Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
The rheological characterization of jetting fluids at high shear rates using a piezo axial vibrator.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Rheologisk Karakteriseringen av jetting vätskor vid höga skjuvhastigheter. (Swedish)
Abstract [sv]

This thesis covers the design, manufacturing and testing of a

Piezo Axial Vibrator type rheome-ter, with the goal of characterizing jetting fluids at high shear rates. The project was carried out at Micronic Mydata AB and is associated with jet printing for the production of electronics. A literature study is conducted on the field of rheology prior to the realization of the prototype. The working principle of the PAV is based on the deformation of a fluid sample using a piezo ele-ment, while simultaneously measuring the response. Improvements are made on this proposed design and a thorough analysis with respect to structural resonance is conducted before manufac-turing the device.

Electronics tailored for this application is developed along with a GUI for controlling the meas-urements and sensors. By using the stress and strain components of the vibration, the phase and amplitude response is studied for a broad frequency range. This device is tested with Newtonian fluids of different viscosities, as well as viscoelastic fluids with shear thinning properties. The result is compared to what can be obtained using conventional rheometers. It is concluded that the developed rheometer shows great potential in characterizing complex fluids. Great repeata-bility and accuracy is achieved along with the ability to adapt the device for measurements on a wide variety of fluids.

Finally, possible future work is described involving rework of the electronics as well as the pro-cessing of the measured data into a more useful representation.

Abstract [sv]

Detta examensarbete omfattar konstruktion, tillverkning och testning av en ny typ av reometer, med målet att karakterisera vätskor vid höga skjuvhastigheter. Projektet genomfördes vid Micronic Mydata AB och förknippas med de jetprinting lösningar företaget erbjuder för produktion av elektronik. En litteraturstudie genomfördes inom reologi innan förverkligandet av prototypen. Denna typ av rheometer (

Piezo Axial Vibrator) bygger på excitationen av ett vätskeprov med hjälp av ett piezoelementet, samtidigt som den resulterande deformationen mäts. Förbättringar görs på den föreslagna designen och en grundlig analys med avseende på strukturell-resonans sker innan tillverkningen av prototypen.

Elektronik anpassad för denna applikation är utvecklad tillsammans med ett grafiskt gränssnitt för att styra processen. Med spännings och skjuvnings-komponenterna från vibrationen studeras fas och amplitudsvar för ett brett frekvensområde. Denna enhet är testad med Newtonska vätskor av olika viskositeter, samt viskoelastiska fluider med skjuvförtunnande egenskaper. Resultatet jämförs med vad som kan erhållas med hjälp av konventionella reometrar. Slutsatsen är att den framtagna rheometern visar stor potential i att karakterisera komplexa fluider. Stor repeterbarhet och noggrannhet uppnås tillsammans med förmågan att anpassa anordningen för mätningar på ett brett utbud av vätskor.

Slutligen diskuteras eventuellt framtida arbete som involverar omarbetning av elektroniken samt bearbetning av mätdata till en mer användbar representation.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 72 p.
Series
MMK 2014: MF204X
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-157050OAI: oai:DiVA.org:kth-157050DiVA: diva2:768751
Supervisors
Examiners
Available from: 2014-12-04 Created: 2014-12-04

Open Access in DiVA

The rheological characterization of jetting fluids at high shear rates using a piezo axial vibrator.(3775 kB)228 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3775 kBChecksum SHA-512
6d41613272663173b6368918bafa42cd122a42895dd1df5299dfc39604efb20b9b291aba0fc131422163ad5bde2858e0a0fddc382f2e935023304d31a9fd96c2
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 228 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 306 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf