一种超声波换能器的制造方法

技术领域

本发明涉及换能器技术领域，尤其涉及一种超声波换能器的制造方法。

背景技术

现有技术情况下，超声波换能器受自身结构的限制，在生产过程中需要两面灌胶，并且在灌胶前需要先把线缆、压电陶瓷片和超声波换能器壳体固定在一起，这样导致超声波换能器的加工工艺较为复杂且抗腐蚀性差。

发明内容

本发明的目的在于提出一种超声波换能器的制造方法，该超声波换能器的制造方法流程简单，提升了加工良品率。

为实现上述技术效果，本发明实施例的技术方案如下：

本发明一种超声波换能器的制造方法，包括：

S1：将第一胶体倒入一端敞开一端封闭的壳体内；

S2：将压电陶瓷片放入所述壳体内且止抵在所述第一胶体上，排空所述压电陶瓷片与所述第一胶体之间的气泡，等待所述第一胶体固化形成第一胶层；

S3：将第二胶体倒入所述壳体内，且固化所述第二胶体以形成第二胶层。

在一些实施例中，所述第一胶体的固化方法包括：将第一胶体倒入壳体后静置10min-30min。

在一些实施例中，所述第二胶体的固化方法包括：将第二胶体倒入壳体后静置4h-8h。

在一些实施例中，所述第一胶层的厚度为1mm-2mm。

在一些实施例中，所述第二胶层的厚度为6mm-9mm。

在一些实施例中，所述第二胶层的上表面低于所述壳体的敞开端的端面。

在一些具体的实施例中，所述第二胶层的上表面与所述壳体的敞开端的端面之间的距离为1mm-3mm。

在一些实施例中，在步骤S3后还包括：上电检测所述压电陶瓷片的电学性能。

本发明的超声波换能器的有益效果：由于在生产过程中无需对压电陶瓷片的线缆和壳体连接处打胶密封，只需依次倒入第一胶体，将压电陶瓷片放入所述壳体内且止抵在所述第一胶体上，排空所述压电陶瓷片与所述第一胶体之间的气泡，等待所述第一胶体固化形成第一胶层，倒入第二胶体形成第二胶层即可完成超声波换能器的制造，简化了整个超声波换能器的生产工艺，降低了超声波换能器的加工次品率，并且壳体的封闭端相比于第一胶层具有更好的防腐蚀性，从而延长了超声波换能器的使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例的超声波换能器的制造方法的流程示意图。

图2是本发明实施例的超声波换能器的结构示意图。

附图标记：

1、壳体；2、第一胶层；3、压电陶瓷片；4、第二胶层；5、引出线缆。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1描述本发明实施例的超声波换能器的具体结构。

本发明一种超声波换能器的制造方法，包括：

S1：将第一胶体倒入一端敞开一端封闭的壳体1内；

S2：将压电陶瓷片3放入壳体1内且止抵在第一胶体上，排空压电陶瓷片3与第一胶体之间的空气，等待第一胶体固化形成第一胶层2；

S3：将第二胶体倒入壳体1内，且固化第二胶体以形成第二胶层4。

可以理解的是，本发明的壳体1的一端敞开设置，另一端封闭，而压电陶瓷片3设在壳体1内部，由于壳体1并不是两端敞开的结构，因此在生产过程中无需对压电陶瓷片3的线缆和壳体1连接处打胶密封，只需要将第一胶体倒入壳体1内部，将压电陶瓷片3放入壳体1内且止抵在第一胶体上，排空压电陶瓷片3与第一胶体之间的空气，待第一胶体固化形成第一胶层2，然后将压电陶瓷片3放在第一胶层2上，再灌入第二胶体形成第二胶层4即可完成超声波换能器的制造。

与此同时，如果第一胶层2和压电陶瓷片3之间具有气泡，待第二胶层4形成后，整个超声波换能器的内部就存在气泡区域，气泡区域对超声波换能器产生不良影响。而在本发明中，将压电陶瓷片3止抵在第一胶体上后，按压压电陶瓷片3以排出压电陶瓷片3与第一胶层2之间的气泡，避免了超声波换能器的内部出现气泡区域，从而确保超声波换能器能够稳定地工作。

本发明的超声波换能器的制造方法，由于在生产过程中无需对压电陶瓷片3的线缆和壳体1连接处打胶密封，只需依次倒入第一胶体，将压电陶瓷片3放入壳体1内且止抵在第一胶体上，排空压电陶瓷片3与第一胶体之间的空气，等待第一胶体固化形成第一胶层2，倒入第二胶体形成第二胶层4即可完成超声波换能器的制造，简化了整个超声波换能器的生产工艺，降低了超声波换能器的加工次品率，并且壳体1的封闭端相比于第一胶层2具有更好的防腐蚀性，从而延长了超声波换能器的使用寿命。

在一些实施例中，第一胶体的固化方法包括：将第一胶体倒入壳体1、将压电陶瓷片3放入壳体1内且止抵在第一胶体上，排空压电陶瓷片3与第一胶体之间的空气，后静置10min-30min。由此，能够确保第一胶体完全固化，从而避免第一胶体未固化完全导致压电陶瓷片3歪斜的现象发生。这里需要说明的是，第一胶体倒入壳体1后的静置时长可以根据室内温度以及室内湿度等确定，并不限于本实施例的10min-30min。

在一些实施例中，第二胶体的固化方法包括：将第二胶体倒入壳体1后静置4h-8h。由此，能够确保第二胶体完全固化，从而避免第而胶体未固化完全导致第二胶体漏出或者降低第二胶层4对压电陶瓷片3的密封性能的现象发生。这里需要说明的是，第二胶体倒入壳体1后的静置时长可以根据室内温度以及室内湿度等确定，并不限于本实施例的4h-8h。

在一些实施例中，在步骤S3后还包括：上电检测压电陶瓷片3的电学性能。可以理解的是，加工完毕后对压电陶瓷片3进行上电检测能够及时地挑选出次品，从而保证出厂的超声波换能器均为良品，避免用户买到次品的现象发生。

在一些实施例中，第一胶层2的厚度为1mm-2mm。可以理解的是，第一胶层2的厚度过薄会降低对压电陶瓷片3的保护作用，而第一胶层2的厚度过厚则会增大超声波换能器的尺寸，提升超声波换能器的制造成本。在本实施例中，将第一胶层2的厚度控制在1mm至2mm之间，既能较好地保护压电陶瓷片3，又能控制整个超声波换能器的尺寸，从而控制超声波换能器的制造成本。当然，在本发明的其他实施例中，第一胶层2的厚度可以根据实际需要选择，并不限于本实施的1mm-2mm。

在一些实施例中，第二胶层4的厚度为6mm-9mm。可以理解的是，第二胶层4的厚度过薄会降低对压电陶瓷片3的保护作用，并且降低密封性能，而第二胶层4的厚度过厚则会增大超声波换能器的尺寸，提升超声波换能器的制造成本。在本实施例中，将第二胶层4的厚度控制在6mm至9mm之间，既能较好地保护压电陶瓷片3，确保第二胶层4的密封性能，又能控制整个超声波换能器的尺寸，从而控制超声波换能器的制造成本。当然，在本发明的其他实施例中，第二胶层4的厚度可以根据实际需要选择，并不限于本实施的6mm-9mm。

在一些实施例中，第二胶层4的上表面低于容纳腔的敞开端的端面。由此，能够较好地避免第二胶层4划伤或者损坏的现象发生，从而延长整个超声波换能器的使用寿命。

在一些具体的实施例中，第二胶层4的上表面与容纳腔的敞开端的端面之间的距离为1mm-3mm。可以理解的是，第二胶层4的上表面与容纳腔的敞开端的端面之间的距离越小，第二胶层4越容易划伤，距离越大，壳体1占用的空间就越大。在本实施例中，第二胶层4的上表面与容纳腔的敞开端的端面之间的距离为1mm-3mm，既能较好地保护保第二胶层4，又能控制整个超声波换能器的尺寸，从而控制超声波换能器的制造成本。

在一些实施例中，壳体1的横截面为方环形或者圆环形。由此，既能够方便地将压电陶瓷片3放入壳体1内，又方便了灌胶操作。当然，在本发明的其他实施例中，壳体1的横截面的形状可以根据实际需要选择。

在一些实施例中，壳体1为金属件。由此，能够提升壳体1的防腐蚀性能，当然壳体1可以根据实际需要选择其他材质。

实施例：

下面参考图2描述本发明一个具体实施例的超声波换能器及其制造工艺流程。

如图2所示，本实施例的超声波换能器包括壳体1、第一胶层2、压电陶瓷片3和第二胶层4，壳体1具有容纳腔，容纳腔的一端敞开设置，另一端封闭设置，第一胶层2设在壳体1内，压电陶瓷片3设在壳体1内且止抵在第一胶层2上，且第一胶层2的上表面与压电陶瓷片3的下表面紧密贴合，第二胶层4设在壳体1内，且第二胶层4止抵在压电陶瓷片3上。第二胶层4的下表面与压电陶瓷片3的上表面紧密贴合，第二胶层4的上表面低于容纳腔的敞开端的端面。压电陶瓷片3上焊接有引出线缆5，引出线缆5穿过第二胶层4伸出壳体1外部。

本实施例的超声波换能器的制造工艺流程如下：

第一步：将第一胶体倒入壳体1；

第二步：将压电陶瓷片3放入壳体1内且止抵在第一胶体上；

第三步：按压压电陶瓷片3以排出压电陶瓷片3与第一胶层2之间的气泡；

第四步：静置10min-30min后形成第一胶层2；

第五步：将第二胶体倒入壳体1内，静置4h-8h后形成第二胶层4；

第六步：上电检测压电陶瓷片3的电学性能。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。