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현대산업기술은 잉크젯 프린팅 방식으로 DOD프린팅 방식을 선호하고 있다. 그 중에서도 피에조 잉크젯 방식이 많이 이용되면서 더 높은 기술력이 요구되고 있다. 이를 충족시키기 위해 잉크 액적을 원하는 위치에 정확하게 토출 시킬 필요가 있다. 피에조 헤드에서 잉크가 토출할 때 발생하는 위성액적은 잉크젯 공정의 정확성과 신뢰성, 생산성을 떨어뜨리는 결정적인 요인 중 하나이다. 위성액적은 토출되는 잉크의 종류와 물성, 노즐의 직경, 피에조에 인가되는 전압의 파형 등에 따라 크게 달라질 수 있다. 이러한 위성액적의 발생을 줄이기 위해서는 토출 액적의 형성에 대한 연구와 이해가 필요하다. 본 연구는 피에조 잉크젯 헤드에서의 잉크토출 실험결과와 해석결과를 비교분석하였다. 실험에 사용한 잉크는 EG(ethylene glycol)와 EG + IPA(isopropyl alcohol)를 사용하였고 잉크의 토출 속도를 구하기 위해 토출 직전 ...

현대산업기술은 잉크젯 프린팅 방식으로 DOD프린팅 방식을 선호하고 있다. 그 중에서도 피에조 잉크젯 방식이 많이 이용되면서 더 높은 기술력이 요구되고 있다. 이를 충족시키기 위해 잉크 액적을 원하는 위치에 정확하게 토출 시킬 필요가 있다. 피에조 헤드에서 잉크가 토출할 때 발생하는 위성액적은 잉크젯 공정의 정확성과 신뢰성, 생산성을 떨어뜨리는 결정적인 요인 중 하나이다. 위성액적은 토출되는 잉크의 종류와 물성, 노즐의 직경, 피에조에 인가되는 전압의 파형 등에 따라 크게 달라질 수 있다. 이러한 위성액적의 발생을 줄이기 위해서는 토출 액적의 형성에 대한 연구와 이해가 필요하다. 본 연구는 피에조 잉크젯 헤드에서의 잉크토출 실험결과와 해석결과를 비교분석하였다. 실험에 사용한 잉크는 EG(ethylene glycol)와 EG + IPA(isopropyl alcohol)를 사용하였고 잉크의 토출 속도를 구하기 위해 토출 직전 메니스커스를 측정하였다. 시간에 따른 토출변위를 측정하여 측정한 데이터를 커브피팅하고 미분하여 속도함수를 구하였다. 이렇게 구한 속도함수를 상용 열·유체 유동 해석 프로그램인 FLUENT에 입력하여 해석하였다. 전압과 속도함수 사이의 일정한 배수 결정으로 실험결과와 해석결과의 액적 토출형상이 모두 유사함을 알 수 있었고, 이를 통하여 입력 속도함수에 계산식으로 얻어낸 배수를 입력하면 원하는 전압에서의 토출결과를 해석으로 구현하였다.

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