ترجمه مقاله: The Jet Behavior of Non-Contact Electric Field-Driven Jet Micro 3D Printing

رفتار جت میدان الکتریکی هدایت شده غیر تماسی با چاپ سه بعدی میکرو جت

20 صفحه متن ترجمه شده به صورت pdfو word و متن انگلیسی 10 صفحه به صورت pdf

چکیده

چاپ جت الکتروهیدرودینامیک (EHD  )روشی امیدوارکننده برای تولید با وضوح بالا است; با این حال، اغلب از انحراف جت به دلیل تجمع بارهای باقیمانده در ساختارهای چاپی رنج می برد. این مطالعه یک تکنیک چاپ میکرو سه بعدی جت مبتنی بر میدان الکتریکی بدون تماس (NEFD ) برای رسیدگی به این چالش ها معرفی می کند. با جدا کردن منبع تغذیه ولتاژ بالا از مواد چاپ و بستر، چاپ میکرو سه بعدی جت NEFD مسیر تزریق بار به مواد چاپ را حذف می‌کند و در مقایسه با چاپ جت EHD، شارژهای باقیمانده را تا پنج برابر یا بیشتر کاهش می‌دهد. تحقیقات ما یک نیروی جاذبه ذاتی بین ماده جت و موادی که قبلاً رسوب شده است، صرف نظر از ماده استفاده شده، را نشان داد. این کنترل پیشرفته، ساخت موفقیت‌آمیز الگوهای خطی با قطر فیبر 1 ± 20 میکرومتر و فاصله فیبر 1.9 ± 61.1 میکرومتر را امکان‌پذیر کرد، که امکان چاپ سه بعدی جت NEFD را نشان می‌دهد. این تکنیک یک راه حل جدید برای کاهش چالش های مرتبط با میدان های الکتریکی و تجمع بار در چاپ جت EHD ارائه می دهد و راه را برای وضوح و سازگاری مواد در تولید افزودنی در مقیاس میکرو/نانو هموار می کند

نمونه متن انگلیسی:

 a b s t r a c t

 Electrohydrodynamic (EHD) jet printing is a promising method for high-resolution manufacturing; however, it often suffers from jet deflection owing to the accumulation of residual charges within printed structures. These residual charges lead to jet deflection. This study introduces a novel noncontact electric field-driven (NEFD) jet micro 3D printing technique to address these challenges. By decoupling the high-voltage power supply from both the printing material and substrate, NEFD jet micro 3D printing eliminates the pathway for charge injection into the printing material, reducing residual charges by a factor of five or more compared to EHD jet printing. Our research revealed an inherent attractive force between the material jet and previously deposited material, regardless of the material used. Furthermore, we demonstrate that employing a pre-defined allowance printing strategy during fabrication reduces the standard deviation of actual fiber spacing values from 11.4 μm to 1.5 μm, thereby improving the fiber spacing consistency. This enhanced control enabled the successful fabrication of line patterns with 20 ± 1 μm fiber diameters and 61.1 ± 1.9 μm fiber spacing, demonstrating the feasibility of NEFD jet micro 3D printing. This technique offers a novel solution for mitigating the challenges associated with electric fields and charge accumulation in EHD jet printing, paving the way for enhanced resolution and material compatibility in micro-/nanoscale additive manufacturing.

مراجع :

• Lan H, Li D, Lu B. Micro-and nanoscale 3D printing. Sci Sin-Technol 2015;45:919–40 .
• Li D, He J, Tian X, et al. Additive manufacturing: Integrated fabrication of macro/microstructures. J Mech Eng 2013;49(6):129–35 .
• Tian X, Wu L, Gu D, et al. Roadmap for additive manufacturing: Toward intellectual-ization and industrialization. Chin J Mech Eng Additive Manuf Front 2022;1:100014 .
• Yang J, Gu D, Lin K, et al. Laser additive manufacturing of bio-inspired metallic structures. Chin J Mech Eng Additive Manuf Front 2022;1:100013 .
• Franchin G, Elsayed H, Botti R, et al. Additive manufacturing of ceramics from liquid feedstocks. Chin J Mech Eng Additive Manuf Front 2022;1:100012 .
• Pavan Kalyan B, Kumar L. 3D printing: Applications in tissue engineering, medical devices, and drug delivery. AAPS PharmSciTech 2022;23(4):92 .
• Shapira A, Dvir T. 3D tissue and organ printing —Hope and reality. Adv Sci 2021;8(10):2003751 .