CN110707432B - 发泡介质材料及发泡介质材料生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发泡介质材料，用来解决现时发泡介质材料生产效率较低、生产成本较高的问题。发泡介质材料是由发泡材料发泡后形成的柱体结构或管体结构；在柱体结构或管体结构的表面切割有若干缝隙，在缝隙里面夹有金属线段；不同缝隙里面的金属线段互不接触。这样结构的发泡介质材料具有结构简单，介电常数可准确控制，单位体积重量轻，易于高效生产、技术指标稳定等优点。本发明还提供一种可用于生产所述发泡介质材料的生产方法。将已发泡成型的棒形件或管形件先穿过割缝装置，再穿过埋丝装置，然后再截断成所需长度。该生产方法具有生产效率高、成本低、重量轻、容易控制介电特性等优点。

Description

发泡介质材料及发泡介质材料生产方法

技术领域

本发明涉及介质材料制造领域，更具体地说，涉及可用于制作龙伯透镜的由发泡材料加工而成的介质材料及该介质材料的生产方法。

背景技术

名为“AN ARTIFICIAL DIELECTRIC MATERIAL AND A METHOD OF MANUFACTURINGTHE SAME”，公开号为WO2009078807，公开日为2009年6月25日的专利文献公开了一种人造介电材料及其制造方法,这种人造介电材料可以用于制造龙伯透镜。其技术方案主要是将平行布置的长的导电纤维放入到上下两片发泡材料之间，在粘合固定后再将这样的三文治结构的片切割成颗粒，所得的颗粒中即带有短的互相不接触的导电纤维，将这些颗粒随机混合并用粘合剂固定在一起即制得介电常数受控的介电材料。

然而该公开文献所描述的产品及制造方法在实际上是存在缺陷的：由于颗粒的尺寸很小，通常只有几毫米见方，因此在将该三文治结构的片切割成颗粒时，所采用的刀法基本上就是经向加纬向的切法，这就导致后期的裁切工作量比较大，裁切的精度要求也比较高，最终都会导致生产成本的增加。

于是需要对现有的介电材料的结构以及制造方法进行改进。

发明内容

本发明提供一种发泡介质材料，用来解决现时介质材料生产效率较低、生产成本较高的问题。

发泡介质材料，特别地，是由发泡材料发泡后形成的柱体结构或管体结构；在柱体结构或管体结构的表面切割有若干缝隙，在缝隙里面夹有金属线段；不同缝隙里面的金属线段互不接触。

所述发泡材料优选是EPE珍珠棉或EPS或EVA等材料。

所述金属线段优选是沿柱体结构或管体结构的纵向走向的；或者是绕柱体结构或管体结构螺旋向走向的。此时相当于在柱体结构或管体结构的表面纵向切割出缝隙，或者螺旋向地切割出缝隙。

所述金属线段优选是有规律地均匀分布的。这里所说的有规律是相对于没有规律的、随机的分布而言。

所述金属线段的数量优选在2至8根。金属线段的直径优选在0.01～0.5mm范围内。

所述柱体结构或管体结构的横截面的外周轮廓形状可以是圆形或者正多边形等。所述柱体结构或管体结构的横截面的外周轮廓形状一般不超出半径为20mm的圆范围。

所述柱体结构或管体结构的长度一般不超过20mm。

这样结构的发泡介质材料具有结构简单，介电常数可准确控制，单位体积重量轻，尤其是管体结构的情况下，易于高效生产、技术指标稳定等优点。将这样的材料用于生产龙伯透镜的话，则可显著降低龙伯透镜的生产成本和重量，对龙伯透镜在通信天线上的使用和推广起到了非常积极的作用。

应当说明的是，介质材料的重要指标是介电常数，柱体结构或管体结构所用的发泡材料应该选用介电常数尽可能低的材料。而金属线段的数量、材料和直径都是可以用来提升介电常数的，且这些材料和/或参数是可以人为控制的，于是通过人为设定这些材料和/或参数就可以令所生产出来的发泡介质材料的介电常数最终符合目标。

本发明还提供一种发泡介质材料生产方法，用于高效、低成本地生产单位体积重量较轻的介质材料。采用以下技术方案：

发泡介质材料生产方法，包括以下步骤：

1)将已发泡成型的棒形件或管形件穿入到一个割缝装置，随着棒形件或管形件走过割缝装置，割缝装置在棒形件或管形件的表面切割出若干缝隙；

2)将被割出缝隙的棒形件或管形件穿入到一个埋丝装置，随着棒形件或管形件走过埋丝装置，埋丝装置将金属线埋入缝隙内，此时得到埋丝棒或埋丝管；

3)后续将埋丝棒或埋丝管截断成所需的长度即得到发泡介质材料。

通过以上步骤，即可将采用现有工艺制成的长条的棒形件或管形件制作成颗粒状的内部带有金属线段的柱体结构或管体结构，这样的发泡介质材料生产方法可以实现连续的生产，生产效率非常高。

为进一步确保埋丝棒或埋丝管中的金属线不会自行脱落，在上述步骤2)之后可以加入一个表面涂胶或表面热熔的步骤，以将金属线与棒形件或管形件固定在一起。

由于割缝装置和埋丝装置两者的物理位置事实上可以做得很近，因此可以考虑将该两个装置做成一个割缝埋丝装置。

所述割缝装置的其中一种结构可以是：包括刀架，刀架形成有穿过孔，在刀架上固定有若干刀片，所述刀片的刃口伸入所述穿过孔的内部。这样，当棒形件或管形件走过割缝装置的穿过孔，则棒形件或管形件不得不被所述刀片的刃口割开，此时一片刀片将对应一道割缝。当棒形件或管形件是仅沿其自身中轴线走过割缝装置时，其表面所形成的缝隙将是纵向走向的；当棒形件或管形件是一边沿其自身中轴线走过割缝装置，一边与所述刀架相对转动，侧此时棒形件或管形件的表面所形成的缝隙将是螺旋走向的。

所述的埋丝装置的其中一种结构可以是：包括引臂固定架，引臂固定架形成有进料孔，在引臂固定架上固定有若干引臂，所述引臂的数量和分布位置与棒形件或管形件表面上的缝隙的数量和分布位置对应，且引臂的压线端伸入所述进料孔的内部；在引臂固定架上还设有若干用于限定金属线的位置和引导金属线的方向的引线孔，每个引线孔对应处在一件引臂的附近。这样，当棒形件或管形件走过埋丝装置的进料孔时，其各缝隙不得不被对应引臂的压线端临时地撑开，被埋入金属线后再自然地闭上。

通过这样的技术方案，即可简单高效地制得内部带有金属线段的颗粒状的发泡介质材料，而不需要进行经向和纬向的裁切，并且由于这样的发泡介质材料是在现有的常规产品上改良得来，因此其工艺简单，生产成本低，单位体积的重量也非常轻。而且通过选定金属线的数量、材料和直径等就可以控制最终的发泡介质材料的平均介电常数。

本生产方法所述的棒形件或管形件优选为EPE珍珠棉或EPS或EVA等材料。

所述埋丝棒或埋丝管可以被定长裁断为相同的长度后再进入到步骤3)，或者是先整体绕成线盘再进入到步骤3)。

本发明的发泡介电材料生产方法具有生产效率高、成本低、重量轻、容易控制介电特性等优点，所制得的发泡介电材料可用于龙伯透镜的制作。

附图说明：

图1是实施例1的发泡介质材料的主视结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视结构示意图；

图3是实施例2的发泡介质材料的主视结构示意图；

图4是图3的B-B向剖视结构示意图；

图5是实施例3的割缝装置的主视结构示意图；

图6是图5的C-C向剖视结构示意图；

图7是实施例3的埋丝装置的主视结构示意图；

图8是图7的D-D向剖视结构示意图；

图9是实施例3的埋丝装置的工作原理示意图。

附图标记说明：1-发泡介质材料；11-缝隙；12-金属线段；2-发泡介质材料；21-缝隙；22-金属线段；23-正方形孔；3-割缝装置；31-刀架；32-穿过孔；33-刀片；4-埋丝装置；41-引臂固定架；42-进料孔；43-引臂；44-压线端；45-引线孔；46-金属线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明内容作进一步说明。

实施例1

本实施例是本发明发泡介质材料结构的说明例。

如图1、图2所示，本实施例的发泡介质材料1是一圆柱体结构，在圆柱体结构的侧面表面切割有4道沿柱体结构的纵向走向的缝隙11。在每1道缝隙11里面夹有金属线段12，且不同缝隙11里面的金属线段12互不接触。本实施例的4道缝隙11是均匀地分布在柱体结构的侧面表面上的，由于缝隙11是沿柱体结构的纵向走向且互不交叉，因此夹在缝隙11里面的金属线段12也是沿柱体结构的纵向走向而互不接触。

本实施例的发泡介质材料1的圆柱体结构的底面直径D1为5mm，高度H1也是5mm。

本实施例的圆柱体结构的材料为EPE珍珠棉，即聚乙烯发泡棉。

实施例2

本实施例是本发明发泡介质材料结构的另一说明例。

如图3、图4所示，本实施例的发泡介质材料2是一管体结构，在管体结构的侧面表面切割有4道沿管体结构的纵向走向的缝隙21。在每1道缝隙21里面夹有金属线段22，且不同缝隙21里面的金属线段22互不接触。本实施例的4道缝隙21是均匀地分布在管体结构的外侧面表面的，由于缝隙21是沿管体结构的纵向走向且互不交叉，因此夹在缝隙21里面的金属线段22也是沿管体结构的纵向走向而互不接触。

本实施例的管体结构发泡介质材料2的底面外径D2为8mm，高度H2是6mm。内孔是正方形孔23，正方形孔23的底面的外接圆的直径D3是底面外径D2的0.625倍，即5mm。4根金属线段22各自对应正方形孔23的4条底边，正对于这些底边各自的中部。

本实施例的管体结构的材料为EPE珍珠棉，即聚乙烯发泡棉。

实施例3

本实施例是本发明发泡介质材料生产方法的说明例。

1)将已发泡成型的直径为5mm棒形件穿入到一个割缝装置3，如图5所示，本实施例的割缝装置3包括刀架31，刀架31形成有穿过孔32，在刀架31上固定有4片刀片33，4片刀片33在圆周上互成90°。这些刀片33的刃口伸入穿过孔32的内部，随着棒形件经穿过孔32而走过割缝装置3，割缝装置3在棒形件的表面对应地切割出4道缝隙；由于棒形件只是沿其自身中轴线作直线运动，于是其表面被切割出的4道缝隙自然地是沿棒形件的纵向走向。

2)将被割出缝隙的棒形件穿入到一个埋丝装置4，如图6所示，本实施例的埋丝装置4包括引臂固定架41，引臂固定架41形成有进料孔42，在引臂固定架41上固定有4根引臂43，4根引臂43在圆周上互成90°，这些引臂43的压线端44伸入进料孔42的内部。在引臂固定架41上还设有若干用于限定金属线46的位置和引导金属线46的方向的引线孔45，每个引线孔45对应处在一件引臂43的附近。随着棒形件经进料孔42而走过埋丝装置4，其各缝隙不得不被对应引臂43的压线端44临时地撑开，同时被埋入金属线46，然后再自然地闭上，此时得到埋丝棒。本实施例的金属线46是由4个线盘同时放卷的。

3)后续通过定长裁切机将埋丝棒截断成高度为5mm的圆柱体结构，即制得实施例1所述结构的发泡介质材料。

应当说明的是，棒形件可以是一段较短的长度，譬如6米长，再进入到步骤1)，也可以是先整体绕成线盘再进入到步骤1)。

同样地，如果棒形件是整体绕成线盘再进入到步骤1)的话，则在步骤1)后所得到的带缝棒形件可以是先被定长裁断成长度较短的长度，譬如6米长，然后再进入到步骤2)，也可以是直接进入到步骤2)。

实施例4

本实施例是本发明发泡介质材料生产方法的另一说明例。

本实施例与实施例3的不同之处在于：在得到埋丝棒之后还进行了表面涂胶处理或表面热熔处理，以防止金属线从缝隙中自行脱落。

本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.发泡介质材料，用于制作龙伯透镜，其特征是：是由发泡材料发泡后形成的柱体结构或管体结构；在柱体结构或管体结构的表面切割有若干缝隙，在缝隙里面夹有金属线段；不同缝隙里面的金属线段互不接触；所述金属线段是绕柱体结构或管体结构螺旋向走向的。

2.如权利要求1所述的发泡介质材料，其特征是：所述发泡材料是EPE珍珠棉或EPS或EVA。

3.如权利要求1所述的发泡介质材料，其特征是：所述金属线段是有规律地均匀分布的。

4.如权利要求1所述的发泡介质材料，其特征是：所述金属线段的数量在2至8根；金属线段的直径在0.01～0.5mm范围内。

5.如权利要求1或4所述的发泡介质材料，其特征是：所述柱体结构或管体结构的横截面的外周轮廓形状是圆形或者正多边形。

6.如权利要求1所述的发泡介质材料，其特征是：所述柱体结构或管体结构的横截面的外周轮廓形状不超出半径为20mm的圆范围。

7.发泡介质材料生产方法，所制得的发泡介质材料用于制作龙伯透镜，其特征是：包括以下步骤：

1)将已发泡成型的棒形件或管形件穿入到一个割缝装置，随着棒形件或管形件走过割缝装置，割缝装置在棒形件或管形件的表面切割出若干缝隙；割缝装置(3)包括刀架(31)，刀架(31)形成有穿过孔(32)，在刀架(31)上固定有4片刀片(33)，4片刀片(33)在圆周上互成90°；

2)将被割出缝隙的棒形件或管形件穿入到一个埋丝装置，随着棒形件或管形件走过埋丝装置，埋丝装置将金属线埋入缝隙内，此时得到埋丝棒或埋丝管；埋丝装置(4)包括引臂固定架(41)，引臂固定架(41)形成有进料孔(42)，在引臂固定架(41)上固定有4根引臂(43)，4根引臂(43)在圆周上互成90°；在引臂固定架(41)上还设有用于限定金属线(46)的位置和引导金属线(46)的方向的引线孔(45)，每个引线孔(45)对应处在一件引臂(43)的附近；

3)后续将埋丝棒或埋丝管截断成所需的长度即得到发泡介质材料。

8.如权利要求7所述的发泡介质材料生产方法，其特征是：在上述步骤2)之后加入一个表面涂胶或表面热熔的步骤，以将金属线与棒形件或管形件固定在一起。

9.如权利要求7所述的发泡介质材料生产方法，其特征是：所述埋丝棒或埋丝管被定长裁断为相同的长度后再进入到步骤3)，或者是先整体绕成线盘再进入到步骤3)。

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