Технологія виготовлення ультразвукової друкарської головки

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorЛапковський, Сергій Вікторович
dc.contributor.authorБезкоровайний, Сергій Олександрович
dc.date.accessioned2024-04-22T09:12:37Z
dc.date.available2024-04-22T09:12:37Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractМетою цього дослідження є розробка та адаптація керованої ультразвукової головки для принтера, що використовується у виробництві гнучкої електроніки методом аерозольного напилення. Датчик, бустер, сонотрод і насадка у вигляді чаші є одними з компонентів конструкції датчика. Конструкція системи базується на виборі відповідної геометрії для забезпечення резонансу ультразвукових хвиль, при цьому система залишається статичною в точці кріплення бустера і максимального посилення хвиль на кінчику насадки. Дослідження було поділено на чотири етапи. На першому етапі роботи було обрано геометрію системи та розміри сонотрода і насадки. Після цього було виконано їх проектування в програмі тривимірного моделювання Siemens NX. Конструкція системи базувалася на проведених чисельних розрахунках впливу частоти на деформацію. Завдяки цим розрахункам можна було передбачити виникнення резонансу в залежності від конструкції головки. Другий етап полягав у дослідженні виникнення резонансного явища. Ця частина роботи була спрямована на перевірку правильності чисельних розрахунків, виконаних раніше. Резонанс досліджувався в системі з різними сонотродами. Метою тестування інших хвилеводів була перевірка реального впливу розмірів елементів головки на явище резонансу. На наступному етапі експериментів використовувався ізопропіловий спирт, який подавався в систему у вигляді крапель на кінці форсунки. Таким чином визначався зв'язок між відстанню та кутом нахилу каналу подачі рідини на виникнення розпилення. На завершальному етапі дослідження чорнило, що містить наночастинки срібла, подавали в систему у вигляді крапель. Попередньо дослідивши оптимальний кут нанесення та відстань від сопла, можна було досягти розпилення чорнила, яке досліджували з точки зору діаметра аерозольних частинок. Це дослідження проводилося за допомогою мікроскопа KEYENCE VHX - 6000. Розробка системи управління головкою також є частиною роботи. Ця система заснована на програмуванні ПЛК, що дозволяє застосовувати струмопровідні шляхи без ручного управління. Програма призначена для запуску генератора протягом відповідного заданого часу і дає можливість перервати процес у разі несправності або небажаних ефектів. Ключові слова: система управління ультразвуковою гововкою, ультразвукова гововка, гнучка електроніка, аерозольне напилення
dc.description.abstractotherThe aim of this research is to develop and adapt a steerable ultrasonic head for a printer used in the production of flexible electronics by spray coating. A transducer, booster, sonotrode and bowl-shaped nozzle are some of the components of the transducer design. The design of the system is based on the selection of a suitable geometry to ensure the resonance of ultrasonic waves, while the system remains static at the point of attachment of the booster and maximum wave amplification at the tip of the nozzle. The study was divided into four stages. At the first stage, the geometry of the system and the dimensions of the sonotrode and nozzle were selected. After that, they were designed in the Siemens NX three- dimensional modeling program. The system design was based on numerical calculations of the effect of frequency on deformation. Thanks to these calculations, it was possible to predict the occurrence of resonance depending on the design of the head. The second stage consisted in studying the occurrence of the resonance phenomenon. This part of the work was aimed at verifying the correctness of the numerical calculations performed earlier. The resonance was studied in a system with different sonotrodes. The purpose of testing other waveguides was to verify the real influence of the dimensions of the head elements on the resonance phenomenon. At the next stage of the experiments, isopropyl alcohol was used, which was fed into the system in the form of droplets at the end of the nozzle. Thus, the relationship between the distance and the angle of inclination of the liquid supply channel on the occurrence of spraying was determined. At the final stage of the study, the ink containing silver nanoparticles was fed into the system in the form of droplets. Having previously studied the optimal application angle and distance from the nozzle, it was possible to achieve an ink spray that was studied in terms of the diameter of aerosol particles. This study was carried out using a KEYENCE VHX-6000 microscope. The development of the head control system is also part of the work. This system is based on PLC programming, which allows the use of conductive paths without manual control. The program is designed to run the generator for the appropriate predefined time and makes it possible to interrupt the process in case of malfunction or undesired effects. Keywords: ultrasonic sonication control system, ultrasonic sonication, flexible electronics, aerosol spraying.
dc.format.extent66 с.
dc.identifier.citationБезкоровайний, С. О. Технологія виготовлення ультразвукової друкарської головки : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка, Технологія машинобудування / Безкоровайний Сергій Олександрович. – Київ, 2024. – 66 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/66391
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subject.udc655.3
dc.titleТехнологія виготовлення ультразвукової друкарської головки
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Bezkorovainyi_magistr.pdf
Розмір:
2.81 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ТМ)
Магістерські роботи