基于微液滴噴射技術(shù)打印微管道方法研究.pdf

1、微液滴噴射技術(shù)是目前生物制造技術(shù)中最具有生命力的技術(shù)，具有噴射微液滴精度高、不用加熱等優(yōu)勢(shì)，目前已初步應(yīng)用于構(gòu)建各種生物組織結(jié)構(gòu)，在遠(yuǎn)期人造組織和器官的應(yīng)用中將會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用。
　　微液滴噴射技術(shù)通過壓電陶瓷（PZT）的形變?cè)趪娮焯幃a(chǎn)生周期性壓力波，壓力波驅(qū)動(dòng)噴射材料形成微液滴。單個(gè)液滴的形成有諸多影響因素，只有當(dāng)噴射參數(shù)合適時(shí)才能獲得均勻的液滴。為了解決微管道打印過程中均勻液滴生成這個(gè)關(guān)鍵問題，本文做了以下工作：
　

2、?。?）闡述了微液滴噴射過程的理論基礎(chǔ)，詳細(xì)分析了微液滴形成的整個(gè)過程，總結(jié)出影響液滴形成的關(guān)鍵影響因素包括：驅(qū)動(dòng)脈沖幅值、流體粘度和噴嘴孔徑。
　?。?）構(gòu)建了微液滴噴射過程的仿真模型。本論文使用fluent流體力學(xué)軟件對(duì)微液滴噴射整個(gè)過程進(jìn)行模擬，從而獲得了液滴的噴射過程的相變和速度場(chǎng)的分布。通過改變驅(qū)動(dòng)速度幅值、流體粘度、噴嘴口徑等影響因素，獲得這些影響因素對(duì)均勻微液滴生成的影響，從而為獲得控制均勻液滴的最優(yōu)參數(shù)提供指導(dǎo)。<

3、br>　　（3）搭建了微液滴噴射實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。介紹了系統(tǒng)的硬件組成及其主要功能，并對(duì)各個(gè)模塊的進(jìn)行了詳細(xì)的分析和介紹。
　　（4）在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。本論文的研究通過改變驅(qū)動(dòng)電壓幅值、流體粘度以及采用不同口徑的噴頭等方法對(duì)成形均勻液滴參數(shù)的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中采用頻閃延時(shí)的觀測(cè)方式觀察并記錄微液滴產(chǎn)生的整個(gè)過程。最后，將實(shí)驗(yàn)與仿真得到的數(shù)據(jù)做對(duì)比，驗(yàn)證了第二章獲取均勻液滴參數(shù)理論及仿真模型的可靠性。
　　在研究各因素影

4、響得到穩(wěn)定均勻液滴的基礎(chǔ)上，對(duì)基于微液滴噴射技術(shù)微管道打印路徑補(bǔ)償機(jī)制進(jìn)行了研究。本文做了以下兩個(gè)工作：
　?。?）對(duì)打印過程中的應(yīng)力影響進(jìn)行了理論分析，采用微曲梁模擬打印過程中的微管道，從而計(jì)算出在沖擊力作用下微管道的變形，并修改沖擊力位置，最終得到圓形管道的理論打印路徑。
　　（2）通過構(gòu)建微管道模型，并使用有限元分析（FEA）來模擬打印過程中的變形，從而驗(yàn)證預(yù)測(cè)補(bǔ)償路徑這一方法的準(zhǔn)確性。
　　基于微液滴噴射技術(shù)打