研究人員開發出高粘度液體噴射3D打印機

  3D虎訊：眾所周知，微滴噴射3D打印通常使用低粘度材料，但在一項題為“ 研究和開發高粘度熔融液體的噴墨3D打印機 ”的研究中，一組研究人員正在研究將高粘度液體應用于該技術。微滴噴射制造或MDJM基于離散沉積技術，其通過3D打印裝置噴射液體，通過運動平臺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三維模型。

  據3D虎了解，該技術一般用于生物醫學制造、三維微結構制造、微電子以及微型航天器等。該論文指出，研究人員開發了一種噴射式3D打印機，包括壓電堆棧、驅動框架、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，設計了一種噴射高粘度流體的裝置。

  “最初，冷卻機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，推導出噴嘴中液體速度的數學模型，并且Fluent驗證了影響注射的因素。”

通過激光測微計測試3D打印機的針速度以及電壓差與針速度之間的關系

  “實驗結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打印機的噴射性能密切相關，”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。“

  研究人員對注入的影響因素進行了幾個實驗，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計的冷卻機構來解決

  針的速度與壓電疊堆的電壓差正相關

  通過仿真分析和實驗研究，噴射3D打印機的噴射能力與針的速度和半徑正相關，與噴嘴的直徑和錐角呈負相關。

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

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