力场辅助电喷射打印的仿真研究

发布时间：2021-02-13 08:12

　　微纳三维功能结构的制备对于高性能MEMS器件的研究具有重要意义。利用COMSOL仿真分析了力场辅助电喷射打印三维结构的过程,采用理论分析与数值仿真的方法,研究了力场辅助成形机理,分析了不同电场工艺参数对微结构成型的影响。通过改变电压、间距、电极尺寸等参数,可以对结构成型产生影响。结果表明,该仿真模型为这种三维打印新方法提供了理论依据,对于实现微米尺度三维结构的打印制造具有重要意义。 

【文章来源】：机电工程技术. 2020,49(10)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

力场辅助电喷印原理示意图图1 电射流打印原理示意图

仿真结果分为未加力场与施加力场后的情形，如图5所示。仿真结果说明，力场辅助可以对流体产生变形作用。随后，通过改变力场的分布，即改变电极的电压、间距、尺寸等参数，分析了电场工艺参数对结构成型的影响。3.1 电压影响

研究电压对结构成型的影响时，保证电极的间距和尺寸不变的情况下，改变了电极的电压。如图6所示，随着电压的增大，打印的结构变形量增大，可以形成大角度的弯曲结构。这是因为电压的增大可以使得电场力变大。当电压达到1 000 V以后时，尽管电场强度继续增大，但仿真结果中结构变形并没有很大幅度的增加，这说明一味地增大电压并不能保证变形量的持续有效增加，这是因为当施加电压超过打印材料的击穿电压时，会导致材料变形失效，无法形成预期结构。3.2 电极间距影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]微纳尺度3D打印[J]. 兰红波,李涤尘,卢秉恒.  中国科学:技术科学. 2015(09)
[2]柔性电子喷印制造:材料、工艺和设备[J]. 尹周平,黄永安,布宁斌,王小梅,熊有伦.  科学通报. 2010(25)

硕士论文
[1]同轴聚焦电射流仿真及打印实验研究[D]. 林一高.大连理工大学 2018



本文编号：3032227