超声振动微量给粉创新实验

1、实验项目名称超声振动微量给粉创新实验实验学时3指导教师杨方实验地点航空楼D315实验对象本科生可选人数38“超声振动微量给粉创新实验”教学大纲一、 课题意义超声振动微量给粉技术作为可以作为机械制造辅助方法,用于制造非均质材料。也可应用于食品、医药工业。超声毛细管微量给粉技术可以实现微米级的粉体，配合可编程控制精密位移台即可实现定点定量给粉和指定形状的沉积。二、 目的及要求1. 了解超声振动微量给粉技术的应用领域；2. 运用单因素控制法研究影响超声振动微量给粉沉积质量的工艺参数。三、 教材和课时安排教材“超声振动微量给粉创新”实验指导书。本实验讲授部分约30分钟，实验部分约2小时30分钟。四、

2、教学措施1. 讲授该技术的应用前景；介绍实验设备和实验方法。2. 根据学生人数将学生分组。学生自行组织，明确分工，团结协作完成实验。五、 课程内容1. 讲授该技术的应用前景；介绍实验设备和实验方法。2. 根据学生人数将学生分组。学生自行组织，明确分工，完成实验。超声振动微量给粉创新实验实验指导书西北工业大学微制造技术实验室 编二九年十月1 实验目的(1) 了解超声振动微量给粉原理；(2) 了解超声振动微量给粉的应用。2 实验器件L2009超声振动微量给粉实验台，坐标纸，电子精密天平，15cm直尺，标准检验筛，铜粉3 实验原理超声振动毛细管微量给粉技术是通过超声振动产生装置向盛有粉体材料的毛细管

3、提供周期性振动激励，迫使毛细管振动，引起毛细管内壁与粉体材料相对运动，对管内的粉体材料产生驱动力，使粉体材料从毛细管中流出实现给粉的技术。超声振动微量给粉技术可以实现微细粉体材料的精确控制送给，其工作原理如图1所示。图1 超声振动毛细管微量给粉技术原理示意图要实现振动毛细管微量可控给粉，毛细管的内径R与粉体颗粒最大直径r之间必须满足条件2R/r5，当毛细管内径与粉体颗粒尺寸确定后，给粉速率只与振动参数有关。图2. 实验设备示意图实验中，粉体是沉积到沉积基板上的（图2），通过控制台控制基板的运动，可以实现图形的沉积。控制台的控制指令参见操作手册。4 实验内容(1) 影响沉积效果参数（沉积高度，毛

4、细管直径，基板运动速度）的定性研究。(2) 定点定量给粉沉积。(3) 二维图案的沉积。5 实验步骤5.1 影响沉积效果参数的定性研究。(1) 沉积高度通过调整剪式升降台，将沉积高度分别调整为1mm、5mm、10mm进行点沉积，测量并记录不同沉积高度下点沉积的直径。(2) 毛细管直径保持沉积高度不变，更换不同的毛细管，进行点沉积。测量并记录不同毛细管直径下点沉积的直径。(3) 基板运动速度设定不同的基板运动速度，观察给粉沉积的效果。5.2 定点定量给粉测定沉积速率，根据需要沉积的质量计算沉积时间，编程控制基板运动实现定点定量给粉。5.3 二维图形沉积(1) 学习控制器编程指令(2) 在控制器主界

5、面按F3进入程序管理，按F1进入程序编辑，逐行输入已经编制好的程序。保存程序后，返回主界面。按F1运行刚编制的程序。(3) 检查沉积图案是否和预想效果一致，如不一致，请仔细检查程序。6 分析和思考(1) 试总结出影响超声振动微量给粉效果的参数及其相互关系。(2) 试展望超声振动微量给粉的应用领域。“超声振动微量给粉创新实验”实验报告班级： 学号： 姓名： 组号： 本组人数： 时间： 年 月 日1. 工艺参数对沉积质量的影响1.1沉积高度对沉积质量的影响实验条件：毛细管直径_，超声振动时间 S表1. 沉积高度影响的数据记录编号沉积高度（mm）点沉积直径（）数据记录123平均值1231.2毛细管直径对沉积质量的影响实验条件：沉积高度_mm，超声振动时间 S表2. 毛细管直径的数据记录编号毛细管直径（）点沉积直径（）数据记录123平均值1231.3基板运动速度对沉积质量的影响实验条件：毛细管直径_，沉积高度_mm表3. 基板运动速度影响的实验记录编号基板运动速度（m/s）现象描述1232. 定点定量给粉2.1沉积速率的测量实验条件：毛细管直径_，沉积高度_mm表4. 测定沉积速率的数据记录编号超声振动时间(S)沉积质量（mg）数据记录123平均值1232.2定点定量实验实