【摘要】：電位計是廣泛應用于航空航天伺服控制系統(tǒng)中的重要反饋式傳感器,其生產(chǎn)環(huán)節(jié)中影響伺服系統(tǒng)精準控制的電阻膜片碳膜層加工質(zhì)量至關(guān)重要。然而現(xiàn)行生產(chǎn)過程完全依賴手工制造,缺乏針對自動噴涂工藝過程的最優(yōu)工藝參數(shù)來使膜層加工均勻,同時電位計噴涂加工過程中碳膜烘干后所形成的不穩(wěn)定層尚未有人探究,急需明確其形成機理并針對其研制有效的不穩(wěn)定層去除裝置來代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工去除,以此來節(jié)省生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。首先本文從特定霧化噴嘴入手,通過分析電阻液霧化噴涂工藝流程,基于FLUENT建立了噴嘴出口處的流場模型和噴槍下游的射流場模型;通過對對歐拉壁面液膜模型離散化處理,結(jié)合Matlab開發(fā)了針對電阻液霧化噴涂制備碳膜層的壁面液膜厚度求解器,能夠仿真計算噴涂制備電阻膜片線性度,并以此通過仿真研究獲得理論最優(yōu)工藝參數(shù)。其次,在保證制備過程中基板上所得碳膜層各組分均勻分布基礎上,對液膜中石墨、酚醛樹脂顆粒在高溫環(huán)境下1小時后分布情況進行仿真研究,通過對所得結(jié)果進行分析建立了不穩(wěn)定層形成機理模型。再次,研究現(xiàn)行的不穩(wěn)定層手動去除工藝流程,提出相應的技術(shù)解決方案并明確去除裝置總體設計要求。通過將去除功能細分模塊化處理,完成了整體去除裝置的機械、電氣和控制方案的設計并進行了結(jié)構(gòu)設計合理性分析。最后,在生產(chǎn)現(xiàn)場設計并開展相應的適用于自動噴涂設備的最優(yōu)參數(shù)確定正交試驗,獲得了指導生產(chǎn)的最優(yōu)工藝參數(shù)并驗證了上文所建立模型的正確性;開展了碳膜層微觀表面形貌分析研究,通過對所得數(shù)據(jù)分析,驗證并修正了所得不穩(wěn)定層形成機理模型;針對所研制的不穩(wěn)定層去除裝置,結(jié)合實際去除工藝流程,量化可調(diào)工藝參數(shù),通過設計和進行最佳參數(shù)確定試驗,最終明確了最佳工藝參數(shù)組合。
【圖文】：

圖 1-2 直線型碳膜電位計電阻膜片，其加工質(zhì)量的好壞通常以電阻值變化的線電阻膜片碳膜層噴涂的均勻性，所以碳膜層過程是將上述混合電阻液按比例配制以氣泡的表面上，此時電阻液氣、液、固三態(tài)均存下膠體石墨粉會下降，，同時為排除電阻液內(nèi)加快加工過程，所以會對碳膜片進行烘干工物質(zhì)分布不均勻，發(fā)生變化形成分層，下層較好的有效碳膜層，上層則為石墨顆粒分布而該不穩(wěn)定層的存在有以下弊端：層導電性較差，實際加工中由于未能一次達不穩(wěn)定層會導致多次噴涂之后碳膜層導電性層粘附性較差且易干裂，如未處理則會導致成脫落，嚴重影響碳膜層的有效形成，降低品無法達標。

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文aworek[9]通過單點噴嘴或組合噴嘴的逐點技術(shù)具體研究了電噴，表面涂層，微納米復合膜層材料生產(chǎn)的應用，見下圖 1-5mad Rashad[10]進行了霧化器幾何特性對電控霧化錐角的影響應最佳參數(shù)；J.L. Castillo[11]通過改變電噴霧流速探究對膜層制影響，得出膜層材料的孔隙率與流速成正比的規(guī)律。Rui Ma[1力和氣壓對噴霧角度和速度場的影響，得出空氣壓力較液體壓和顆粒速度影響更大。Cunxi Liu[13]研究了煤油在壓力旋流器中式下液滴尺寸空間分布，平均液滴尺寸和壓力差變化，提供了據(jù)庫并驗證了噴霧模型。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V261

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本文編號：2641302