斜纹织物表面微滴沉积过程的建模研究

刘欢欢，肖 渊，王 盼,张成坤

(西安工程大学 机电工程学院,陕西 西安 710048)

0 引 言

智能纺织品是一种将纺织材料、传感、信息技术等高度集成的新型纺织品,该纺织品除具有传统纺织品的穿着、防寒、保暖等功能外,还具有响应、感知、反馈以及自诊断等功能,在医疗、航空航天、军事、运动娱乐等诸多领域有着广泛的应用[1-3]。在连接各电子元件的导电线路系统中具有关键作用,但目前基于织物的柔性导电线路制备方法均具有工艺复杂、柔性差、成本高等缺点[4],限制了智能纺织品的应用。基于此,本文利用微滴喷射自由成形方法[5-6],在斜纹织物表面喷射打印成型导电线路。该方法具有微滴尺寸和精度可控、喷射沉积材料范围广、非接触、成本低、效率高等优点,是一种具有潜力的织物表面导电线路成形方法。然而,在微滴喷射打印过程中,明确微滴与基板碰撞，变形过程对成形高质量的导电线路至关重要。目前,国内外学者对微滴与基板碰撞过程进行了深入的研究。陈石等[7]采用流体体积(VOF)法对有黏性阻尼的液滴碰撞壁面过程进行了数值模拟,验证了数学模型的可行性;GUNJAL等[8]利用VOF法建立液滴撞击壁面的数值仿真模型,研究了不同微滴的速度、体积大小、表面张力对液滴铺展直径的影响;KIM[9]对屈服应力流体在固体表面的冲击动力学进行了数值研究,分析冲击速度、流变参数和表面张力等参数对冲击动力学的影响;KUMAR[10]等提出了一种基于润滑理论的表面粗糙度在基片上扩展的新模型,研究了液滴在粗糙表面上的铺展与吸收现象。……