CN108079665A - 多孔状基板及具有该多孔状基板的震荡组件 - Google Patents

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Abstract

一种多孔状基板及具有该多孔状基板的震荡组件，该多孔状基板选用AISI‑3xx系列不锈钢材料，多孔状基板设有多个间隔排列的孔洞而形成网络状构造，震荡组件包含多孔状基板以及驱动多孔状基板产生震荡的震荡产生元件，该多孔状基板中的每一孔洞包含两蚀刻成形且相对设置的凹穴，以及于该两凹穴之间的间隔壁中激光加工形成细微孔径的贯通孔，使该不锈钢材料的多孔状基板中的细微贯通孔易于加工成形，兼具良好的弹性与强度，使该多孔状基板受外部驱动力作用下，不易发生变形或破裂等情况。

Description

多孔状基板及具有该多孔状基板的震荡组件
技术领域
本发明涉及一种应用于分子级过滤器、喷雾器等相关技术领域的多孔状基板及震荡组件。
背景技术
目前应用于分子级过滤器或喷雾器中，皆具备一具有多个细小孔洞的多孔状基板，通过该多孔状基板作为过滤片提供过滤功能，或以该多孔状基板作为震荡产生元件驱动的震荡片提供震荡功能。由于多孔状基板长时间接触工作流体，故多孔状基板必须具备作为过滤片或震荡片所必须的耐蚀性、耐高温度及强度佳等材料特性。
以作为震荡片用途的多孔状基板为例，早期的多孔状基板概以镍基合金、钯镍合金等材料为主，其中因生物适应性或成本高等问题，后期有人思及改采用具有生物适应性、耐蚀性佳、耐高温、以及成本适用且材料易取得的不锈钢板材作为多孔状基板的材料。但是因该多孔状基板中，必须加工形成多个细小通孔，该多孔状基板中的通孔必须孔径细微且深度深的原因，对于材料坚硬的不锈钢板材而言，在不锈钢板材中利用激光加工手段形成设置直孔形的贯穿孔构造较为困难。
本发明的申请人为了解决前述不锈钢板材难以激光加工成形直孔状孔洞的问题，曾提出一种多孔状基板的发明，该发明中是令多孔状基板中的每一孔洞采取单面蚀刻凹穴结合激光穿孔的技术手段所成形，通过凹穴部适当地减缩预定激光加工的细微贯通孔深度，同时利用细微贯通孔的深度与细微贯通孔的孔径的比值控制，有助于激光穿孔加工的进行，实现不锈钢板材细微孔洞加工的预期目的。
但是随着产品朝向轻薄的发展趋势，多孔状基板的板厚相对减缩。当多孔状基板的目标产品为细微贯通孔的孔径为大于或等于0.1μm且小于或等于4μm时，前述采取单面蚀刻凹穴结合激光穿孔所成形的孔洞技术方案，可能会因多孔状基板中相邻孔洞间的实体部分较少而有强度不足的问题。造成该厚度减缩的多孔状基板应用于分子级过滤器或喷雾器时，多孔状基板可能会因强度不足，而在较大的外部驱动力作用下发生变形或破裂等情况，实有进一步改善的必要。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多孔状基板及具有该多孔状基板的震荡组件，解决现有多孔状基板因强度不足，在外部驱动力作用下会发生变形或破裂的问题。
为了达成前述目的，本发明所提出的多孔状基板是选用AISI-3xx系列不锈钢材料制成的板体，该多孔状基板相对两侧分别为一第一板面以及一第二板面，该多孔状基板中设置有多个间隔排列的孔洞，每一孔洞各包含一第一凹穴、一第二凹穴以及至少一贯通孔，所述第一凹穴是蚀刻形成于第一板面，第二凹穴是蚀刻形成于该第二板面且与第一凹穴相对应，相对应的第一凹穴与第二凹穴之间各具有一间隔壁，所述贯通孔激光加工形成于该间隔壁中且连通第一凹穴与第二凹穴，所述贯通孔的直径小于所述第一凹穴的直径且小于所述第二凹穴的直径。
为了达成前述目的，本发明另外提出的震荡组件包含：
一如上所述的多孔状基板；以及
一震荡产生元件，其包含一震荡作用部，并以该震荡作用部设置于该多孔状基板的第一板面或第二板面。
通过前述多孔状基板与具有该多孔状基板的震荡组件的发明，其除了具备生物适应性、耐蚀性佳、耐高温、以及成本适用且材料易取得等功能，以及利用多个孔洞分散减少部分材料而具备良好的弹性等功效外，本发明还利用多孔状基板的每一孔洞为两侧分别蚀刻成形第一凹穴、第二凹穴，以及在第一凹穴与第二凹穴之间的间隔壁中激光加工形成从细微孔径的贯通孔的技术手段，使其实现细微穿孔加工，同时保有良好的强度，使该多孔状基板在较大的外部驱动力作用产生高速震荡时，仍能维持其弹性与完整性而不会发生变形或破裂等情况。
附图说明
图1为本发明多孔状基板的一较佳实施例的立体示意图。
图2为图1所示多孔状基板较佳实施例的俯视平面示意图。
图3为图1所示多孔状基板较佳实施例的剖面示意图。
图4为本发明多孔状基板的另一较佳实施例的剖面示意图。
图5为本发明震荡件的一较佳实施例的剖面示意图。
附图标记说明：
10 多孔状基板
101 第一板面 102 第二板面
11 孔洞 111 第一凹穴
112 第二凹穴 113 间隔壁
114 贯通孔。
具体实施方式
依据本发明的发明内容揭示的技术内容，本发明包含有一多孔状基板与一震荡组件，其中，如图1至图4所示，揭示本发明多孔状基板10的多种较佳实施例，该多孔状基板10是选用美国钢铁学会(American Iron and Steel Institute，AISI)编号AISI-3xx系列不锈钢材料或与该AISI-3xx系列不锈钢材料相当的其他国家标准的不锈钢材料等制成的片体。所述AISI-3xx系列不锈钢材料是以选用AISI-304、AISI-316、AISI-316L或AISI-321为佳，其中又以AISI-316L为较佳的选择。
如图1至图4所示，该多孔状基板10的形状、尺寸依产品的使用需求而设定。该多孔状基板10相对两侧分别为一第一板面101以及一第二板面102，该多孔状基板10中设置有多个间隔排列的细微状孔洞11。
如图1至图4所示，所述多孔状基板10中，每一细微孔孔洞11各包含一第一凹穴111、一第二凹穴112以及至少一贯通孔114，所述第一凹穴111形成于第一板面101，第二凹穴112形成于该第二板面102且与第一凹穴111相对应，相对应的第一凹穴111与第二凹穴112之间各具有一间隔壁113，所述间隔壁113的厚度t小于或等于40μm且大于或等于1μm(即1μm≤t≤40μm)，其中，以所述间隔壁113的厚度t小于或等于15μm且大于或等于5μm(即5μm≤t≤15μm)为佳。所述贯通孔114形成于该间隔壁113中且连通第一凹穴111与第二凹穴112，所述贯通孔114为细微孔径的孔洞，所述贯通孔114的直径小于所述第一凹穴111的直径，且所述贯通孔114的直径小于所述第二凹穴112的直径，所述贯通孔114的孔径φ大于或等于0.1μm且小于或等于4μm(即0.1μm≤φ≤4μm)。其中，所述间隔壁113厚度t与贯通孔114的孔径φ的比值(t:φ)为10:1是较佳的选择。
如图1至图3所示的较佳实施例，所述的孔洞11于间隔壁113中形成一个贯通孔114；如图4所示的较佳实施例，所述的孔洞11于间隔壁113中形成两个间隔排列的贯通孔114。
如图1至图4所示，于本较佳实施例中，该多孔状基板10的孔洞11中，第一凹穴111与第二凹穴112是使用蚀刻手段所成形，所述贯通孔114则是以激光穿孔加工手段所成形具有细微孔径的穿孔，通过前述双面蚀刻形成后形成的间隔壁113的厚度控制，以便激光加工成形细微孔径的贯通孔114。所述贯通孔114因通过激光穿孔加工手段成形，故所述贯通孔114可为每一区段孔径实质相等的直孔，或者，如图3示，所述贯通孔114的两孔径是分别第一凹穴111与第二凹穴112朝内方向尺寸递减，亦即所述贯通孔114为邻近第一凹穴111的孔端部的孔径及邻近第二凹穴112孔端部的孔径明显大于贯通孔114中段孔径的穿孔，因此，所述贯通孔114的孔径φ指位于中段部位的较小孔径。
如图所示，本发明多孔状基板10通过前述孔洞11的构造创作，其中，利用每一孔洞11为两侧蚀刻分别成形第一凹穴111、第二凹穴112，以及在第一凹穴111、第二凹穴112之间的间隔壁113中激光加工形成从细微孔径的贯通孔114的技术手段，使其不仅能够便于细微孔径的贯通孔114，更使该多孔状基板10于每两相邻孔洞11之间具有较多的实体部分，而具有较佳的强度。
故当该多孔状基板10作为过滤片提供过滤功能，或以该多孔状基板10作为震荡产生元件驱动的震荡片提供震荡功能时，该多孔状基板10除以其不锈钢材料具备良好的耐蚀性及耐高温度等特性外，且该多孔状基板10具备良好的强度，在外部驱动力作用下，具备不易变形或破裂的优点。
如图5所示，揭示本发明震荡组件的一较佳实施例，该震荡组件包含一多孔状基板10以及一震荡产生元件20。该多孔状基板10的形状构造如上所述，于此不再赘述。该震荡产生元件20是一能受控通电而输出震荡作用力。该震荡产生元件20包含一震荡作用部21，并以该震荡作用部21设置于多孔状基板10的第一板面101或第二板面102。于本较佳实施例中，该震荡产生元件20的震荡作用部21连接多孔状基板10的第二板面102。
该震荡组件以该多孔状基板10作为震荡片，其中，利用该多孔状基板10中分布设置多个孔洞11，分散减少部分材料而具备良好的弹性，同时，利用每一孔洞11为两侧分别蚀刻成形第一凹穴111、第二凹穴112，以及在第一凹穴111与第二凹穴112之间的间隔壁113中激光加工形成从细微孔径的贯通孔114，使其具备良好的强度。故利用该多孔状基板10作为震荡片时，该震荡片易被震荡产生元件20驱动产生震荡，且高速震荡的性能良好。
由上可知，本发明是多孔状基板与具有该多孔状基板的震荡组件的发明，其除了利用材料成本适中，且材料易于取得使用的AISI-3xx系列不锈钢材料作为多孔状基板的制造板材外，且该多孔状基板的每一孔洞皆为包含两凹穴与形成于凹穴之间的间隔壁中的至少一贯通孔的多阶级状构造，使其实现细微穿孔加工，同时保有良好的弹性与强度。当应用于分子级过滤器或喷雾器时，该多孔状基板在较大的外部驱动力作用产生高速震荡时，仍能维持其弹性与完整性而不会发生变形或破裂等情况。

Claims (6)

1.一种多孔状基板，其是选用AISI-3xx系列不锈钢材料制成的板体，该多孔状基板相对两侧分别为一第一板面以及一第二板面，该多孔状基板中设置有多个间隔排列的孔洞，每一孔洞各包含一第一凹穴、一第二凹穴以及至少一贯通孔，所述第一凹穴是蚀刻形成于第一板面，第二凹穴是蚀刻形成于该第二板面且与第一凹穴相对应，相对应的第一凹穴与第二凹穴之间各具有一间隔壁，所述贯通孔激光加工形成于该间隔壁中且连通第一凹穴与第二凹穴，所述贯通孔的直径小于所述第一凹穴的直径且小于所述第二凹穴的直径。
2.如权利要求1所述的多孔状基板，其中，所述AISI-3xx系列不锈钢材料是AISI-304、AISI-316、AISI-316L或AISI-321不锈钢。
3.如权利要求2所述的多孔状基板，其中，所述间隔壁的厚度小于或等于40μm且大于或等于1μm；所述贯通孔的孔径大于或等于0.1μm且小于或等于4μm。
4.如权利要求2所述的多孔状基板，其中，所述间隔壁的厚度小于或等于15μm且大于或等于5μm；所述贯通孔的孔径大于或等于0.1μm且小于或等于4μm。
5.如权利要求2至4中任一项所述的多孔状基板，其中，所述间隔壁厚度与所述贯通孔的孔径的比值为10:1。
6.一种震荡组件，包含：
一如权利要求1至5中任一项所述的多孔状基板；以及
一震荡产生元件，其包含一震荡作用部，并以该震荡作用部设置于该多孔状基板的第一板面或第二板面。
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