CN116268638A - 雾化芯、雾化装置及雾化芯制作方法 - Google Patents

雾化芯、雾化装置及雾化芯制作方法 Download PDF

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Abstract

本公开描述了一种雾化芯、雾化装置及雾化芯制作方法，该雾化芯制作方法包括如下步骤：将基材加热至预设温度；将发热体嵌入基材，并在发热体和基材的结合面预留微孔加工区域；在微孔加工区域利用激光诱导出相变微通孔；将基材置于蚀刻液中，对相变微通孔进行蚀刻形成导液通孔，得到雾化芯。由此，能够提升该雾化芯及雾化装置的一致性和强度。

Description

雾化芯、雾化装置及雾化芯制作方法
技术领域
本公开属于电子雾化技术领域，特别涉及一种雾化芯、雾化装置及雾化芯制作方法。
背景技术
近年来，电子烟作为香烟的替代品，因其具有使用方便、安全健康等特点被越来越多的烟民接受和喜爱。市场上的电子烟都包括雾化器和供电组件，雾化器中包含了雾化组件和用于储烟油的储油部件，储油部件中设有气流通道，雾化组件又包括了吸油件和发热元件。当发热元件发热时使吸油件中的烟油雾化产生烟雾，烟雾再通过气流通道流出，达到模仿真烟的效果。
现有常用的雾化组件的制作方法为采用导热基体与平板状发热体相贴合的形式加工雾化组件，发热体埋设于基体内，基体材质为陶瓷等材料，发热体由内到外依次为内芯、发热线路、基片，基片导热系数大于内芯热导系数，从而实现均热的目的，增加使用寿命。
但将发热体预埋入陶瓷雾化芯中，雾化组件一致性较差，强度较低。
发明内容
本公开是鉴于上述现有技术的状况而提出的，其目的在于提供一种一致性好且强度高的雾化芯、雾化装置及雾化芯制作方法。
为此，本公开第一方面提供了一种雾化芯制作方法，其包括如下步骤：
将基材加热至预设温度；
将发热体嵌入所述基材，并在所述发热体和所述基材的结合面预留微孔加工区域；
在所述微孔加工区域利用激光诱导出相变微通孔；
将所述基材置于蚀刻液中，对所述相变微通孔进行蚀刻形成导液通孔，得到雾化芯。
在本公开第一方面中，先将基材加热至预设温度使其达到软化状态，再将发热体嵌入基材中，并在微孔加工区域激光诱导出相变微通孔，最后将基材置于蚀刻液中，以将相变微通孔蚀刻为导液通孔，以最终完成导液通孔的蚀刻加工，在这种情况下，制成的雾化芯一致性好且强度高。
另外，在本公开所涉及的雾化芯制作方法中，可选地，将蚀刻后的基材进行激光切割以形成多个雾化芯成品。由此，能够方便批量生产雾化芯成品。
另外，在本公开所涉及的雾化芯制作方法中，可选地，蚀刻后的所述导液通孔的孔径大小为20～200um，相邻的所述导液通孔的孔间距为20～200um。由此，能够方便蚀刻出合适大小、合适距离间隔的通孔。
另外，在本公开所涉及的雾化芯制作方法中，可选地，通过辊压方式使所述发热体部分的或全部的嵌入所述基材。由此，能够方便将发热体部分的或全部的嵌入所述基材。
另外，在本公开所涉及的雾化芯制作方法中，可选地，所述预设温度值不低于1730℃。由此，能够在此温度下使基材软化。
另外，在本公开所涉及的雾化芯制作方法中，可选地，所述基材厚度为0.5～2mm，所述发热体厚度为0.1～0.5mm。由此，能够制作合适厚度的基材和发热体。
另外，在本公开所涉及的雾化芯制作方法中，可选地，所述发热体为呈网状结构的发热丝。由此，能够使网状的发热丝充分贴合基材。
另外，在本公开所涉及的雾化芯制作方法中，可选地，所述基材的材质为石英玻璃，所述发热丝选用镍基耐蚀合金制成。由此，能够提升基材与发热丝的一致性。
另外，在本公开所涉及的雾化芯制作方法中，可选地，利用激光器发射设定强度的激光在所述基材上按照预设的加工路径进行扫描，以使得在所述微孔加工区域形成若干直径为0.1～5um大小的所述相变微通孔。由此，能够方便在基材上打出相变微通孔。
本公开第二方面提供了一种雾化芯，其由上述的雾化芯制作方法制作而成，所述雾化芯包括所述基材以及嵌入所述基材的所述发热体，在所述发热体和所述基材的结合面预留有所述微孔加工区域，所述基材具有贯穿所述微孔加工区域而形成的导液通孔。
本公开第三方面提供了一种雾化装置，其包括上述的雾化芯。
根据本公开，能够提供一种一致性好且强度高的雾化芯、雾化装置及雾化芯制作方法。
附图说明
现在将通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开的实施例，其中：
图1示出了本公开的示例所涉及的雾化芯制作方法的流程图。
图2示出了本公开的示例所涉及的发热体嵌入基材所形成雾化芯的俯视图。
图3示出了图2中从AA＇方向截出的雾化芯的剖视图。
图4示出了本公开的示例所涉及的经激光诱导所形成的雾化芯的俯视图。
图5示出了图4截出的雾化芯的剖视图。
图6示出了本公开的示例所涉及的经蚀刻液蚀刻形成的雾化芯的俯视图。
图7示出了图6截出的雾化芯的剖视图。
附图标记说明：
1…基材；2…发热体；11…微孔加工区域；12…相变微通孔；13…导液通孔。
具体实施方式
以下，参考附图，详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同部件赋予相同的符号，省略重复说明。另外，附图只是示意图，部件相互之间尺寸的比例或者部件形状等可与实际不同。
图1示出了本公开的示例所涉及的雾化芯制作方法的流程图。图2示出了本公开的示例所涉及的发热体嵌入基材所形成雾化芯的俯视图。图3示出了图2中从AA＇方向截出的雾化芯的剖视图。图4示出了本公开的示例所涉及的经激光诱导所形成的雾化芯的俯视图。图5示出了图4截出的雾化芯的剖视图。图6示出了本公开的示例所涉及的经蚀刻液蚀刻形成的雾化芯的俯视图。图7示出了图6截出的雾化芯的剖视图。
更具体地，图2和图3为实施步骤S100至步骤S200所形成的雾化芯，图4和图5为实施步骤S300所形成的雾化芯，图6和图7为实施步骤S400所形成的雾化芯。
参照图1至图7，本实施方式所涉及的雾化芯制作方法可以包括如下步骤：
步骤S100，将基材1加热至预设温度；
步骤S200，将发热体2嵌入基材1，并在发热体2和基材1的结合面预留微孔加工区域11；
步骤S300，在微孔加工区域11利用激光诱导出相变微通孔12；
步骤S400，将基材1置于蚀刻液中进行蚀刻。
在本公开中，先将基材1加热至预设温度使其达到软化状态，再将发热体2嵌入基材1中，并在微孔加工区域11激光诱导出相变微通孔12，最后将基材1置于蚀刻液中，以将相变微通孔12蚀刻为导液通孔13，以最终完成导液通孔13的蚀刻加工，在这种情况下，制成的雾化芯一致性好且强度高。
另一方面，通过激光诱导基材1产生相变，能够容易在基材1形成相变微通孔12，完成激光诱导之后，将基材1置于蚀刻池中，相变微通孔12在蚀刻池中具有较快腐蚀效率，而未诱导区域腐蚀效率较慢，从而能够使相变微通孔12蚀刻为导液通孔13。
在一些示例中，还可以包括步骤S500，将蚀刻后的基材1进行激光切割以形成多个雾化芯成品。由此，能够通过该制作方法批量生产雾化芯，能够提高雾化芯的生产效率。
在一些示例中，参照图6和图7，经蚀刻后的导液通孔13的孔径大小可以为20～200um，相邻的导液通孔13的孔间距为20～200um。
在一些示例中，可以通过辊压方式使发热体2部分的或全部的嵌入基材1。
在一些示例中，预设温度值可以不低于1730℃。由此，能够方便软化基材1，进一步地，能够方便使发热体2嵌入基材1中。
在一些示例中，基材1厚度可以为0.5～2mm，发热体2厚度可以为0.1～0.5mm。
在一些示例中，发热体2可以为呈网状结构的发热丝，目数在10～200目范围内。发热体2也可为等不同形式，预留出微孔加工区域11。
在一些示例中，发热丝的形状可以为直线形、波浪形、锯齿形等，多条发热丝可以交错形成网状结构。发热体2还可以为S型、M型等。
在一些示例中，发热体2可以为图2所示均匀排列的呈网状结构的发热丝。在这种情况下，通过激光诱导最终在基材1上能够形成均匀排列的相变微通孔12。
在一些示例中，基材1的材质可以为石英玻璃，发热体2可以选用镍基耐蚀合金制成。
在一些示例中，利用激光器发射设定强度的激光在基材1上按照预设的加工路径进行扫描，以使得在微孔加工区域形成若干直径为0.1～5um大小的相变微通孔12。
在一些示例中，加工中应用超短脉冲激光器，设定强度的激光单脉冲能量可以达50uJ～1000uJ，功率在20w～100w范围内，激光束的重复频率在20kHz～200kHz范围内，在基材1上按照预设的加工路径进行扫描，完成激光诱导，在微孔加工区域11形成若干直径为0.1～5um大小的相变微通孔12。在进行激光扫描时可以根据发热体2预留微孔加工区域的位置和形状等进行选择性避让，以免光束扫描到嵌入的发热丝。
在一些示例中，完成上述的激光诱导之后，将基材1置于蚀刻池中，蚀刻液使用氢氟酸，相变微通孔12在蚀刻池中具有较快腐蚀效率，而未诱导区域腐蚀效率较慢，从而完成导液通孔13的蚀刻加工，其孔径一致性较高，孔径大小为20～200μm范围内，孔间距为20～200μm范围内。
在一些示例中，本实施方式所涉及的雾化芯制作方法的优选示例可以如下：
将具有预定表面积的石英玻璃加热至至少1730℃以使其软化；
接着预先制作的网格状的发热丝嵌入软化的石英玻璃表面，并使网格形成微孔加工区域11；
在微孔加工区域11利用短脉冲激光器激光诱导出贯穿石英玻璃上下表面的相变微通孔12；
将石英玻璃置于蚀刻液中进行蚀刻，以将相变微通孔12蚀刻加工为导液通孔13；
对具有预定表面积的石英玻璃进行激光切割以批量产出雾化芯成品。
参照图5，在一些示例中，短脉冲激光器可以垂直于微孔加工区域11在基材1上进行激光打孔。
在一些示例中，可以根据需求对蚀刻后的基材1进行激光切割，以形成不同形状的雾化芯成品。
本公开还提供了一种雾化芯，其可以由上述的雾化芯制作方法制作而成，雾化芯可以包括基材1以及嵌入基材1的发热体2，在发热体2和基材1的结合面预留有微孔加工区域11，基材1可以具有利用蚀刻法贯穿微孔加工区域11而形成的导液通孔13。
本公开还提供了一种雾化装置，其包可以括上述的雾化芯。
根据本公开，能够提供一种一致性好且强度高的雾化芯、雾化装置及雾化芯制作方法。
虽然以上结合附图和实施方式对本公开进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化，这些变形和变化均落入本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种雾化芯制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
将基材加热至预设温度；
将发热体嵌入所述基材，并在所述发热体和所述基材的结合面预留微孔加工区域；
在所述微孔加工区域利用激光诱导出相变微通孔；
将所述基材置于蚀刻液中，对所述相变微通孔进行蚀刻形成导液通孔，得到雾化芯。
2.根据权利要求1所述的雾化芯制作方法，其特征在于，还包括：将蚀刻后的基材进行激光切割以形成多个雾化芯成品。
3.根据权利要求1所述的雾化芯制作方法，其特征在于，通过辊压方式使所述发热体部分的或全部的嵌入所述基材。
4.根据权利要求1所述的雾化芯制作方法，其特征在于，所述预设温度值不低于1730℃。
5.根据权利要求1所述的雾化芯制作方法，其特征在于，所述基材厚度为0.5～2mm，所述发热体厚度为0.1～0.5mm。
6.根据权利要求5所述的雾化芯制作方法，其特征在于，所述发热体为呈网状结构的发热丝。
7.根据权利要求6所述的雾化芯制作方法，其特征在于，所述基材的材质为石英玻璃，所述发热丝选用镍基耐蚀合金制成。
8.根据权利要求1所述的雾化芯制作方法，其特征在于，利用激光器发射设定强度的激光在所述基材上按照预设的加工路径进行扫描，以使得在所述微孔加工区域形成若干直径为0.1～5um大小的所述相变微通孔。
9.一种雾化芯，其特征在于，由权利要求1-8任意一种所述的雾化芯制作方法制作而成，所述雾化芯包括所述基材以及嵌入所述基材的所述发热体，在所述发热体和所述基材的结合面预留有所述微孔加工区域，所述基材具有贯穿所述微孔加工区域而形成的导液通孔。
10.一种雾化装置，其特征在于，包括权利要求9所述的雾化芯。
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