液滴噴射增材製造技術是近年來發展起來的一種快速成形新技術，其原理是對熔融材料射流施加周期性擾動，以形成均勻的液滴流，同時對單個液滴實行選擇性帶電和定向偏轉，使其在基板上準確定位依據控制信號逐點沉積逐層堆積從而成形出一定形狀的幾何造型.
影響液滴流均勻性的因素眾多，包括噴射壓強、擾動頻率、擾動振幅、振動盤尺寸和位置、坩堝結構及其噴嘴直徑等，只有當各噴射參數匹配協調時，才能得到均勻液滴流，因而，需要進行大量的試驗和精確的檢測手段.針對液滴噴射增材製造試驗參數調整困難、實施難度較大的現存問題,基於流體體積兩相流模型,建立均勻液滴噴射過程流場的計算模型.採用數值模擬的方法,對液滴噴射過程中的液滴流形態、壓力場和速度場及其影響因素進行了研究,揭示了形成均勻液滴流的內在變化規律,得到了均勻液滴噴射過程的最優頻率.在模擬結果的基礎上,建立了液滴噴射裝置並配置了千眼狼5F系列高速攝像機對射流斷裂形態、噴射過程、噴射速度進行了試驗研究.
根據千眼狼X系列高速攝像機研究結果表明,射流速度主要取決於噴射壓強,液滴流均勻性主要取決於擾動頻率和擾動振幅,射流的壓力場則呈周期性變化.模擬結果與試驗結果吻合較好,說明所提出的建模方法是可行的,為不同情況下射流內部流場的計算提供了實用的方法,也為液滴噴射增材製造技術的應用奠定了理論基礎.
高速攝像機拍攝均勻液滴噴射過程視頻圖像
由 千眼狼 發佈
2024-03-11T22:07:46.904103+00:00
液滴噴射增材製造技術是近年來發展起來的一種快速成形新技術，其原理是對熔融材料射流施加周期性擾動，以形成均勻的液滴流，同時對單個液滴實行選擇性帶電和定向偏轉，使其在基板上準確定位依據控制信號逐點沉積逐層堆積從而成形出一定形狀的幾何造型.
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