공압 프린팅 시스템의 토출 부피 예측을 위한 동적 모델링 및 측정

Abstract

본 연구에서는 집중 매개변수를 이용한 동적 모델링을 통해 공압 프린팅 시스템의 토출 액적의 부피 변화를 예측하고, 실제 토출 부피를 측정하여 모델링 결과와 비교하였다. 프린팅 시스템은 공압에 의해 변형하는 멤브레인이 챔버 내의 용액을 밀어내어 노즐 밖으로 토출하는 방식으로, 멤브레인의 움직임과 노즐을 중심으로 동적 모델을 구성하였다. 챔버와 노즐의 크기를 조절하면서 멤브레인에 가해지는 압력에 따른 토출 부피를 예측하였고, 실제 토출 부피를 측정하여 비교하였다. 그 결과, 일정 압력 이상에서 토출 부피가 포화되는 현상과 포화된 토출 부피는 용액 챔버의 크기에 비례하여 증가하는 것을 모델링 및 측정 결과를 통해 확인하였다. 또한 노즐 크기에 따라 유동 저항 변화로 인한 토출 부피변화 경향도 확인할 수 있었다.