研究人員開發(fā)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(fā)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(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(jù)3D虎了解，該技術(shù)一般用于生物醫(yī)學制造、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，包括壓電堆棧、驅(qū)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(shè)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?！按撕?，推導(dǎo)出噴嘴中液體速度的數(shù)學模型，并且Fluent驗證了影響注射的因素?！?/span>

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(guān)系

  “實驗結(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打印機的噴射性能密切相關(guān)，”研究人員表示?！巴ㄟ^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(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)計的冷卻機構(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(guān)，與噴嘴的直徑和錐角呈負相關(guān)。

  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(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，這可能會為該技術(shù)開辟新的里程碑。

  轉(zhuǎn)載自3D虎，版權(quán)歸原作者所有