基于压电‒弹性‒流体耦合的压电喷墨打印研究

目的通过研究双极性梯形波的时间参数和电压幅值对液滴喷射的影响,确定合适的驱动波形,旨在避免卫星液滴出现的同时提高压电喷墨打印头液滴喷射的速度。方法利用ANSYS Workbench平台仿真分析压电喷墨过程,对压电-弹性-流体双向流固耦合模型和两相流模型进行分布结构分析,根据液滴状态及喷射速度优化驱动波形。结果最终确定双极性梯形波的时间参数为4、14、4、20、4μs,电压幅值为15 V和35 V,加载该驱动波形,液滴喷射平均速度达3.1 m/s,且液滴状态较好,无卫星液滴出现。结论驱动波形的时间参数和电压幅值对压电喷墨打印头喷射液滴的速度和卫星液滴的控制有一定的影响,通过对驱动波形进行优化可以提高压电喷墨打印头喷射液滴的质量。