高精度四極桿組件填膠工藝方法

張明，汪洋，楊國(guó)民

(中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所超精密加工實(shí)驗(yàn)室，四川綿陽(yáng) 621900)

高精度四極桿組件填膠工藝方法

張明，汪洋，楊國(guó)民

(中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所超精密加工實(shí)驗(yàn)室，四川綿陽(yáng) 621900)

對(duì)高精度四極桿組件中填膠的相關(guān)工藝進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，描述了膠的特性、填膠的方式、填膠工裝。通過(guò)填膠實(shí)驗(yàn)對(duì)高精度四極桿組件填膠工藝進(jìn)行了一定探索，取得了一定成效。

四極桿;定位膠;填膠工藝

四極桿組件是四極質(zhì)譜儀的核心功能部件，其組件制造和裝配有較高的幾何精度要求，長(zhǎng)度為150 mm的4根桿裝配完畢后桿之間的平行度優(yōu)于3 μm。

圖1 四極桿組件示意圖

圖1為四極桿的結(jié)構(gòu)示意圖，極桿材料為不銹鋼或金屬鉬，極座材料為絕緣陶瓷，極座與極桿之間靠螺釘連接。由于零件加工精度有限，光靠螺釘將它們連接很難達(dá)到裝配精度要求，因此在螺釘將極桿、極座連接調(diào)整到位后，在空隙地方填充一層定位膠。定位膠既起到定位作用，又起到黏接作用。

1 定位膠的選擇及性能要求

定位膠在此環(huán)境下的主要使用指標(biāo)為:可黏性、真空環(huán)境使用性能、高溫環(huán)境使用性能、熱收縮率、抗壓 (拉伸)強(qiáng)度、固化工藝性等。選擇如下兩種定位膠進(jìn)行實(shí)驗(yàn):北京天山新材料技術(shù)公司定位膠121;北京天山新材料技術(shù)公司定位膠TS355(兩種膠按照一定比例配合調(diào)試)。TS355定位膠性能參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 TS355定位膠性能參數(shù)

2 填膠方式

極桿、極座位置調(diào)整好后填膠，即在極桿與極座位置調(diào)整好后，螺釘連上但不帶力，然后添膠，膠固化后再擰緊螺釘。

主要試驗(yàn)以下3種方式:

(1)點(diǎn)方式填膠。將極桿和極座連接好后，使用注射器 (或制作專用工裝)將膠點(diǎn)在桿和座的邊緣 (圖2)，此步驟要試驗(yàn)點(diǎn)不同量的膠和不同的排布方式對(duì)連接性能的影響。

(2)線方式填膠。將極桿和極座連接好后，使用注射器將膠沿桿和座的邊緣相交線整圈布置 (圖3)，此步驟要試驗(yàn)點(diǎn)不同量的膠對(duì)連接性能的影響。

(3)面方式填膠。在極桿和極座的整個(gè)接觸面填膠。采用注入膠的方式填充，方式為在連接螺釘上用電火花打孔 (直徑為0.2 mm)通過(guò)注射形式將膠填在極桿、極座之間，如圖4所示。極桿、極座的間隙控制在0.01～0.1 mm:

圖2 點(diǎn)填膠位置

圖3 線填膠方式

圖4 面填膠方式

連接好前填膠。先將膠涂抹在桿、座連接面之間，再擰緊極桿與極座，將多余的膠用潔凈布沾丙酮清除干凈，待膠固化后完成裝配。

最后經(jīng)過(guò)注膠工藝實(shí)驗(yàn)，面局部填膠方式能滿足黏接強(qiáng)度要求，填膠間隙在0.1 mm左右。

3 注膠方式

由于TS355膠呈糊狀，注膠時(shí)有一定困難，用注射器進(jìn)行膠的注入，但注入時(shí)仍有一定困難，設(shè)計(jì)圖5所示的注膠工裝進(jìn)行注膠實(shí)驗(yàn)。

圖5 注膠工裝示意圖

4 注膠實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

經(jīng)過(guò)上述分析，采用注射器面填膠方式進(jìn)行注膠，如圖6所示，填膠厚度約為0.1 mm，經(jīng)過(guò)24 h固化后，發(fā)現(xiàn)定位膠121黏接性能稍差，定位膠TS355黏接效果穩(wěn)定。

圖6 定位膠填充圖片

【1】王理，劉志欣.四極桿高溫穩(wěn)定性的研究［J］.分析儀器，1995(1):65－68.

【2】陳亞菊，尹玉生.定位膠結(jié)構(gòu)定位在機(jī)床裝配技術(shù)中的應(yīng)用分析［J］.現(xiàn)代機(jī)械，2009(3):36－39.

【3】宋明寬，尹玉生，陳亞菊.高精度定位膠在重型機(jī)床中的應(yīng)用［J］.制造技術(shù)與機(jī)床，2011(11)137－138.

TH14

A

1001－3881(2014)8－157－2

10.3969/j.issn.1001－3881.2014.08.050

2013－03－14

國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)資金資助 (2011YQ130043)

張明 (1982—)，男，工程師，主要從事機(jī)床故障診斷與維修、機(jī)械裝配等工作。E－mail:0198222004@ 163.com。