收藏本站
《厦门大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

静电喷印头的设计及关键工艺

陈栋杭  
【摘要】: 喷墨打印设备具有制造成本低,制造过程简单、便于操作等优点,其应用范围从传统的办公室、家庭打印延伸到电子制造、生物工程分析、陶瓷器件制备等众多领域。但现有主流的压电式和热气泡式喷墨打印在结构和控制上都存在着难以克服的问题。为此,本文结合传统静电喷印头的特点,设计了一种新型的静电喷印头,克服了现有打印方式所存在的缺陷,拓宽其应用领域。 论文在对静电喷印原理的了解和分析的基础上,通过对结构单元的理论和有限元分析,以及整体结构的动态仿真,最终得到了优化的静电喷印头结构。具体研究工作主要包括以下五个部分: ●在查阅和分析大量相关文献资料的基础上,提出了硅(上硅层)—硅(振动层)—玻璃三层结构的静电喷印头整体结构方案,其中进液管道布置在上硅层,振动膜片、液腔、喷嘴设计在振动层,固定电极布置在玻璃基底上; ●通过理论分析并结合ANSYS静电与结构耦合仿真,对影响静电喷印头中振动膜变形量大小的各个参数进行研究,在此基础上确定了长6000μm,宽380μm,厚5μm,极板间距为1μm,工作电压为38V的振动膜片特征参数; ●针对打印中普遍存在的墨水回流现象,从考察进液管效率的角度,运用理论和有限元仿真工具对影响扩散/收缩管效率的参数进行了系统的研究,并最终确定了管长300μm,锥角11°,最小截面宽度30μm,管深30μm的进液管道结构; ●基于韦伯数介于1到12时,液体破裂属于振动破碎,可用于喷墨打印这一理论基础,通过ANSYS有限元软件,对打印过程中结构变形对腔内液体的作用进行流固耦合仿真,得到了振动膜片变形时管嘴与进液端的液体流速情况,并计算得出韦伯数为8.5,验证了该静电喷印头结构的可行性; ●结合静电喷印头的结构特点,设计了静电喷印头的制作工艺流程,并对静电喷印头的关键结构—振动层的制作工艺流程及相关工艺参数进行了针对性地研究,最终制作出了厚度为2.5μm的硼硅振动膜。
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP334.83

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡鹏;陈发良;;高速气流中激光加热平板数值模拟与分析[J];强激光与粒子束;2011年07期
2 陈向东;徐宇工;李志敏;;基于多物质ALE的列车水箱晃动三维模拟及箱壁动应力研究[J];北京交通大学学报;2011年04期
3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨金福;陈策;韩东江;;高速旋转机械轴系耦合调频技术的研究[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
2 刘习军;王大钧;陈予恕;;奇异的高阶自激振动现象分析[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
3 闫民;尹建业;孙宝平;方俊;;颗粒流体力学方法(GHM)介绍[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
4 王士召;何国威;张星;;柔性体涡诱导振荡的流固耦合模拟[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
5 王建省;王晓纯;;热流作用的多孔介质突变面梯度分布模型[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2000年
6 何凡;李晓阳;;动脉壁增厚对脉搏波传播影响的数值研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
7 陶瑜华;黄佑;邹涛;;某型飞机液压系统流固耦合仿真与脉动应力分析[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
8 徐小溪;;输送流体管道弯曲振动研究[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
9 马彬;李贤徽;;基于状态空间方法的水下结构模态分析[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
10 鲍麟;余永亮;童秉纲;;黏弹性蜻蜓模型翼挥拍的流固耦合求解初探[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 ;MSC:解决多学科设计难题[N];中国计算机报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙士丽;具有自由液面效应的高频流固耦合问题[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 李勇;考虑流固耦合效应的整体压裂数值模拟研究[D];西南石油学院;2004年
3 王文全;薄壁结构流固耦合数值模拟及计算方法研究[D];昆明理工大学;2008年
4 王忠;坝库相互作用及抗震技术研究[D];四川大学;2001年
5 金琰;叶轮机械中若干气流激振问题的流固耦合数值研究[D];清华大学;2002年
6 周志军;低渗透储层流固耦合渗流理论及应用研究[D];大庆石油学院;2003年
7 李光泉;疏松砂岩油藏流固耦合流动模拟与剩余油分布研究[D];西南石油学院;2004年
8 王正茂;油藏含砂流体渗流机理及流固耦合单井数值模拟研究[D];西南石油学院;2004年
9 盖京波;舰船结构在爆炸冲击载荷作用下的局部破坏研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 黎水泉;弹脆塑性双重孔隙介质油藏流固耦合数值模拟[D];清华大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吉小艳;弧形钢闸门主框架动力稳定性的研究[D];西北农林科技大学;2004年
2 吴忆峰;基于传声损失的双层隔声窗结构参数的优化设计与分析[D];汕头大学;2005年
3 党小建;水轮机导叶流固耦合振动特性计算[D];西安理工大学;2004年
4 王波;撬装式自动混浆系统研究[D];西南石油学院;2004年
5 陆春华;液饱和多孔介质动力响应的弹塑性有限元分析[D];重庆大学;2004年
6 曹明;流固耦合下压力管道动态断裂数值分析[D];浙江大学;2006年
7 王永权;液力偶合器叶轮与流体的流固耦合模拟与分析[D];吉林大学;2009年
8 田杰;岩体渗流的流固耦合问题及其工程应用[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2005年
9 祖楠;考虑流固耦合时的海底管道悬跨段非线性动力分析[D];中国海洋大学;2005年
10 王臣;吉林油田套管损坏力学分析及计算[D];大庆石油学院;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026