Polimer Biriktirme
Polimer biriktirme incelemelerinde, CS yöntemlerine kıyasla daha küçük damla boyutu (genellikle deliğe benzer çapta) ve daha yüksek yerleştirme doğruluğu nedeniyle DOD’nin tartıştıkları tüm uygulamalar için tercih edilen yöntem olduğunu iddia edin. Ayrıca, hassas malzemelere zarar verebilecek bir buhar kabarcığı oluşumuna veya ısıtmaya dayanmadığı için piezoelektrik DOD’nin termalden daha yaygın olarak uygulanabilir olduğunu iddia ediyorlar.
Piezoelektrikle çalışan DOD baskı tercihi, bu tür kurulumları kullanan ve inceleyen araştırmacıların sayısına yansır. Örneğin, 100 C’de viskozitesi yaklaşık 16 cP olan iki mumdan 50 μm damlacık bırakmak için bu teknolojiyi kullanın.
Her ikisi de tartışıldığı gibi polimer çözeltiler için piezoelektrik DOD biriktirme kullanır. Seramik biriktirmede, 100 C’de 6,5 ve 14,5 cP viskoziteleri ve 6–20 kHz frekansları olan baskı karışımları. Ayrıca metal damlacıkların biriktirilmesinde 20 Hz’e kadar frekanslarda piezoelektrikle çalışan bir DOD cihazı kullanıldı. Benzer şekilde, Şekil 7.7’deki devre kartı üzerindeki lehim damlacıkları da bir DOD sistemi ile biriktirildi.
Şu anda, tüm ticari AM baskı makinelerinde, genellikle büyük bir yazıcı veya baskı teknolojisi üreticisinden DOD baskı kafaları kullanılıyor.
Diğer Damlacık Oluşturma Yöntemleri
Standart CS ve DOD yöntemlerinin yanı sıra, diğer teknolojiler deneysel olarak araştırılmış ancak endüstri uygulamalarında yaygın olarak kullanılmamıştır. Termal baskının bir akrabası olan sıvı kıvılcım jeti, rezervuarda bir gaz kabarcığı oluşturmak için bir direnç yerine bir elektrik kıvılcımı deşarjına dayanır.
Elektrohidrodinamik inkjet, bir menisküsü ve çok özel koşullar altında basınç kontrollü bir kılcal borudan damlacıkları çekmek için son derece güçlü bir elektrik alanı kullanır; bu damlacıklar, çıktıkları tüpten önemli ölçüde daha küçüktür.
Elektro-reolojik sıvı püskürtme, yüksek elektrik alanları altında özellikleri değişen bir mürekkep kullanır; sıvı yalnızca elektrik alanı kapatıldığında akar.
Esnek ultrasonik damlacık püskürtücülerinde, nozül deliğini içeren bir plakanın aktüatör görevi gördüğü, rezonans frekanslarında titreştiği ve sıvı yüzeyinde kılcal dalgalar oluşturarak damlacıklar oluşturduğu bir sistemle hem DOD hem de sürekli damlacık oluşumunu gösterin.
Odaklanmış akustik ışın çıkarma, bir sıvı damlacığı püskürtmek için odaklanmış ton patlaması tarafından üretilen geçici akustik basıncı kullanarak bir sıvının serbest yüzeyine bir ultrason ışınını odaklamak için bir lens kullanır.
Bu çalışmayı, ucuz bir ultrasonik damlacık üreteci geliştirmek için genişletti ve damlacık oluşum mekanizmalarına ilişkin temel bir anlayış geliştirdi. Bu ultrasonik damlacık üreteçleri, viskoz polimerlerin çıkarılmasında umut vaat ediyor.
Ultrasonik dalgaların sıvının yüzeyine odaklandığı ve sonunda küçük damlacıklardan oluşan bir buğuya dönüşen yüzey dalgaları oluşturduğu farklı bir teknoloji sunun. Bu çeşitli damlacık oluşturma yöntemlerine genel bakış verilmiştir.
Özet, Üç boyutlu imalat için malzeme püskürtmenin genel zorlukları belirlenirken, iyi anlaşılmayan veya tam olarak anlaşılmayan birçok yön vardır. Açık araştırma soruları, baskı sürecinin damlacık oluşumu, biriktirme kontrolü ve çok katmanlı birikimin hemen hemen tüm aşamalarında bol miktarda bulunur.
Polimer püskürtme durumu için ele alınması gereken en uygun sınırlama damlacık oluşumudur. Bu uygulamalar için viskoz olmayan malzemeler için geliştirilen sistemler kullanıldığından, şu anda çok sayıda uyum ve sınırlama mevcuttur; kullanıcılar genellikle malzemeleri mevcut donanımın gereksinimlerine uyacak şekilde değiştirerek bunu halleder.
Bununla birlikte, bunun yerine damlacık formülasyon yöntemi değiştirilebilseydi, bu, daha geniş bir malzeme yelpazesinin biriktirilmesine izin verebilir. Georgia Institute of Technology’de incelenmekte olan yakın zamanda geliştirilmiş bir akustik odaklamalı ultrasonik damlacık üreteci, bu ihtiyacı karşılama yeteneklerini sağlayabilecek mevcut teknolojilerden farklı bir strateji kullanır.
İş süreçleri Nedir
İş Süreçleri Yönetimi
Süreç İYİLEŞTİRME örnekleri
Süreç Yönetimi
Süreç Modelleme
Enerji kavramlarının korunumu, baskı için damlacık oluşturma mekanizmalarını araştırmak için uygun bir bağlam sağlar. Esasen, harekete geçirme yöntemiyle sıvıya verilen enerji, üç gereksinimi dengelemek için yeterli olmalıdır: sıvı akış kayıpları, yüzey enerjisi ve kinetik enerji.
Kayıplar, meme içindeki sıvının viskozitesi nedeniyle kinetik enerjinin termal enerjiye dönüştürülmesinden kaynaklanır; bu dönüşüm, sıvının iç sürtünmesinin bir sonucu olarak düşünülebilir.
Yüzey enerjisi gereksinimi, damlacık veya jetin serbest yüzeyini oluşturmak için gereken ek enerjidir. Son olarak, ortaya çıkan damlacık veya jet, sıvıyı memeden alt tabakaya doğru itmek için yeterli kinetik enerjiyi muhafaza etmelidir. Bu enerji tasarrufu olarak özetlenebilir.
Korunum yasası, gerçek enerji hesaplamaları şeklinde veya basınç veya birim hacim başına enerji hesaplamaları şeklinde düşünülebilir. Örneğin, Sweet, sürekli bir püskürtme sisteminin rezervuarında gerekli olan gösterge basıncı için aşağıdaki yaklaşımı kullandı.
Δp gereken toplam gösterge basıncı, μ sıvının dinamik viskozitesi, ρ sıvının yoğunluğu, σ sıvının yüzey gerilimi, dj ortaya çıkan jetin çapı, dn memenin iç çapı veya besleme borusu, vj, ortaya çıkan jetin hızıdır ve l, memenin veya besleme borusunun uzunluğudur.
Sağındaki ilk terim, nozul ve besleme borusu içindeki viskoz sürtünmeden kaynaklanan basınç kaybının bir tahminidir. İkinci terim, yüzey geriliminden dolayı jetin iç basıncıdır ve üçüncü terim, damlacık veya jetin kinetik enerjisini sağlamak için gereken basınçtır.
Enerji tasarrufu, sıvının nozülün ağzındaki bir sınırı geçmeden önceki ve bu sınırı geçtikten sonraki etkiler arasında bir denge olarak da düşünülebilir. Akışkan memeden ayrılmadan önce, itici basınç gradyanının pozitif etkisi onu hızlandırır, ancak viskoz akıştan kaynaklanan enerji kayıpları onu yavaşlatır. Memeden ayrıldığı kinetik enerji, hareket eden akışkanın kinetik enerjisini ve yeni serbest yüzeyin yüzey enerjisini karşılamaya yeterli olmalıdır.
Daha önce belirtildiği gibi, harekete geçirme enerjisi tipik olarak bir piezoelektrik aktüatörün ısınması (kabarcık jeti) veya titreşimi şeklindedir. Çalıştırma için çeşitli elektrik enerjisi dalga biçimleri kullanılabilir. Her durumda, bunlar standart girdi türleridir ve daha fazla tartışılmayacaktır.
Fırlatılacak sıvı, damlacıklar oluşturmadan önce nozülden geçerken hareketi, bu akışların olduğunu varsaydığımız gibi, sıkıştırılamaz, Newtoncu sıvılar için standart denklemlerle yönetilir.
Akış, süreklilik denklemleri tarafından tam olarak tanımlanır; ancak, bu denklemleri analitik olarak çözmek zordur, bu yüzden bir basitleştirme ile devam edeceğiz.
Sağ taraftaki ilk terim, analitik bir çözümün mümkün olduğu bir durumdan, sabit kesitli düz dairesel bir tüp boyunca sürekli, sıkıştırılamaz, laminer akış durumundan yararlanır. Çözüm, duvar etkilerinden kaynaklanan viskoz kayıpları yansıtan Hagen-Poiseuille yasasıdır.
