Dijital Baskıdaki Gizli Değişken

Inkjet baskı teknolojisi, baskı işinin başarılı olup olmadığını belirler: Viscosity, sıvının iç direncini akışa, baskı sürecine ve medya işlemesine kadar, baskı oluşturmanın fiziksel bir özelliği, etkisi ve kurutmanın başarılı olup olmadığını belirler: vikozite. Viscosity, inkjet işlemine her aşamasını yönetebilir, yazdırılabilir bir görüntüyü veya görüntüyü döndürür, yazdırılabilir olmayan bir görüntüyü döndürür.

Viski tasarımı ile nasıl etkileşimler olduğunu anlamak, ink kimya ve işletim koşulları mühendisler için gereklidir, tutarlı, yüksek kaliteli bir çıktıya bağlı olan yenilikçi ve üretim yöneticileri.Bu makale, inkjet sistemleri fiziğini araştırıyor, gerçek dünya işletim ortamları tarafından ortaya çıkan zorlukları inceler ve mevcut stratejileri ve gelişmekte olan teknolojileri güvenilir, yüksek çözünürlüklü baskıya bağlı olarak inceler.

Akışkanların Temelleri Viskozity

Viscosity Measures nedir

Viscosity, su akışı gibi sıvıların ısıtılması veya ısıtılması için bir direnç belirtir. Basit şartlarda, yüksek performanslı sıvılar bal akışı gibi yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş, düşük ücretli sıvılar; ve dinamik vizyumlar gibi standart birim, 20°C'nin yaklaşık 1 cP'si var.

İki geniş kategori stres altında sıvı davranışı tanımlar. Newton sıvıları, uygulanan shear oranına bakılmaksızın sürekli vizektomi tutar; su ve birçok basit çözücü bu şekilde davranır.Yenitonik sıvılar, olimpik hız ile değişiklikleri geçici olarak azaltabilir. Shear-thinning (pseudoplastik) sıvıları daha yüksek hear altında daha az vizektomiye sahip olur, ki bu baskı altında avantajlıdır.

Viskozity Etkileyen Temel Fiziksel Faktörler

Viscosity sabit bir malzeme özelliği değildir. Sıcaklık, basınç, kompozisyon ve katkı maddeleri bağlıdır.Inkjet inks, sıcaklık en önemli değişkendir: birkaç derece C&ndash tarafından visity azaltılabilir; yüzde 20, doğrudan düşüş hacmi ve hız.

Ink formülasyonu baskın rolü oynar.Prodüktif veya taşıyıcı sıvı seçimi, renklilerin moleküler ağırlığı ve konsantrasyonu (kız veya pigmentler), ve lenslerin türleri ve miktarları, sörfçüler, humectants ve stabilistler tüm temel vizoidleri ve sıcaklık ve hear.

Inkjet Printing Process'de Viscosity

Akışkanlar Teslimat ve Baskı

Tek bir damlalet kovulmadan önce, ink, yüksek ateşten, filtrelerden bir rezervuardan seyahat etmeli ve baskıcıya kadar yalıtımda doğrudan akış direncini etkiler.Eğer ink çok vius ise pompa veya yerçekimi beslemesi yüksek ateş frekanslarında açlıktan dolayı mücadele edebilir.

Çoğu termal ve pastazo inkjet baskı kafaları belirli bir visity penceresi içinde çalışmak için tasarlanmıştır, genellikle 8–15 cP ataklar ve 10–30 cP for Diesel or UV-curable inks.

Droplet Ejeksiyon ve Formasyon

Ejeksiyon olayı, bir termal direnç veya pastazoelektrik eyleminin nozlu odaya baskı darbesi uygular. Viscosity, basınç dalgasının nasıl ortaya çıktığını ve sıvının nasıl yanıt verdiğini yönetir.In pastazo baskıheads, the actionuator must enjoy the ink's vius response to eject a droplet.

Bir damlacık, nozuldan ortaya çıkmaya başladığında, vizyumlar sıvı sütunun şeklini ve istikrarını belirler.En iyi viskobu formlarla bir temiz, tek bir s global damlalet içine kapanan filamentler oluşturur.Eğer vizority çok düşükse, filament erkenden kırılırsa, yüksek baskı kalitesi olan küçük uydu damlacıkları üretir.

Droplet Etkisi ve Görüntü Formasyon

Ejeksiyondan sonra, damlacık hava yoluyla seyahat eder ve substratı vurur. Etkisi, vizoloji etkileri, yayılma, absorpsiyon ve kömürleşme. Düşük denetimliliğin bir damlalığı hızla yayılır, bu da yan yanan dotlar ve kenar keskinliği arasında kanamaya neden olabilir. Yüksek denetimli yüksek denetimli yüksek çözünürlükte bir düşüş, crisp dotları üretmek, ancak potansiyel olarak substratı yeterli ölçüde boşa harcamaz.

Kağıt gibi göz ardı edilebilir medyada, ink bir sonraki geçişten önce yeterince hızlı bir şekilde kullanılmalıdır, ancak fiberler boyunca wicks ve bulanık kenarlar yaratır ve yüzey gerilimi ve pore yapısı ile birlikte, bu dengeyi kontrol eder.

Kurun ve Hazırlanma

Bir inks için, kurutma, yüksek hızlı basında buharlaşmayı içerir. UV-curable inks, vizity, katalizden sonra ve tedavinin derinliğine göre daha yüksek moleküler ağırlık artışı ve potansiyel olarak yüksek hızlı basında dengeleyici veya smearing sağlar.For more energy to jet and may limit the rate atk levels after dekonomi.

Ölçme ve Karakterizasyon

Laboratuvar Viscometri

Doğru viskotom ölçümü ink development and quality control. Rotational vimeters, kone-and-blo veya koak silindir aletleri gibi, kontrollü bir hear oranı uygulayın ve ortaya çıkan tork ölçer. Bu araçlar, çoklu hear oranlarında dinamik vizzi sağlar, ortaya çıkan ovmatürül değiştiriciler sabit bir hacim için zamanı daraltır ve basit ve ucuzdur, ancak verileri yalnızca tek bir tek, hasta tanımlı hear oranı sağlar.

Üretim ortamları için, inline vimeters monitörü viskosity sürekli olarak yazıcı aracılığıyla dolaşıma giriyor.Gerekli sensörler, her iki yoğunluk ve kütle akışını aynı anda ölçmenin avantajını ölçtü.

Regreasyon Ötesinde

Viscosity tek başına bir ink'ın davranışını tam olarak karakterize etmiyor. Viscoelastic özellikler, depolama modları (G’) ve kayıp modulus (G’’’’’’’), iç mekanların ve enerjilerin dinamik yük yük yük yük yük yük yük yüklerin altında nasıl göründüğünü tarif ediyor.

İntrat akanlığı olan Extensional vizasyon özellikle önemlidir.Sorumlulukta hear vizyumlar, sıvı filamentin bozulmasına neden olabilir. Yüksek uzatmalı vizasyon gecikmeli ve uzun süre boyunca düzelmeler üretebilir, sonunda üniformalı damlacıklara kırılırken, aşırı uzatmalı vizyumlar kalıcı ve formlar temizlenmeden sonra filamentlere neden olabilir.

Gerçek Dünya Operasyonları

Sıcaklık Variation

Bir üretim ortamında, baskı sıcaklığı, ortam koşulları nedeniyle dalgalanmaya, elektronikten ısıya, bitişik nozulların ateşine ve ısınıcıya neden olabilir. Çünkü vizyumluk yüksek sıcaklık duyarlıdır (örneğin, 3–5 yüzde 5'lik bir artış)

Bunu azaltmak için, birçok endüstriyel yazıcılar baskıcı ısıtıcılar ve kapalı sıcaklık kontrolü dahil, içinde veplusmn içinde iç içe;0.5° set noktasının bazıları yüksek uç sistemleri aynı zamanda visity'yi gerçek zamanlı olarak ölçer ve ısıtabilir ve parametrelerini ayarlar;

Evaporasyon ve Aging

Sorma açma nolu havaya maruz kalıyor ve uçucu bileşenler zamanla buharlaşır. Bu, özellikle de yakıcılara yakın yerel vizyumları arttırır, özellikle de vizyumlar çok yüksekse, bir sonraki damlacıklar kötüleşebilir veya yetersiz kalabilir, ancak aynı zamanda baziloidleri artırabilir ve hızları da etkileyebilir.

Bir ink, kimyasal yaşlanma vedash;oxidasyon, polimerizasyon veya pigment partiküllerin vedash'in kısaltılması; aylar boyunca mağazayı kapatan veya aynı topluu birçok recirkülasyon döngüsü ile çalıştıran vizoloji ve değiştirilebilen pencereden önce yüklemeleri gerekir.

Shear-Indük İncelenme ve Kalitaj

Baskı sonrası deneyimlerden geçerken yüksek hear oranları, özellikle de nozul konstriksiyonda. Shear-thinning inks geçici vizasyondan faydalanır, ki bu da daha düşük ateş enerji sağlar. Ancak, eğer ink çok kötüleşirse, vizyumlar o kadar düşük olabilir ki, ink sızıntılar veya düşüş hızı, oar oranın ısı frekansının ısıtılır.

Shear-thicking (dilatant) davranışı, inkjet inkste nadirdir, ancak yüksek sağlam yükleme veya özel parçacık etkileşimleri ile formülasyonlarda meydana gelebilir.Oturucun jeting shear oranlarının sabitleştirilmesine neden olabilir, tamamen ejeksiyon içinde.

Viscosity Control Strategies for Viscosity Control

Not:

Taşıyıcı sıvı seçimi, temel viskobuları ayarlar.Sekiz için, su (1 cP at 20°C) hem vizyum hem de pigmentaporasyon oranı gibi ko-solvents ile karıştırılır.Poleken-tail ketonlar, ya da pirrolidozlar (2–40 cP) ve daha düşük buhar baskıları olan 3 boyutlu vitreusalar için su oranı.

UV-curable inks, taşıyıcı olarak, viskobularla genellikle 30 ve 500 cP arasında oda sıcaklığında ısınıyor. Çünkü bunlar hızla artan vizasyon penceresi üzerinde baskı ve UV inks için baskılar genellikle 40&ndash ısıtılıyor;70°C, viskobuları 10–20 cP for ejeksiyon için.

Katkılar ve Rheology Modifiers

Polyvinyl pirrolidone (PVP), polietilen glycol (PEG), veya hücreli türevler, etkili moleküler ağırlığı artırmak veya hidrojen-bond ağları oluşturmak için vizektomiyi veya azaltıcılığı artırmak için kullanılırlar.

Surfactants yüzey gerilimi azaltır ve hidroksitleri, sıvı hava arayüzünün yapısını değiştirerek dolaylı olarak etkileyebilir. Bazı sörfçüler ayrıca ergonomi modifiers olarak hareket eder, o yardımları jeting. Stabilizers de dahil olmak üzere hear-thinning davranışını teşvik eder.

Pigment Dispersion ve Parçacık Boyutu

Pigment temelli inkslerde, parçacık büyüklüğü dağılımı ve doğrudan dağılımın kalitesi vizolojiyi azaltır. Agglomerated veya kötü dağınık pigmentler aynı sağlam yüklemede daha yüksek vizasyonlar üretir ve genellikle aynı şekilde yerleşmeye ve nozulasyona daha yatkındır.

Adaptasyon Viskozity Yönetimi için Teknolojiler

Aktif Isıtma ve Sıcaklık Şartma

En yaygın viskome yönetimine yaklaşımı sıcaklık kontrolüdir.Ink rezervuar, tedarik hatları ve bir set sıcaklığa kadar baskıcıları, üreticiler ve geri bildirim döngülerini daraltır ve yüksek ücretli yüksek ücretli yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte (örneğin, UV-kullanıcı formülasyonlar) azaltır. Modern baskı kontrolörleri, sıcaklığın içinde ve geri bildirim döngülerini içerir.

Bazı sistemler bölgeye özgü ısıtma içerir, farklı baskı segmentleri veya hatta bireysel nozullar termal haçı telafi etmek veya baskılı olarak indirme hacmini gri ölçekli veya yoğunluk kontrolü için kasıtlı olarak değiştirebilir.

Gerçek- VisTimekozite Sensing ve Feedback

Inline vimeters in the ink recirculation loop, yazıcı versquo'a sürekli vizorasyon verileri sağlar; kontrol sistemi.Vizyonlar, yaşlanma veya sıcaklık dengesizliği nedeniyle, kontrol edilebilir bir ısıyı ayarlar veya şarj edilebilir bir akış döngüsüne dönüştürür, veya ateşleme dalgasını azaltır. Gelişmiş uygulamalarda, sistem otomatik olarak doz veya dillendirici olarak hedef vizasyona geri yüklemeye veya ısınır.

Optik yöntemler, yüksek hızlı bir kamera ve strobobik aydınlatma ile ejected damlalet şeklini izlemek gibi, ayrıca droplet görüntüleri üzerinde eğitilmiş makine öğrenme algoritmaları, baskı kalitesi degradları önce doğrulayıcı aksiyonda bulunabilir.

Waveform Optimizasyonu

Modern pastazo baskı başlıkları, ateş dalgaformu vemdash'in izin vermesine izin verir; örneğin, daha yüksek bir vizatöre uygulanan gerilim, aynı damlacık hacmini elde etmek için daha yüksek bir zaman veya daha yüksek bir gerilim gerektirir.

Future Yol Tarifi

Nano-Particle Inks ve Viscosity Tuning

Metal nanopartikül baskılı elektronikler için, iletken izler ve sensörler benzersiz vizoloji meydan okumaları sunar. Metal parçacıkların yüksek yoğunluk ve baskı sonrası sinerjiye ihtiyaç duyar: yüksek sağlam yüklemeyi sürdürmek için yeterince sıvı olmalıdır (30–50 kilo).

Bio-Ink ve Tıbbi Baskı

Biyoprinting, canlı hücreler ve büyüme faktörlerinin, alginate, jelatin methakloyl (GelMA) gibi şekillerini tutmadan sonra yeterince karmaşık olması gerekir.Inktronik asit, oar kaldırmadan sonra vizektomiye izin vermek için yeterince yardımcı olur.

Ink Formulation ve Süreç Kontrolü için Makine Öğrenme

Makine öğrenme modelleri, ink kompozisyonların büyük veri setlerinde eğitilmiş modeller, vizoloji ölçümleri ve baskı kalitesi ölçümleri, belirli bir uygulama ve yazıcı platformu için en iyi viskobuları tahmin edebilir.Böyle modeller deneysel iterasyon sayısını azaltarak ve aynı zamanda üretim sırasında gerçek zamanlı ayarlamalar yönlendirebilir.

Sürdürülebilir, Low-Viscosity Formulations

Çevre düzenlemeleri ve müşteri talepleri, düşük formasyon ve kanamaya karşı üreticilere itiyor (örneğin, vitreus nano kristalleri, xanthan sakız) ve bu yeni formülasyonların çoğu doğal olarak daha düşük vizasyonlara zarar vermeden, bu da yüksek performanslı ve uyumlu hale getiriyor. Araştırmacılar, daha sıkı çevre standartları ile uyumlu hale getiriyor.

Operatörler ve mühendisler için Pratik Tavsiyeler

Bir Viskozity İzleme Protokolü Oluşturma

Inkjet teknolojisi kullanılarak herhangi bir üretim tesisi için, rutin vizyum ölçüm kaliteli güvencenin bir parçası olmalıdır.Testhead sıcaklığında ölçüm vizektomi, oda sıcaklığında değil, çünkü yazıcının termal profili gerçek jetting vizyumunu belirler.Her yeni ink partisinin vizziğini kaydetmek ve zaman boyunca takip etmelidir.

Sizin Yazdırın için Inks seçin

Her zaman baskı ve seslendirmek için ink’ baskı ve pulsiyonun baskı altında düşüş; yüksek hızlı üretim presleri daha düşük vizorasyonlar ve dikkatli bir şekilde incelenmelisiniz. Baskı versquo için vizyumlar ile bağlantı kurun; Düşük frekanslı yazıcılar ısıtılabilir.

Çevre Kontrol ve Bakım

Kalıcı ortam ısısı ve nem, yazıcı versquo üzerindeki yükü azaltır; termal kontrol sistemi ve nozullarda buharlaşmayı en aza indirmek için ısıtılır.Çalışkanlıklı istasyonlar, yazıcının boş zaman içinde yaşadığı zaman sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık

Viscosity sadece bir veri sayfasında bir özellik değildir; bu, inkjet sürecinin her aşamasıyla etkileşime giren dinamik bir özelliktir.Inkjetation, and reliable package, over visity, control over visity, will even more important to achieve the sensitive, consistents better inkput, more reliable print production. As inkjet technology expand technologies expands into new applications like print elektronik, bioprinting, and reliable package, control over visity will become more important to achieve the sensitive, consistent and throughput that demand.