[發(fā)明專利]一種超聲電機金屬塑料復合型定子及制備方法

有效

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• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN106992709B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設計）人: 李錦棒;劉碩;項四通;崔玉國
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00;C08L27/18;C08L81/02;C08K13/04;C08K3/08;C08K7/06;C08K3/04;C08K3/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高志光

一種超聲電機金屬塑料復合型定子及制備方法，它涉及一種超聲電機定子及制備方法，以解決現有單純的金屬定子的定子齒加工困難，成本較高以及不利于大批量生產的問題，它包括定子金屬基體和塑料定子齒；塑料定子齒為纖維增強聚合物基復合材料，定子金屬基體的一側面粘結有壓電陶瓷片，定子金屬基體上靠近中心孔處加工有沿周向均勻布置的多個螺孔，定子金屬基體的另一側面與塑料定子齒的外底面相連接。制備方法步驟，步驟一、粉料的混合；步驟二、制備塑料定子齒，將混合粉料在模具上壓制并燒結成型，得到塑料定子齒坯料；步驟三、塑料定子齒與預制好的定子金屬基體粘結，得到金屬塑料復合型定子。本發(fā)明用作超聲電機定子。

技術領域

本發(fā)明涉及一種超聲電機定子及制備方法，具體涉及一種超聲電機金屬塑料復合型定子及制備方法。屬于壓電驅動領域。

背景技術

超聲電機是一種利用壓電材料的逆壓電效應將電能轉化為機械能的新型驅動器，其定子通常由壓電陶瓷和金屬彈性體組成，通過給壓電陶瓷施加超聲頻率的交流電壓實現定子彈性體中同頻機械振動的激勵，進而在定子驅動區(qū)域內的質點形成具有驅動作用的運動軌跡，通過定子和轉子的摩擦耦合，實現轉子宏觀運動的輸出。定子表面通常加工有定子齒，用來增大定子表面質點的振幅，增強其驅動效果，定子齒的存在增加了加工的難度，耗費時間長，成本高，不利于批量生產。目前關于超聲電機金屬塑料復合型定子鮮有報道。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種超聲電機金屬塑料復合型定子及制備方法，為解決現有單純的金屬定子的定子齒加工困難，成本較高以及不利于大批量生產的問題。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術方案是：

一種超聲電機金屬塑料復合型定子，它包括定子金屬基體和塑料定子齒；

所述塑料定子齒為纖維增強聚合物基復合材料，所述塑料定子齒為一端封閉的空心圓柱，空心圓柱結構的側壁上沿周向加工有多個等深度的凹槽，凹槽的底面與空心圓柱的內底面齊平，相鄰兩個凹槽之間的凸起為定子齒；

所述定子金屬基體的橫截面為圓環(huán)，所述定子金屬基體的一側面粘結有壓電陶瓷片，所述定子金屬基體上靠近中心孔處加工有沿周向均勻布置的多個螺紋孔，所述定子金屬基體的另一側面與所述塑料定子齒的外底面相連接。

一種超聲電機金屬塑料復合型定子的制備方法，它包括如下步驟：

步驟一、粉料的混合：稱取以重量百分比計的如下，

聚合物基體：30％-80％；其中，聚合物基體為聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚苯酯、聚酰亞胺中的一種或多種的混合；聚合物基體的粒度為400目-1000目；

增強纖維：5％-30％；其中，增強纖維為碳纖維、玻璃纖維、碳酸鉀晶須、芳綸纖維中的一種或多種的混合；

摩擦導熱改進劑：5％-30％；其中，摩擦導熱改進劑為納米銅粉、納米金剛石粉、鎳粉、稀土粉中的一種或幾種的混合；

將聚合物基體、增強纖維和摩擦導熱改進劑置于高速攪拌機中混合5次，每次1-2分鐘；得到混合粉料；

步驟二、在模具上涂覆脫模劑，然后將上述混合粉料加入模具，壓制成型，壓力為40-100Mpa，保壓10-15分鐘，在300-380℃加壓燒結，隨爐冷卻，得到塑料定子齒坯料；

所述模具包括底座、外套筒、端蓋、螺柱、內套筒、擋板和芯柱；所述底座加工有中心孔，中心孔的上邊緣設有與中心孔內表面齊平且同軸設置的用于壓制塑料定子齒的模齒，相鄰模齒之間空間為模槽，外套筒套裝在底座的模齒外壁面上并與底座連接，底座的中心孔內插裝有芯柱，外套筒和芯柱之間的環(huán)形間隙內插裝有內套筒，端蓋定位在內套筒的上端面并與外套筒連接，擋板定位在內套筒內壁面上，擋板上固裝有與端蓋螺紋連接的螺柱，所述步驟一中混合粉料填充在環(huán)形間隙內并高于模齒；