柔性基底喷墨打印墨滴数值模拟与实验

目的研究喷墨过程中流体物性参数对喷墨质量的影响。方法采用数值模拟方法,基于流体体积法建立仿真模型,以不同粘度和表面张力的流体为研究对象,通过分析墨滴形成及铺展过程的形态变化,探索流体的物性参数(粘度、表面张力)对于墨滴成形过程的影响,得出高质量喷墨印刷的流体物性参数范围,并在柔性基底上印刷UHF(超高频)天线来验证模拟结果的可靠性。结果使用无量纲常数Z表征流体的可喷印性能,数值模拟结果表明表面张力为40 m N/m,粘度为10 Pa·s的墨水能达到良好的喷印状态。结论通过实验观测墨水的喷射过程,与模拟结果对比具有较高的重合度,数值模拟结果可以较准确地预测墨水印刷质量,经测量可知印制天线满足使用要求。     

压电式喷墨的建模与分析

通过建立一维喷墨模型,对压电式喷墨过程进行了阶段分析,并结合牛顿第二定律、动量守恒定律和能量守恒定律,对作用在压电元件上的电压与相应的压力之间关系进行了分析,对油墨在管腔中的运动进行了描述,并分析了液滴形成的条件以及形成液滴的大小和速度变化,最后通过实验分析了表面张力和喷射速度对墨滴形成的影响。     

喷印工艺控制参数对水性油墨墨滴形态的影响

目的为了提高水性油墨的喷墨印刷质量,通过控制喷印工艺参数以获得良好的墨滴形态。方法分析喷印工艺控制的关键参数以及墨滴形态的表征参数,通过单因素工艺参数对墨滴形态影响的实验,分析电压、点火频率和脉冲宽度对墨滴形态各评价指标的影响程度,并运用AHP法构建墨滴形态的质量分析模型;通过多因素工艺参数组合对墨滴形态影响的正交实验,分析各工艺参数与墨滴形态参数之间的关联性,并结合质量评价模型综合评判喷印工艺参数对墨滴形态的影响。结果喷印工艺参数电压、点火频率和脉冲宽度共同影响墨滴形态的质量,脉冲宽度对其影响最大,点火频率次之,电压的影响程度最小,其权重分别为0.462,0.272,0.266。结论水性油墨喷印工艺中,通过合理地控制喷印工艺的关键参数,可以有效地提高墨滴形态质量,从而获得良好的印刷品质量。     

纸张表面的喷墨扩展分析

借助墨滴观测仪和工业显微镜,获取了墨滴在撞击纸张前后的状态及数据。在测量喷墨记录点亮度数据的基础上,分析了纸张表面的喷墨记录点扩展。定义了喷墨记录点内外边缘对应的反射系数,并验证了其可行性。讨论了影响喷墨记录点大小、形状、模糊度的因素,计算了不同承印材料的墨滴扩展比。     

喷墨印刷中墨滴在薄织物上的铺展和渗透模型

结合喷墨印刷中墨滴铺展和渗透的热力学模型和一种简单的织物渗透模型,建立了一个新的描述墨滴在薄织物上的铺展和渗透的动态模型。利用该模型,当墨水一定时,可以通过设定织物的基本结构参数来预测出网点的扩大量,也可以通过改变织物的基本结构来控制网点的扩大。     

彩色喷墨打印机的选购与使用

墨滴大小 墨滴大小是影响打印精度的一个重要指标，同时也是影响色彩输出层次的一个重要因素，墨滴越小，在每一个像素点上就可以喷射更多的墨滴，墨滴精度越高，同样调和出的色彩越丰富。现在的彩喷打印机墨滴大小主要有6微微升、4微微升，甚至2微微升、1．5微升和1微升等。要想实现高质量的照片打印，墨滴大小应在4微微升以下。     

基于压电喷墨印刷的墨滴速度大小的理论研究

通过分析压电喷墨印刷的驱动原理及波传导理论,并结合牛顿第二定律、压电驱动器的在驱动电压下的体积位移和窄通道下压力波的算法公式,推导出了墨滴速度的算法公式,最后分析了其影响因素。     

利用设计打印规则提升喷墨制造精度

目的设计一种打印规则,在喷墨技术作为一种高效的生产工具被用于先进制造时提高其喷墨打印精度。方法通过墨滴观测系统分析喷点火频率对喷射状态的影响;分析串扰对喷嘴间的影响,获得高频连续喷射参数,并用高精度打印平台对不同模式进行测试。表征方法包括传统的图像质量分析方法以及喷墨制造获得的导电网格的导电性能对比。结果使用提出的打印规则,喷墨点火频率达到78 k Hz,打印样张网点面积率误差小于1%,竖线粗糙度方差约等于3μm2。宏观和微观的视觉效果得到提升,打印制作的柔性触摸屏网格线条均匀线宽约65μm,导电性良好。结论优化后的打印规则可以弱化残余振动和串扰对其他喷嘴的影响,在提升打印效率的同时提高打印精度和点火频率,有效地促进压电喷头在喷墨制造领域的应用。     

基于硅基太阳电池栅极多次喷印优化技术的研究

以不增加印刷材料成本和栅线电阻值为前提,提出了采用变墨滴体积多次喷印工艺方案。采用该方案印刷硅基太阳电池,主要通过减小太阳电池栅线的线宽,来达到提高太阳电池能量转换效率的目的。     

可变墨滴喷墨打印印刷品的光谱预测模型

在喷墨打印机喷出墨滴大小可变时,以Clapper-Yule模型为基础,研究了可变墨滴喷墨打印印刷品的反射率预测模型。首先引入了墨滴大小变化和Clapper-Yule模型的调频加网形式;然后,用墨滴变化引起的墨层厚度变化和调频网点大小的变化扩展Clapper-Yule模型;最后,建立了墨滴大小扩展的Clapper-Yule模型,并通过模拟实验验证了模型的优越性。     

表面活性剂助剂对水性基墨性能的影响

目的通过研究表面活性剂对水性基墨干燥性能、颜色性能和流变性的影响规律,得到选择表面活性剂助剂的理论基础。方法选用阴离子、非离子和阴/非三类6种表面活性剂助剂,利用流变仪和表面张力仪等测量助剂加入前后水性基墨粘度、表面张力、接触角、色密度、光泽度等的变化规律。结果6种助剂加入后对水性基墨在薄膜上的润湿性影响较小;阴离子表面活性剂能够降低水性基墨的动态表面张力和粘度,降低色密度,提高稳定性;非离子表面活性剂可以提高水性基墨的干燥速率;阴/非复合助剂和阴离子表面活性剂有利于提高水性基墨的综合性能。结论助剂对水性基墨性能影响复杂,要考虑综合效果选择使用。     

水性喷墨油墨的研究现状及发展

介绍了水性喷墨油墨的组成和分类,重点介绍了水性喷墨油墨的粘度、表面张力、粒径等物理参数,分析了国内外在粒径控制、提高耐性和油墨质量等方面的研究现状,以及水性喷墨油墨研究还需解决的问题。     

单体对 UV-LED 喷墨油墨性能影响的研究

目的研究单体对UV-LED喷墨油墨性能的影响并改善油墨性能。方法选用不同单体分别制备油墨样品,测试色浆的分散性及油墨的黏度、表面张力、双键转换率、柔韧性和附着力,并采用配方实验方法设计复合单体配方,得到油墨综合性能最佳时混合单体的比例。结果色浆配方中复合单体最优质量比为mNPGDA∶mTMPTA=0.54∶0.46时,色浆分散性最优;油墨配方中复合单体的最优质量比为mTPGDA∶mTMPTA=0.61∶0.39时,油墨综合性能最优。结论单体对UV-LED喷墨油墨的分散性及固化速度有显著影响,对油墨固化后成膜性能影响也较大。     

用于食品软包装的塑料凹版印刷油墨的研制

以醇溶性聚氨酯为油墨用连接料主体,通过添加分散剂、哑粉、环保颜料、溶剂等助剂,制得通用于 PET薄膜、NY 薄膜和 BOPP 薄膜的凹印复合黑、蓝、红和黄墨(用于 BOPP 薄膜的油墨需添加 0. 5% 附着力增强剂),并对所制得油墨的颜色、着色力、细度、黏度、附着牢度、初干性、表面张力、溶剂残留总量和耐水煮等性能指标进行了测定和分析,发现该系列油墨配方简单,不含苯类和酮类,且溶剂残留总量低于 1. 0 mg / m2 ,符合食品包装要求,是安全环保的可水煮通用型凹印复合油墨新产品。     

对喷墨印刷品光泽度的研究

分别研究了油墨的表面张力,着色剂的颗粒度,油墨的分散性,溶剂的渗透速度和印刷介质的平滑度及吸墨性等材料参数对印刷品光泽度的影响.采用喷墨印刷品动态光泽度的分析方法,得到了影响几种典型的喷墨印刷品光泽度的最主要因素.     

The determination of surface tension at elevated temperatures by drop image analysis

The advantages of image analysis as applied to surface tension measurements by the sessile drop technique are discussed. It is demonstrated that valuable effective improvements of dimensional resolution are obtained. Errors in surface tension arising from various unavoidable sources such as chemical reactions or optical distortions are shown to be the main difficulties in applying the sessile drop technique at high temperature. This suggests a limiting spatial resolution of the digitizer beyond which no further improvements to the accuracy of the surface tension results are possible.

The technique has been applied to determine the surface tension of liquid Cu, Bi and Ag as well as a series of sodium borosilicate glasses.     

基于ANSYS的胶印机匀墨系统动态仿真

在胶印机匀墨系统中,串墨辊在串墨机构带动下在轴向做往复运动,同时在驱动作用下做周向转动,通过摩擦力带动匀墨辊转动。利用ANSYS软件建立了串墨辊和匀墨辊模型,添加不同的边界条件,进行了仿真,得到了匀墨辊的应力和变形以及运动情况。结果表明:匀墨辊受到大小相同、方向不断变化的剪切应力,匀墨辊和串墨辊之间存在相对滑动,匀墨辊在接触区存在压应力,在接触区附近存在拉应力。为进一步研究油墨在轴向和周向的打匀以及油墨的传递特性提供参考依据。     

A quasi-containerless pendant drop method for surface tension measurements on molten metals and alloys

A quasi-containerles pendant drop method for measuring the surface tension of molten metals and alloys is being developed. The technique involves melting the end of a high-purity metal rod by bombardment with an electron beam to form a pendant drop under ultra-high-vacuum conditions to minimize surface contamination. The magnified image of the drop is captured from a high-resolution CCD camera. The digitized image of the drop is then analyzed to compute the surface tension. A computer program has been developed that reads the pixel intensities from a graphics file containing the digital image. The code searches for the edge of the drop along rows and columns of pixels and stores the edge coordinates in an array. It then computes an optimized theoretical drop shape by solving the Young-Lapface differential equation from which the quantity of surface tension is deduced. This technique has been demonstrated with the surface tension measurement of molten zirconium metal.Paper presented at the Twelfth Symposium on Thermophysical Properties. June 19–24, 1994, Boulder, Colorado, U.S.A.