[其他]壓電陶瓷晶片切割機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000000706
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100706B
• 公開（公告）日: 1987-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱儒良;陳貴陽;沈志華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院東海研究站
• 代理公司: 中國科學(xué)院上海專利事務(wù)所
• 代理人: 張學(xué)琦

一種壓電陶瓷晶片切割機(jī)，它包括一高速電動機(jī)，帶動一由兩塊凹凸形的輕金屬夾板所固定的金剛石砂輪薄刀片，和一低速馬達(dá)，帶動一固定凸面形模塊的平移回轉(zhuǎn)架。它可以將各種不同曲率半徑的晶片根據(jù)需要進(jìn)行精密切割、加工、尤其可用以加工Ｂ型超聲線陣探頭的壓電晶片，或相控陣超聲探頭的壓電晶片，或?qū)ζ渌哂捕炔牧希鐚毷冗M(jìn)行切割。本裝置結(jié)構(gòu)簡單、合理，加工速率高，且造價(jià)低廉。

本發(fā)明是一種壓電陶瓷晶片切割機(jī)。

在制造超聲成像各種探頭時(shí)，需要將壓電陶瓷晶片精密分割成很小的陣元，以形成超聲成像換能器基陣，在超聲成像裝置中，其工作頻率往往達(dá)幾兆赫，換能器基陣中的陣元很小，加工精度很高，為了使超聲探頭具有良好的聲學(xué)性能，其重要措施之一是將壓電陶瓷晶片用機(jī)械分割法將相鄰換能器陳元分離，現(xiàn)在切割晶體等材料一般采用內(nèi)園切割機(jī)，它可以將棒形晶體切斷成薄圓片（1），（參考：公開特許公報(bào)昭和55-62743）但對切割特殊要求的壓電晶片還要專門的切割裝置。

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種可以將各種不同曲率半徑的晶片根據(jù)需要進(jìn)行精密切割、加工的裝置。尤其可以加工B型超聲線陣探頭的壓電晶片，也可加工相控陣超聲探頭的壓電晶片。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：它包括一個變速電動機(jī)（1），一個金剛石砂輪刀基座（2），一片金剛石砂輪薄刀片（3），一個冷卻泵系統(tǒng)（6），其特征在于：有一低速馬達(dá)（5），帶動一平移回轉(zhuǎn)架（4），和一個固定在平移回轉(zhuǎn)架上的凸面形模塊（7）;其金剛石砂輪轉(zhuǎn)薄刀片（3）由兩塊凹凸形的輕金屬夾板（9）所固定。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、合理，可以對各種不同曲率的晶體進(jìn)行精密切割，加工速率高，且造價(jià)低廉并能廣泛應(yīng)用于其他高硬度材料-如寶石等的切割。

本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合附圖予以詳細(xì)描述：

圖中，高速電動機(jī)（1）與一金剛石砂輪刀基座（2）固定在一冷卻系統(tǒng)（6）箱殼上。金剛石薄刀片（3）是裝置在金剛石砂輪刀基座（2）中的高速軸承的一端，高速軸承在高速電動機(jī)驅(qū)動下，作高速轉(zhuǎn)動，將曲面形的壓電陶瓷晶片（8）用粘結(jié)劑粘結(jié)在凸面形模塊（7）上，然后將模塊固定在平移回轉(zhuǎn)架（4）上，平移回轉(zhuǎn)架可以沿X方向作平移轉(zhuǎn)動，平移回轉(zhuǎn)架在低速馬達(dá)（5）驅(qū)動下低速旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一周，曲面形壓電晶片便被切割一次，每次切割后，接著移動平移回轉(zhuǎn)架，移動必須在下一次切割前完成，然后進(jìn)行第二次切割。

金剛石砂輪刀基座可沿Y方向移動，切割深度和切割間距可以自由控制。在切割過程中，由冷卻系統(tǒng)供液冷卻。

平移回轉(zhuǎn)架上的凸面形模塊（7），可根據(jù)要切割的各種不同曲率的晶片而隨意調(diào)換。模塊的曲率半徑與晶片的內(nèi)曲面半徑相等。

所發(fā)明的壓電陶瓷切割機(jī)所用的金剛石薄刀片，刀刃是在外圓周上的，刀片是由兩片凹凸形輕金屬夾板固定起來的，輕金屬材料，采用鋁或鈦合金。

所發(fā)明的壓電陶瓷切割機(jī)要求刀片的轉(zhuǎn)速至少大于10000轉(zhuǎn)/分，平移回轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速在60～80轉(zhuǎn)/分之間，所用的金剛石砂輪刀片的厚度為0.03毫米～0.07毫米之間，利用所發(fā)明的壓電陶瓷切割方法作適當(dāng)改進(jìn)后，實(shí)現(xiàn)數(shù)控切割，也可以實(shí)現(xiàn)對平面形壓電晶片和其他高硬度材料，如寶石等進(jìn)行切割。