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基于数值模拟和机器学习的喷墨打印参数优化方法及系统技术方案

技术编号:44908400 阅读:17 留言:0更新日期:2025-04-08 18:53
本发明专利技术公开了一种基于数值模拟和机器学习的喷墨打印参数优化方法及系统,方法包括以下步骤:建立基于CFD的二维轴对称模型来模拟墨水液滴生成、运动和沉积的过程;利用二维轴对称模型生成不同条件下的液滴尺寸,组成数据集,采用多种回归算法进行对比分析,选择最优模型作为预测模型;使用遗传算法优化喷墨打印参数,找到实现目标液滴尺寸的打印参数组合,利用预测模型计算打印参数组合对于的液滴尺寸,并进行喷墨打印,进一步确保生成的液滴尺寸符合要求。本发明专利技术通过数值模拟和机器学习的结合优化喷墨打印参数,减少实验次数,提高打印效率和打印质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及喷墨打印与机器学习领域,尤其涉及一种基于数值模拟和机器学习的喷墨打印参数优化方法及系统


技术介绍

1、增材制造(am),又称三维(3d)打印技术,是一种通过逐层沉积材料来制造物体的技术。喷墨打印是一种前景广阔的增材制造技术,它是一种非接触式打印方法,能够在基材上精确沉积微/纳米墨滴,适合小规模3d制造。它具有设备成本低、操作简单、在不同材料上打印的通用性以及实现高分辨率打印的能力。然而,它的一个缺点是打印速度相对较慢,不太适合于大规模生产。最近的研究重点在于如何在不影响打印质量的前提下提升打印速度和打印效率。这项技术给许多行业带来了一定变化,包括但不限于3d打印、柔性电子、传感器、生物材料和光电器件等器件。

2、与此同时,机器学习(ml)在增材制造研究中越来越受欢迎。对于增材制造中的机器学习,除了通过数据拟合进行预测的典型应用外,科研人员还在探索将机器学习和人工智能(ai)方法集成到增材制造的新方法。机器学习算法正在帮助增材制造从业人员提高产品质量、优化制造工艺和降低成本。当前增材制造领域的一个主要挑战是印刷产品质量的不一致性,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数值模拟和机器学习的喷墨打印参数优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于数值模拟和机器学习的喷墨打印参数优化方法,其特征在于,所述不同条件指喷墨打印参数,包括:打印机的电压振幅、电压偏置、脉冲宽度以及墨水的物理性质;其中,墨水的物理性质包括黏度、表面张力和密度。

3.根据权利要求1所述的基于数值模拟和机器学习的喷墨打印参数优化方法,其特征在于,所述建立仿真模型步骤采用计算流体动力学方法对喷墨打印过程中的液滴生成、运动及沉积进行模拟,生成基于泄漏介电体的二维轴对称模型,用于分析电场、流场与液滴形成的相互作用,捕捉液滴生成、喷射、...

【技术特征摘要】

1.一种基于数值模拟和机器学习的喷墨打印参数优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于数值模拟和机器学习的喷墨打印参数优化方法,其特征在于,所述不同条件指喷墨打印参数,包括:打印机的电压振幅、电压偏置、脉冲宽度以及墨水的物理性质;其中,墨水的物理性质包括黏度、表面张力和密度。

3.根据权利要求1所述的基于数值模拟和机器学习的喷墨打印参数优化方法,其特征在于,所述建立仿真模型步骤采用计算流体动力学方法对喷墨打印过程中的液滴生成、运动及沉积进行模拟,生成基于泄漏介电体的二维轴对称模型,用于分析电场、流场与液滴形成的相互作用,捕捉液滴生成、喷射、运动和沉积的动态行为。

4.根据权利要求1所述的基于数值模拟和机器学习的喷墨打印参数优化方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭自泉徐达黄美聪陈忠
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:

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