CN101252327A - 半球形介电弹性体驱动器的制造方法 - Google Patents

Abstract

半球形介电弹性体驱动器的制造方法，它涉及一种驱动器的制造方法。本发明的目的是为解决现有的驱动器制造方法生产的驱动器存在的所需响应时间长、噪音大、体积大、耗电量大、柔性差、生物兼容性差的问题。本发明的主要步骤是a.预拉伸介电弹性体薄膜；b.预制软片；c.将介电弹性体薄膜粘覆在软片上；d.涂覆电极；e.将介电弹性体薄膜的内立面贴合；f.将介电弹性体薄膜与基板贴合；g.引出铝箔；h.钻充气孔，安装气嘴，充气后密封。本发明生产的驱动器在面部表情、航空航天、机器人、机器昆虫、人工肌肉、噪声控制、触觉接口、肌肉的复位与增长、液体和气体流量控制等众多领域有着广泛应用。

Description

半球形介电弹性体驱动器的制造方法

技术领域

本发明涉及一种驱动器的制造方法。

背景技术

现有的驱动器制造方法生产的驱动器存在所需响应时间长、噪音大、体积大、耗电量大、柔性差、生物兼容性差的问题，从而使得现有的驱动器很难在航空航天、人工肌肉、面部表情等领域应用。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的驱动器制造方法生产的驱动器存在的所需响应时间长、噪音大、体积大、耗电量大、柔性差、生物兼容性差的问题，进而提供一种半球形介电弹性体驱动器的制造方法。

本发明的半球形介电弹性体驱动器的制造方法是这样完成的：a、将两个介电弹性体薄膜进行预拉伸；b、将两个软片对折，压出折痕，然后还原，再分别以两个软片各自的中心为圆心，裁剪出半径为5cm的圆孔；c、将预拉伸的两个介电弹性体薄膜分别贴覆在两个软片的内表面上，在介电弹性体薄膜回复力的作用下软片沿折痕立起呈直角形，每个介电弹性体薄膜在每个软片的圆孔处形成1/4球形薄膜；d、在两个介电弹性体薄膜的1/4球形薄膜的内外表面上分别涂覆第一电极和第二电极；e、将预拉伸的两个介电弹性体薄膜上端的内立面贴合；f、将预拉伸的两个介电弹性体薄膜的底端面与基板的上端面贴合，第一电极与基板之间形成半球形空间；g、第一电极的外表面上以软片为界左右各引出一条第一铝箔；h、第二电极的外表面上以软片为界左右各引出一条第二铝箔；j、在基板上钻充气孔，充气孔与半球形空间相通，k、充气孔内安装气嘴，充气后拔下气嘴并密封。

本发明具有以下有益效果：本发明生产的驱动器具有所需响应时间短、噪音小、体积小、耗电量小、成本低、重量轻、柔性好、生物兼容性能优异的优点。本发明采用的介电弹性体薄膜是一种智能高分子材料，它能够在外加电场作用下，通过材料内部结构改变而伸缩、弯曲、束紧和膨胀。本发明生产的驱动器在面部表情、航空航天、机器人、机器昆虫、人工肌肉、噪声控制、触觉接口、肌肉的复位与增长、液体和气体流量控制等众多领域有着广泛应用。

附图说明

图1是采用本发明方法生产的半球形驱动器的整体结构主视剖视图，图2是半球形驱动器的整体结构主视图，图3是软片裁剪出圆孔的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式的一种变摩擦条件的正反向超塑胀形方法是这样完成的：a、将两个介电弹性体薄膜1进行预拉伸；b、将两个软片2对折，压出折痕，然后还原，再分别以两个软片2各自的中心为圆心，裁剪出半径为5cm的圆孔2-2；c、将预拉伸的两个介电弹性体薄膜1分别贴覆在两个软片2的内表面2-1上，在介电弹性体薄膜1回复力的作用下软片2沿折痕立起呈直角形，每个介电弹性体薄膜1在每个软片2的圆孔2-2处形成1/4球形薄膜1-3；d、在两个介电弹性体薄膜1的1/4球形薄膜1-3的内外表面上分别涂覆第一电极4和第二电极8；e、将预拉伸的两个介电弹性体薄膜1上端的内立面1-1贴合；f、将预拉伸的两个介电弹性体薄膜1的底端面1-2与基板3的上端面贴合，第一电极4与基板3之间形成半球形空间7；g、第一电极4的外表面上以软片2为界左右各引出一条第一铝箔5；h、第二电极8的外表面上以软片2为界左右各引出一条第二铝箔9；j、在基板3上钻充气孔6，充气孔6与半球形空间7相通，k、充气孔6内安装气嘴，充气后拔下气嘴并密封。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式在a步骤中，两个介电弹性体薄膜1同时进行横向和纵向拉伸，横向拉伸率为3，纵向拉伸率为6.5。大大降低了对电压的要求，柔性好、生物兼容性能优异。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式在a步骤中，两个介电弹性体薄膜1的厚度为0.1mm～1mm。柔性更好、所需驱动电压更低、生物兼容性能更优异。

具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式在b步骤中，以两个软片2各自的中心为圆心，裁剪出半径为4cm～9cm的圆孔2-2。适用范围广。

具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式在b步骤中，两个软片2的形状均为正方形。形状规则，结构紧密，气密性好。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式在b步骤中，两个软片2的厚度均为5mm～10mm。软片形变量大、驱动器变形大、生物兼容性能更优异。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式在d步骤中，第一电极4和第二电极8的厚度均为0.0005cm～0.005cm。柔性更好、变形更大、驱动力更大、生物兼容性能更优异。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式在f和j步骤中，基板1的厚度为2cm～5cm。充入气体的速度更快、密度更大、变形更大、驱动力更大、生物兼容性能更优异。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式在a步骤中，介电弹性体薄膜1由丙烯酸或硅橡胶材料制成。软片形变量大、驱动器变形大、生物兼容性能更优异。

Claims (9)

1、半球形介电弹性体驱动器的制造方法，其特征在于所述半球形介电弹性体驱动器的制造方法是这样完成的：a、将两个介电弹性体薄膜(1)进行预拉伸；b、将两个软片(2)对折，压出折痕，然后还原，再分别以两个软片(2)各自的中心为圆心，裁剪出半径为5cm的圆孔(2-2)；c、将预拉伸的两个介电弹性体薄膜(1)分别贴覆在两个软片(2)的内表面(2-1)上，在介电弹性体薄膜(1)回复力的作用下软片(2)沿折痕立起呈直角形，每个介电弹性体薄膜(1)在每个软片(2)的圆孔(2-2)处形成1/4球形薄膜(1-3)；d、在两个介电弹性体薄膜(1)的1/4球形薄膜(1-3)的内外表面上分别涂覆第一电极(4)和第二电极(8)；e、将预拉伸的两个介电弹性体薄膜(1)上端的内立面(1-1)贴合；f、将预拉伸的两个介电弹性体薄膜(1)的底端面(1-2)与基板(3)的上端面贴合，第一电极(4)与基板(3)之间形成半球形空间(7)；g、第一电极(4)的外表面上以软片(2)为界左右各引出一条第一铝箔(5)；h、第二电极(8)的外表面上以软片(2)为界左右各引出一条第二铝箔(9)；j、在基板(3)上钻充气孔(6)，充气孔(6)与半球形空间(7)相通，k、充气孔(6)内安装气嘴，充气后拔下气嘴并密封。

2、根据权利要求1所述半球形介电弹性体驱动器的制造方法，其特征在于在a步骤中，两个介电弹性体薄膜(1)同时进行横向和纵向拉伸，横向拉伸率为3，纵向拉伸率为6.5。

3、根据权利要求1或2所述半球形介电弹性体驱动器的制造方法，其特征在于在a步骤中，两个介电弹性体薄膜(1)的厚度为0.1mm～1mm。

4、根据权利要求1所述半球形介电弹性体驱动器的制造方法，其特征在于在b步骤中，以两个软片(2)各自的中心为圆心，裁剪出半径为4cm～9cm的圆孔(2-2)。

5、根据权利要求1或4所述半球形介电弹性体驱动器的制造方法，其特征在于两个软片(2)的形状均为正方形。

6、根据权利要求5所述半球形介电弹性体驱动器的制造方法，其特征在于在b步骤中，两个软片(2)的厚度均为5mm～10mm。

7、根据权利要求1所述半球形介电弹性体驱动器的制造方法，其特征在于在d步骤中，第一电极(4)和第二电极(8)的厚度均为0.0005cm～0.005cm。

8、根据权利要求1所述半球形介电弹性体驱动器的制造方法，其特征在于f和j步骤中，基板(1)的厚度为2cm～5cm。

9、根据权利要求1所述半球形介电弹性体驱动器的制造方法，其特征在于介电弹性体薄膜(1)由丙烯酸或硅橡胶材料制成。

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