[實(shí)用新型]一種壓電噴射閥用復(fù)合材質(zhì)撞針

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920324232.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN210357624U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉樂;張淑蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京派和智能裝備技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B05B5/025
• 分類號(hào): B05B5/025
• 代理公司: 北京頭頭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11729
• 代理人: 白芳仿

本實(shí)用新型一種壓電噴射閥用復(fù)合材質(zhì)撞針涉及一種用于壓電噴射閥的撞針。其目的是為了提供一種可以顯著降低加工成本及加工難度的撞針。本實(shí)用新型一種壓電噴射閥用復(fù)合材質(zhì)撞針包括相互配合的撞桿和撞針頭兩部分，所述的兩部分是采用不同材質(zhì)并組裝成一體的復(fù)合材質(zhì)結(jié)構(gòu)撞針。本實(shí)用新型的撞針可在兼顧撞針加工成本的同時(shí)，利用復(fù)合材質(zhì)撞針結(jié)構(gòu)易于撞針與噴嘴之間的密封，提高點(diǎn)膠閥的工作效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種微電子封裝、電聲等領(lǐng)域的噴射裝置，特別是涉及一種用于壓電噴射閥的撞針。

背景技術(shù)

流體噴射技術(shù)是微電子封裝、電聲領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它可以構(gòu)造形成點(diǎn)、線、面(涂敷)及各種圖形，廣泛應(yīng)用于電子制造、封裝倒扣和芯片涂敷等領(lǐng)域，是微電子封裝、電聲領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。流體噴射技術(shù)以受控的方式對(duì)流體進(jìn)行精確分配，可將理想大小的流體(焊劑、導(dǎo)電膠、環(huán)氧樹脂和粘合劑等)轉(zhuǎn)移到工件(芯片、電子元件等)的合適位置，以實(shí)現(xiàn)元器件之間機(jī)械或電氣的連接，該技術(shù)要求噴射系統(tǒng)操作性能好、噴射速度高且點(diǎn)出的點(diǎn)滴一致性好和精度高。

而流體噴射技術(shù)主要有兩種，接觸式噴射和非接觸式噴射,其中接觸式噴射為傳統(tǒng)的噴射技術(shù)缺陷比較多。而非接觸式噴射，又可分為氣動(dòng)式噴射和壓電驅(qū)動(dòng)式噴射。

其中，氣動(dòng)式噴射的噴射裝置由于空氣的可壓縮性，致使噴射量的一致性受到限制，同時(shí)工作頻率不可能達(dá)到太高，一般在150Hz～200Hz。而壓電驅(qū)動(dòng)式噴射采用杠桿放大原理或液壓放大原理將疊層壓電陶瓷的微小位移進(jìn)行放大，然后驅(qū)動(dòng)撞針與撞針閥座配合實(shí)現(xiàn)流體的噴射。這種采用疊層壓電陶瓷噴射的方式不僅實(shí)現(xiàn)了非接觸式噴射，還解決了空氣動(dòng)力源噴射噴射點(diǎn)滴一致性不是很理想的問題，并且噴射頻率最高可以達(dá)到1000Hz，大大提高了噴射速度。

但是現(xiàn)有的用于壓電驅(qū)動(dòng)式噴射的撞針對(duì)于點(diǎn)膠閥的點(diǎn)膠穩(wěn)定性來說是一個(gè)干擾因素，由于目前單體撞針采用的都是高強(qiáng)度材質(zhì)，一旦與其配合的工件加工精度不夠或者裝配精度出現(xiàn)偏差，撞針與噴嘴的第一個(gè)撞擊點(diǎn)必然偏離噴孔軸線，后續(xù)的撞擊點(diǎn)依然會(huì)偏離噴孔軸線，最終導(dǎo)致點(diǎn)膠效果惡化，造成點(diǎn)膠方向偏離軸線或者噴孔掛膠的現(xiàn)象。

同時(shí)現(xiàn)有撞針加工難度較大，成本較高。隨著壓電噴射行業(yè)的發(fā)展，對(duì)撞針結(jié)構(gòu)的要求會(huì)越來越高，撞針的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)勢(shì)必發(fā)生變化。例如加長(zhǎng)撞針的長(zhǎng)度，將撞針的下表面積縮小或者增大，將撞針設(shè)計(jì)為分體式等等。

由于目前各廠家點(diǎn)膠閥所用撞針整體上采用同一種材質(zhì)，剛度均勻，難以適應(yīng)點(diǎn)膠系統(tǒng)對(duì)撞針不同部位不同剛度的要求。比如：在撞針端部希望材質(zhì)硬度大且耐磨，在撞針的中部和后部希望材質(zhì)韌性好易變形，但是如果撞針采用單一材質(zhì)，通過機(jī)加工獲得的整體結(jié)構(gòu)各部位剛度基本一致，就很難同時(shí)滿足上述要求。

為此個(gè)別廠家點(diǎn)膠閥所用撞針為滿足剛度需求，其撞桿部采用易變形的材質(zhì)，在撞針前端采用內(nèi)嵌耐磨球的方式實(shí)現(xiàn)，但是內(nèi)嵌耐磨球的主要問題在于：撞桿端部的內(nèi)孔中放置耐磨球，內(nèi)孔的邊沿需要高過耐磨球的半徑，且需收口將耐磨球包住，這種裝配耐磨球的工藝比較復(fù)雜，如果收口工藝不到位，耐磨球在使用過程中易掉出來，而且收口的撞桿邊沿易與所要接觸密封的噴嘴表面產(chǎn)生干涉，導(dǎo)致撞針與噴嘴之間的密封失效。

綜上所述，目前壓電驅(qū)動(dòng)的噴射閥較氣動(dòng)式噴射閥對(duì)撞針的要求高出許多，加工成本較高，工程應(yīng)用效果難以達(dá)到更高的要求。

其中比較典型的是美國(guó)諾信公司的PICO噴射閥。該P(yáng)ICO噴射閥(見圖1)采用一塊疊層壓電陶瓷作為致動(dòng)元件，壓電陶瓷內(nèi)部由兩部分組成，分別為上壓電陶瓷2和下壓電陶瓷3，這兩部分壓電陶瓷型號(hào)尺寸一樣，每部分疊層電極采取的是并聯(lián)叉指狀連接方式；裝配時(shí)疊層壓電陶瓷(2+3)夾持在位移放大機(jī)構(gòu)4與閥體1之間，由緊固螺栓5緊固連接；圖2中撞針7在驅(qū)動(dòng)器的作用下上下運(yùn)動(dòng)，通過與噴嘴8(參見圖3)的撞擊將流體噴射出去。

綜上，該類撞針存在以下缺點(diǎn)：

該撞針為單一整體，加工難度大，某些工藝水平無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，限制了設(shè)計(jì)空間；