Fluent 的 CFD 软件，它对超声振子喷头里的流体流动情况做了仿真分析。主要是用动网格和 UDF 这两种方法，把超声波振动的情况加到边界条件上，然后模拟比较了不同的超声波振幅大小、频率高低、振动方向以及入口气压大小，看看这些对流体流出来的样子（相图）、速度等等有啥影响。结果发现，把振幅增大，流体的流速会变快，但是流体从出口流出来后会散得更厉害，这样就会影响到最后成型的精度；要是把频率增大，流速也会变快，而且还能让流体从出口流出来的形状变得更好。所以如果既想要流速快，又想形状精度好，那就应该选振幅小、频率高的超声波振动形式。还有，在保证流体能够顺利流出来的前提下，入口气压不要太大，这些发现对后面做工艺参数的实验探究很有用，可以给实验提供方向。通过比较纵向振动和横向振动这两种方向的超声波，对陶瓷浆料流出来后的形状和最大流速有啥不一样，发现用纵向振动的超声波，流出来的流体对称性更好，流速也更大，这样最后成型零件的精度就会更高。

3D 打印机有几种常见的结构形式，像龙门式（喷头会随着 Z 轴上升下降）、打印平台随着 Z 轴升降、并联型等等。做好的陶瓷浆料是通过挤出来的方式送到变幅杆下面的喷嘴那里，常用的挤出方法有气压挤出、螺杆挤出、活塞挤出。气压挤出得另外用气压泵，控制气压比较难，不过它的结构相对来说简单一些；螺杆挤出可以直接用步进电机来控制，但是得设计好螺杆的形状和大小；活塞挤出就得用其他办法来控制活塞的运动，比较复杂。

3D 打印机的控制系统能让超声振子喷头在 XYZ 这三个方向上动起来，超声波振动系统能控制超声的开关。这两个控制系统不能各干各的，得相互配合。比如说在打印的时候，喷头在慢慢移动（G1），这个时候就得让超声波一直开着，这样高粘度流体才能持续流出来；要是喷头在快速移动（G0），或者空走的时候，就得把喷头的超声波振动关掉，不让流体流出来，只有这样才能保证 3D 打印零件的成型精度，才能打印出形状复杂的零件。