陈从平　黄杰光　王小云

(三峡大学 机械与动力学院， 湖北 宜昌　443002)



基于正交试验设计的喷射式3D打印过程微滴可成形性研究

陈从平黄杰光王小云

(三峡大学 机械与动力学院， 湖北 宜昌443002)

摘要：在喷射式3D打印过程中，要求材料以单个微滴的形式连续喷出并按指定路径逐滴进行堆积，但材料喷射可成滴性受驱动气压、压力作用时间及材料粘度等因素的影响，难以直接找到一组合适的参数组合进行打印．本文采用正交试验法研究各因素对材料喷射可成滴性的影响规律，并利用数值模拟进行验证，结果表明，在给定喷头几何参数的情况下，利用本文制定的方法可以较为简易地获得满足微滴喷射的最佳打印参数，可有效地缩短打印的准备周期及参数调整周期．

关键词：微滴喷射；3D打印；正交试验设计；数值模拟

微滴喷射3D打印技术是一种非接触、直写式增材制造技术[1]，目前已广泛应用于组织工程支架制备[2]、细胞打印[3]、集成电路封装[4]等领域．常用的微滴喷射技术可分为气压驱动式[5-6]、压电陶瓷驱动式[7]及压电膜片驱动式[8]等．其中，气压驱动式微滴喷射技术因设备易使用、易维护、成本低等优点，在市场上占有较大的份额．典型的气压驱动式微滴喷射喷头结构示意图如图1所示，其核心原理为利用脉冲气体驱动喷头内流体材料以微滴形式从喷口喷出，并按照设计的轨迹数据进行堆叠而实现3D打印．由于在微滴式打印过程中要求流体材……