研究人员开发高粘度液体喷射3D打印机

微滴喷射3D打印通常使用低粘度材料，但在一项题为“研究和开发高粘度熔融液体的喷墨3D打印机”的论文中，一组研究人员正在研究将该技术应用于高粘度液体。微滴喷射制造或MDJM基于离散沉积技术，其通过3D打印装置喷射液体，通过运动平台控制液滴喷射的轨迹，将液滴精确地喷射到指定位置，并逐渐累积进入一个三维模型。“

该技术适用于生物医学制造，三维微结构制造，微电子，微型航天器等。在论文中，研究人员开发了一种喷射式3D打印机，包括压电堆栈，驱动框架，杠杆，隔热，散热器，加热器，针头和喷嘴。通过分析流体的注入原理，设计了一种喷射高粘度流体的装置。“最初，冷却机制旨在克服压电叠层在高温条件下无法工作的缺陷，”研究人员表示。 “此后，推导出喷嘴中液体速度的数字模型，并且还验证了影响注射的因素。”
研究人员开发高粘度液体喷射3D打印机

通过激光测微计测试3D打印机的针速度，并且还获得电压差与针速度之间的关系。

“实验结果很好地与理论模型匹配，表明电压差，针半径，喷嘴直径和锥角与3D喷墨打印机的喷射性能密切相关，”研究人员表示。 “通过使用半径为0.4 mm的针，直径为50μm的喷嘴，90°的锥角，0.05 Mpa的供应压力和98 V的电压差，熔融液体的粘度为可以弹出8000 cps，最小平均直径为275μm，液滴直径的变化在±3.8％之内。“

对注入的影响因素进行了几个实验，如电压差，针半径，喷嘴直径和喷嘴锥角。研究人员得出以下结论：
压电叠层不能在高温条件下工作的缺陷可以通过专门设计的冷却机构来解决
针的速度与压电叠堆的电压差正相关
通过仿真分析和实验研究，喷射打印机的喷射能力与针的速度和半径正相关，与喷嘴的直径和锥角呈负相关。

通过实验比较，使用半径为0.4mm的针，直径为50μm的喷嘴，锥角为90°，供给压力为0.05Mpa，电压差为98V，熔融液体为喷涂粘度为8000 cps，最小平均液滴直径为275μm，液滴直径变化在±3.8％以内

在这项研究中，研究人员使用了一种聚氨酯。在未来的研究中，研究人员得出结论，重点应放在其他高粘度熔融液体的效果上，这些液体以前没有用于3D打印中的喷射。这可能会为该技术开辟新的应用程序。

来源：中国3D打印网