微滴喷射技术起源于19世纪,并在21世纪得到快速发展,其原理是外力作用下液流从喷嘴中喷出来,断裂成微小液滴,并沉积到基板上。微滴喷射主要分为连续式和按需式,按需式喷射能够根据需要产生尺寸较小、颗粒均匀的液滴,近年来在焊料制备、电子封装及金属零件快速成形等领域得到了广泛应用,并且具有广阔发展和应用前景。本文首先采用流体动力学软件FLUENT,对气体脉冲作用下坩埚内气压的振荡及金属微滴的喷射过程进行模拟。着重分析了液滴产生过程中的压力场和速度场的变化。通过改变脉冲宽度和供气压力等系统工作参数,得到了金属微滴喷射过程的特性规律。其次,针对锡合金熔液按需喷射的特点,搭建了喷射系统。采用“计算机+数据采集卡+电磁阀”的设计方式驱动液滴喷射,数据采集卡发送电子脉冲信号作用于电磁阀,控制其通断,将电子脉冲信号转化为气体脉冲信号。采用“计算机+高速相机+背景光源”的方式对图像信息进行采集,采用“计算机+运动控制器+沉积运动平台”的方式以实现运动控制。完成了硬件系统、软件系统和辅助系统的设计及整个系统的整合。最后,利用整合得到的气动式按需喷射系统进行喷射实验,获得了尺寸均一、球形度较好的锡银铜液滴,实验结果与数值模拟结果具有较好的一致性;对喷射过程中的图像进行了采集,并进行信息的提取及分析;通过喷射实验研究了不同的系统参数对液滴形成的影响规律,并完成了对一维直线、二维点阵图案及三维样件的沉积打印。