Vad är en vågform?

Vad är en vågform?

För att förklara syftet med en vågform, låt oss ta en titt inuti en munstyckskammare i ett skrivhuvud. Strålningsprocessen känd som fyll-och-bränna, som är ganska vanligt tillämpad på många olika skrivhuvuden av varierande design. I det här fallet deformeras en stapel av PZT (ett piezoelektriskt keramiskt material) närhelst spänning appliceras på den, vilket ändrar volymen på bläckkammaren och gör att bläcket rör sig inuti det och så småningom matas ut. Medlet för att applicera denna spänning på PZT är vågformen.

PZT förlängs endast när spänning appliceras, så det kommer inte att ske någon deformation förrän skrivhuvudet är anslutet. När det väl är strömsatt, bibehåller skrivhuvudet en specifik spänning, vilket gör att PZT förlängs och förblir i sitt icke-sprutande läge. Om spänningen sänks dras PZT tillbaka och skapar en expansion i kammaren och drar in bläck i den. För att mata ut en droppe återgår spänningen till sitt ursprungliga värde, kammaren krymper och överskottsbläcket tvingas ut. Denna process upprepas tusentals gånger per sekund.

Det är viktigt att notera att skrivhuvuden kan drivas av antingen positivt gående eller negativt gående pulser, beroende på hur de tillverkas. Oavsett hur du'är van att se på det, är de viktiga vågformstiderna de två lutande delarna och hålltiden, dvs hur länge spänningen hålls på den nivån (hög eller låg) innan den återgår till startposition. Denna pulstiming bestämmer vad som händer vid munstycket när volymen i kammaren återgår till ett stabilt tillstånd och är det första steget att ta reda på när man bygger en vågform.

Om du'har stått bredvid ett skrivhuvud medan det skriver ut, kanske du har kunnat höra det "sjunga", beroende på vilken frekvens som användes. Anledningen till att du kan höra det är att ställdonen producerar ljudvågor. De viktigaste för jetting är de som produceras i själva bläcket, eftersom de definierar tryckvariationen som ger dropputstötning.

På grund av närvaron av ett bläck med vissa mekaniska egenskaper och det faktum att ljudvågorna kan förlora energi när de studsar runt, kan trycket i kammaren beskrivas som en dämpad resonator. Varje tryckförändring, såsom att PZT deformeras, kommer att resultera i en karakteristisk tryckvariation. Som visas här, när PZT dras tillbaka och kammaren ökar i volym, gör tryckförändringen att bläcket börjar röra sig fram och tillbaka i kammaren.

Denna energi ensam är vanligtvis inte tillräckligt för att få bläcket att spruta ut, det drar det bara tillbaka till den motsatta änden av kammaren och studsar av. Genom att använda en spänningspuls för att förstärka trycket vid rätt tidpunkt effektiviseras dropputkastningen, som visas här. En droppe matas ut när trycket överstiger ett kritiskt värde på grund av den föredragna timingen.

Anledningen till att pulsbredden är så kritisk är att om den är för kort eller för lång, kommer vågorna, trycket och rörelsen hos PZT:en att vara osynkroniserade. Om bläcket inte rör sig i rätt riktning vid den tidpunkt då mer tryck läggs på, istället för att jämnt öka farten, kan momentumet motverkas. Det liknar att knuffa ett barn på en gunga. Om du trycker på dem vid rätt tidpunkt ökar farten och de svänger högre. Om du trycker på dem vid fel tidpunkt kommer de att ta ett våldsamt stopp. På liknande sätt, om pulsbredden är felaktig, kommer den resulterande jetningen, som upprepas om och om igen, att bli ineffektiv och instabil.

Eftersom bläcket behöver röra sig fram och tillbaka över hela kammaren, kommer den maximala frekvensen som ett skrivhuvud kan producera ner till storleken på skrivhuvudkammaren. Skrivhuvuden som är designade med längre kammare tar längre tid för de akustiska vågorna att färdas fram och tillbaka, och kan därför'inte skjuta ut droppar lika ofta.

Eftersom längden på munstyckskammaren är fixerad, kan du tro att pulsbredden som behövs för att korrekt tajma tryckvågen är konstant för ett givet skrivhuvud. Men timingen påverkas också av ljudhastigheten för just det bläcket. Det är därför en vågform måste ställas in för en speciell kombination av bläck och skrivhuvud, det räcker inte att bara ha en allmän vågform för det skrivhuvudet. Lyckligtvis, om bläck har liknande egenskaper, kan samma vågform fungera bra för båda.