ARIZ在凹印机热交换器节能研究中的应用

凹印机是印刷设备中耗能量最大、耗能种类最多的设备之一,而热交换器是凹印机重要的组成部件,也是提高能源利用率的关键部位。本文运用ARIZ理论中的功能分析、因果链分析、矛盾分析、时间和空间分离、物-场资源分析,对热交换器的节能进行研究,最终得到热交换器部件节能改进的解决方案。     

基于丝网印刷的印刷电子技术专利分析

为了掌握全球印刷电子技术和有关印刷电子技术丝网印刷专利的情况,利用Goldfire Innovator软件中的Patent Collections,对全球印刷电子技术和有关印刷电子技术丝网印刷专利进行检索,并从专利发展趋势、地区分布、专利申请人、前引证等方面进行分析,得出两者全球专利现状以及核心专利。     

面向技术问题的3D打印关键技术专利规避设计方法

在工程实践中,为了解决存在的技术问题,需要对现有产品进行创新设计,针对产品创新设计中普遍存在的专利规避需求,结合TRIZ建立了专利规避设计流程,包括规避问题的提出、规避对象的确定和规避设计;以FDM技术为例,对造成FDM技术成型精度低和打印速度慢的问题进行分析,并结合问题原因,专利检索到了在保证打印精度的前提下提高打印速度的技术方案,通过技术迁移,建立了迁移后的初始模型,并利用TRIZ中的功能裁剪进行了专利规避设计和侵权判定,可为企业及研究机构利用专利信息实施专利规避设计提供参考。     

滚筒跳动对柔性版印刷质量的影响

目的 研究压印滚筒径向跳动对印刷压强与网点变形的影响,为降低柔性版印刷中网点扩大率、提高印品质量提供参考依据。方法 论文以柔性版印刷为例,运用接触力学基础理论分析压印滚筒与印版滚筒间接触状态,构建柔性版最大印刷压强分析模型。运用有限元分析方法,得出印刷压强与柔性版网点压缩变形关系,从而构建出压印滚筒跳动引起柔性版网点扩大率分析模型。通过实测得到柔性版印刷机压印滚筒径向跳动波形。结果 最大印刷压强的增加会增大网点顶端接触面积,使网点扩大率增大;压印滚筒的径向跳动改变了印刷过程中的实际合压量,造成印刷过程中最大印刷压强的波动,因而在柔性版印刷过程中需要严格控制合压量;在合压量为0.1 mm时,径向跳动量为-0.053 99～0.054 48 mm。对于加网线数为69线/厘米、50%网点的印版,网点扩大率在3.639%～9.526%波动。结论 压印滚筒径向跳动改变了滚筒间的实际合压量,引起印刷压强的变化,使网点产生不同的变形,从而严重影响印刷质量。     

精细丝网印刷电子影响因素及实验研究

目的为了分析网版参数、印刷工艺和油墨粘度对丝网印刷过程的影响情况及影响程度。方法以印品线宽、线厚和印刷粗糙度为评价指标,根据精细丝网的印刷过程,采用静态描述法建立油墨向网孔中填墨、油墨从网孔向承印物转移以及油墨在承印物上的流平铺展的物理模型;采用实验方法探究网版参数、印刷工艺和油墨粘度对丝网印刷过程的影响;建立相同印刷条件下,各个影响因子对应的线宽数值,线宽越小,其影响程度就越大的描述模型,以对影响因子进行比较。结果结合最小网点直径与网版目数、线径的数学模型,获知网版的选择与最小网点直径有关,最小网点直径越小,所选网版就越好;在一定范围内,刮刀角度越小,刮刀压力越大,刮刀速度越大,其印品质量就越好,超出这个范围就会影响其印品质量;离网间距不宜过大,也不宜过小,在刮刀角度为60°,刮刀速度为0.08 m/s下的离网间距最佳为2mm;纳米银导电油墨粘度对印刷质量的影响不是同步变化,若追求低厚度和小粗糙度印品,则选择低粘度油墨;若追求低线宽,则选择高粘度油墨。结论精细丝网印刷质量影响程度由高到低排序为网版参数刮刀压力离网间距油墨粘度刮刀角度刮刀速度。     

基于分子动力学的丝网印刷柔性传感器电极导电性机理研究

目的 研究提高丝网印刷柔性传感器电极的导电性,为提升柔性传感器的电学性能提供参考依据。方法 首先采用分子动力学（Molecular Dynamic,MD）模拟方法,建立在Wenzel模型下导电银浆团簇在不同粗糙因子下的对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate,PET）表面铺展的分子动力学模型,其次分别计算各体系下的结合能,用以表征不同体系下PET表面对导电银浆团簇结合能力,接下来通过丝网印刷实验的方法探究银浆与不同粗糙因子PET的结合能力对传感器电极的导电性的影响。结果 仿真结果表明,导电银浆团簇在不同粗糙因子的PET表面的铺展过程中会陷入粗糙表面的凹陷处,且导电银浆与基材的结合能随着PET粗糙因子的增加而增加。实验结果表明,使用不同粗糙因子的PET作为承印物能显著提升电极的导电性。相比于未处理的PET,随着粗糙因子的增加,导电线条的电导率逐渐升高,电阻率逐渐降低,方块电阻逐渐降低。电导率最大提升了77%,电阻率最大下降了43%,方块电阻最大下降了38%。结论 导电银浆在粗糙表面铺展的过程中会渗入基材的凹陷处,增加了吸附点位,使得银浆与基材的结合更加紧密...     

单张纸胶印机机组间性能异同检测方法研究

为了解决印刷设备二手市场中尚未有系统的可靠性评判标准的问题,根据单张纸胶印机机组间结构的相似性,提出了一种基于One-Class SVM的单张纸胶印机机组间性能异同检测方法,并建立了相应的判断流程和参数选取准则。对某型二手多色胶印机进行了综合测试,提取振动信号参数作为数据样本,调用Matlab软件LIBSVM工具箱OCSVM模块功能进行特征分类。结果表明:第1与第3机组的性能差异较大,与实际测试结果一致,证明该检测方法可作为二手胶印机性能判断的依据之一。     

网版印刷导电油墨转移机理及仿真研究

为了清晰直观地认识油墨填墨机理和网版回弹机理,根据网版印刷油墨转移过程,建立其理论分析模型,利用流体动力学来分析填墨过程中油墨出口速度与压强变化之间的函数关系,利用弹性流体动力润滑来分析楔形区动压与油墨产生的回弹力之间的影响变化;并利用Fluent对分析结果进行仿真验证.理论结果表明,在楔形区动压为8×105Pa时,导电油墨在网孔两端处产生的回弹力明显大于中间位置,且在20～30 μm位置处产生的回弹力基本不发生变化;仿真结果表明,当刮刀速度增加时,油墨出口速度增加,但压强变化却呈现减小的趋势,这证明了网版印刷的刮刀速度既不能太大,也不能太小,最佳速度范围为40～65 m/s;在不同楔形区动压下,网孔处油墨产生的回弹力两端位置都大于中间位置,且在20～30 μm位置处基本不发生变化;承印物上最大落墨量出现在楔形区动压范围为7×105～9×105Pa,占网孔体积的95.6％,约为0.189 mm3.数值模拟与理论推导结果相吻合,为了保证承印物上有足够的落墨量,可以适当增加楔形区动压来提高印刷质量.     

基于红外热成像的印刷橡皮布应变测试

目的采用红外热成像系统对压印接触区域橡皮布的动态应变进行测试。方法建立压印接触区域几何模型,结合热弹性效应与热辐射理论分析温度与应变之间的函数关系,并采用红外热像系统测得压印接触区域橡皮布的温度分布情况,最后通过有限元仿真得到橡皮布压痕处的应变云图。结果沿轴线方向,压印接触区域橡皮布温度、应变均呈不均匀分布,轴端温度高于中间区域温度;轴端应力集中,节点位移大,变形量大,中间区域节点位移小,变形量小,中间区域应变量低于轴端区域应变量。结论采用红外热成像技术测试印刷过程中橡皮布动态应变的方法是可行的。     

纳米铝液的转移方式对图案自动成型效果的模拟

目的 研究利用选择性吸附原理实现纳米图案自动成型的可行性,以及转移方式对自动成型效果的影响。方法 通过分子动力学方法分别研究块体铝和两纳米铝团簇的加热升温过程,得到纳米铝液势能–温度变化曲线,并确定纳米铝液图案自动成型的模拟温度;利用LAMMPS软件建立图案自动成型所需的印版模型;分别以液膜转印和液滴喷印的方式,研究纳米铝液在石墨烯–铜基印版表面上润湿铺展情况。结果 纳米铝液能够在石墨烯–铜基印版表面实现图案自动成型;液膜模型和液滴模型的图案自动成型效果不同,液膜较薄时（双层铝原子）模拟时间为1 200 ps时,整个体系达到动态平衡状态,图案区的铝液厚度约为1.8 nm,图案自动成型效果较好;当液膜较厚时（三层铝原子）,模拟时间为1 200 ps时,整个体系达到动态平衡状态,但图案区的两线条间存在较多铝原子残留,自动成型效果较差;而2种液滴模型均实现了较好的图案成型效果,液滴数量为4滴时,模拟时间为3 000 ps时可形成厚度均匀的图案,当液滴数量为6滴时,模拟运行600 ps时图案区即可形成的稳定均匀的线条。结论 利用选择性吸附原理可实现纳米图案自动成型,成型效果受铝液转移方式的影响...