[發明專利]一種壓電驅動器的加工方法

在審

• 申請號: 201910673722.6
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN112290821A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 張巖;劉囡南;常悅;董偉;楊凱森;付吉國;王慧英;姜存光;李烺;付青青
• 申請（專利權）人: 國宏華業投資有限公司;國宏中晶集團有限公司
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00;B08B3/08;B08B3/12;B24C1/08
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴政;劉依云

本發明涉及激光陀螺儀領域，公開了一種壓電驅動器的加工方法，包括：機械加工步驟、對低膨脹合金原料進行切割、研磨加工，得到外徑尺寸滿足裝配要求的驅動器件；清洗步驟、將所述驅動器件置于超聲波清洗機中進行超聲波清洗，然后浸泡在有機清洗液中2～3小時，最后用純水將所述驅動器件沖洗干凈；退火處理步驟、對所述驅動器件進行退火處理，將其加熱至300～400℃并保溫3～4小時后冷卻至室溫；表面噴砂步驟、利用高壓磨料噴束噴射在所述驅動器件的表面，以去除表面雜質和氧化層；器件集成步驟、將所述驅動器件以及壓電陶瓷片、鋁制封接帽和由無氧銅制成的陽極管和陰極環集成為壓電驅動器。本方案得到的壓電驅動器的精度高，內部性質穩定。

技術領域

本發明涉及激光陀螺儀領域，具體涉及一種壓電驅動器的加工方法。

背景技術

激光陀螺儀，又叫環形激光器，主要依據薩格納克效應的原理制作而成的，它利用物體在慣性空間轉動時正反兩束光產生的頻率差來感測其相對于慣性空間的角速度或轉角。激光陀螺具有重量輕、尺寸小、精度高、可靠性好、動態范圍大、響應時間短、耐沖擊和振動、工作壽命和存放時間長、可直接與計算機相連實現自動化控制等優點。在加速度計的配合下，激光陀螺儀可以感知物體的空間位置，根據不同激光束的變化，精確感知物體運動時的空間坐標，被稱為武器平臺定位導航系統的“心臟”。同時，激光陀螺儀是封閉設備，受外界的干擾非常小，即使是撞擊、震顫、加速等動作都無法改變其對角度偏轉的精確測定，用它給武器平臺導航，能讓戰機突防能力更強、艦船跑得更遠、導彈打得更準，在沒有衛星導航的情況下，同樣能精確打擊目標，在航空、航天、航海特別是軍事領域有重大應用價值。

陀螺腔體是激光陀螺儀的重要光學元件，而壓電驅動器是用于控制陀螺腔體的光路長度、補償腔體熱形變的關鍵部件，因此如何提高壓電驅動器的精度是技術人員一直追求的目標。

發明內容

本發明為了提高壓電驅動器的加工精度，提供了一種壓電驅動器的加工方法。

所述加工方法包括以下步驟：

機械加工步驟、將低膨脹合金原料切割成具有特定規格的驅動器件初胚，并對所述驅動器件初胚的表面進行研磨加工，得到外徑尺寸滿足裝配要求的驅動器件；

清洗步驟、將所述驅動器件置于超聲波清洗機中進行超聲波清洗，然后浸泡在有機清洗液中2～3小時，最后用純水將所述驅動器件沖洗干凈；

退火處理步驟、對所述驅動器件進行退火處理，將其加熱到300～400℃后保溫3～4小時，再冷卻至室溫并取出；

表面噴砂步驟、利用高壓磨料噴束噴射在所述驅動器件的表面，以去除表面雜質和氧化層；

器件集成步驟、利用環氧樹脂膠將壓電陶瓷片與所述驅動器件粘結在一起，并在真空條件下通過鋁制封接帽進行封接，然后整體進行高溫烘烤直至環氧樹脂膠固化，最后將由無氧銅制成的陽極管和陰極環分別以錫焊的方式連接在所述壓電陶瓷片上形成正負電極，最終集成壓電驅動器。

優選地，所述加工方法還包括防腐處理步驟；以電鍍、熱鍍或噴鍍方法在所述壓電驅動器的表面鍍上抗氧化的金屬保護層。

優選地，所述有機清洗液為汽油、乙醚、丙酮和乙醇中的一種或是按比例混合成的有機溶液。

優選地，在所述退火處理步驟之前還包括干燥步驟；用連接有氮氣瓶的離子風槍對驅動器件吹氣，直至表面徹底風干。

優選地，所述退火處理步驟具體包括：

將干燥的驅動器件安裝到退火爐內設置的支撐座上；

在所述驅動器件的兩端分別連接電源的通電導線；

從退火爐一端的開口向退火爐內持續通入保護氣體，以使保護氣體充滿退火爐，并從所述退火爐另一端的開口流出；