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喷墨打印微制造技术中液体要求分析指南

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:按需式喷墨流体分散液的性能要求是黏度小于40cP[1],表面张力大于20dyn/cm[2]。牛顿行为并没有较高的要求,但是非牛顿效应是不利的。流体和分散液的“窗口”可以用喷墨技术来分散,这主要通过加热、冷却、搅拌、擦拭、清除、稀释以及其他方法。然而,窗口会不可避免地变窄,这是由于墨嘴直径减小、频率增加以及喷头阵列的增加。采用喷墨技术分散的其他材料在表1.1中已列出。

喷墨打印微制造技术中液体要求分析指南

按需式喷墨流体分散液的性能要求是黏度小于40cP[1]表面张力大于20dyn/cm[2]。过低的黏度经常导致卫星图(本来一个液滴的地方最终形成多个液滴)的形成,较低的阻尼振荡,限制了高工作频率的使用。如果流体被加热或冷却,其关键性能体现在墨嘴的工作温度上,与室温无关。高黏度在流体运输过程中是可行的,其前提条件是不会产生压力差来限制由于流体在墨嘴堵塞造成的最大频率。对于高密度流体,如熔融金属[27](例如焊锡、锡、汞、铷和锂等),流体的性能应该转化成运动学值以便决定其是否可行。

牛顿行为并没有较高的要求,但是非牛顿效应是不利的。黏弹性行为导致重要的性能问题,通过增加流体的形变量,流体会不间断地产生液滴[28]

只要颗粒/团聚颗粒的大小及密度没有超出上述给出的流体性能参数,颗粒分散液,例如颜料油墨,是可以使用的。直径大于墨嘴直径5%的颗粒(例如细胞[29])将会至少导致一些液滴产生过程中的不稳定性,但是在低浓度时仍然可以使用。

流体和分散液的“窗口”可以用喷墨技术来分散,这主要通过加热、冷却、搅拌、擦拭、清除、稀释以及其他方法。然而,窗口会不可避免地变窄,这是由于墨嘴直径减小、频率增加以及喷头阵列的增加。(www.xing528.com)

考虑到上述流体性能的限制,利用喷墨技术进行分散的流体多样性令人印象深刻。油墨本身代表一类宽泛的材料,染料和颜料水分散体是在传统印刷业中最常用的,挥发性的和低挥发性的溶剂油墨都普遍使用,就像紫外固化油墨。采用喷墨技术分散的其他材料在表1.1中已列出。

表1.1 喷墨技术中用于沉积的材料

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