CN102701774B

CN102701774B - 热固化胶粘贴固化装置

Info

Publication number: CN102701774B
Application number: CN 201210147717
Authority: CN
Inventors: 金家楣; 王亮; 杨颖�; 张建辉
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2012-05-14
Filing date: 2012-05-14
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2032-05-14
Also published as: CN102701774A

Abstract

本发明公开了一种热固化胶粘贴固化装置，包括基座以及设置在基座内的超声振动装置和气液混合装置，其特征在于：所述超声振动装置包括弹性板和压电陶瓷片，所述的压电陶瓷片设置在所述的弹性板的下表面，在所述的弹性板的上表面放置有基体支撑垫，基体支撑垫的上表面设置有基体放置凹槽；所述的气液混合装置设置在所述的基体支撑垫上，气液混合装置包括具有进气管和出气管的外壳，在外壳内设置有液体，在所述的进气管内通入使所述液体到达沸点的高温气体，在所述的进气管和出气管上均设置有流量控制阀。与现有技术相比，本发明装置可以满足热固化胶在基体之间粘贴固化所需的恒温、恒压、一定持续时间、均匀粘贴的要求，并可以实现基体粘贴的量产化。

Description

热固化胶粘贴固化装置

技术领域：

本发明涉及一种热固化胶粘贴固化装置，属于热固化胶粘贴技术领域。

背景技术：

热固化胶是一种基体之间粘接的粘贴剂。由于热固化胶对金属有很强的粘结力，固化后的胶层具有良好的耐水、耐油、耐温、耐老化性能、不变质、不沉淀结块，可采用烘道或烘炉加温进行粘接，加注方式可采用机注或手工施注，因此广泛被金属、陶瓷等基体作为理想的粘贴剂。两种基体之间通过热固化胶粘接，需要在一定的温度和压力下，持续一段时间进行固化才能达到粘接牢固效果。目前基体粘接后的处理方式主要是通过烘炉或者烘道对热固化胶进行高温固化，同时在烘道或烘炉中对基体施加压力，才能使基体相互粘接牢固。但是烘炉或烘道的温度不易稳定控制，对基体所施加的压力波动和不均匀易导致相互粘接的基体之间的胶层在基体粘贴面分布不均匀，从而影响粘接强度和均匀度。因此，本发明针对此问题，发明一种简单的方法获得基体粘贴固化所需的恒温和恒压，使胶层在基体表面分布均匀，该热固化胶粘贴固化装置可实现热固化粘接零件的批量化生产。

发明内容：

本发明旨在研发一种热固化胶粘贴固化装置，具有固化所需的恒温、恒压、胶层分布均匀的特点。

本发明的热固化胶粘贴固化装置，包括基座以及设置在基座内的超声振动装置和气液混合装置，其特征在于：所述超声振动装置包括弹性板和压电陶瓷片，所述的压电陶瓷片设置在所述的弹性板的下表面，在所述的弹性板的上表面放置有基体支撑垫，基体支撑垫的上表面设置有基体放置槽；所述的气液混合装置设置在所述的基体支撑垫上，气液混合装置包括具有进气管和出气管的外壳，在外壳内设置有液体，在所述的进气管内通入使所述液体到达沸点的高温气体，在所述的进气管和出气管上均设置有流量控制阀。

所述的基体支撑垫为橡胶垫。

所述的外壳的底板为橡胶板。

所述的弹性板与所述的基座一体成型。

本发明装置压电陶瓷粘贴在超声振动装置的弹性板上，外加电压后产生振动使弹性板上表面作均匀、连续的微幅振动，由弹性板、压电陶瓷片组和基座上表面加工形成的凹槽共同构成了超声振动槽；橡胶垫放置于超声振动槽中，由热固化胶粘贴的基体放置在橡胶垫表面加工形成的基体放置凹槽中；由外部蒸汽装置向气液混合装置置的入气管口输入蒸汽，并在气液混合装置内腔内形成气液体混合物，部分蒸汽又从出气管口输出进入外部蒸汽装置循环，经过一定时间的蒸汽冷却和循环，气液混合装置内腔的气液混合物的温度达到液体气化的沸点，并可保持恒定不变；将气液混合装置置在橡胶垫上方，即可对基体施加压力，通过流量调节阀调节蒸汽输入气液混合装置的量可以控制气液混合装置的总重量保持不变，因此可对基体提供恒定的压力，此外根据热固化胶固化所需的温度调节蒸汽中所含杂质的成分，为热固化胶固化提供恒定温度；由于弹性板的持续微幅振动，使得基体之间的胶层在基体的粘贴面分布均匀；根据实际需求增加橡胶垫的凹槽可以实现基体粘胶固化的量产化。

附图说明：

图1是本发明装置的结构示意。

图2是本发明基座与弹性板连接示意图。

图3是本发明超声振动装置结构示意图。

图4是支撑垫结构示意图。

图5是气液混合装置结构示意图。

其中： 1.基座，2.超声振动槽，3.弹性板，4.基体支撑垫，5.基体放置槽，6.橡胶外壳， 7.进气管，8.出气管，10.蒸汽泡，11.气液混合物,12.内部空腔。

具体实施方式：

下面结合附图，对本发明做详细说明，本发明的热固化胶粘贴固化装置，如图1所示，包括基座1和设置在基座1内的超声振动装置和气液混合装置。其中超声振动装置的结构如图3所示，由弹性板3和压电陶瓷片9构成。气液混合装置结构如图5所示，由外壳6、进气管7、出气管8、气液混合物11构成，其中外壳6可以选用橡胶材料。超声振动装置固定在基座1的上端，与基座1的上表面加工形成的凹槽构成超声振动槽2，气液混合装置设置在超声振动槽2内，在基座1的下端加工形成凹槽，凹槽的上表面为弹性板3的下表面，压电陶瓷片9粘贴在弹性板3的下表面上。也可以在弹性板上放置一层基体支撑垫4，基体支撑垫4优选橡胶垫，在橡胶垫的上表面被加工形成若干基体放置槽5。气液混合装置在输入蒸汽后，整个装置的温度、总重达到恒定不变后，放置于已安放在橡胶垫表面槽中的粘胶基体上。

本发明是利用压电陶瓷的逆压电效应激发超声振动装置中的弹性板进行往复微幅振动，在弹性板上表面形成一个振动平面，并通过橡胶垫将振动平面的微幅振动传递至放置在橡胶垫的凹槽中的粘胶基体，使相互粘胶基体之间的胶层在粘贴面分布均匀；其次利用气液混合装置输入蒸汽的方式为粘胶基体施加恒定的压力，提供热固化胶在基体粘贴过程中所需的持续压力，同时使相互粘胶基体之间的胶层厚度压缩并均匀分布，此外气液混合橡胶装置内腔充满蒸汽、液体的气液混合物，此时内腔温度为液体的沸点，为热固化胶的固化提供恒定的温度；最后，增大固化装置的结构尺寸比例，在橡胶垫的表面加工若干凹槽，可实现基体粘胶的量产化。因此，本发明的提出的热固化胶固化装置具有以下特点：

（1）为基体粘贴层的热固化胶固化提供恒温，温度的高低由蒸汽冷却后变为液体，再由液体气化的沸点决定，通过在蒸汽或液体中添加杂质可调节温度变化；

（2）通过调节流量控制阀调节蒸汽输入和输出气液混合橡胶装置的量来控制橡胶装置的总重量，为热固化胶固化提供的恒定外部压力；

（3）超声振动槽内的持续微幅振动通过橡胶垫传递给粘胶基体，可使基体粘贴表面的胶层在粘贴面均匀分布，大大降低相互粘接基体之间由于胶层分布不均而脱落的概率；

（4）根据实际工况需求，通过增大固化装置的结构设计比例，增加橡胶垫表面的加工凹槽数量，可实现粘胶基体的批量生产。

下面以具体实例进行说明。压电振子是一种弹性体材料与压电陶瓷片粘贴一起形成的捕获或耗散能量的器件。众多压电器件的研究都与压电振子有关，如何使压电振子具有较佳的使用性能成为了压电器件技术突破的关键问题之一。其中由于弹性体与压电陶瓷片之间采用热固化胶粘接不佳的问题是造成压电振子性能降低的原因之一。目前采用烘道或者烘炉的方式进行压电振子粘接不可避免的会出现弹性体与压电陶瓷片之间的脱落、胶层过厚、固化效果差等结果，而通过采用本发明提出的固化装置可避免这一现象的出现。超声振动槽的持续微幅振动使弹性体与压电陶瓷之间的粘贴胶层在两者的粘贴面分布均匀，可避免胶层中断、不连续的情况；其次，气液混合橡胶装置为压电振子的粘贴提供恒定的压力和温度，可避免粘接胶层过厚、固化效果差的现象出现；最后，在橡胶垫上加工大量的压电振子放置槽，可大大缩短压电振子批量粘接的总时间，使整批压电器件的生产实现量产化。

Claims

1.一种热固化胶粘贴固化装置，包括基座（1）以及设置在基座（1）内的超声振动装置和气液混合装置，其特征在于：所述超声振动装置包括弹性板（3）和压电陶瓷片（9），所述的压电陶瓷片（9）设置在所述的弹性板（3）的下表面，在所述的弹性板（3）的上表面放置有基体支撑垫（4），基体支撑垫（4）的上表面设置有基体放置槽（5）；所述的气液混合装置设置在所述的基体支撑垫（4）上，气液混合装置包括具有进气管（7）和出气管（8）的外壳（6），在外壳（6）内设置有液体，在所述的进气管（7）内通入使所述液体到达沸点的高温气体，在所述的进气管（7）和出气管（8）上均设置有流量控制阀。

2.根据权利要求1所述的热固化胶粘贴固化装置，其特征在于：所述的基体支撑垫为橡胶垫。

3.根据权利要求1或2所述的热固化胶粘贴固化装置，其特征在于：所述的外壳（6）的底板为橡胶板。

4.根据权利要求3所述的热固化胶粘贴固化装置，其特征在于：所述的弹性板（3）与所述的基座（1）一体成型。