压电陶瓷片排胶工艺流程
压电陶瓷片的工艺流程:配料--混合磨细--预烧--二次磨细--造粒--成型--排塑--烧结成瓷--外形加工--被电极--高压极化--老化测试。1、配料:进行料前处理,除杂去潮,然后按配方比例称量各种原材料,注意少量的添加剂要放在大料的中间。2、混合磨细:目的是将各种原料混匀磨细,为预烧进行完全的固相反应准备条件一般采取干磨或湿磨的方法。小批量可采取干磨,大批量可采取搅拌球磨或气流粉碎的方法,效率较高。3、预 烧:目的是在高温下,各原料进行固相反应,合成压电陶瓷此道工序很重要。会直接影响烧结条件及终产品的性能。4、二次细磨:目的是将预烧过的压电陶瓷粉末再细振混匀磨细,为成瓷均匀性能一致打好基础。5、造粒:目的是使粉料形成高密度的流动性好的颗粒。6、成型:目的是将制好粒的料压结成所要求的预制尺寸的毛坯。7、排塑:目的是将制粒时加入的粘合剂从毛坯中除掉。8、烧结成瓷:将毛坯在高温下密封烧结成瓷。此环节相当重要。9、外形加工:将烧好的制品磨加工到所需要的成品尺寸。10、被电极:在要求的陶瓷表面设置上导电电极。一般方法有银层烧渗、化学沉积和真空镀膜。11、高压极化:使陶瓷内部电畴定向排列,从而使陶瓷具有压电性能。12、老化测试:陶瓷性能稳定后检测各项指标,看是否达到了预期的性能要求。
1、压电陶瓷换能器的原理是:当对这种陶瓷片施加压力或拉力,它的两端会产生极性相反的电荷,通过回路而形成电流。这种效应称为压电效应。
2、如果把用这种压电陶瓷做成的换能器放在水中,那么在声波的作用下,在其两端便会感应出电荷来,这就是声波接收器。
3、而且,压电效应是可逆的,假如在压电陶瓷片上施加一个交变电场,陶瓷片就会时而变薄时而变厚,同时产生振动,发射声波。这样超声波发射器的问题也就解决了。
一、超声波换能器使用中的常见问题
超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。其中超声波塑料焊接技术已获得较为普遍的应用。它是利用换能器产生的超声振动, 通过上焊件把超声振动能量传送到焊区。由于焊区即两焊件交界处声阻大, 所以会产生局部高温使塑料熔化, 在接触压力的作用下完成焊接工作。超声塑料焊接可方便焊接其他焊接法无法焊接的部位。另外, 还节约了塑料制品昂贵的模具费, 缩短了加工时间, 提高了生产效率, 有经济、快速和可靠等特点。
常见的问题
1、超声波换能器的晶片开裂、无力、易过载、电极片打火、电极片开裂、发热严重、怪声、漏波、晶片错位等
出现这类情况大致由于以下3种原因导致的
第一、超声波发生器(超声波电源或超声波电箱)或模具(超声波焊头/焊头)及装配有问题。
解决办法:检查这些部件安装是否存在问题,如果还是找不到原因,可以联系我们在线技术人员帮你解答,排查并解决问题。
第二、换能器、增幅器有问题。
解决办法:这种情况发生的可能性比较小,但是也会发生,
第三、双方的产品都没有问题,电容量和频率不匹配。
这是最常见的情况,若输入匹配不好,则表现为换能器无力,焊不牢。会造成换能器会过载,导致晶片错位开裂,破碎,螺杆断,铝裂或烧电箱功率管等情况。不过现在超声波设备都安装了自动检测,和过载保护报警装置,能有效的防止设备损坏的可能性。
解决办法:必须配置同频率超声波发生器、换能器、焊头在一起使用。
2、换能器无力,焊不牢;重者换能器发热严重
如前所述 因为陶瓷片是绝缘体,你几乎可以理解为换能器是不通电的,它只是相当于一个电容器。要使换能器工作,实际上是通过驱动电路对它施加交流高电压,让换能器的电容充放电。压电陶瓷片在交变电场的作用下做同步伸缩变形,形成了整个换能器的纵向振动,从而带动变幅杆和模具振动。所以,若电容匹配不好,轻者是换能器无力,焊不牢;重者换能器发热严重,烧电极片、烧电源的大功率管。
解决办法:匹配好电容
3、换能器电极片(耳朵)振裂或烧掉
而且随着长时间连续工作,换能器的温度会升高,导致电容也会升高且变化量可能会超过 50% ,若不能将电容有效地匹配掉,就会造成回路中电流电压相位差很大,功率因素很低,虚功高。看看电流很大,但换能器没力,易发热,且电源的功率器件也容易发热损坏。一般换能器电极片(耳朵)振裂或烧掉很可能就是由此引起的。
解决办法:暂停使用,等到设备冷却后在开机工作,一般不是连续发震,超负荷工作的这种情况出现的比较少。
一、超声波换能器工作原理
超声波换能器又叫超声波振子,将超声波发生器输出的电能或者磁能转换成相同频率的机械振动,超声焊接机用的换能器,目前有两种,第一种是,磁致伸缩型换能器,第二种是压电陶瓷换能器。第一种由于效率低,性价比低,还需外加直流极化磁场,因此目前超声焊接机已经很少使用。
现在超声波焊接机设备大多采用的是第二种压电陶瓷换能器。由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。医用超声换能器(超声探头)的工作原理大体是相同的,其内部通常都包含一个电的储能元件和一个机械振动系统。当换能器用作发射器时,从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化,这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力,使其进入振动状态,从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动,向介质中辐射声波。接收声波的过程正好与此相反,外来声波作用在换能器的振动面上,从而使换能器的机械振动系统发生振动,借助某种物理效应,引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化,从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。