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壓電噴頭就是利用壓電管的逆壓電效應(yīng)對固體結(jié)構(gòu)進(jìn)行徑向擠壓變形，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對液滴的噴射控制的，其工作原理如圖所示。首先，將打印液體充滿玻璃容腔，并由于液體表面張力的作用而保持在玻璃容腔中。接著，向壓電管的電極表面利用功率放大器施加驅(qū)動電壓，則壓電管能夠在逆壓電效應(yīng)的作用下將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,產(chǎn)生徑向變形進(jìn)而擠壓玻璃管。玻璃管內(nèi)壁面的徑向位移將會導(dǎo)致容腔液體壓力波的產(chǎn)生，進(jìn)而擠壓出噴嘴處液體并形成液柱。
壓電噴墨打印實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由壓電驅(qū)動模塊、液壓供應(yīng)模塊和光學(xué)相機(jī)模塊三大模塊組成。
該信號經(jīng)過函數(shù)發(fā)生器傳送到功率放大器，將壓電打印頭的插入式插頭改裝成BNC接口，可以連接到功率放大器，此時(shí)能夠聽到壓電噴頭內(nèi)部發(fā)出輕微的蜂鳴聲，表明其受到脈沖電壓的激勵在正常地工作。而光學(xué)相機(jī)模塊可以觀測液滴是否發(fā)生左右擺動以及飛行軌跡是否偏離壓電噴頭中心軸線，根據(jù)觀測的液滴噴射情況對壓電驅(qū)動模塊和液壓供應(yīng)模塊的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，獲得噴射形態(tài)穩(wěn)定的液滴。
壓電噴墨打印頭具有使用范圍廣、響應(yīng)速度快、打印精度高、液滴體積小、控制性能好等特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在印刷電子、顯示器件、生物醫(yī)療、新能源等眾多工業(yè)領(lǐng)域。Aigtek推出的ATA-4000系列功率放大器在壓電噴墨打印頭優(yōu)化中有著廣泛的應(yīng)用，助力生物醫(yī)療、新能源等領(lǐng)域的科技發(fā)展。ATA-4000系列功率放大器最大輸出功率452Wp ，最大輸出電壓310Vp-p（±155Vp） ，最大輸出電流4Arms ，帶寬高達(dá)DC~3MHz。
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