超聲振動(dòng)微量給粉創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱超聲振動(dòng)微量給粉創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)3指導(dǎo)教師楊方實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)航空樓D315實(shí)驗(yàn)對(duì)象本科生可選人數(shù)38“超聲振動(dòng)微量給粉創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”教學(xué)大綱一、 課題意義超聲振動(dòng)微量給粉技術(shù)作為可以作為機(jī)械制造輔助方法,用于制造非均質(zhì)材料。也可應(yīng)用于食品、醫(yī)藥工業(yè)。超聲毛細(xì)管微量給粉技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的粉體，配合可編程控制精密位移臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)定量給粉和指定形狀的沉積。二、 目的及要求1. 了解超聲振動(dòng)微量給粉技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域；2. 運(yùn)用單因素控制法研究影響超聲振動(dòng)微量給粉沉積質(zhì)量的工藝參數(shù)。三、 教材和課時(shí)安排教材“超聲振動(dòng)微量給粉創(chuàng)新”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。本實(shí)驗(yàn)講授部分約30分鐘，實(shí)驗(yàn)部分約2小時(shí)30分鐘。四、

2、教學(xué)措施1. 講授該技術(shù)的應(yīng)用前景；介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)方法。2. 根據(jù)學(xué)生人數(shù)將學(xué)生分組。學(xué)生自行組織，明確分工，團(tuán)結(jié)協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)。五、 課程內(nèi)容1. 講授該技術(shù)的應(yīng)用前景；介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)方法。2. 根據(jù)學(xué)生人數(shù)將學(xué)生分組。學(xué)生自行組織，明確分工，完成實(shí)驗(yàn)。超聲振動(dòng)微量給粉創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書西北工業(yè)大學(xué)微制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 編二九年十月1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 了解超聲振動(dòng)微量給粉原理；(2) 了解超聲振動(dòng)微量給粉的應(yīng)用。2 實(shí)驗(yàn)器件L2009超聲振動(dòng)微量給粉實(shí)驗(yàn)臺(tái)，坐標(biāo)紙，電子精密天平，15cm直尺，標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩，銅粉3 實(shí)驗(yàn)原理超聲振動(dòng)毛細(xì)管微量給粉技術(shù)是通過超聲振動(dòng)產(chǎn)生裝置向盛有粉體材料的毛細(xì)管

3、提供周期性振動(dòng)激勵(lì)，迫使毛細(xì)管振動(dòng)，引起毛細(xì)管內(nèi)壁與粉體材料相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)管內(nèi)的粉體材料產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，使粉體材料從毛細(xì)管中流出實(shí)現(xiàn)給粉的技術(shù)。超聲振動(dòng)微量給粉技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)微細(xì)粉體材料的精確控制送給，其工作原理如圖1所示。圖1 超聲振動(dòng)毛細(xì)管微量給粉技術(shù)原理示意圖要實(shí)現(xiàn)振動(dòng)毛細(xì)管微量可控給粉，毛細(xì)管的內(nèi)徑R與粉體顆粒最大直徑r之間必須滿足條件2R/r5，當(dāng)毛細(xì)管內(nèi)徑與粉體顆粒尺寸確定后，給粉速率只與振動(dòng)參數(shù)有關(guān)。圖2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖實(shí)驗(yàn)中，粉體是沉積到沉積基板上的（圖2），通過控制臺(tái)控制基板的運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)圖形的沉積?？刂婆_(tái)的控制指令參見操作手冊(cè)。4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1) 影響沉積效果參數(shù)（沉積高度，毛

4、細(xì)管直徑，基板運(yùn)動(dòng)速度）的定性研究。(2) 定點(diǎn)定量給粉沉積。(3) 二維圖案的沉積。5 實(shí)驗(yàn)步驟5.1 影響沉積效果參數(shù)的定性研究。(1) 沉積高度通過調(diào)整剪式升降臺(tái)，將沉積高度分別調(diào)整為1mm、5mm、10mm進(jìn)行點(diǎn)沉積，測(cè)量并記錄不同沉積高度下點(diǎn)沉積的直徑。(2) 毛細(xì)管直徑保持沉積高度不變，更換不同的毛細(xì)管，進(jìn)行點(diǎn)沉積。測(cè)量并記錄不同毛細(xì)管直徑下點(diǎn)沉積的直徑。(3) 基板運(yùn)動(dòng)速度設(shè)定不同的基板運(yùn)動(dòng)速度，觀察給粉沉積的效果。5.2 定點(diǎn)定量給粉測(cè)定沉積速率，根據(jù)需要沉積的質(zhì)量計(jì)算沉積時(shí)間，編程控制基板運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)定量給粉。5.3 二維圖形沉積(1) 學(xué)習(xí)控制器編程指令(2) 在控制器主界

5、面按F3進(jìn)入程序管理，按F1進(jìn)入程序編輯，逐行輸入已經(jīng)編制好的程序。保存程序后，返回主界面。按F1運(yùn)行剛編制的程序。(3) 檢查沉積圖案是否和預(yù)想效果一致，如不一致，請(qǐng)仔細(xì)檢查程序。6 分析和思考(1) 試總結(jié)出影響超聲振動(dòng)微量給粉效果的參數(shù)及其相互關(guān)系。(2) 試展望超聲振動(dòng)微量給粉的應(yīng)用領(lǐng)域?！俺曊駝?dòng)微量給粉創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 組號(hào)： 本組人數(shù)： 時(shí)間： 年 月 日1. 工藝參數(shù)對(duì)沉積質(zhì)量的影響1.1沉積高度對(duì)沉積質(zhì)量的影響實(shí)驗(yàn)條件：毛細(xì)管直徑_，超聲振動(dòng)時(shí)間 S表1. 沉積高度影響的數(shù)據(jù)記錄編號(hào)沉積高度（mm）點(diǎn)沉積直徑（）數(shù)據(jù)記錄123平均值1231.2毛細(xì)管直徑對(duì)沉積質(zhì)量的影響實(shí)驗(yàn)條件：沉積高度_mm，超聲振動(dòng)時(shí)間 S表2. 毛細(xì)管直徑的數(shù)據(jù)記錄編號(hào)毛細(xì)管直徑（）點(diǎn)沉積直徑（）數(shù)據(jù)記錄123平均值1231.3基板運(yùn)動(dòng)速度對(duì)沉積質(zhì)量的影響實(shí)驗(yàn)條件：毛細(xì)管直徑_，沉積高度_mm表3. 基板運(yùn)動(dòng)速度影響的實(shí)驗(yàn)記錄編號(hào)基板運(yùn)動(dòng)速度（m/s）現(xiàn)象描述1232. 定點(diǎn)定量給粉2.1沉積速率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)條件：毛細(xì)管直徑_，沉積高度_mm表4. 測(cè)定沉積速率的數(shù)據(jù)記錄編號(hào)超聲振動(dòng)時(shí)間(S)沉積質(zhì)量（mg）數(shù)據(jù)記錄123平均值1232.2定點(diǎn)定量實(shí)驗(yàn)實(shí)