<< Предыдушая Следующая >>

Технология изготовления пьезоэлектрического преобразователя

Пьезокерамические преобразователи в зависимости от назначения выполняются в различных конструктивных вариантах. В то же время можно выделить типовые технологические процессы, применяемые при изготовлении большинства конструктивных разновидностей пьезокерамических преобразователей. К ним следует отнести:

• пайку электрических выводов к пьезокерамическим элементам и блокам;

• склеивание пьезокерамических элементов и блоков;

• герметизация преобразователей;

• проверка параметров преобразователей, контроль герметичности и испытание гидростатическим давлением преобразователей.









4.5.1 Пайка пьезокерамического элемента



Пайка производиться для обеспечения электрического соединения посеребренной поверхности пьезокерамического элемента с электрическим выводом – проводам из латунного, бронзового, медного или серебряного проката. Все припаиваемые к пьезоэлементу выводы покрываются серебром гальваническим способом.

Так как для изготовления преобразователя, используемого при изготовлении проектируемого датчика, применяется пьезокерамика ЦТС-19П, поэтому исходя из технологических соображений, данную пьезокерамику необходимо паять низкотемпературным припоем с температурой плавления 91?. Поэтому в качестве припоя необходимо выбрать ПОС-61. Припой состоит из 40,2% свинца, 8,4% кадмия и 2% серебра (по весу).

Пайку и лужение пьезокерамического элемента и электрических выводов следует выполнять только с применением канифольно-спиртового флюса КСФ ( олова, этилового спирта). При производстве работ по лужению и пайке электрических выводов к пьезокерамике необходимо пользоваться паяльниками с автоматически регулируемой температурой жала.

Технологический процесс пайки пьезокерамического элемента включает в себя следующие операции:

• подготовка электрических выводов:

• подготовка поверхности пьезоэлемента;

• лужение посеребренной поверхности пьезоэлемента;

• пайка пьезоэлемента с электрическими выводами;

• контроль качества пайки;

Подготовка электрических выводов перед припаиванием их к пьезоэлементу заключается в облуживании спаиваемой поверхности лепестков при зачистке изоляции, скрутке и облуживании концов проводов.
Обслуживание необходимо вести припоем ПОС-91.

При подготовке пьезоэлементов необходимо снять слой консервирующего флюса с посеребренных поверхностей марлевым тампоном, смоченным в спирте. Посеребренная поверхность пьезокерамики должна быть неокисленной (без потемнения серебра). Если посеребренная поверхность имеет потемнения, то необходимо ее зачистить в месте пайки легким карцеванием латунными щетками. После пайки место пайки тщательно обезжиривают спиртом. Лужение мест пайки на посеребренной поверхности пьезоэлементов производиться специальными припоями с помощью паяльника с применением флюса КСФ. Для припоя ПОС-91 температура жала паяльника должна находиться в пределах . Лужение должно продолжаться не более 3с.

Пайку пьезоэлемента с электрическим выводом необходимо производить сразу после лужения, причем температура жала паяльника поддерживается такой, как и при лужении. После окончания пайки место спая тщательно очищается от остатков флюса марлевым тампоном, смоченным спиртом.

После пайки необходимо производить контроль места пайки. При осмотре места спая должны быть сплошными, без трещин, пузырей, вздутий и иметь чистую металлическую поверхность.



4.5.2 Склеивание пьезокерамического элемента

Следующим этапом сборки резонаторов является клеевое соединение пьезоэлемента с другими элементами конструкции — протектором и демпфером.

Типовые технологии склеивания металлических и неметаллических материалов регламентируются ОСТ5.9131-81. Для уменьшения толщины клеевого соединения, улучшения их растекания и устранения воздушных пузырей при использовании эпоксидных клеев допускается их нанесение на предварительно нагретые до 40—50 °С поверхности. ОСТ оговаривает способы подготовки к склеиванию поверхностей изделий из различных материалов, а также технологию приготовления клеев. Из эпоксидных клеев, используемых при сборке пьезопреобразователей, наибольшее распространение получили клеи на основе эпоксидной смолы, а также некоторые термостойкие клеи.

Применение некоторых технологических приемов позволяет уменьшить многие недостатки. В числе таких приемов могут быть названы предварительная сушка эпоксидной смолы при температуре 120—150°С до прекращения вспенивания и выделения газовых пузырей с последующим ее охлаждением; использование в качестве отвердителя полиэтиленполиамина, а также введение растворителя (ацетона).
Добавление ацетона не только уменьшает в 2—3 раза вязкость компаунда, но и увеличивает его жизнеспособность до 24 ч при хранении компаунда в плотно закрытой емкости. При соблюдении обычной технологии склеивания, но с обязательной предварительной выдержкой (10—15 с) на воздухе поверхности с нанесенным клеем для свободного улетучивания разбавителя снижения прочности клеевых соединений не наблюдается при введении разбавителя до 30 % по отношению к смоле.

При склейке детали необходимо уложить в приспособление, обеспечивающее давление в склеиваемом шве (5—8) 104 Па и толщину клеевого шва 80—120 мкм. Отверждение клеевого шва происходит при температуре 20±5°С в течение 48 ч.

Склеивание резонатора обязательно производится в специальном приспособлении, обеспечивающем необходимое прижимное усилие. Конструкция приспособления должна отвечать особенностям конструктивного исполнения демпфера.

Для получения волнового акустического сопротивления демпфера его состав должен быть следующим:

– эпоксидная смола – 25 – 27 весовых частей,

– полиэтиленполиамин – 0,9- 0,6 весовых частей,

– порошок вольфрама – 70 – 72 весовых чеастей,

– глицерин – 30% от веса эпоксидной смолы.

В разогретую до 60 – 70 0С эпоксидную смолу необходимо ввести отвердитель и тщательно перемешать смесь. Затем в смесь необходимо добавить вольфрам и залить смесь в заранее подготовленные формы и дать ей затвердеть.

К излучающей стороне пьезопластины приклеивают четвертьволновой согласующий слой из материала, акустическое сопротивление которого равно[8]:

, где

, -соответственно акустические сопротивления пьезопластины и среды. Наиболее подходящим материалом является кварцевое стекло. Толщина слоя, равная ? длинны волны, расширяет АЧХ преобразователя, появляются 2 максимума, расположенные на равном расстоянии от антирезонансной частоты, а также сглаживает ФЧХ преобразователя.
<< Предыдушая Следующая >>
= Перейти к содержанию учебника =
Информация, релевантная "Технология изготовления пьезоэлектрического преобразователя"
  1. Р
    +++ рабдовирусы (Rhabdoviridae), пестивирусы, семейства вирусов, содержащих однонитчатую несегментированную РНК линейной формы; молекулярная масса 3,5—4,6 X 106 дальтон. Вирионы пулевидной формы, их диаметр около 70 нм, длиной от 140 до 230 нм, обладают мембраноподобной оболочкой, формируются в цитоплазме почкованием из клеточных мембран. Вирус чувствителен к действию жирорастворителей,
  2. Доплеровские методы и аппараты, основанные на них
    Основные этапы развития доплеровских методов На первом этапе создания ультразвуковых доплеровских приборов были разработаны простейшие приборы с непрерывным излучением и представлением информации доплеровского сдвига в виде звуковых сигналов через встроенный в прибор динамик. В дальнейшем совершенствование элементной базы и новые методические подходы позволили менее чем за два десятилетия
  3. Требования к конструкции ультразвукового датчика
    Согласно анализу технического задания датчик предназначен для генерирования ультразвуковых колебаний и приема отраженных от исследуемых объектов эхосигналов. Генерация ультразвуковых колебаний и приема эхосигналов в датчике будет осуществляться электроакустическим преобразователем. Благодаря своим достоинствам (большая эффективность, возможность изготовления элементов любой формы и возбуждения
  4. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МУЖСКОЙ КОНТРАЦЕПЦИИ
    Человечество использует мужскую контрацепцию с давних времен. Древнегреческие историки, в частности, упоминают об использовании презерватива легендарным Миносом, царем Крита жившим за 3000 лет до нашей эры. Согласно легенде, не заинтересованный в рождении незаконнорожденных наследников и для сокрытия свих супружеских измен, Минос начал использовать козьи мочевые пузыри и ввел их в регулярное
  5. Лечение.
    Если на ферме имеется фактор, исполняющий роль пускового механизма колибактериоза, то все новорожденные переболевают с первых дней жизни. Даже при интенсивном их лечении, как уже отмечалось, телята ежедневно теряют по 300-400 гр. живой массы. В этот период новорожденные подвергаются таким 61 воздействиям, которые весьма отрицательно сказываются на развитии продуктивных
  6. Искусственные коллоиды
    Стабильность водно-электролитного баланса является обязательным условием нормальной жизнедеятельности человеческого организма. Доля воды в общем весе тела взрослого человека составляет в среднем около 60%. Общий пул жидкости организма состоит из внутриклеточной воды (примерно 40% веса тела) и внеклеточной воды (примерно 20% массы тела). Внеклеточная жидкость образует питательную среду для клеток
  7. Генетика бактерий
    Генетика (от греч. genos — рождение) — это наука, изучающая наследственность и изменчивость. Микроорганизмы обладают способностью изменять свои основные признаки: морфологические (строение); культуральные (рост на питательных средах); биохимические или ферментативные признаки (добавление определенных веществ в питательную среду может вызвать активацию фермента, который до этого находится в
  8. Гематологическое исследование
    Потребность в исследовании крови определяется, прежде всего, ее физиологической ролью, а также изменениями, наступающими в ней при различных патологических состояниях. Кровь тесно взаимосвязана со всеми органами и тканями. Вместе с эндокринной и нервной системами она обуславливает единство и целостность организма, обеспечивая его гомеостаз. Исследование крови, в комплексе с клиническим
  9. Основные нормы технологического проектирования для телят
    Профилакторий является составной частью родильного отделения. В зависимости от принятой в хозяйстве технологии и количества коров на ферме (комплексе), профилакторий разбивают на 2,4,6 изолированных секций с отдельными входами, автономной вентиляцией и механизацией. С целью обеспечения функционирования секций профилактория по принципу "все занято - все свободно" необходимо при строительстве и
  10. Основные нормы технологического проектирования для кроликов и пушных зверей
    Для выращивания кроликов наибольшее распространение получило клеточное содержание. В зависимости от принятой технологии, особенностей производственного направления хозяйства и климатической зоны кроликов принято содержать в наружных клетках, шедах-сараях (не отапливаемых легких сооружениях) и закрытых помещениях промышленного типа с отоплением. На мелких товарных фермах кроликов круглый год
Медицинский портал "Медицина от А до Я" © 2014
info@med-books.info