Еще раз напомню, что термин jet подразумевает не струю, а капли. Термин «струйная» печать – результат неправильного перевода. При «выдувании» жидкости через узкое сопло – jet – струя сама разбивается на капли из-за релеевской неустойчивости. Что такое струя краски, разбитая на отдельные капли – хорошо видно по аэрогроафам – очевидно, что напрямую использовать струю для печати невозможно – в струйных принтерах фактически идет покапельное дозирование чернил (пьезоголовки или термоголовки). В принтерах по технологии «струйное нанесение материала» - фактически то же, но используются только пьезоголовки. Расплав металла пьезоголовкой дозировать не получится… Температуры не те.
Но можно пьезоизлучатель вынести из зоны расплава, и использовать термостойкий волновод. Правда схем работы теперь будет отличаться от традиционной работы пьезоголовки струйного принтера. А если еще и зарядить капли, то ими можно будет управлять, как электронами в электронно-лучевой трубке.
Именно такой системой в конце 90-х, начале нулевых годов занималась профессор Мелисса Орме.
Рисунки, поясняющие смысл работы Орме:
Генератор капель представлял собой вибрирующий стержень, расположенный близко к соплу. При движении «вниз» он выдавливал дозу расплава, которая формировалась в каплю. При движении вверх – выдавливание жидкости прекращалось. Для облегчения процесса выдавливания капель внутри генератора капель поддерживалось постоянное небольшое избыточное давление при помощи аргона.
Размер капли (диаметр сферы) равнялся диаметру отверстия. Из-за этого пришлось использовать алмазную охлаждаемую фильеру с очень небольшим диаметром отверстия.
Сам генератор капель помещался внутрь резистивного нагревателя, который сверху охлаждался водой (чтобы защитить пьезоизлучатель от перегрева).
Заряженный поток капель отклонялся при помощи электростатического поля, что позволяло выращивать металлическую деталь.
Несмотря на успешность опытов, Орме столкнулась с рядом сложностей – неравномерным охлаждением капель, быстрым износом алмазных фильер (расплавленный метал оказался весьма агрессивной средой!) и рядом других сложностей.
Опыты, начавшиеся в 1997 году в 2004 прекратились – Орме ушла в компанию, занимающуюся порошковыми методами печати – лазерным и электронно-лучевым спеканием. Сейчас работает в корпорации Боинг и сейчас занимается вопросами оптимизации геометрии печатных деталей.
предыдущая статья по теме:
следующие статьи: