Metodología Acoplada de CFD-Método de Superficie de Respuesta (RSM) para Optimizar las Condiciones de Operación de Jettabilidad
Autores: Couto, Nuno; Silva, Valter; Cardoso, João; González-Gutiérrez, Leo M.; Souto-Iglesias, Antonio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Metodología Acoplada de CFD-Método de Superficie de Respuesta (RSM) para Optimizar las Condiciones de Operación de Jettabilidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Volumen de fluido
Modelo de volumen finito
Método de superficie de respuesta
Ventana de jettabilidad
Impresión por inyección de tinta bajo demanda
Simulaciones numéricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Un modelo de volumen de fluido (VOF) de volumen finito bajo el marco de ANSYS Fluent se acopló con el método de superficie de respuesta (RSM) para encontrar las mejores condiciones de operación dentro de una ventana de jettabilidad para dos respuestas seleccionadas en un proceso de impresión por chorro de tinta bajo demanda. Se generaron veinticinco ejecuciones utilizando un diseño centrado en la cara y se llevaron a cabo simulaciones numéricas utilizando la viscosidad, la tensión superficial, el diámetro de la boquilla y la velocidad de entrada como factores de entrada. Primero se realizó un estudio de malla para establecer el número necesario de celdas que mejor combinara precisión y tiempo empleado. Se discutieron las ejecuciones seleccionadas, identificando los mecanismos subyacentes detrás de la generación de gotas en diferentes períodos de tiempo. Cada una de las respuestas se evaluó bajo diferentes factores de entrada y se identificaron sus efectos. Finalmente, se utilizó ventajosamente el concepto de función de deseabilidad para proceder con una optimización múltiple donde todas las respuestas se dirigieron bajo condiciones habituales de jettabilidad/imprimibilidad.
Descripción
Un modelo de volumen de fluido (VOF) de volumen finito bajo el marco de ANSYS Fluent se acopló con el método de superficie de respuesta (RSM) para encontrar las mejores condiciones de operación dentro de una ventana de jettabilidad para dos respuestas seleccionadas en un proceso de impresión por chorro de tinta bajo demanda. Se generaron veinticinco ejecuciones utilizando un diseño centrado en la cara y se llevaron a cabo simulaciones numéricas utilizando la viscosidad, la tensión superficial, el diámetro de la boquilla y la velocidad de entrada como factores de entrada. Primero se realizó un estudio de malla para establecer el número necesario de celdas que mejor combinara precisión y tiempo empleado. Se discutieron las ejecuciones seleccionadas, identificando los mecanismos subyacentes detrás de la generación de gotas en diferentes períodos de tiempo. Cada una de las respuestas se evaluó bajo diferentes factores de entrada y se identificaron sus efectos. Finalmente, se utilizó ventajosamente el concepto de función de deseabilidad para proceder con una optimización múltiple donde todas las respuestas se dirigieron bajo condiciones habituales de jettabilidad/imprimibilidad.