压电驱动液压放大式喷射系统

为了实现高速度高精度的非接触喷射式点胶,设计了一种压电驱动液压放大式喷射系统。该系统采用压电叠堆作为驱动源,基于液压放大原理放大压电叠堆的输出位移来实现胶液的喷射。对液压放大单元进行了理论分析,并结合压电叠堆的输出位移对液压放大单元进行了参数化设计;然后,利用激光测微仪分别测量了撞针和压电叠堆的位移,得到了液压放大单元在不同电压下的输出位移。最后,搭建了喷射系统实验平台,选用黏度为1 000cps的环氧树脂进行点胶性能测试,得到了驱动电压和高低电平时间对胶点体积的影响规律。实验显示,该喷射系统可稳定地实现每秒喷射143个胶点,胶点的体积误差可控制在±3.11%以内,是适用于电子封装行业的高效、高精度点胶方法。

压电式锡膏喷射阀特性

为了实现非接触式锡膏喷印以满足现代表面贴装技术中的精度高、速度快、灵活性强的要求,研制了一种压电式锡膏喷射阀。该系统利用压电叠堆作为驱动源,采用撞针与喷嘴相互分离的撞击式喷射技术实现锡膏的喷射。首先,对锡膏的喷射进行理论分析,并利用Fluent分析了撞针结构、喷嘴直径和撞针速度等参数对锡膏微滴喷射的影响;最后,搭建了喷射系统实验平台,对锡膏微滴喷射性能进行测试,得到了喷嘴与撞针之间间隙、开阀时间和驱动气压对锡膏微滴直径的影响规律。

液压式压电驱动喷射点胶阀设计与实验

为了实现电子封装和SMT技术中的高精度非接触式点胶,设计了一种基于液压放大原理将压电叠堆输出位移放大的压电喷射点胶阀。首先通过建立喷射点胶模型,并利用FLUENT模拟分析影响撞针撞向喷嘴时产生的速度与压力分布的参数;然后通过改变不同边界条件可得到撞击速度、胶液黏度与供胶压力等参数对喷射点胶的影响规律;最后搭建测试平台并实验结果表明喷射点胶精度与上述参数之间是密切相关的。实验选用黏度为500~3 500 MPa·s的环氧树脂分别进行点胶性能测试,结果显示当供胶气压为0.2 MPa,方波驱动电压为110 V(高电平5 ms,低电平5 ms),胶液粘度为3 500 MPa·s时,采用该喷射点胶阀结构可喷射出最小胶点体积为0.24μL,且胶点一致性可达6.62%。

谐振管对驻波悬浮稳定性的分析与实验研究

为了研究在超声驻波悬浮装置中引进谐振管后对驻波悬浮稳定性的影响,设计两种超声驻波悬浮装置模型,其发射端和反射端分别为凹—凹型和凹—平型声悬浮装置,同时并对引进谐振管和未引进谐振管的两种驻波悬浮方案进行了模拟分析和实验对比。通过ANSYS和MATLAB联合仿真,得出在这两种悬浮方案下声悬浮场的相对时间平均势和相对声悬浮力的分布情况。通过比较发现:谐振管半径1.023λ的引进可有效地提高驻波悬浮的稳定性;最后搭建测试平台并对悬浮液滴进行有无谐振管的测试,实验结果显示:有谐振管作用时液滴的稳定悬浮时间大于无谐振管作用时的悬浮时间,从而与仿真分析一致验证了谐振管的引进可有效地增强驻波悬浮的悬浮稳定性这一结论。

谐振管对驻波悬浮特性的理论分析及实验

为了探究谐振管的引进对驻波悬浮的影响规律,设计了4种不同类型并带有谐振管的驻波悬浮仿真模型。利用ANSYS对有、无谐振管及不同谐振管半径的4种悬浮模型进行声压分析,得到谐振管的引进在一定程度上既可能提升驻波悬浮的悬浮能力,也可能会削弱其悬浮能力。当谐振管半径略大于反射端端面尺寸时,谐振管的引进对悬浮力的提升最大。最后搭建凹-凹型驻波悬浮装置实验平台,得到与理论分析一致的实验结果。当谐振管的半径为1.023倍波长时可实现6.5mm钢球的悬浮,而当谐振管的半径为1.251倍波长时却不能实现5.5mm钢球的悬浮。