피에조 잉크젯 헤드의 액적 토출 형상 전산해석

주영철; 박상국; 권계시

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자료유형: 학술저널

저자정보: 주영철 박상국 권계시

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제17권 제7호

발행연도: 2016.7

수록면: 641 - 647 (7page)

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피에조 DOD(drop-on-demand) 잉크젯 프린팅 방식은 다양한 종류의 잉크를 사용할 수 있기 때문에 최근에 첨단 산업 에 적용이 활발히 연구되고 있다. 피에조 잉크젯 헤드에서 토출되는 액적의 형성 과정을 VOF(Volume-of-Fluid) 기법을 이용 한 전산해석으로 예측하고 이를 측정결과와 비교하였다. 작동유체는 에틸렌 글리콜 50%와 IPA(Isopropil alchol) 50%의 혼합 액을 사용하였다. 노즐 출구에서 메니스커스 변위의 시간에 따른 변화를 직접 측정하여 노즐 입구의 속도분포를 예측하고 이를 해석의 초기조건 입력자료로 사용하였다. 측정치와 해석치를 비교한 결과 전산해석이 측정치의 액적 형성 과정을 잘 예측함을 알 수 있었다. 주액적 형성과정보다 위성액적 형성과정 예측에 오차가 약간 컸는데, 이는 정지중의 공기에 큰 질량 의 주액적이 날아가는 것을 예측할 때는 해석오차가 적지만 주액적에 의해서 주변 공기 유동이 활발해진 상태에서 적은 질량 의 위성액적이 날아가는 것을 예측할 때는 해석오차가 상대적으로 커지기 때문이다. 또한 에틸렌 글리콜과 IPA의 혼합 비율 을 달리하여 물성치를 변화시킨 다른 잉크에 대해서도 잉크 액적 형상을 예측한 결과 실험 결과를 비교적 정확히 예측할 수 있었다.

#ethylene glycol #CFD #droplet formation #inkjet #isopropyl alcohol #piezo

참고문헌 (11)

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[학술지(정기간행물)] - Herman Wijshoff / 2010 / The dynamics of the piezo inkjet printhead operation / Physics Reports 491 (4-5) : 77 ~ 177

[학술지(정기간행물)] - Seogsoon Kim / 2006 / Ink-jet Printing Technology for Paradigm Shift in Mass Production / Journal of the Korean Society for Precision Engineering 23 (8) : 15 ~ 21

[학술지(정기간행물)] - 위상권 / 2006 / 피에조 잉크젯 헤드에서 액적 토출 현상에 대한 연구 / 대한기계학회논문집 B 30 (10) : 1003 ~ 1011

[학술대회논문] - J. H. Yoo / 2010 / Study of Jetting Performance of Magnetostrictive Inkjet Head According to Fluid Properties / Korean Society for Precision Engineering Fall Conference : 79 ~ 80

[학술지(정기간행물)] - Hsuan-Chung Wu / 2004 / Development of a three-dimensional simulation system for micro-inkjet and its experimental verification / Materials Science and Engineering: A 373 (1-2) : 268 ~ 278

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