【摘要】：電位計(jì)是廣泛應(yīng)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(zhǔn)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(guò)程完全依賴(lài)手工制造,缺乏針對(duì)自動(dòng)噴涂工藝過(guò)程的最優(yōu)工藝參數(shù)來(lái)使膜層加工均勻,同時(shí)電位計(jì)噴涂加工過(guò)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(jī)理并針對(duì)其研制有效的不穩(wěn)定層去除裝置來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工去除,以此來(lái)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(guò)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(chǎng)模型和噴槍下游的射流場(chǎng)模型;通過(guò)對(duì)對(duì)歐拉壁面液膜模型離散化處理,結(jié)合Matlab開(kāi)發(fā)了針對(duì)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(jì)算噴涂制備電阻膜片線性度,并以此通過(guò)仿真研究獲得理論最優(yōu)工藝參數(shù)。其次,在保證制備過(guò)程中基板上所得碳膜層各組分均勻分布基礎(chǔ)上,對(duì)液膜中石墨、酚醛樹(shù)脂顆粒在高溫環(huán)境下1小時(shí)后分布情況進(jìn)行仿真研究,通過(guò)對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析建立了不穩(wěn)定層形成機(jī)理模型。再次,研究現(xiàn)行的不穩(wěn)定層手動(dòng)去除工藝流程,提出相應(yīng)的技術(shù)解決方案并明確去除裝置總體設(shè)計(jì)要求。通過(guò)將去除功能細(xì)分模塊化處理,完成了整體去除裝置的機(jī)械、電氣和控制方案的設(shè)計(jì)并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性分析。最后,在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)并開(kāi)展相應(yīng)的適用于自動(dòng)噴涂設(shè)備的最優(yōu)參數(shù)確定正交試驗(yàn),獲得了指導(dǎo)生產(chǎn)的最優(yōu)工藝參數(shù)并驗(yàn)證了上文所建立模型的正確性;開(kāi)展了碳膜層微觀表面形貌分析研究,通過(guò)對(duì)所得數(shù)據(jù)分析,驗(yàn)證并修正了所得不穩(wěn)定層形成機(jī)理模型;針對(duì)所研制的不穩(wěn)定層去除裝置,結(jié)合實(shí)際去除工藝流程,量化可調(diào)工藝參數(shù),通過(guò)設(shè)計(jì)和進(jìn)行最佳參數(shù)確定試驗(yàn),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(jì)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(guò)程是將上述混合電阻液按比例配制以氣泡的表面上，此時(shí)電阻液氣、液、固三態(tài)均存下膠體石墨粉會(huì)下降，，同時(shí)為排除電阻液內(nèi)加快加工過(guò)程，所以會(huì)對(duì)碳膜片進(jìn)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(dǎo)電性較差，實(shí)際加工中由于未能一次達(dá)不穩(wěn)定層會(huì)導(dǎo)致多次噴涂之后碳膜層導(dǎo)電性層粘附性較差且易干裂，如未處理則會(huì)導(dǎo)致成脫落，嚴(yán)重影響碳膜層的有效形成，降低品無(wú)法達(dá)標(biāo)。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文aworek[9]通過(guò)單點(diǎn)噴嘴或組合噴嘴的逐點(diǎn)技術(shù)具體研究了電噴，表面涂層，微納米復(fù)合膜層材料生產(chǎn)的應(yīng)用，見(jiàn)下圖 1-5mad Rashad[10]進(jìn)行了霧化器幾何特性對(duì)電控霧化錐角的影響應(yīng)最佳參數(shù)；J.L. Castillo[11]通過(guò)改變電噴霧流速探究對(duì)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(duì)噴霧角度和速度場(chǎng)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(kù)并驗(yàn)證了噴霧模型。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V261

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本文編號(hào)：2641302