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​El cabezal forma parte de un sistema de impresión que comprende inyectores para la inyección de tinta. Los cabezales piezoeléctricos están fabricados con un componente activo llamado 'activador', una serie de tubos y canales colectivos que se conocen como la 'trayectoria del fluido' y algunos componentes electrónicos para controlar los canales individuales.  El activador contiene una serie de paredes paralelas que forman los canales, estos están hechos de un material cerámico piezoeléctrico que se deforma cuando se les aplica tensión (el efecto piezoeléctrico inverso). En el interior de los cabezales Xaar se mueven las paredes de los canales individuales que crean ondas de presión acústica que a su vez inyectan la tinta de los inyectores al final o a cada lado de los canales.

El efecto piezoeléctrico inverso resulta en la deformación del material cerámico en una de las dos maneras que se utilizan para crear dos modos de operación de cabezal diferentes: modo ‘curvo' y modo ‘cizalla’.

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Cabezales en modo curvo

En los cabezales en modo curvo, una pieza de material piezoeléctrico está adherida a la cubierta de la cámara de tinta. Cuando se aplica un campo eléctrico en la misma dirección en la que el material se polariza, la pieza de material se alarga o se contrae. Si un lado del material se adhiere a la cubierta de una cámara de tinta, el elongamiento provoca que la cubierta se curve (técnicamente esto es la actuación transversa). Esto crea un cambio de presión que desplaza el volumen de tinta causando la eyección de una gota del inyector.


Cabezales en modo cizalla

En los cabezales en modo cizalla, el campo eléctrico se aplica perpendicularmente a la dirección en la cual se polariza el material. La deformación crea un efecto de cizalla (forma trapezoidal) tal como puede verse en la animación de las paredes del canal a continuación. Una sola  pieza de material polarizado crea lo que se conoce como voladizo monolítico – la pared se fija en el fondo y se flexiona alrededor de este punto

La animación muestra las paredes del canal cortando de lado a lado .​

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Cheurón

Todos los cabezales Xaar 1003 tienen un activador que se compone de 2 piezas de material piezoeléctrico polarizado de polos opuestos fusionados juntos. Cuando se aplica el campo eléctrico, las dos secciones de las paredes del canal se desvían en la junta para crear una forma de 'cheurón'. Esto ocurre a muy alta frecuencia dentro del cabezal, la animación está ralentizada para mostrar la actuación del cheurón en las tres paredes del canal adyacentes.

El diseño de cheurón usado por Xaar es muy eficiente a nivel energético lo que reduce la tensión de accionamiento necesaria y por tanto se reduce también el consumo de potencia. También ofrece:

  • ​Rendimiento más uniforme que un solo material polarizado (voladizo monolítico)
  • Mejor uniformidad en la formación de la gota
  • Mejor precisión de colocación de la gota
  • Más calidad de impresión como resultado
  • Menor tensión mecánica resultando en una mayor duración del activador

 

Onda acústica

Cuando las paredes del canal se flexionan (activadas) en el modo cheurón a alta frecuencia, se crea una onda acústica. Esta onda de presión fuerza la salida de las gotas de tinta por lo​s inyectores. 

La animación muestra las ondas acústicas moviéndose arriba y abajo del canal.   Este método de eyección de la gota es muy eficiente. Las paredes vibran a aproximadamente 150 kHz.​

 

Pared-compartida

El diseño de pared-compartida de Xaar es una técnica que incrementa la resolución nativa o la densidad del canal. Cada canal tiene 2 paredes hechas de material piezoeléctrico Estas paredes son por tanto compartidas entre los canales adyacentes y pueden usarse para activar los canales adyacentes de forma independiente. Esta estructura es un uso eficiente del material piezoeléctrico que conlleva cabezales rentables y con alta densidad de inyección.

 

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Arquitectura end-shooter

El diseño convencional de los cabezales de inyección emplea la arquitectura end-hooter Esto significa que estos cabezales tienen los orificios de los inyectores al final del canal a través del cual la tinta es eyectada. 

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​​Arquitectura Hyb​rid Side Shooter™

La arquitectura Hybrid Side Shooter™ de Xaar tiene una entrada y una salida para la tinta así como un inyector separado en cada canal. El inyector está en el lado del canal de tinta y la gota se dispara perpendicular al flujo de la tinta.


Arquitectura PrecisionPlus™ ​​​​​​​​​

Esta nueva arquitectura, que se basa en el diseño Hybrid Side Shooter™ de gran aceptación de Xaar, optimiz​a el rendimiento del actuador para ofrecer unos perfiles de velocidad de la gota, volumen de la gota y colocación de la gota sin precedentes, con lo que se logra un color uniforme a lo largo de toda la franja de impresión.