logo móvil
Contáctanos

Transferencia de Calor Conjugada en Cabezas de Impresión de Inyección Térmica

Autores: Mallinson, S. G.; McBain, G. D.; Brown, B. R.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2023

Transferencia de Calor Conjugada en Cabezas de Impresión de Inyección Térmica


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Cabezal de impresión por inyección de tinta térmica
Masa de gota
Densidad de imagen impresa
Variaciones de temperatura
Transferencia de calor
Simulaciones numéricas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La masa de las gotas individuales expulsadas de un cabezal de impresión de inyección térmica aumenta con el aumento de la temperatura local cerca de las boquillas de expulsión. La cantidad de tinta depositada en la página y, por lo tanto, la densidad de la imagen impresa dependen de la masa de la gota. Así, la no uniformidad de la temperatura del cabezal de impresión resulta en variaciones de la densidad de la imagen impresa que pueden ser inaceptables para los usuarios finales de la salida impresa. Tales variaciones de temperatura surgen de una combinación del flujo del fluido de tinta y la transferencia de calor tanto en la tinta como en los componentes sólidos del cabezal de impresión. La transferencia de calor conjugada (CHT) en cabezales de impresión de inyección térmica se investiga aquí utilizando simulaciones numéricas validadas. Se considera aquí un cabezal de impresión de inyección térmica típico por primera vez, con tinta fría extraída a través de los componentes estructurales sólidos por el reabastecimiento de la boquilla de expulsión. Se analiza el efecto del ancho del orificio de alimentación sobre el chip del cabezal de impresión en el campo de temperatura dentro del chip. La validación del modelo de simulación requirió la derivación de soluciones analíticas novedosas para los problemas relativamente simples de convección forzada completamente desarrollada en un canal plano calentado diferencialmente y conducción contra convección en flujo de tapón. Se encontró que los resultados de las simulaciones numéricas de estos dos problemas se comparan bien con las soluciones analíticas recién derivadas. También se simuló la CHT en flujo sobre un escalón hacia atrás con una pared descendente calentada como parte del proceso de validación, y se observó una buena concordancia con estudios numéricos anteriores. Para la parte principal del estudio, se encontró que aumentar el ancho del orificio de alimentación reduce los gradientes de temperatura en la superficie del chip del cabezal de impresión, reduciendo así los defectos de impresión relacionados con la temperatura.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro