文献类型：会议

作　　者：李德格 倪刚刚 张彦振

作者单位：[1]南京工业大学机械与动力工程学院机械工程系 [2]中国石油大学(华东)机电工程学院机电工程系

基　　金：国家自然科学基金“液体环境中高精度喷墨打印基础理论研究”(12302355);江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究项目-面上项目“面向精密制造的超高精度喷墨打印基础理论研究”(23KJB460019)

会议文献：第十三届全国流体力学学术会议摘要集（下）

会议名称：第十三届全国流体力学学术会议

会议日期：20240809

会议地点：中国黑龙江哈尔滨

出版日期：20240800

语　　种：中文

摘　　要：在气体环境中开展的按需喷墨打印技术已在各前沿领域发挥不可取代的作用。喷墨打印依赖于通道内的声波来实现液滴的喷射,常规喷墨打印所生成的液滴尺寸基本在20-100μm之间,受限于其打印机制,该技术目前难以进一步显著提升打印精度。为解决打印精度的问题,本实验团队提出了液中打印技术。该技术将打印喷头浸没在与待打印介质不相溶的液体环境中,在喷嘴处形成受约束的油水界面,利用通道内的声波来触发受约束界面的振动,由此生成的液滴直径可以小于喷嘴直径十数倍,且可通过波形实现液滴尺寸的灵活调控。但是由于残余振动的存在,液中打印技术在激励信号较强的情况下会生成次级液滴,进而影响打印结果的均一性。在此,我们提出通过主动调控通道内的声波的策略来调控界面行为,进而对次级液滴进行抑制。该策略在实现显著的主振动的同时可以有效抑制残余振动。构建了相应的数学模型来解释这一现象的物理机制,并探明了界面是如何被调控的。揭示了回波时间对界面振动的影响以及残余振动是如何影响后续的主振动以及主液滴的机理。本工作为调控液滴尺寸并改善打印精度提供了理论指导,增强了本技术在更多领域应用的可能性。

关 键 词：受约束界面振动喷墨  残余振动  声波调控  次级液滴抑制  

分 类 号：O354]