[發(fā)明專利]一種用于蜂窩芯材料加工的制冷夾持裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610111266.2
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105737433B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設計）人: 陳明;邱坤賢;安慶龍;明偉偉;王昌贏
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02;F25B49/00;B23Q3/06
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司31213
• 代理人: 祖志翔

1.一種用于蜂窩芯材料加工的制冷式夾持裝置，其特征在于：所述制冷式夾持裝置包括直流電源、溫度控制系統(tǒng)、夾持平臺、平臺熱端散熱水管、水泵及外置強制散熱結構；所述夾持平臺內容納有液體夾持介質且設置有半導體制冷片和散熱水管，該半導體制冷片的上端為冷端，下端為熱端，所述散熱水管位于所述半導體制冷片的下方且靠近所述熱端，該散熱水管內容納有冷卻水且依次通過所述平臺熱端散熱水管和水泵連接所述外置強制散熱結構，所述半導體制冷片通過所述溫度控制系統(tǒng)與所述直流電源連接；所述直流電源向所述半導體制冷片持續(xù)供電使該半導體制冷片制冷并將所述液體夾持介質冷卻至固態(tài)，從而將被加工的蜂窩芯材料固定且持續(xù)夾持在所述夾持平臺上，同時為該蜂窩芯材料提供固態(tài)填充以增加剛性，所述散熱水管內的冷卻水將所述半導體制冷片的熱端產生的熱量傳遞到所述外置強制散熱結構以維持所述半導體制冷片的持續(xù)制冷；

所述的夾持平臺還包括前面板、后面板、保溫片、制冷片熱端固定片、制冷片冷端固定片、工作平臺、定位平臺以及平臺基座；所述平臺基座置于最下層，其上依次設置所述散熱水管、制冷片熱端固定片、半導體制冷片、制冷片冷端固定片、工作平臺和定位平臺，所述半導體制冷片的熱端放置在所述制冷片熱端固定片中，冷端放置在所述制冷片冷端固定片中，該制冷片熱端固定片與制冷片冷端固定片之間設置有用于阻斷熱傳導的隔熱層，所述保溫片布置于所述工作平臺的四周形成保溫層，所述定位平臺設置于所述工作平臺上且用于對被加工的蜂窩芯材料進行定位，所述前面板和后面板連接且圍置于所述夾持平臺的四周。

2.根據(jù)權利要求1所述的用于蜂窩芯材料加工的制冷式夾持裝置，其特征在于：所述的定位平臺上均勻分布有若干凹槽。

3.根據(jù)權利要求1所述的用于蜂窩芯材料加工的制冷式夾持裝置，其特征在于：所述的前面板放置在所述平臺基座的前面，上面設有操作及顯示面板，所述后面板放置在所述平臺基座的后面。

4.根據(jù)權利要求1所述的用于蜂窩芯材料加工的制冷式夾持裝置，其特征在于：所述的溫度控制系統(tǒng)通過調節(jié)電流改變所述半導體制冷片的制冷量。

5.一種通過權利要求1所述的制冷式夾持裝置實現(xiàn)的用于蜂窩芯材料加工的制冷式夾持方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

1)將被加工的蜂窩芯材料放置在所述定位平臺上，向所述夾持平臺內倒入液體夾持介質，液體夾持介質充入所述蜂窩芯材料的芯格中；

2)通過所述直流電源向所述半導體制冷片供電，所述半導體制冷片迅速制冷，其冷端與熱端之間形成足夠溫差；

3)通過所述散熱水管將所述半導體制冷片的熱端產生的熱量傳遞到冷卻水中；

4)通過所述水泵及外置強制散熱裝置推動冷卻水進行循環(huán)并在該外置強制散熱裝置中進行冷卻，使所述半導體制冷片形成持續(xù)的制冷能力，從而冷卻固化所述液體夾持介質，將被加工的蜂窩芯材料固定夾持在所述定位平臺上，同時填充在所述蜂窩芯材料芯格內的固化的液體夾持介質增加了該被加工的蜂窩芯材料的剛性；

5)通過所述溫度控制系統(tǒng)調節(jié)流經所述半導體制冷片的電流，使該半導體制冷片的制冷量足夠抵消所述蜂窩芯材料切削加工過程中產生的熱量，以維持對該蜂窩芯材料的穩(wěn)定夾持力。