专利名称：一种微气囊加工方法
技术领域：
本发明涉及一种微气囊的加工方法，属于制造技术领域。
背景技术：
微气囊具有良好的缓冲性能，因此被广泛应用于设备的抗震技术领域。例如目前移动硬盘的抗震技术通常采内置微气囊结构，微气囊的加工工艺决定了微气囊的缓冲性能。随着设备向着微型化、小型化方向发展，对抗震用内置微气囊的加工质量要求也越来越高。
传统的加工方法通常采用气针对热硅胶充气加工微气囊，如图1～2所示这种加工首先将一定量的硅胶球4利用送料钳6放入上模5与下模7闭合后形成的空腔1内，然后将硅胶球与模具整体加热，气针3通过气针通道2刺入对热硅胶球4充气，充气完成后气针3从气针通道2退出，充气后的热硅胶4冷却后就成为微气囊成品。这种加工方法无法精确保证微气囊的形状及大小，更不能保证微气囊均匀壁厚，因此废品率高。此外加工过程中硅胶球需要有一个加热过程，加热时需将硅胶球与模具整体加热，充气后要等到模具整体温度下降后，热硅胶球降温才能从模具中取出成为微气囊成品，因此传统加工方法耗能、耗时。
发明内容
本发明的目的在于开发一种新型的微气囊加工工艺。该方法可实现对微气囊几何尺寸、重量及壁厚的控制，有效地降低废品率。同时可以相对减小耗能，提高工效。
为了实现上述目的，本发明采用内衬模具的方式加工微气囊。本发明包括有内衬模具和类“8”字硅胶片以及加工工艺流程，其中加工工艺流程包括硅胶片与内衬模具的粘接过程、内衬模具出模过程和微气囊封闭过程。
具体的说，本发明中的微气囊加工方法是按如下步骤实现的硅胶片与内衬模具的粘接过程两片相互配合能够形成球形的类“8”字形硅胶片M、N，在其中一片M的顶部及在另一片N的中部均开有半圆形的切口，使两个硅胶片形成球形时能够在球形的顶部开有一圆孔；使用冷固性粘接剂将硅胶片M、N粘接在内衬模具上用形状记忆合金加工成的球形部分的外表面，在两片硅胶片相互接触的接头之间涂有热固性粘接剂；内衬模具模出模过程将粘接后的硅胶片与内衬模具整体加温达到热固性粘接剂粘结需要的温度，同时在制作内衬模具时保证形状记忆性合金条10在这一温度时的记忆变形可以使内衬模具变为条形。这一加温过程由于内衬模具相对于传统外部模具较小，因此耗能较少。当整体温度升高到热固性粘接剂粘结所需的温度，两片硅胶片粘结到一起形成上部开有圆孔的微气囊，同时内衬模具与两片硅胶片之间的冷固性粘接剂由于温度升高失去粘结力。而在这一温度下合金条10产生记忆变形使内衬模具变为条形，内衬模具与硅胶片脱落，因此内衬模具可从微气囊顶部的圆孔退出，成为顶端开有圆孔的微气囊12。
微气囊封闭过程用一块加热后的小块热硅胶13将微气囊顶端的圆孔封闭，即可制成微气囊成品14。
内衬模具包括有支架8、上固定器9、合金条10以及下固定器11，支架8与上固定器9连接，上固定器9通过合金条11与下固定器连接，常温时合金条10通过上固定器9和下固定器11保持球形，当温度升高到形状记忆合金10恢复原状所需要的温度时形状记忆合金条10产生记忆变形，变形为长条形。
相互配合成球形的两片类“8”字形的硅胶片是按如下方法制作的
1)在一片硅胶片上，画四个直径相同并相互相切的圆A、B、C、D，切点分别为a、b、c、d，曲线ab、bfc、cd和dea即组成类“8”字形状的硅胶片M；2)用同样的方法再制作大小相同的硅胶片N；3)在硅胶片M的顶部边缘剪一半圆形切口，在硅胶片N的中部边缘剪一大小相同的半圆形切口。
由记忆合金10加工成的球形内衬模具的外表面与由两个类“8”字形硅胶片M、N组成的球形的内表面面积相同。
这一加工工艺可实现对微气囊形状、几何尺寸的控制，还可保证微气囊壁厚均匀，有效地降低废品率。加工过程中无需等到粘结后的硅胶片冷却内衬模具即可取出，成为微气囊成品，加工方式相对于传统加工方法节能、节时。
图1 传统加工工艺的送料过程图2 传统加工工艺的充气成型过程图3 形状记忆合金微气囊内衬模具的结构及变形过程图4 类“8”字硅胶片的形状及两片硅胶片形成圆球的示意5 类“8”字硅胶片的形成过程图6 顶端开有圆孔的微气囊图7 密封后的微气囊成品图中1、模具空腔，2、气针通道，3、气针，4、热硅胶，5、上模，6、送料钳，7、下模，8、支架9、上固定器10、合金条11、下固定器12、顶端开孔的微气囊，13、热硅胶块，14、微气囊成品。
具体实施例方式
本发明的具体实施方式
参见图3～图5。
如图3所示内衬模具由支架8、上固定器9、合金条10及下固定器11四部分组成。采用形状记忆合金加工合金条10，常温时合金条10使内衬模具保持球形，如图3(a)所示。当温度升高到合金条10恢复原形所需要的温度时金条条10产生记忆变形，如图3(b)所示模具变形为条形。当温度恢复为常温时合金条10又恢复为常温形状，因此内衬模具又恢复为球形。
图4为类“8”字硅胶片的形状及两片硅胶片形成圆球的示意图。图5为类“8”字硅胶片的形成过程。如图5所示，在一片硅胶片上画四个相切的圆A、B、C和D，切点分别为a、b、c和d。曲线ab、bfc、cd和dea即组成类“8”字硅胶片的形状。如图4所示，在加工后的类“8”字硅胶片M的顶部边缘和N的中部边缘均开有半圆型的切口，M、N两片硅胶片即可形成顶端开有圆孔的微气囊12。
在该工艺的粘接过程中使用冷固性粘接剂将硅胶片M、N粘接在内衬模具上，在两片硅胶片相接触的的接头之间涂上热固性粘接剂。
本实施例中内衬模具中的支架8、上固定器9和下固定器11采用轻质金属材料如铝合金，利用普通的金属加工工艺加工即可。合金条10利用形状记忆合金加工，在常温时合金条10的形状保证内衬模具为球形，当升高到一定温度时合金条10变形内衬模具变为条状。
本实施中类“8”字硅胶片选用材料硅胶为市售材料，类“8”字硅胶片加工形状可根据实际需要微气囊的大小参照图5所示方法切割形成。
本实施例加工工艺流程包括粘接过程和出模过程。在粘接过程中类“8”字硅胶片与合金条10之间用冷固性粘结剂粘结，两片硅胶片之间采用热固性粘结剂；出模过程中粘结好的内衬模具与硅胶片整体加热，当温度达到热固性粘结剂的粘结温度时，两片硅胶片粘结成为微气囊，内衬模具变为条形从微气囊顶端的圆孔退出，形成顶部开有圆孔的微气囊12，然后利用一块小的热硅胶块13将圆孔封闭，即成为微气囊成品14。
权利要求
1.一种微气囊加工方法，其特征在于，该方法是按如下步骤实现的1)两片相互配合能够形成球形的类“8”字形硅胶片M、N，在其中一片M的顶部及在另一片N的中部均开有半圆形的切口，使两个硅胶片形成球形时能够在球形的顶部开有一圆孔；2)使用冷固性粘接剂将硅胶片M、N粘接在内衬模具的用形状记忆合金材料加工成的球形部分的外表面，在两片硅胶片相互接触的接头之间涂有热固性粘接剂；3)将粘结好的硅胶片与内部的内衬模具整体加热，当达到热固性粘接剂所需的温度时，内衬模具与两片硅胶片之间的冷固性粘接剂由于温度升高失去粘结力，内衬模具与硅胶片脱落，两片硅胶片形成顶部开有圆孔的微气囊，同时在制作内衬模具时保证合金条(10)在这一温度时的记忆变形可以使内衬模具变为长条形，将内衬模具从微气囊顶部的圆孔中取出；4)用一块加热后的小块热硅胶(13)将微气囊顶端的圆孔封闭，即可制成微气囊成品(14)。
2.根据权利要求1所述的一种微气囊加工方法，其特征在于所述的内衬模具包括有支架(8)、上固定器(9)、合金条(10)以及下固定器(11)，支架(8)与上固定器(9)连接，上固定器(9)通过合金条(11)与下固定器连接，常温时合金条(10)通过上固定器(9)和下固定器(11)保持球形，当温度升高到合金条(10)恢复原状所需要的温度时形状记忆合金条(10)产生记忆变形，变形为长条形。
3.根据权利要求1所述的一种微气囊加工方法，其特征在于所述的两片“8“形的硅胶片是按如下方法制作的1)在一片硅胶片上，画四个直径相同并相互相切的圆A、B、C、D，切点分别为a、b、c、d，曲线ab、bfc、cd和dea即组成类“8”字形状的硅胶片M；2)用同样的方法再制作大小相同的硅胶片N；3)在硅胶片M的顶部边缘剪一半圆形切口，在硅胶片N的中部边缘剪一大小相同的半圆形切口；
全文摘要
本发明涉及一种微气囊的加工方法，属于制造技术领域。将两个相互配合形成球形的类“8”字硅胶片用冷固性粘接剂粘贴在内衬模具球形部分，两个硅胶片相互接触部分涂有热固性粘接剂，内衬模具球形部分是由用形状记忆合金制作的合金条(10)组成的，合金条(10)在常温时为球形，在加热后变形成长条形。将硅胶片和内衬模具整体加热，当整体温度升高到热固性粘接剂粘结需要的温度，合金条(10)产生记忆变形使内衬模具变为条形，内衬模具可从微气囊顶部的圆孔退出。内衬模具退出后用一块加热后的热硅胶(13)将微气囊顶端圆孔封闭，即可成为微气囊成品(14)。本发明可实现对微气囊形状、几何尺寸的控制，还可保证其壁厚均匀，降低废品率。
文档编号B29C33/38GK1944037SQ20061011407
公开日2007年4月11日 申请日期2006年10月27日 优先权日2006年10月27日
发明者张建辉, 白恒君, 路计庄 申请人:北京工业大学