研究人員開發(fā)出高粘度液體噴射3D打印機(jī)

  3D虎訊：眾所周知，微滴噴射3D打印通常使用低粘度材料，但在一項(xiàng)題為“ 研究和開發(fā)高粘度熔融液體的噴墨3D打印機(jī) ”的研究中，一組研究人員正在研究將高粘度液體應(yīng)用于該技術(shù)。微滴噴射制造或MDJM基于離散沉積技術(shù)，其通過3D打印裝置噴射液體，通過運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制液滴噴射的軌跡，將液滴精確地噴射到指定位置，并逐漸累積成為一個(gè)三維模型。

  據(jù)3D虎了解，該技術(shù)一般用于生物醫(yī)學(xué)制造、三維微結(jié)構(gòu)制造、微電子以及微型航天器等。該論文指出，研究人員開發(fā)了一種噴射式3D打印機(jī)，包括壓電堆棧、驅(qū)動(dòng)框架、杠桿、隔熱、散熱器、加熱器、針頭和噴嘴。通過分析流體的注入原理，設(shè)計(jì)了一種噴射高粘度流體的裝置。

  “最初，冷卻機(jī)制旨在克服壓電疊層在高溫條件下無法工作的缺陷，”研究人員表示。“此后，推導(dǎo)出噴嘴中液體速度的數(shù)學(xué)模型，并且Fluent驗(yàn)證了影響注射的因素。”

通過激光測(cè)微計(jì)測(cè)試3D打印機(jī)的針?biāo)俣纫约半妷翰钆c針?biāo)俣戎g的關(guān)系

  “實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論模型相匹配，表明電壓差、針半徑、噴嘴直徑和錐角與噴墨3D打印機(jī)的噴射性能密切相關(guān)，”研究人員表示。“通過使用半徑為0.4 mm的針、直徑為50μm的噴嘴、90°的錐角、0.05 Mpa的供應(yīng)壓力和98 V的電壓差，熔融液體的粘度為可以彈出8000 cps，最小平均直徑為275μm，液滴直徑的變化在±3.8％之內(nèi)。“

  研究人員對(duì)注入的影響因素進(jìn)行了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，如電壓差、針半徑、噴嘴直徑和噴嘴錐角。研究人員得出以下結(jié)論：

  壓電疊層不能在高溫條件下工作的缺陷可以通過專門設(shè)計(jì)的冷卻機(jī)構(gòu)來解決

  針的速度與壓電疊堆的電壓差正相關(guān)

  通過仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究，噴射3D打印機(jī)的噴射能力與針的速度和半徑正相關(guān)，與噴嘴的直徑和錐角呈負(fù)相關(guān)。

  在這項(xiàng)研究中，研究人員使用了一種聚氨酯。在未來的研究中，研究人員將重點(diǎn)應(yīng)放在以前沒有用于3D打印中的噴射的其他高粘度熔融液體材料上，這可能會(huì)為該技術(shù)開辟新的里程碑。

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