[發明專利]一種環形壓電換能器的粘膠固化裝置

在審

• 申請號: 201410695214.5
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104505459A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 楊穎;皮奧特爾·瓦西爾耶夫;劉軍;王亮;王寅;張軍;謝爾蓋·鮑羅廷;達柳斯·馬澤卡
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01L41/25
• 分類號: H01L41/25
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及一種環形壓電換能器的粘膠固化裝置，屬于環形壓電換能器粘膠工藝技術領域。

背景技術

壓電換能器是利用壓電材料的逆壓電效應將電能轉化為機械能的裝置，是超聲波設備的核心器件。影響壓電換能器性能的關鍵技術是壓電材料和振子的粘接。由于粘接技術含量高，工藝難度大，特別是粘接膠層的厚度、均勻度難以有效的保證，因此壓電換能器的粘接技術成為了其性能和可靠性進一步提升的最大阻礙。目前，壓電換能器的粘膠工藝方法，通常是利用人工將粘膠涂在壓電材料要粘接的表面，再將振子要粘接的表面貼合在粘膠上，形成粘膠層，之后將壓電換能器放入烘箱進行加熱、加壓固化。由于烘箱內溫度不易穩定控制，而且加熱時對壓電換能器施加的壓力容易波動，因此膠層通常固化不均勻，甚至經常存在氣泡或缺膠的情況，大大降低了膠層的均勻度和強度，損害了換能器的性能。

發明內容

所要解決的技術問題：

本發明提供了一種能滿足壓電換能器粘膠固化所需的恒溫和恒壓的裝置，同時該裝置通過在粘膠固化過程中持續施加微幅振動，使膠層能在換能器表面均勻分布，消除氣泡。

技術方案：

為了實現以上功能，本發明提供了一種環形壓電換能器的粘膠固化裝置，包括基座1、超聲振動裝置、支撐絕熱板6和加熱裝置；其特征在于：所述超聲振動裝置包括蘭杰文振子4和彈性片3，所述的彈性片3設置在所述的蘭杰文振子4的振動截面處；所述基座1上開有孔，超聲振動裝置通過該孔，所述彈性片3的外徑大于蘭杰文振子4的外徑，其下表面貼著基座1的上表面，用于固定蘭杰文振子4；所述支撐絕熱板6設置在蘭杰文振子4的上端上表面；所述加熱裝置設置在支撐絕熱板6的上表面，其包括上下依次設置的加熱圓盒7和導熱臺8，所述加熱圓盒7內部設置有電阻絲13。

所述支撐絕熱板6為圓板結構，材料為聚四氟乙烯。

所述加熱圓盒7材料為聚四氟乙烯，上端開口，內部設置有環形凹槽用于放置電阻絲13；所述導熱臺8為圓板結構，材料為鋁合金。

所述加熱裝置和所述超聲振動裝置之間用雙頭螺栓11連接定位，雙頭螺栓11的一端伸入蘭杰文振子4的端部，通過螺紋連接，另一端設有夾板9和螺母10，其由下至上依次排列有超聲振動裝置、支撐絕熱板6、加熱裝置、夾板9和螺母10，用夾板9和鎖緊螺母10夾緊。

所述蘭杰文振子4和所述彈性片3之間通過一根螺栓12定位并夾緊。

所述彈性片3通過螺栓固定在基座1的上表面上。

有益效果：

本發明中的蘭杰文振子是超聲振動裝置的主要工作部分，外加驅動電壓后蘭杰文振子產生微幅振動，由于其上端與導熱臺直接相連，振動可以均勻傳遞到導熱臺表面，為裝夾在導熱臺上的壓電換能器提供持續的微幅振動，使換能器壓電材料和振子之間的粘膠層盡可能地均勻分布，減少氣泡和脫膠；加熱裝置是利用電阻絲加熱工作的，外部連接電源和溫度檢測傳感器，通過控制電流大小來控制所需的加熱溫度并穩定，為粘膠層的固化提供恒溫；夾板和夾緊螺母利用螺紋連接受到載荷后產生壓力，將被粘接的壓電換能器定位并夾緊，壓力大小根據夾緊螺母的位移改變，因此在夾板上方設置應力傳感器后，根據反饋改變螺母位置，控制工作所需的壓力并穩定，為粘膠層的厚度要求和固化提供恒壓。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

圖1是本發明裝置的結構示意圖；

圖2是超聲振動裝置結構示意圖；

圖3是加熱圓盒結構示意圖；

圖4是導熱臺結構示意圖；

圖5是本發明的結構功能框圖；

圖中，1.基座?，2.壓電陶瓷片（含電極片），3.彈性片，4.蘭杰文振子，5.緊固金屬圈，6.支撐絕熱板，7.加熱圓盒，8.導熱臺，9.夾板，10.夾緊螺母，11.雙頭螺栓，12.長螺栓，13.電阻絲，14.導線。

具體實施方式

本發明提供一種環形壓電換能器的粘膠固化裝置，為使本發明的目的，技術方案及效果更加清楚，明確，以及參照附圖并舉實例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。