超聲振動微量給粉創(chuàng)新實驗

1、實驗項目名稱超聲振動微量給粉創(chuàng)新實驗實驗學時3指導教師楊方實驗地點航空樓D315實驗對象本科生可選人數(shù)38“超聲振動微量給粉創(chuàng)新實驗”教學大綱一、 課題意義超聲振動微量給粉技術(shù)作為可以作為機械制造輔助方法,用于制造非均質(zhì)材料。也可應用于食品、醫(yī)藥工業(yè)。超聲毛細管微量給粉技術(shù)可以實現(xiàn)微米級的粉體，配合可編程控制精密位移臺即可實現(xiàn)定點定量給粉和指定形狀的沉積。二、 目的及要求1. 了解超聲振動微量給粉技術(shù)的應用領域；2. 運用單因素控制法研究影響超聲振動微量給粉沉積質(zhì)量的工藝參數(shù)。三、 教材和課時安排教材“超聲振動微量給粉創(chuàng)新”實驗指導書。本實驗講授部分約30分鐘，實驗部分約2小時30分鐘。四、

2、教學措施1. 講授該技術(shù)的應用前景；介紹實驗設備和實驗方法。2. 根據(jù)學生人數(shù)將學生分組。學生自行組織，明確分工，團結(jié)協(xié)作完成實驗。五、 課程內(nèi)容1. 講授該技術(shù)的應用前景；介紹實驗設備和實驗方法。2. 根據(jù)學生人數(shù)將學生分組。學生自行組織，明確分工，完成實驗。超聲振動微量給粉創(chuàng)新實驗實驗指導書西北工業(yè)大學微制造技術(shù)實驗室 編二九年十月1 實驗目的(1) 了解超聲振動微量給粉原理；(2) 了解超聲振動微量給粉的應用。2 實驗器件L2009超聲振動微量給粉實驗臺，坐標紙，電子精密天平，15cm直尺，標準檢驗篩，銅粉3 實驗原理超聲振動毛細管微量給粉技術(shù)是通過超聲振動產(chǎn)生裝置向盛有粉體材料的毛細管

3、提供周期性振動激勵，迫使毛細管振動，引起毛細管內(nèi)壁與粉體材料相對運動，對管內(nèi)的粉體材料產(chǎn)生驅(qū)動力，使粉體材料從毛細管中流出實現(xiàn)給粉的技術(shù)。超聲振動微量給粉技術(shù)可以實現(xiàn)微細粉體材料的精確控制送給，其工作原理如圖1所示。圖1 超聲振動毛細管微量給粉技術(shù)原理示意圖要實現(xiàn)振動毛細管微量可控給粉，毛細管的內(nèi)徑R與粉體顆粒最大直徑r之間必須滿足條件2R/r5，當毛細管內(nèi)徑與粉體顆粒尺寸確定后，給粉速率只與振動參數(shù)有關(guān)。圖2. 實驗設備示意圖實驗中，粉體是沉積到沉積基板上的（圖2），通過控制臺控制基板的運動，可以實現(xiàn)圖形的沉積?？刂婆_的控制指令參見操作手冊。4 實驗內(nèi)容(1) 影響沉積效果參數(shù)（沉積高度，毛

4、細管直徑，基板運動速度）的定性研究。(2) 定點定量給粉沉積。(3) 二維圖案的沉積。5 實驗步驟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，將沉積高度分別調(diào)整為1mm、5mm、10mm進行點沉積，測量并記錄不同沉積高度下點沉積的直徑。(2) 毛細管直徑保持沉積高度不變，更換不同的毛細管，進行點沉積。測量并記錄不同毛細管直徑下點沉積的直徑。(3) 基板運動速度設定不同的基板運動速度，觀察給粉沉積的效果。5.2 定點定量給粉測定沉積速率，根據(jù)需要沉積的質(zhì)量計算沉積時間，編程控制基板運動實現(xiàn)定點定量給粉。5.3 二維圖形沉積(1) 學習控制器編程指令(2) 在控制器主界

5、面按F3進入程序管理，按F1進入程序編輯，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運行剛編制的程序。(3) 檢查沉積圖案是否和預想效果一致，如不一致，請仔細檢查程序。6 分析和思考(1) 試總結(jié)出影響超聲振動微量給粉效果的參數(shù)及其相互關(guān)系。(2) 試展望超聲振動微量給粉的應用領域?！俺曊駝游⒘拷o粉創(chuàng)新實驗”實驗報告班級： 學號： 姓名： 組號： 本組人數(shù)： 時間： 年 月 日1. 工藝參數(shù)對沉積質(zhì)量的影響1.1沉積高度對沉積質(zhì)量的影響實驗條件：毛細管直徑_，超聲振動時間 S表1. 沉積高度影響的數(shù)據(jù)記錄編號沉積高度（mm）點沉積直徑（）數(shù)據(jù)記錄123平均值1231.2毛細管直徑對沉積質(zhì)量的影響實驗條件：沉積高度_mm，超聲振動時間 S表2. 毛細管直徑的數(shù)據(jù)記錄編號毛細管直徑（）點沉積直徑（）數(shù)據(jù)記錄123平均值1231.3基板運動速度對沉積質(zhì)量的影響實驗條件：毛細管直徑_，沉積高度_mm表3. 基板運動速度影響的實驗記錄編號基板運動速度（m/s）現(xiàn)象描述1232. 定點定量給粉2.1沉積速率的測量實驗條件：毛細管直徑_，沉積高度_mm表4. 測定沉積速率的數(shù)據(jù)記錄編號超聲振動時間(S)沉積質(zhì)量（mg）數(shù)據(jù)記錄123平均值1232.2定點定量實驗實