3.5  热喷墨技术喷绘机理

3.5 热喷墨技术喷绘机理

图3.4所示为电脉冲过热状态下产生的高温和压力的变化简图,如图所示,电加热器由电脉冲波形驱动,热传导表面温度急剧升高300℃,伴随着巨大压力的产生,泡沫开始形成和长大,随后长大的泡沫开始收缩。当泡沫的体积变为0时,又产生一个巨大的压力,此时泡沫的作用解释如下。

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图3.4 热喷墨技术原理与脉冲加热、温度、压力和泡沫体积分数的关系图

由于快速加热,液体(水)的过热极限导致泡沫的内压达到几兆帕,作为一个冲击力作用于整个加热表面[17]。基于这个力泡沫开始长大,并在惯性作用下继续发展,最终从喷嘴处喷墨。泡沫的内压力由真空态降至标准大气压,由于外部大气压和流体阻力的不同,气泡停止运动并开始破裂。

当气泡消失后,高速运动的墨水气液表面与热传导表面相互作用,冲击力又一次发生作用。这是发生在热传导表面中央区域的空穴作用现象,这种现象反复在热传导表面出现会导致机械的损坏和加热器的损毁。