直写快速成型系统液体材料喷射技术研究

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1、硕：lz生：惠国星(签名)妻!虱塾指导教师：杨来侠(签名)盘拯竺￡摘要近年来，随着快速成型技术不断发展，新型的快速成型技术也不断的涌现，直写式快速成型技术就是一种新的快速成型技术，它的发展越来越受到重视。直写式快速成型的工作原理是：根据要制作零件的截面形状及尺寸要求，材料输送系统的液、固两个喷嘴与工作台做相对运动的同时喷出液、固材料；并在固化机构的作用下迅速固化，从而形成零件上的一个成型层；接着，液、固两个喷头与工作台在垂直于成型层的方向做一个的位移(层厚)，进行下一个成型层的制造：重复此过程，就可

2、获得所需的三维零件。该技术与传统快速成形技术相比具有成形精度高、速度快、成本低，一次成型无需后处理等优点，特别是应用于喷涂各种精细的电气元器件、集成电路板、微型传感器、半导体元器件等时更显优势。本文主要围绕直写式快速成型技术中的液滴喷射问题进行了较深入地理论分析和实验研究。首先，设计并组建了液滴喷射系统的实验模型，实现了液滴的喷射，该实验模型包括液滴材料输送系统、背压系统、三维控制系统、计算机控制系统和固化机构。液滴材料输送系统主要由喷嘴、喷射控制阀、喷射电源、信号产生器等组成。其次，运用流体力学和

3、微观流体力学理论建立了液滴喷射过程的数学模型，分析了影响液滴喷射的主要因素，分析认为，影响液滴喷射的主要因素为喷嘴口径、液滴的喷射频率、背压的大小和液体的浓度。最后，用正交实验法设计实验，并对影响液滴喷射的主要因素进行了实验研究，初步获得了最佳喷射效果的液滴喷射参数，为液滴喷射的进一步研究奠定了基础。关键词：喷嘴；液滴喷射；背压系统研究类型：应用研究Subject：ResearchontheDropletDespensingTechnologyinDirect-writeManufacturingS

4、ystemSpecialty：MechatronicsEngineeringName；XiGuoxingInstructor：YangLaixiaABSTRACT(Signature)Inrecentyears，withthedevelopmentofRapidPrototypingtechnology，manynewrapidprototypingmethodsarccomingout．AndDirectWritingManufacturingisoneofthemanditsdevelopmen

5、thasbeenmoreandmorepaidattention．TheprincipleofDirectWritingManufacturingis：Accordingtotheshapesandsizesofparts，twonozzlesmoveandatthesametimedispenseliquidmaterialsandsolidmaterialstotheworkstations，andtheliquidisrapidlycuredbythecurmgmechanism．alayer

6、ofillthepartisformed；Andthen,twonozzlesdisplaceadistance(thickness)inthedirectionperpendiculartotheforminglayerforpreparationtocreatenextlayer,Repeatingthisprocess，thenecessarythree-dimensionalpartisobtained．Comparedwithtraditionalmanufacturingmethods，

7、theformingprecisionishigher,costislower,speedishigher．Especially，theadvantagesofitisveryobviouswhenmakingvariouselectricalcomponents，integratedcircuitboards，micro-sensors，andothersemiconductorcomponents．Thesprayingdropletsisresearchedthroughtheoretical

8、analysisandexperimentalstudyinthis脚瓯First,atestmodelofsprayingdropletisdesignedandsetup．Themodelincludesliquidmaterialstransportationsystem,back-pressuresystem,3Dmotionsystem,computercontrolsystemandcuringmechanism．Theliquidmaterialstra