[发明专利]一种微滴喷射成形线路边缘轮廓直线度预测方法

权利要求书

1.一种微滴喷射成形线路边缘轮廓直线度预测方法，其特征在于，包括：

步骤1：建立计算微滴喷射的流体力学模型，进行网格的划分，定义喷射参数以及喷射材料物理属性；

步骤2：建立步骤1模型的控制方程，并依据控制方程模拟出微滴喷射成形过程；

步骤3：根据步骤2控制方程计算各个网格的体积分数变量，判断各微滴的形貌及位置，计算线路边缘轮廓直线度。

2.根据权利要求1所述的一种微滴喷射成形线路边缘轮廓直线度预测方法，其特征在于，所述步骤1中，喷射参数包括流体进给压力、喷嘴距基材高度、喷射频率、基材移动速度、压电膜片动作参数、撞针动作参数；

喷射材料物理属性包括密度和粘度、材料类型；

材料类型包括牛顿流体以及假塑性流体、膨胀性流体。

3.根据权利要求1所述的一种微滴喷射成形线路边缘轮廓直线度预测方法，其特征在于，步骤2所述控制方程包括能量守恒方程、质量守恒方程和动量守恒方程，并设置压力、温度和体积分数三个方面进行初始条件和边界条件。

4.根据权利要求1所述的一种微滴喷射成形线路边缘轮廓直线度预测方法，其特征在于，所述步骤3中，定义体积分数变量α；

若α＝1，则网格单元内部为液体域；

若α＝0，则网格单元内部为气体域；

若0＜α＜1，则网格单元内为气体与液体混合域。

5.根据权利要求1或4所述的一种微滴喷射成形线路边缘轮廓直线度预测方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3-1：根据控制方程计算得到体积分数变量α，根据α值为0.5的条件追踪确定液相与气相的交界面；

步骤3-2：遍历液相与气相交界面的所有网格，提取所有网格的X轴、Y轴坐标值，即为线路边缘轮廓；步骤3-3：以微滴中心为参考去除首微滴的前半边轮廓以及尾微滴的后半边轮廓，余下的两侧轮廓分别进行直线度计算，即为线路边缘轮廓的直线度。

6.根据权利要求1所述的一种微滴喷射成形线路边缘轮廓直线度预测方法，其特征在于，所述步骤1中，喷嘴直径为50～400μm，喷嘴处及沉积区域网格尺寸为10μm×10μm×10μm；

喷射参数设置流体进给压力2～5bar，喷嘴距基材高度1～4mm、喷射频率20～150Hz、基材移动速度为1～15mm/s。

7.根据权利要求6所述的一种微滴喷射成形线路边缘轮廓直线度预测方法，其特征在于，步骤2中，边界条件包括喷嘴进口边界以及空气域出口边界的压力场、温度场以及相体积分数，其中，喷嘴进口边界的压力场根据流体进给压力进行设置，温度场根据喷嘴加热温度设置，液相体积分数为1；空气域出口边界的压力场设置为0bar，温度场根据环境温度设置，液相体积分数为0；

初始条件包括整个计算域的压力场、温度场以及相体积分数，首先对全区域进行初始化，压力场设置为0bar，温度场根据环境温度设置，液相体积分数为1，然后对喷嘴内部区域进行局部初始化，压力场根据流体进给压力进行设置，温度场根据喷嘴加热温度设置，液相体积分数为1。