CN102709463B - 压电陶瓷封装装置的制作方法 - Google Patents

Abstract

压电陶瓷封装装置及其制作方法，它涉及一种封装装置及其制作方法。本发明目的是为解决压电陶瓷在微纳运动过程中受到外力的作用时结构易损坏的问题。压电陶瓷安装在外壳体的内部，压电陶瓷位于底座和移动件之间，底座与外壳体的一端螺纹连接，底座的内端面与压电陶瓷的一端固接，底座上加工有底座开槽孔，电源线通过底座开槽孔与压电陶瓷连接，锁紧螺母与外壳体的另一端螺纹连接，锁紧螺母上有轴向通孔，移动件的内端有台肩，移动件穿过锁紧螺母上的轴向通孔，移动件内端的台肩与压电陶瓷另一端相贴紧，移动件和锁紧螺母之间有碟片。本发明的制作方法包括固定过程步骤、组装过程步骤、预紧过程步骤和固化过程步骤。本发明用于微纳运动中。

Description

压电陶瓷封装装置的制作方法

技术领域

本发明涉及一种封装装置及其制作方法，具体涉及一种压电陶瓷封装装置及其制作方法。 

背景技术

压电陶瓷是一种能够将机械能和电能相互转换的功能陶瓷材料，属于无机非金属材料，也是一种具有压电效应的材料。压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器件，压电陶瓷在这方面具有明显的优越性。它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性，使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。虽然压电陶瓷的应用广泛，但在应用在微纳运动中存在着只能在给定电压下产生推力，在受到拉力、扭力和剪切力等外力作用时其内部结构易损坏的问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种压电陶瓷封装装置及其制作方法，以解决压电陶瓷在微纳运动过程中受到外力的作用时结构易损坏的问题。 

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述压电陶瓷封装装置包括压电陶瓷、底座、外壳体、移动件、电源线、锁紧螺母和碟片，所述外壳体为筒状壳体，压电陶瓷安装在外壳体的内部，压电陶瓷位于底座和移动件之间，底座与外壳体的一端螺纹连接，底座的内端面与压电陶瓷的一端固定连接，底座上加工有底座开槽孔，所述电源线通过底座开槽孔与压电陶瓷连接，锁紧螺母与外壳体的另一端螺纹连接，锁紧螺母上加工有轴向通孔，移动件的内端加工有台肩，移动件穿过锁紧螺母上的轴向通孔，移动件内端的台肩与压电陶瓷另一端相贴紧，所述移动件和锁紧螺母之间设置有碟片。 

本发明的压电陶瓷封装装置的制作方法，所述方法按照以下步骤实现： 

步骤一：固定过程： 

利用环氧树脂胶将压电陶瓷固定粘贴在底座上； 

步骤二：组装过程： 

首先，将锁紧螺母与外壳体的一端口螺纹连接，其次，将碟片套装在移动件上，将套装碟片后的移动件沿外壳体的另一端口放入外壳体的内部，直至移动件垂直穿过锁紧螺母 的轴向通孔，然后，将步骤一固定粘贴好的压电陶瓷和底座与固定安装在外壳体的内部； 

步骤三：预紧过程： 

组装工作完毕后，对整个装置进行预紧工作，首先利用卡簧钳锁住锁紧螺母，再使用卡簧钳旋动锁紧螺母上的两个锁紧孔，旋动过程中观察调节压紧的碟片的形变以及时调节预紧力的大小； 

步骤四：固化过程： 

将连接并调节好的压电陶瓷封装装置放置于烘干箱中进行固化处理：首先进行初固化阶段：将烘干箱内加压0.1～0.3MPa，升温至80℃，保温2小时，然后进行二次固化阶段：将烘干箱内的温度降低至室温时进行卸压工作，当卸压工作完毕后，烘干箱内恢复到常压状态时，再次使烘干箱内升温直至90℃，维持90℃并保温2个小时，2个小时后，再将烘干箱内的温度降低到室内温度后即完成了固化工作。 

本发明的有益效果是：本发明使压电陶瓷在微纳运动过程中实现了推拉形式，通过外壳体的设置，使压电陶瓷得到了外部保护，大大减小了压电陶瓷受到扭力或剪切力而造成的损坏；通过采用碟片提高了本发明的承载力及预紧力；本发明的压电陶瓷的封装装置结构简单，其方法也简单清晰易操作，使用方便。 

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图，图2为底座的主视结构示意图，图3为图1的左视结构示意图，图4为图1的右视结构示意图，图5为球型推杆的主视结构示意图，图6为图5的右视结构示意图，图7为平面推杆的主视结构示意图，图8为图7的右视结构示意图，图9为外螺纹推杆的主视结构示意图，图10为图9的右视结构示意图，图11为内螺纹推杆的主视结构示意图，图12为图11的右视结构示意图，图13为外壳体的主视结构示意图，图14为图13的右视结构示意图，图15为锁紧螺母的主视结构示意图，图16为图15的右视结构示意图。 

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图16说明本实施方式，本实施方式所述压电陶瓷封装装置包括压电陶瓷1、底座2、外壳体3、移动件4、电源线5、锁紧螺母6和碟片7，所述外壳体3为筒状壳体，压电陶瓷1安装在外壳体3的内部，压电陶瓷1位于底座2和移动件4之间，底座2与外壳体3的一端螺纹连接，底座2的内端面与压电陶瓷1的一端固定连接，底座2上加工有底座开槽孔8，所述电源线5通过底座开槽孔8与压电陶瓷1连接，锁紧螺母6与外壳体3的另一端螺纹连接，锁紧螺母6上加工有轴向通孔9，移动件 4的内端加工有台肩10，移动件4穿过锁紧螺母6上的轴向通孔9，移动件4内端的台肩10与压电陶瓷1另一端相贴紧，所述移动件4和锁紧螺母6之间设置有碟片7。本实施方式所述碟片7为市售已有产品。 

具体实施方式二：结合图1、图7、图8、图9、图10、图11和图12说明，本实施方式所述移动件4为球型推杆、平面推杆、外螺纹推杆或内螺纹推杆。当本发明应用在微纳运动工作中时，根据不同的连接需要选择不用类型的移动件。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。 

具体实施方式三：结合图1、图5和图6说明，本实施方式中当移动件4为球形推杆时，所述球型推杆上远离压电陶瓷1的一端加工有安装孔11。这样设置的移动件4与外壳体3连接的更加牢固，当移动件4为球形推杆时，球形推杆还加工有凹槽，将钢球安装在凹槽内才可以使用球形推杆，所述钢球为行内常规构件，市售已有产品。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。 

具体实施方式四：结合图1、图11和图12说明，本实施方式当移动件4为内螺纹推杆时，所述内螺纹推杆上远离压电陶瓷1的一端加工有内螺纹安装孔12。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。 

具体实施方式五：结合图1、图2、图3和图4说明，本实施方式所述外壳体3的竖向截面为圆环形。竖向截面为圆环形的外壳体3方便安装，易于加工，适合大规模生产，为本领域使用构件的常用形状。其他组成及连接方式与具体实施方式一或二相同。 

具体实施方式六：结合图1、图3和图4说明，本实施方式所述锁紧螺母6为圆柱形锁紧螺母。其他组成及连接方式与具体实施方式一或二相同。 

具体实施方式七：结合图1和图2说明，本实施方式所述压电陶瓷封装装置还包括底座螺纹安装孔13，所述底座2的外端加工有底座螺纹安装孔13。底座螺纹安装孔13的设置是为了将所述底座2通过底座螺纹安装孔13与外部结构件螺纹连接。其他组成及连接方式与具体实施方式一相同。 

具体实施方式八：结合图1、图2、图3和图4说明，本实施方式所述压电陶瓷封装装置还包括两个锁紧孔14，所述锁紧螺母6的外端面上加工有两个锁紧孔14。两个锁紧孔14是为了方便锁紧螺母6更好地安装在外壳体3的内部。其他组成及连接方式与具体实施方式七相同。 

具体实施方式九：结合图1～图16说明，本实施方式所述方法按照以下步骤实现： 

步骤一：固定过程： 

利用环氧树脂胶将压电陶瓷1固定粘贴在底座2上； 

步骤二：组装过程： 

首先，将锁紧螺母6与外壳体3的一端口螺纹连接，其次，将碟片7套装在移动件4上，将套装碟片7后的移动件4沿外壳体3的另一端口放入外壳体3的内部，直至移动件4垂直穿过锁紧螺母6的轴向通孔9，然后，将步骤一固定粘贴好的压电陶瓷1和底座2与固定安装在外壳体3的内部； 

步骤三：预紧过程： 

组装工作完毕后，对整个装置进行预紧工作，首先利用卡簧钳锁住锁紧螺母6，再使用卡簧钳旋动锁紧螺母6上的两个锁紧孔14，旋动过程中观察调节压紧的碟片7的形变以及时调节预紧力的大小； 

步骤四：固化过程： 

将连接并调节好的压电陶瓷封装装置放置于烘干箱中进行固化处理：首先进行初固化阶段：将烘干箱内加压0.1～0.3MPa，升温至80℃，保温2小时，然后进行二次固化阶段：将烘干箱内的温度降低至室温时进行卸压工作，当卸压工作完毕后，烘干箱内恢复到常压状态时，再次使烘干箱内升温直至90℃，维持90℃并保温2个小时，2个小时后，再将烘干箱内的温度降低到室内温度后即完成了固化工作。所述室内温度为20～25摄氏度，所述环氧树脂胶均为市售已有产品，所述卡簧钳为常规工具，市售已有产品，所述烘干箱为电热鼓风干燥箱，型号为GZX-9023MBE。所述压电陶瓷1为硬脆性材料，在固化工作中略不注意就会将其破损，甚至导致脆断，因此在进行固化工作这一步骤后卸载压电陶瓷1时应多加注意以免其破损。 

Claims (1)

1.一种压电陶瓷封装装置的制作方法，所述压电陶瓷封装装置包括压电陶瓷（1）、底座（2）、外壳体（3）、移动件（4）、电源线（5）、锁紧螺母（6）和碟片（7），所述外壳体（3）为筒状壳体，压电陶瓷（1）安装在外壳体（3）的内部，压电陶瓷（1）位于底座（2）和移动件（4）之间，底座（2）与外壳体（3）的一端螺纹连接，底座（2）的内端面与压电陶瓷（1）的一端固定连接，底座（2）上加工有底座开槽孔（8），所述电源线（5）通过底座开槽孔（8）与压电陶瓷（1）连接，锁紧螺母（6）与外壳体（3）的另一端螺纹连接，锁紧螺母（6）上加工有轴向通孔（9），移动件（4）的内端加工有台肩（10），移动件（4）穿过锁紧螺母（6）上的轴向通孔（9），移动件（4）内端的台肩（10）与压电陶瓷（1）另一端相贴紧，所述移动件（4）和锁紧螺母（6）之间设置有碟片（7），所述移动件（4）为球型推杆、平面推杆、外螺纹推杆或内螺纹推杆，当移动件（4）为球形推杆时，所述球型推杆上远离压电陶瓷（1）的一端加工有安装孔（11），当移动件（4）为内螺纹推杆时，所述内螺纹推杆上远离压电陶瓷（1）的一端加工有内螺纹安装孔（12），所述外壳体（3）的竖向截面为圆环形，所述锁紧螺母（6）为圆柱形锁紧螺母，所述压电陶瓷封装装置还包括底座螺纹安装孔（13），所述底座（2）的外端加工有底座螺纹安装孔（13），所述压电陶瓷封装装置还包括两个锁紧孔（14），所述锁紧螺母（6）的外端面上加工有两个锁紧孔（14），其特征在于，所述方法按照以下步骤实现：

步骤一：固定过程：

利用环氧树脂胶将压电陶瓷（1）固定粘贴在底座（2）上；

步骤二：组装过程：

首先，将锁紧螺母（6）与外壳体（3）的一端口螺纹连接，其次，将碟片（7）套装在移动件（4）上，将套装碟片（7）后的移动件（4）沿外壳体（3）的另一端口放入外壳体（3）的内部，直至移动件（4）垂直穿过锁紧螺母（6）的轴向通孔（9），然后，将步骤一固定粘贴好的压电陶瓷（1）和底座（2）固定安装在外壳体（3）的内部；

步骤三：预紧过程：

组装工作完毕后，对整个装置进行预紧工作，首先利用卡簧钳锁住锁紧螺母（6），再使用卡簧钳旋动锁紧螺母（6）上的两个锁紧孔（14），旋动过程中观察调节压紧的碟片（7）的形变以及时调节预紧力的大小；

步骤四：固化过程：

将连接并调节好的压电陶瓷封装装置放置于烘干箱中进行固化处理：首先进行初固化阶段：将烘干箱内加压0.1～0.3MPa，升温至80℃，保温2小时，然后进行二次固化阶段：将烘干箱内的温度降低至室温时进行卸压工作，当卸压工作完毕后，烘干箱内恢复到常压状态时，再次使烘干箱内升温直至90℃，维持90℃并保温2个小时，2个小时后，再将烘干箱内的温度降低到室内温度后即完成了固化工作。

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