印刷电子压电喷墨喷头的建模与改进

针对高粘度印刷电子墨水易堵塞喷头甚至无法喷射的问题,从结构、材料两方面进行改进,设计出适用于印刷电子领域的微压电喷头,并利用ANSYS软件的仿真对喷头效果进行验证。仿真过程的技术难点主要有网格划分、高粘度墨水输入和PZT-5A特定材料添加。针对网格划分的难点,分重点部位采用不同划分方法,并在喷嘴处细化;针对印刷电子特殊性,输入对应的高粘度墨水系列性能;针对喷头优选的PZT-5A压电陶瓷材料,将PZT-5A各项属性添加到材料库进行使用。仿真结果表明,改进后的喷头产生形变量大于现有研究喷头,并且墨滴断裂耗时减少了7.3%,最大出口速度提高了35.3%、适用粘度范围扩大了1.73倍。改进后喷头拓宽了压电喷墨在印刷电子领域的应用范围。