一种高速双金属片驱动器的制作方法

本实用新型属于新型驱动器领域，具体涉及一种高速双金属片驱动器。

背景技术：

随着功能材料的发展，基于功能材料的新型驱动器在近年来得到了广泛的应用，在机电、医疗、通信、安全、机器人等领域解决了大量的实际问题，为上述领域的发展提供了新的活力。双金属片驱动器是产业化使用的一种典型驱动器，近年来在电工、家电等领域用量巨大，其具有良好的材料来源与工业基础，且其结构简单、成本低、输出力和位移大等优点使得其成为一种具有广阔应用前景的新型驱动器。但是作为一种往复变形驱动器，其响应速度受到温度变化速度的影响，其响应速度慢是制约这种新型驱动器推广应用的关键问题。

技术实现要素：

为了解决目前双金属片驱动器温度控制过程中响应速度慢的问题，提出了一种高速双金属片驱动器，该双金属片驱动器由第一双金属薄片和第二双金属薄片和制冷片构成，通过在制冷片上施加电压获得两极上的高温与低温，通过控制相邻两个不同极性制冷片交替工作，使得两双金属片发生相同方向的往复弯曲，这种驱动方式中，制冷片在其中只起到控制温度的作用，过程中主要的输出力和能量分别在两个金属片内部传递。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高速双金属片驱动器，包括：第一双金属薄片和第二双金属薄片其特征在于还包括制冷片，其中：所述第一双金属薄片为第一高热膨胀系数材料层和第一低热膨胀系数材料层层合构成，为一中间向所述第一高热膨胀系数材料层一侧拱起的长条形薄片结构；所述第二双金属薄片为第二高热膨胀系数材料层和第二低热膨胀系数材料层层合构成，为一中间向所述第二高热膨胀系数材料层一侧拱起的长条形薄片结构；所述第一双金属薄片和第二双金属薄片两端未拱起部分的底面相互连接；所述制冷片为P型半导体原件和N型半导体原件构成的半导体制冷器上下表面分别为制冷极和加热极，安装在第一双金属薄片和第二双金属薄片之间，所述的制冷极和加热极分别与所述第一双金属薄片和第二双金属薄片贴紧安装，且相邻的两个所述制冷片的极性相反。

工作时，驱动器一端或两端固定，在一端固定一端输出的情况下，给具有相同极性方向的制冷片通电，相邻的极性相反的制冷片不通电，高温一侧的第一双金属薄片中的第一高热膨胀系数材料层受热膨胀、第一低热膨胀系数材料层基本保持不变，则所述的第一双金属薄片自由端产生向所述第一低热膨胀系数材料层一侧弯曲，低温一侧则所述第二双金属薄片为第二高热膨胀系数材料层受冷收缩、第二低热膨胀系数材料层基本保持不变，则所述的第二双金属薄片的自由端向第二高热膨胀系数材料层一侧弯曲，两复合层弹性材料向同一方向弯曲。当给反向极性的制冷片通电时，温度与前述的运动过程相反，则驱动器的输出端向相反方向运动。由于制冷片所形成的温度可以达到-30℃以下，其冷却速度和温度范围远高于传统的风冷或自然冷却方式，可实现本方案驱动器的快速大幅响应，解决了传统双金属片驱动器反应速度慢的问题。

附图说明

图1 是本实用新型一种高速双金属片驱动器的结构示意图。

具体实施方式

一种高速双金属片驱动器，包括：第一双金属薄片和第二双金属薄片其特征在于还包括制冷片，其中：所述第一双金属薄片为第一高热膨胀系数材料层和第一低热膨胀系数材料层层合构成，为一中间向所述第一高热膨胀系数材料层一侧拱起的长条形薄片结构；所述第二双金属薄片为第二高热膨胀系数材料层和第二低热膨胀系数材料层层合构成，为一中间向所述第二高热膨胀系数材料层一侧拱起的长条形薄片结构；所述第一双金属薄片和第二双金属薄片两端未拱起部分的底面相互焊接；所述制冷片为P型半导体原件和N型半导体原件构成的半导体制冷器上下表面分别为制冷极和加热极，利用导热粘结剂粘贴在第一双金属薄片和第二双金属薄片之间，所述的制冷极和加热极分别与所述第一双金属薄片和第二双金属薄片贴紧安装，且相邻的两个所述制冷片的极性相反。

工作时，驱动器一端或两端固定，在一端固定一端输出的情况下，给具有相同极性方向的制冷片通电，相邻的极性相反的制冷片不通电，高温一侧的第一双金属薄片中的第一高热膨胀系数材料层受热膨胀、第一低热膨胀系数材料层基本保持不变，则所述的第一双金属薄片自由端产生向所述第一低热膨胀系数材料层一侧弯曲，低温一侧则所述第二双金属薄片为第二高热膨胀系数材料层受冷收缩、第二低热膨胀系数材料层基本保持不变，则所述的第二双金属薄片的自由端向第二高热膨胀系数材料层一侧弯曲，两复合层弹性材料向同一方向弯曲。当给反向极性的制冷片通电时，温度与前述的运动过程相反，则驱动器的输出端向相反方向运动。由于制冷片所形成的温度可以达到-30℃以下，其冷却速度和温度范围远高于传统的风冷或自然冷却方式，可实现本方案驱动器的快速大幅响应，解决了传统双金属片驱动器反应速度慢的问题。