压电喷射阀的工作原理是什么?
在压电喷射阀中,通常装配有一块压电片,它通常是以某种压电晶体材料(如PZT陶瓷)为基础的。当电压施加在压电片上时,压电片会发生形变,导致其上的小孔或通道的尺寸发生变化。这种尺寸的变化会引起流体的压力变化,进而改变流体的流量或方向。
为了实现对流体流量或方向的精确控制,压电喷射阀通常配合控制电路使用。通过改变电压的大小和频率,可以控制压电片的形变程度和流体通道的尺寸变化,从而实现对流体喷射的精确控制。
具体来说,压电喷射阀的工作过程可以分为以下几个步骤:
1. 初始时刻,胶体充满阀体通道,撞针上部受压紧靠在喷嘴底部并封住喷嘴出口。
2. 压电制动器被施以高电平,压电致动器横向伸长,撞针向上抬起,此时喷嘴打开。
3. 外部气压驱动胶液填充撞针上移所形成的阀体空隙,并使一定量的胶液流出喷嘴。
4. 压电制动器被施以低电平,压电制动器和菱形放大机构收缩,同时在弹簧回复力的作用下,撞针向下高速撞击喷嘴内腔体并封住喷口。
5. 被挤在喷嘴内的腔体在惯性力作用下喷射出去,形成胶滴。
6. 在驱动信号高低电平交替作用下,撞针不断上下往复振动,从而实现高速喷射点胶。
7. 通过改变驱动电压幅值、频率、占空比等可对撞针振幅、频率进行调节,进而实现对胶滴喷射性能的控制。
压电喷射阀的应用场景十分广泛。在SMT、FPC&PCB组装行业、LED封装行业等领域,压电喷射阀被用于高精度、高一致性的流体控制,如胶水、油墨等的点胶和喷射作业。在能源行业、电声行业、生命科学、光学、MEMS、RFID等领域,压电喷射阀也发挥着重要作用,用于实现非接触式的流体控制,特别是在有空间限制的场合中。
压电喷射阀的工作原理主要依赖于压电效应和压电材料的特性。当压电材料受到电压刺激时,会产生形变,这种形变是由于在电场作用下,晶体内部的离子发生位移而导致的。