<< 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 =

Технология изготовления пьезоэлектрического преобразователя

  1. Расчет основных параметров пьезоэлектрического преобразователя
    Исходные данные для расчетов Для расчета основных параметров пьезоэлектрического преобразователя приведем основные параметры пьезокерамики ЦТС-19: - скорость звука - 3120 м/с; - добротность Qк - 50; - толщинный коэффициент электромеханической связи Kt - 0,54; - пьезомодуль d33 - 100?1012 Кл/Н; - упругий модуль Н/м2; - диэлектрическая проницаемость 1060; -
  2. Выбор материала для пьезоэлектрического преобразователя
    Так как для данного прибора выбран пьезокерамический преобразователь, то необходимо выбрать материал пьезопластины. Выбор пьзоматериала в прямых преобразователях зависит от решаемых ультразвуковых задач, поэтому наряду с обычным требованием (максимальность квадрата коэффициента электромеханической связи) необходимо учесть то, что в качестве акустической нагрузки выступает среда с малым
  3. Трактат об Универсальных Преобразователях
    Не случайно помещение, где устанавливается УНИ-ТАЗ, называется ласково в народе «нужник». Ибо подметил любознательный и наблюдательный наш народ, что трансформируется большая и малая «нужда» во все, что человекам НУЖНО. Представляю вам разработку наших ученых – рассекреченные практические исследования действия «Универсального Преобразователя», изобретенного в нашей лаборатории в 2003 году. Таких
  4. Изготовление резинотехнических изделий
    Для изготовления резинотехнических изделий применяются натуральные или синтетические каучуки с различными наполнителями, а также пластифицирующими и вулканизирующими добавками. Технический процесс приготовления резиновой смеси включает в себя следующие операции: взвешивание ингредиентов, пластификацию и декристаллизацию каучука, изготовление резиновой смеси, стрейнирование.
  5. Изготовление слепков и муляжей
    Точное пластическое воспроизведение форм различных частей человеческого тела достигается изготовлением слепков. Наиболее часто изготовляют маски, а также слепки кистей рук и стоп ног. При хорошем выполнении слепки точно воспроизводят форму и рельеф частей тела. Раскрашенные слепки называют муляжами. Вначале необходимо получить хороший негатив, или матрицу. Его изготовляют из воска, гипса,
  6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТОЯЧЕГО ВОРОТНИКА
    Стоячий (Елизаветинский, защитный) воротник служит для того, чтобы предотвратить самоповреждение животного (зализывание, жевание, расцарапывание, расчесывание ран на голове и ушах). Такой воротник можно быстро изготовить из круга картона, тонкой фанеры диаметром сантиметров в 30, а также - из любой подходящей по размерам пластмассовой фляги, детского ведерочка, бутылки или круглой банки, если
  7. Гигиеническая характеристика условий труда при изготовлении таблеток
    Таблетки — твердая дозированная лекарственная форма, представляющая собой спрессованные порошки или их смеси из уже готовых лекарственных препаратов. По способу изготовления таблетки делятся на прессованные и тритурационные. Наиболее распространенными являются прессованные таблетки. В состав таблетки, кроме лекарственного вещества, входят вспомогательные компоненты, которые в зависимости от
  8. ТЕХНИКА ИЗГОТОВЛЕНИЯ МУЗЕЙНЫХ ПРЕПАРАТОВ
    Прозектор должен постоянно помнить, что каждое вскрытие может дать весьма ценные и поучительные материалы, которые обязательно нужно сохранить для музея. Поэтому всякое вскрытие нужно производить по указанным правилам, не делая лишних, ненужных и неправильных разрезов. Такой необдуманный разрез навсегда может испортить весьма ценный препарат, поэтому «кромсание» органов должно быть самым резким
  9. Полимеры для изготовления мебели
    Мебельные изделия являются одним из основных компонентов интерьера жилищ, определяющим в значительной степени их благоустройство и комфортабельность. В современных типах квартир мебель занимает от 30 до 32% площади в каждой комнате, а в спальных помещениях от 46 до 47% и больше (Н. Я. Янко, 1973). Коэффициенты насыщенности объемного пространства жилых помещений мебелью обычно ниже линейных
  10. Гигиеническая характеристика условий труда при изготовлении фитопрепаратов
    Фитопрепараты получают из лекарственного растительного сырья. Их подразделяют на две группы: препараты из свежих растений и препараты из высушенного растительного сырья.При их изготовлении в случае нарушения герметичности аппаратуры и низкой эффективности работы вентиляции на работающих могут воздействовать пары экстрагентов (дихлорэтан, эфиры, спирты и др.). Неблагоприятными в гигиеническом
  11. САНИТАРНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗГОТОВЛЕНИЮ КРЕМОВЫХ ИЗДЕЛИЙ И ПИРОЖКОВ ВО ФРИТЮРЕ
    Кремовые изделия (особенно с заварным кремом) представляют особую опасность, так как являются хорошей средой для развития микроорганизмов, в том числе стафилококков. Кондитерские изделия употребляются без повторной тепловой обработки, поэтому особенно важно не допустить вторичного обсеменения продуктов микрофлорой, а также строго соблюдать условия и сроки их реализации. Срок хранения пирожных
  12. Рентгеновское излучение и его преобразование в поток световых лучей (рентгеновские трубки, генераторы и электронно-оптические преобразователи)
    Во всех современных рентгеновских установках радиационное излучение образуется по методу, открытому в конце XIX ст. Рентгеном. Образование радиационного излучения происходит в рентгеновской трубке (рис. 1.2а), содержащей положительно заряженный вольфрамовый электрод (анод), «бомбардируемый» электронами, исходящими из отрицательно заряженного электрода (катода). Электроны, проходя от катода к
  13. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ, ТАРЫ, ПОСУДЫ, УПАКОВОК ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
    Для изготовления тары, оборудования, посуды, инвентаря, упаковок применяются материалы, разрешенные и нистерством здравоохранения СССР для контакта с пищевыми продуктами. Пищевую посуду, покрытие оборудования» тару изго­тавливают из различных материалов: стекла, металлов, древесины, бумаги, картона, глины, минерального сырья, различных полимерных материалов. Эти материалы должны отвечать
  14. Сравнительная оценка качества хлеба изготовленного на ОАО «ИВОЛГА» из зерна пшеницы, выращенной в Челябинской области и Республике Казахстан
    Новичихина В.И., Лукьянов И.В. ФГОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины», г. Троицк. Хлеб и продукты хлебопекарной промышленности играют огромную роль в нашей жизни. Хлеб занимает важное место в пищевом рационе человека, особенно в нашей стране, где производство хлеба связано с глубокими и давними традициями. Русский хлеб издавна славился богатым вкусом, ароматом,
  15. Сравнительная товароведная характеристика молочных продуктов на основе вторичного молочного сырья, изготовленных разными предприятиями
    Кошкарова Н.Н. Научный руководитель: доцент, к.в.н. кафедры ТПТ и ВСЭ Безина И.В. ФГОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины», г. Троицк Одним из путей решения проблемы рационального использования сыворотки являет­ся выпуск продуктов на основе молочной сыворотки. В сыворотку переходят практически все микроэлементы и витамины, содержащиеся в молоке: калий, магний,
  16. Феномен "технология"
    Современным технологиям отводится роль глобального фактора, основной двигательной силы развития общества, созидающей новую цивилизацию. Анализируя общественные явления, отечественные и зарубежные исследователи используют "социальные", "информационные", "педагогические" технологии, "психотехнологии", технологии "управления", "прогнозирования", появляются "технологии популизма", "технологии
Медицинский портал "Медицина от А до Я" © 2014-2016
info@medic.social




Рейтинг@Mail.ru