12.4.1  液滴形成

12.4.1 液滴形成

液滴的形成对性能可能是最重要的问题,因为它会影响打印过程的整体性能。喷射的稳定性和断流行为对流体属性的影响方面存在著名的理论(Navier-Stokes方程和瑞利理论[37])。近年来,许多计算机模拟是预测喷射过程中执行具体的喷嘴以及选择墨水添加剂方法[38-40]。然而,最优墨水配方仍基于经验方法。

液体从10μm尺寸的喷嘴以取决于液滴动能的特定动量喷射出。控制喷射过程的主要参数是表面张力和墨水的流变性能。根据打印头,典型的喷墨墨水表面张力为25~50dyn/cm,黏度在1~25cP的范围。根据雷诺数[32,41]、韦伯数[41],合并后的参数,即奥内佐格数[42]这些参数之间的关系以及墨水的密度和喷嘴直径给出了“操作之窗”。就像上面所描述的那样,可以选择合适的墨水媒介物控制表面张力(例如,添加异丙醇到水中导致显著通过添加表面活性剂降低表面张力),或者是通过非常低的有效浓度(通常是硅或含氟表面活性剂)。可以通过液体的组分、可溶性有机添加物(如粘接剂)、分散剂的质量(分散剂类型和浓度)来控制黏度。