Què és una forma d'ona?

Què és una forma d'ona?

Per ajudar a explicar el propòsit d'una forma d'ona, fem una ullada a l'interior d'una cambra de broquet d'un capçal d'impressió. El procés d'injecció conegut com omplir i disparar, que s'aplica habitualment a molts capçals d'impressió diferents de disseny variat. En aquest cas, una pila de PZT (un material ceràmic piezoelèctric) es deforma cada vegada que se li aplica tensió, canviant el volum de la cambra de tinta i fent que la tinta es mogui dins d'ella i, finalment, s'expuldi. El mitjà per aplicar aquesta tensió al PZT és la forma d'ona.

el PZT s'estén només quan s'aplica tensió, de manera que no hi haurà deformació fins que el capçal d'impressió estigui endollat. Un cop alimentat, el capçal d'impressió manté una tensió específica, fent que el PZT s'estengui i es mantingui en la seva posició de no injectable. Si es redueix la tensió, el PZT es retrau i crea una expansió a la cambra, dibuixant-hi tinta. Per expulsar una gota, la tensió es torna al seu valor original, la cambra es redueix i l'excés de tinta es força a sortir. Aquest procés es repeteix milers de vegades per segon.

És important tenir en compte que els capçals d'impressió es poden accionar per polsos positius o negatius, depenent de com es fabriquen. Sigui com sigui'estigueu acostumats a mirar-ho, els temps importants de la forma d'ona són les dues parts inclinades i el temps de retenció, és a dir, quant de temps es manté la tensió en aquest nivell (alt o baix) abans que torni al posició inicial. Aquesta temporització del pols determina què passa al broquet quan el volum de la cambra es torna a un estat estacionari i és el primer pas per esbrinar quan es construeix una forma d'ona.

Si'heu estat al costat d'un capçal d'impressió mentre imprimia, potser haureu pogut escoltar-lo "cantar", depenent de la freqüència que s'utilitzava. La raó per la qual pots escoltar-ho és perquè els actuadors produeixen ones sonores. Els més importants per a la injecció són els que es produeixen en la mateixa tinta, ja que defineixen la variació de pressió que produeix l'expulsió de la gota.

A causa de la presència d'una tinta amb certes propietats mecàniques, i del fet que les ones sonores poden perdre energia a mesura que reboten, la pressió a la cambra es pot descriure com un ressonador esmorteït. Qualsevol canvi de pressió, com ara la deformació del PZT, donarà lloc a una variació característica de la pressió. Com es mostra aquí, quan el PZT es retrau i la cambra augmenta de volum, el canvi de pressió fa que la tinta comenci a moure's cap endavant i cap enrere dins de la cambra.

Aquesta energia per si sola no sol ser suficient per fer que la tinta s'expulsi, només la torna a l'extrem oposat de la cambra i rebota. Mitjançant l'ús d'un pols de tensió per reforçar la pressió en el moment adequat, l'expulsió de la gota es fa més eficient, tal com es mostra aquí. S'expulsa una gota quan la pressió supera un valor crític a causa del temps preferible.

La raó per la qual l'amplada del pols és tan crítica és que si és massa curt o massa llarg, les ones, la pressió i el moviment del PZT no estaran sincronitzats. Si la tinta no es mou en la direcció correcta en el moment en què s'afegeix més pressió, en lloc d'afegir-se sense problemes a l'impuls, l'impuls es podria contrarestar. És semblant a empènyer un nen en un gronxador. Si els empenyeu en el moment adequat, l'impuls augmenta i oscil·len més alt. Si els empenyes en el moment equivocat, s'aturaran violentament. De la mateixa manera, si l'amplada del pols és incorrecta, el jet resultant, repetit una i altra vegada, serà ineficient i inestable.

Com que la tinta ha de moure's cap endavant i cap enrere al llarg de la cambra, la freqüència màxima que pot produir un capçal d'impressió es redueix a la mida de la cambra del capçal d'impressió. Els capçals d'impressió que estan dissenyats amb cambres més llargues triguen més temps perquè les ones acústiques viatgin cap endavant i cap enrere, de manera que'no poden expulsar gotes amb tanta freqüència.

Com que la longitud de la cambra del broquet és fixa, podríeu pensar que l'amplada del pols necessària per cronometrar correctament l'ona de pressió és constant per a un capçal d'impressió determinat. Tanmateix, el temps també es veu afectat per la velocitat del so d'aquesta tinta en particular. És per això que s'ha d'ajustar una forma d'ona per a una combinació particular de tinta i capçal d'impressió, no n'hi ha prou amb tenir una forma d'ona general per a aquest capçal d'impressió. Afortunadament, si les tintes tenen propietats similars, la mateixa forma d'ona pot funcionar bé per a tots dos.