CN109928777B - 一种陶瓷球预应力的施加工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种陶瓷球预应力的施加工艺，属于换能器技术领域。首先将玻璃钢裁剪成球面展开后的形状；然后用环氧胶浸润所述玻璃钢；再把所述玻璃钢涂敷于陶瓷球表面，最后通过网兜将所述陶瓷球与所述玻璃钢整体一起收紧。本工艺解决了陶瓷球施加预应力的问题，提高了陶瓷球的耐电压性能，大大提升了球类压电换能器的可靠性与稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及换能器技术领域，特别涉及一种陶瓷球预应力的施加工艺。
背景技术
目前，水声换能器多以压电陶瓷作为有源材料，通过不同形状的压电陶瓷与结构件相互组合形成了多种多样的压电换能器。压电换能器主要通过电压对内部压电陶瓷进行激励，使压电陶瓷产生伸缩，从而实现声波的发射。但压电陶瓷的张应力远小于压缩应力，在强电压作用下会导致压电陶瓷的碎裂，所以在制作压电换能器时，通常会对压电陶瓷施加预压缩应力，使其在工作中不出现张应力。
传统的施加预应力工艺主要有纵向振子的预应力螺杆和圆环的绕包玻璃钢。如图1所示的纵向振子利用螺母M1、M2以及螺杆将陶瓷晶堆固定于中间，并靠M2上端的螺母施加预应力；对于圆环，如2所示，在其外侧绕包浸润环氧胶的玻璃钢带，通过环氧胶固化后产生的收缩力对圆环施加预应力。
对于需施加轴向或周向预应力的换能器来说，上述两种工艺方式普遍使用，但对于球类压电陶瓷换能器来说，存在3个维度，传统的预应力施加工艺已无法满足使用要求。虽然可以在陶瓷球表面包附浸润环氧胶的玻璃钢，但存在以下2个问题：
1、若选择大面积的玻璃钢对陶瓷球进行整体包附，由于球面的弧度影响，环氧胶固化后会在陶瓷球表面形成气泡，影响换能器性能；
2、若采用小面积的玻璃钢，通过打补丁的方式一块一块进行涂覆，虽能够消除气泡，但玻璃钢失去了整体性，固化后的收缩应力微乎其微。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷球预应力的施加工艺，以解决目前无法对陶瓷球施加预应力的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种陶瓷球预应力的施加工艺，包括以下步骤：
将玻璃钢裁剪成球面展开后的形状；
用环氧胶浸润所述玻璃钢；
把所述玻璃钢涂敷于陶瓷球表面。
可选的，把所述玻璃钢涂敷于 陶瓷球表面之后，所述陶瓷球预应力的施加工艺还包括：
通过网兜将所述陶瓷球与所述玻璃钢整体一起收紧。
可选的，所述玻璃钢的形状与所述陶瓷球的尺寸适配。
在本发明中提供了一种陶瓷球预应力的施加工艺，首先将玻璃钢裁剪成球面展开后的形状；然后用环氧胶浸润所述玻璃钢；再把所述玻璃钢涂敷于陶瓷球表面，最后通过网兜将所述陶瓷球与所述玻璃钢整体一起收紧。本工艺解决了陶瓷球施加预应力的问题，提高了陶瓷球的耐电压性能，大大提升了球类压电换能器的可靠性与稳定性。
附图说明
图1是传统的纵向振子的预应力螺杆的结构示意图；
图2是传统的圆环绕包玻璃钢的结构示意图；
图3是本发明提供的陶瓷球预应力的施加工艺流程示意图；
图4是球面展开形状的玻璃钢的示意图；
图5是网兜将陶瓷球与玻璃钢整体一起收紧的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种陶瓷球预应力的施加工艺作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
本发明提供了一种陶瓷球预应力的施加工艺，其工艺流程步骤如图3所示。所述陶瓷球预应力的施加工艺包括如下步骤：
步骤S11、将玻璃钢裁剪成球面展开后的形状；
步骤S12、用环氧胶浸润所述玻璃钢；
步骤S13、把所述玻璃钢涂敷于陶瓷球表面。
具体的，将玻璃钢裁剪成如图4所示的球面展开后的形状；其中，所述玻璃钢的形状与所述陶瓷球的尺寸适配，以便更贴合所述陶瓷球。将裁剪完成的玻璃球浸润在环氧胶中，再将其取出涂敷在所述陶瓷球表面，最后通过网兜将所述陶瓷球与所述玻璃钢整体一起收紧，如图5所示。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (3)
1.一种陶瓷球预应力的施加工艺，其特征在于，包括以下步骤：
将玻璃钢裁剪成球面展开后的形状；
用环氧胶浸润所述玻璃钢；
把所述玻璃钢涂敷于陶瓷球表面。
2.如权利要求1所述的陶瓷球预应力的施加工艺，其特征在于，把所述玻璃钢涂敷于陶瓷球表面之后，所述陶瓷球预应力的施加工艺还包括：
通过网兜将所述陶瓷球与所述玻璃钢整体一起收紧。
3.如权利要求1所述的陶瓷球预应力的施加工艺，其特征在于，所述玻璃钢的形状与所述陶瓷球的尺寸适配。
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