压电驱动撞针式液滴微喷机理及系统研究
发布时间：2021-06-15 14:26
面向微电子封装领域,高速液滴微喷已经成为近年来该领域研究的重点。快速、微量、精确地分配液滴,已经成为该领域研究的目标需求。胶体种类繁多,不一样的胶体有着不一样的特性,特别是高粘性胶体,该类胶体由于其自身过高的粘性,分离工作一直是业界难题。因此,快速、精确分离胶体的研究有着非常特别的意义。本文面向微电子封装领域需求,对于高粘性胶体的分配问题,设计了一款基于压电驱动的菱形放大撞针式微喷阀,该微喷阀驱动力大,并且结合了压电致动器本身响应迅速,输出位移精准的优点,菱形放大机构自身结构紧凑,回复迅速,对实现高粘性胶体的分配有着重大帮助。本课题围绕微喷阀液滴快速微量分配的特点,重点对液滴脱落过程、基于压电致动器的菱形放大机构的设计、压电驱动撞针式微喷装置动力学特性分析及液滴微喷系统进行了设计与实验等工作,首先为了分析液滴微喷原理,研究单个液滴及多个液滴随时间变化的脱落过程。基于建模软件Gambit建立撞针-喷嘴模型,再通过有限元分析软件Fluent来进行仿真计算,分别改变微喷过程中的驱动压力、液体粘度、撞针位移、喷嘴直径,研究这些参数中单个参数或者不同参数之间的组合来对喷射出的液滴脱离、分配体积所...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－丨气压阀控式ＰＡＤ－ＪＥＴ３０２０Ｓ??
山东大学硕士学位论文??ｐｍ，并且能够在１７５?ｐｍ的紧凑空间内喷射［１６：＞。??直线微注射阀控式是利用高精度微注射泵来代替气体压力的作用，与高频电??磁阀连接，通过控制电磁阀的通断来进行喷射，其工作原理如图１－２所示。与空??气驱动式相比，精度能有较大的提高??注射阀??ｙ■主控器??ＳｙｎＱＵＡＤ?阀丄?ｒ—１－ＴＣｆｈｒ－??注射泵??……?■■■＿＿＿－?．?？??渐进电动机??图１－２直线微注射阀工作原理??压电驱动式微喷阀是利用压电陶瓷来做驱动源，由于压电陶瓷具有响应速度??快、频率高、输出位移精准［１＞２（）１等优点，在微喷阀中能发挥巨大的作用，但是，??压电陶瓷本身所产生的位移特别小，常常需要别的机械机构来对它的位移作用进??行放大ｌ２１＿２２Ｌ因此，根据放大驱动方式的不同，可分为容积型、振动型和压电驱??动撞针型喷射技术１２３］。??谢动器?盘状乐电片??ｄｊ?职动屏??（ａ）?（ｂ）??ａ）盘状压电陶瓷?ｂ）环状压电陶瓷??图１－３容积型压电驱动喷射微滴技术??容积型压电驱动喷射微滴技术的原理是通过压电材料的变形来快速地改变??液体腔的体积，造成液体腔内气压的变化，迫使液体在该作用下被“挤”出来，??形成微小的液滴。容积型压电驱动喷射液滴技术中用到的压电陶瓷主要有环状结??构和盘状结构，如图１－３所示，分别用来驱动收缩管和平板膜片。特点是对液滴??的控制能力强，精度优于±２％，并且喷射频率特别高，能达到４０ｋＨｚ，最小喷??３??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]用于微电子封装的电子胶粘剂及其涂覆工艺[J]. 王志,秦苏琼,谭伟. 电子工业专用设备. 2019(01)
[2]基于放大机构的压电微电动机设计与力学分析[J]. 赵佳峰,李冲. 微特电机. 2018(07)
[3]微阵列芯片点样微喷系统研制[J]. 郑敏捷,谢洋,赵启焱,尤晖. 机械研究与应用. 2018(03)
[4]气动喷射阀点胶质量改善研究[J]. 陈恒,杨俊逸,张志航,刘祖耀,夏冬梅,冉红锋,张俭. 现代制造工程. 2018(05)
[5]双向驱动压电作动器结构设计[J]. 刘雪瑞,黄卫清,王寅,孙梦馨. 振动.测试与诊断. 2017(06)
[6]新型非接触式微液滴点样喷头的研制[J]. 赵启焱,尤晖,郑敏捷,黄哲. 仪表技术. 2017(09)
[7]环氧树脂导热胶粘剂研究进展[J]. 马文娇. 信息记录材料. 2017(09)
[8]A Piezoelectric Friction-Inertial Linear Motor Based on Piezoelectric Single-Crystal Cymbal Displacement Amplification Mechanism[J]. Xing Xiaohong,Guo Mingsen,Chen Jialin,Wang Jiechen. Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2017(01)
[9]适用于FSM系统的菱形微位移放大机构设计[J]. 方楚,郭劲,徐新行,姜振华,王挺峰. 红外与激光工程. 2016(10)
[10]压电微喷辅助液滴的多物理场耦合与实验[J]. 范增华,荣伟彬,王乐锋,孙立宁. 西安交通大学学报. 2016(11)
博士论文
[1]3D冷打印成形硬质合金的研究[D]. 张欣悦.北京科技大学 2019
[2]高粘度熔液的压电喷射打印机理与实验研究[D]. 顾守东.吉林大学 2018
[3]弯曲微通道内弹性湍流特性研究[D]. 李东阳.哈尔滨工业大学 2017
[4]压电驱动非接触喷射点胶阀的设计理论与实验研究[D]. 路崧.吉林大学 2016
[5]压电式非接触喷射焊锡膏体机理及实验研究[D]. 焦晓阳.吉林大学 2015
[6]压电驱动撞针式高黏性液体微量分配技术研究[D]. 路士州.哈尔滨工业大学 2015
[7]气动膜片式金属微滴喷射理论与实验研究[D]. 舒霞云.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]全自动在线式点胶机的研制[D]. 赵航宇.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于微滴的显微拆蛋系统构建及实验研究[D]. 魏顶.苏州大学 2018
[3]电子封装用凸点阵列均匀金属微滴可控打印研究[D]. 熊伟.西北工业大学 2017
[4]pL级超微量点胶性能分析与实验研究[D]. 吴锐奇.华南理工大学 2017
[5]压电驱动撞针式微喷阀仿真分析及实验研究[D]. 赵亚涛.哈尔滨工业大学 2016
[6]基于机器视觉定位的自动点胶控制系统的研究与开发[D]. 刘币币.华南理工大学 2016
[7]压电驱动式热溶胶喷射阀机理及实验研究[D]. 杨洋.吉林大学 2016
[8]基于机器视觉的双头点胶机的设计[D]. 朱广韬.江苏大学 2016
[9]微喷射型三维打印系统的关键成型工艺技术研究[D]. 曹澍.华中科技大学 2015
[10]基于柔性铰链型位移放大机构的高速喷射点胶头研究[D]. 李益盼.厦门大学 2014
本文编号：3231223
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－丨气压阀控式ＰＡＤ－ＪＥＴ３０２０Ｓ??
山东大学硕士学位论文??ｐｍ，并且能够在１７５?ｐｍ的紧凑空间内喷射［１６：＞。??直线微注射阀控式是利用高精度微注射泵来代替气体压力的作用，与高频电??磁阀连接，通过控制电磁阀的通断来进行喷射，其工作原理如图１－２所示。与空??气驱动式相比，精度能有较大的提高??注射阀??ｙ■主控器??ＳｙｎＱＵＡＤ?阀丄?ｒ—１－ＴＣｆｈｒ－??注射泵??……?■■■＿＿＿－?．?？??渐进电动机??图１－２直线微注射阀工作原理??压电驱动式微喷阀是利用压电陶瓷来做驱动源，由于压电陶瓷具有响应速度??快、频率高、输出位移精准［１＞２（）１等优点，在微喷阀中能发挥巨大的作用，但是，??压电陶瓷本身所产生的位移特别小，常常需要别的机械机构来对它的位移作用进??行放大ｌ２１＿２２Ｌ因此，根据放大驱动方式的不同，可分为容积型、振动型和压电驱??动撞针型喷射技术１２３］。??谢动器?盘状乐电片??ｄｊ?职动屏??（ａ）?（ｂ）??ａ）盘状压电陶瓷?ｂ）环状压电陶瓷??图１－３容积型压电驱动喷射微滴技术??容积型压电驱动喷射微滴技术的原理是通过压电材料的变形来快速地改变??液体腔的体积，造成液体腔内气压的变化，迫使液体在该作用下被“挤”出来，??形成微小的液滴。容积型压电驱动喷射液滴技术中用到的压电陶瓷主要有环状结??构和盘状结构，如图１－３所示，分别用来驱动收缩管和平板膜片。特点是对液滴??的控制能力强，精度优于±２％，并且喷射频率特别高，能达到４０ｋＨｚ，最小喷??３??
山东大学硕士学位论文??ｐｍ，并且能够在１７５?ｐｍ的紧凑空间内喷射［１６：＞。??直线微注射阀控式是利用高精度微注射泵来代替气体压力的作用，与高频电??磁阀连接，通过控制电磁阀的通断来进行喷射，其工作原理如图１－２所示。与空??气驱动式相比，精度能有较大的提高??注射阀??ｙ■主控器??ＳｙｎＱＵＡＤ?阀丄?ｒ—１－ＴＣｆｈｒ－??注射泵??……?■■■＿＿＿－?．?？??渐进电动机??图１－２直线微注射阀工作原理??压电驱动式微喷阀是利用压电陶瓷来做驱动源，由于压电陶瓷具有响应速度??快、频率高、输出位移精准［１＞２（）１等优点，在微喷阀中能发挥巨大的作用，但是，??压电陶瓷本身所产生的位移特别小，常常需要别的机械机构来对它的位移作用进??行放大ｌ２１＿２２Ｌ因此，根据放大驱动方式的不同，可分为容积型、振动型和压电驱??动撞针型喷射技术１２３］。??谢动器?盘状乐电片??ｄｊ?职动屏??（ａ）?（ｂ）??ａ）盘状压电陶瓷?ｂ）环状压电陶瓷??图１－３容积型压电驱动喷射微滴技术??容积型压电驱动喷射微滴技术的原理是通过压电材料的变形来快速地改变??液体腔的体积，造成液体腔内气压的变化，迫使液体在该作用下被“挤”出来，??形成微小的液滴。容积型压电驱动喷射液滴技术中用到的压电陶瓷主要有环状结??构和盘状结构，如图１－３所示，分别用来驱动收缩管和平板膜片。特点是对液滴??的控制能力强，精度优于±２％，并且喷射频率特别高，能达到４０ｋＨｚ，最小喷??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]用于微电子封装的电子胶粘剂及其涂覆工艺[J]. 王志,秦苏琼,谭伟. 电子工业专用设备. 2019(01)
[2]基于放大机构的压电微电动机设计与力学分析[J]. 赵佳峰,李冲. 微特电机. 2018(07)
[3]微阵列芯片点样微喷系统研制[J]. 郑敏捷,谢洋,赵启焱,尤晖. 机械研究与应用. 2018(03)
[4]气动喷射阀点胶质量改善研究[J]. 陈恒,杨俊逸,张志航,刘祖耀,夏冬梅,冉红锋,张俭. 现代制造工程. 2018(05)
[5]双向驱动压电作动器结构设计[J]. 刘雪瑞,黄卫清,王寅,孙梦馨. 振动.测试与诊断. 2017(06)
[6]新型非接触式微液滴点样喷头的研制[J]. 赵启焱,尤晖,郑敏捷,黄哲. 仪表技术. 2017(09)
[7]环氧树脂导热胶粘剂研究进展[J]. 马文娇. 信息记录材料. 2017(09)
[8]A Piezoelectric Friction-Inertial Linear Motor Based on Piezoelectric Single-Crystal Cymbal Displacement Amplification Mechanism[J]. Xing Xiaohong,Guo Mingsen,Chen Jialin,Wang Jiechen. Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2017(01)
[9]适用于FSM系统的菱形微位移放大机构设计[J]. 方楚,郭劲,徐新行,姜振华,王挺峰. 红外与激光工程. 2016(10)
[10]压电微喷辅助液滴的多物理场耦合与实验[J]. 范增华,荣伟彬,王乐锋,孙立宁. 西安交通大学学报. 2016(11)
博士论文
[1]3D冷打印成形硬质合金的研究[D]. 张欣悦.北京科技大学 2019
[2]高粘度熔液的压电喷射打印机理与实验研究[D]. 顾守东.吉林大学 2018
[3]弯曲微通道内弹性湍流特性研究[D]. 李东阳.哈尔滨工业大学 2017
[4]压电驱动非接触喷射点胶阀的设计理论与实验研究[D]. 路崧.吉林大学 2016
[5]压电式非接触喷射焊锡膏体机理及实验研究[D]. 焦晓阳.吉林大学 2015
[6]压电驱动撞针式高黏性液体微量分配技术研究[D]. 路士州.哈尔滨工业大学 2015
[7]气动膜片式金属微滴喷射理论与实验研究[D]. 舒霞云.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]全自动在线式点胶机的研制[D]. 赵航宇.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于微滴的显微拆蛋系统构建及实验研究[D]. 魏顶.苏州大学 2018
[3]电子封装用凸点阵列均匀金属微滴可控打印研究[D]. 熊伟.西北工业大学 2017
[4]pL级超微量点胶性能分析与实验研究[D]. 吴锐奇.华南理工大学 2017
[5]压电驱动撞针式微喷阀仿真分析及实验研究[D]. 赵亚涛.哈尔滨工业大学 2016
[6]基于机器视觉定位的自动点胶控制系统的研究与开发[D]. 刘币币.华南理工大学 2016
[7]压电驱动式热溶胶喷射阀机理及实验研究[D]. 杨洋.吉林大学 2016
[8]基于机器视觉的双头点胶机的设计[D]. 朱广韬.江苏大学 2016
[9]微喷射型三维打印系统的关键成型工艺技术研究[D]. 曹澍.华中科技大学 2015
[10]基于柔性铰链型位移放大机构的高速喷射点胶头研究[D]. 李益盼.厦门大学 2014
本文编号：3231223
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