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喷墨打印微制造技术流变学控制成果

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前大多数喷墨墨水是牛顿流体,在一个广泛的剪切率范围上有一个常数黏度,但是非牛顿流体墨水也可以使用[18]。喷墨墨水的黏度非常低,通常低于20cP,喷墨墨水的黏度取决于打印头。利用非牛顿流体墨水不同的剪切率在存储和喷射过程中打开的可能性[18],即一个墨水假塑性行为:在存储期间墨水是黏度高,在喷射时是黏度低。

喷墨打印微制造技术流变学控制成果

墨水喷射和基板的扩散过程中,墨水的流变性对其性能是至关重要的,墨水的性能受很多参数的影响,例如溶剂的组成、聚合物添加剂的存在、浓度、表面活性剂保湿剂和分散的质量。目前大多数喷墨墨水是牛顿流体,在一个广泛的剪切率范围上有一个常数黏度,但是非牛顿流体墨水也可以使用[18]。喷墨墨水的黏度非常低,通常低于20cP,喷墨墨水的黏度取决于打印头(通常低于热喷嘴的黏度3cP)。通常可以通过选择合适的添加剂来控制黏度,如1%~3%浓度的长链甘油醇和可溶性高分子量聚合物[18,19]

在其存储过程中墨水的黏度可能会改变,至于颜料型墨水(功能性材料的粒子)的黏度会由于颗粒的絮凝而增加。因为墨水黏度较低,如果颜料粒子很大和/或色素颗粒密度很高(如金属或陶瓷)会发生色素沉积。因此要努力获得尽可能小的粒子。光固化墨水在存储时黏度的增加通常是聚合反应的结果。在这种情况下,形成的低聚物足以导致黏度增加,将大大影响墨水打印的整体性能。(www.xing528.com)

一种防止粒子沉降的方法是控制黏度,使墨水在存储过程中具有高的黏度和在喷射(在更高的温度下)时有低黏度。这种墨水极端的例子是热熔墨水,在室温下是固体,在它的熔点时是低黏度液体。通过这个概念,在存储过程中预防色素颗粒沉积。利用非牛顿流体墨水不同的剪切率在存储和喷射过程中打开的可能性[18],即一个墨水假塑性行为:在存储期间墨水是黏度高(低剪切率),在喷射时是黏度低(很高的剪切率)。显然,这样的行为会影响其他墨水属性,如墨流通过打印系统、喷射和液滴分离。

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