机械工程学报

作者：朱东彬, 吴民强, 王竹贤, 杨伟东

单位：河北工业大学机械工程学院 天津 300130

关键词：微滴喷射3D打印,稳定喷射,数值模拟,纳米颗粒悬浮墨水,增材制造；

基金：河北省自然科学基金资助项目（E2018202200，E2016202297）。

微滴喷射3D打印工艺中，墨水以单一液滴形式稳定喷射是保证喷墨打印质量的必要条件。但在微滴喷射瞬间，纳米颗粒悬浮墨水的流变学性能会随着剪切速率发生明显变化，对实现墨滴稳定喷射具有重要影响。通过测量墨水黏度与剪切速率之间的关系，建立变黏度喷墨打印有限元模型，并对微滴喷墨打印过程中墨滴黏度、墨滴速度、墨滴形貌的变化规律及影响机理进行研究。得出毛细管力是导致墨滴失稳的重要因素，最后对墨滴稳定喷射进行了数值模拟和物理试验验证，证明毛细管数-奥内佐格倒数（Capillary-ohnesorge reciprocal，CA-Z）纳米颗粒悬浮墨水稳定喷射评价方法的可行性。CA-Z纳米颗粒悬浮墨水稳定喷射评价方法为微滴喷射3D打印墨水的制备及其打印参数的优化提供了理论和试验依据。

来源：2020年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2020年第9期