Способ влагозащиты пьезокерамического преобразователя

 

(72) АвФо ж изобретения

И. М. Старабинец, Е. Г. Гранат и Б. М. Койфман (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЛАГСЗАЩИТЫ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к технологии герметизации (влагозашиты) пьезокерамических преобразователей полимерными материалами и может найти широкое применение на предприятиях, изготовляющих: ультразвуковую аппаратуру.

В настояшее время s различных отраслях техники все шире используются пьезокерамические преобразователи раэ» нообразных конструкций. Некоторые кон.16 струкции преобразователей (обычно приемников звука) имеют воздушные полос ти, например сферические полые гидрофс ны, или цилиндрические преобразователи,. в которых воздушные полости образованы

15 поверхностью пьезоэлемента и другими конструктивными деталями. Пьезокерамьческие преобразователи изготавливаются обычно путем склейки пьезоэлементов с другими конструктивными деталями с последуюшей герметизацией (влагозашитой) собранного преобразователя полимерными материалами методами заливки, напыления, обрезиниванием t. 1T., Прн склейке преобразователей и последуюшей их герметизации воздух, находешийся в полости, в процессе термообр ботки полимерного материала (компаунда) расширяется и обеспечивает тем самым появление дефектов в клеевых швах и влагозашитной оболочке, так как пьезокерамика и конструктивные детали (металл не проницаемы для воздуха. Указанные дефекты значительно Снижают качеств во герметизации преобразователей и в ps де случаев (например, при работе в воде) совершенно недопустимы.. Известен способ влагозашиты пьезокерамического преобразователя, имеюше» го замкнутую воздушную полость, путем нанесения на его поверхность полимерного компаунда, например эпоксидного, с последуюшей термообработкой под избыточным давлением (2).

Недостатком известного способа является низкое качество герметизации преобразователя.

3 . 6861

Цель изобретения состоит в повышении качества герметизации преобразователя, Цель достигается тем, что по предла гаемому способу избыточное давление поддерживают равным давленио, возникающему в полости преобразователя при термообработке, продолжительностью не менее времени твердения компаунда.

В сВязи с тем, что температура пол1 меризации компаундов, предназначенных для склейки и герметизации пьезоиреобразователей, обычно не превышает 65120 С, возникающее давление воздуха

-даже у преобразователей с большим объемом замкнутой полости не превьипает

3 5-2 атм. Давления таких порядков легко и без сложного оборудования создаются с помощью воздуха в автоклавах.

Возникающее при заданной температуре термообработки полимерного компауцда давление может быть рассчитано по из, вестному закону Шарля

1 . = (» — — М

О

25 . и, Ъ

П.р и м е р 3 Склейка пьезокерами1 реекоГо преобразователя (приемника звуФ

-- ка) .

Подготавливают известнымн методами (обезжиривание и т. n.) пьезокерамичес= кий элемент и другие входящие в преобразователь конструктивные детали к склейке. Наносят эпоксидный клей марки ДМ

65 на подготовленные поверхности пьезоэлемента и деталей и соединяют их мел-: Ç5 ду собой. Помещают собранный преобразователь в автоклав, в котором при

65 С создают избыточное давление 0,5 атм (это давление равно расчетному давлению, возникающему в замкнутой полости р— образователя при температуре 65 С) и поддерживают его в течение 1Î ч (время делатинизации — твердения клея), после чего сбрасывают давление и дальнейшую термообработку (38 ч при 65 С) осуществляют без давления.

Й р и м е р 2. Способ влагозащнты пьезокерамического преобразователя (приемиик звука) методом напыления.

Обезжиривают склеенный пьезокерамический преобразователь, как в предыдущем примере и нагревают его в течение

11 4

1 ч при 120 С. Погружают нагретый пре образователь в псевдоожиженный слой по:лимерного порошка марки УП-2191К, .который наносят на поверхность преобра-. зователя. Помещают преобразователь с напыленным покрытием в автоклав, в котором при 32О С (температура оплавления и отверждения покрытии иа основе порошка УП-2193.К) создают избыточное давление 3,2 атм (определяется расчетом) и поддерживают его в течение 0,5 ч (время желатинизации порошка УП23.91К), после чего "сбрасывают дав ление и проводят дальнейшую (2,5 ч при сэ Ф

120 С) термообработку полимера без воздействия давления.

Испытания показали, что значительно улучшается качество склейки и герметизации преобразователей, имеющих замкну тую воздушную полость, что позволяет практически устранить брак при нанесении влагозащитного покрытия методом напыления, при реализации которого используются достаточно высокие температурь1 (j 2Q С), Формула изобретения

Способ влагозащиты пьезокерймического преобразователя, имеющего замкну тую воздушную полость, путем нанесения на его поверхность полимерного компаунда„например эпоксидного, с последующей термообработкой под избыточным давлением, о т л и ч а ю щ н и с я тем, по, с целью повышения качества герметизации преобразователя, избыточное дав ление поддерживают равным давлению, возникающему в полости преобразователя прн термообработке продолжительностью не менее времени твердения компаунда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рабинович А, Т., Рубанов Д, Ф

Технология производства гидроакустической аппаратуры, JL, "Судостроение, 1973,, с. 3LO5-115.

2. Авторское свйдетельство СССР № 439873, кл. Н 01 L 41/02, 1974. (прототип).

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4