Thomas Antritter, M.Sc.

Institut für Technische Thermodynamik

Simulation von Benetzungsphänomenen im Inkjet-Druckprozess

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A01

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Beim Drucken im Inkjet-Verfahren wird das Druckbild aus einzelnen Tintentropfen mit jeweils einem Volumen von wenigen Pikolitern aufgebaut. Die genaue Positionierung der Tropfen auf dem Substrat ist dabei ein entscheidender Faktor für die Druckqualität, während Tropfenaufprall und anschließende Benetzung Form und Größe einzelner Druckpunkte beeinflussen. Des Weiteren führt Koaleszenz, das Zusammenfließen benachbarter Tropfen, auf impermeablen Substraten zur Verschiebung der Tropfen gegenüber der Düsenposition. Tropfenaufprall, -benetzung und -koaleszenz werden dabei zusätzlich überlagert und beeinflusst von Wärme- und Stofftransportprozessen.

Um ein besseres Verständnis für die wechselseitige Beeinflussung während des Druckprozesses von Wärme- und Stofftransport auf der einen und Hydrodynamik auf der anderen Seite zu gewinnen, werden im Rahmen des Forschungsprojekts numerische Simulationen mit der algebraischen Volume-of-Fluid Methode durchgeführt. Durch Einbeziehen geeigneter Materialmodelle wird dabei der Einfluss der Temperatur- und Tensidverteilung auf die Hydrodynamik im numerischen Modell mitberücksichtigt.

Das Projekt ist assoziiert mit dem Sonderforschungsbereich 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen.

Tropfenaufprall auf einem teilweise vorbenetzten Substrat