Способ изготовления полостных пьезоэлементов

и 11 752561 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистических Республик(23) Приоритет 1)М К,аН 011. 41 дарстееннын те СССР по делам изебретени н открытий(43) Опубликовано 30.07 (45) Дата опубликовани сания 30.07.8 2) Авторы изобретения И, Матвеев и Е. И. Новиков(71) Заявитель СОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛОСТНЫХ ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОВ(54 Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в измерительной технике при производстве пьезоэлементов,Известны способы изготовления пьезоэлементов 1. Указанные способы характерны применением металлических пленок, вжигаемых в материал пьезоэлектрика, и соединением его частей с помощью пайки. Изготовленные полостные пьезоэлементы с помощью . описанных способов обладают значительными геометрическими неточностями и сравнительно невысокой прочностью соединения.Известен способ изготовления полостных пьезоэлементов путем создания внутренних каналов 21. Недостаток известного способа состоит в невысоком качестве обработки внутренних полостей.Целью настоящего изобретения является повышение качества обработки внутренних полостей, Указанная цель достигается тем, что изготавливают металлические шаблоны, наружные размеры и качество обработки которых соответствуют заданным параметрам внутренних плоскостей, вращивают пх в пьезоэлектрпк, а при последующей обработке вытравливают вращенные металлические шаблоны, например, с помощью электрохимического травления. Способ включает в себя изготовлениешаблонов из металла, размеры и качествонаружной обработки которых соответствуют заданным параметрам полостей в полостных пьезоэлементах; вращивание внутрьпьезоэлектрика изготовленных шаблонов,например, с помощью известного гидротермального метода армирования пьезоэлектрического кварца на затравку; изготовлеО ние из полученного армированного пьезоэлектрика армированных пьезоэлементов;вытравливание в изготовленных армированных пьезоэлементах вращенных внутрьметаллических шаблонов, например, с по 5 мощью метода электрохимического травления,Поскольку вращиванпе шаблонов производится наращиванием микрочастиц на затравку с малой скоростью переноса (приО близительно 30 - 100 мкм в сутки дляпьезоэлектрического кварца), геометрия икачество прилегающих к шаблону поверхностей пьезоэлектрпка с высокой точностьюповторяют параметры (внешние) металли 5 ческих шаблонов.При вытравливании металлических шаблонов из пьезоэлектрпка применяют кислоты, взаимодействующие только с металлами и не вступающими в реакцию с материО алом пьезоэлектрика.752561 Формула изобретения Составитель В. ВаверТекред А. Камышникова Корректор Н. Федорова Редактор В. Левитов Заказ 1470/19 Изд,405 Тираж 995 Подписное Н 110 Поиск Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 45Сапунова, 2 Т 11 ография, ир. Для проверки способа проводили вращивание армированного пьезоэлектрического кварца гидротермальным методом с применением затравки и ориентироваппо расположенной относительно ее арматуры, вы полненной в вндс заготовленных металлических шаблонов, Из полученного армированного пьезоэлектрического кварца изготовили несколько партий (более трех) по 20 штук в каждой партии армированных 10 пьезоэлементов, имеющих следующие параметры: длина 12 мм+-0,1 мм; ширина 9 мм+.0,1 мм; толщина 0,664 мм+-0,0001 мм; арматура (металлический шаблон) сталь 35 (круглый пруток шлифованный) 83 мм+. 15 -1-0,001 мм, чистота поверхности Ь 12, расположена в центре пьезоэлемента, перпендикулярно главным (большим) граням его.После внешней обработки пьезоэлемента (армированного) вытравили металлический 20 шаблон с помощью раствора соляной кислоты.Параметры полученных описанным способом полостных пьезоэлементов подвергли механическим и электрическим измере ниям. С помощью механических измерительных приборов (с точностью до +0,001 мм) не удалось обнаружить разности в размерах и обработке металлического шаблона (свидетеля) и полученной по лости в пьезоэлементе.С помощью электрических методов измерения установили идентичность размеров и качества обработки шаолона (свидетеля) и полости в пьезоэлементе, Отклонение сос тавило менее -+0,0001 мм.Использование способа изготовления полостных пьезоэлементов обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: повышение качества 40 обработки внутренних полостей полостных пьезоэлементов за счет применения прецезионных шаблонов и метода вращивания их в пьезоэлектрик; сохранение кристаллографической ориентации частей пьезоэле мента, расположенных по разные стороны от полости за счст сохранения монолитной структуры пьезоэлектрика; исключение дефектов в механической обработке (трещин, сколов и т, д.), вносимых механическим инструментом и абразивами при формировании и обработке внутренних полостей, за счет исключения операций долбления, сверления с применением абразивов и ультразвукового инструмента; создание внутренних полостей и каналов, параметры которых невозможно обеспечить другими способами обработки, например, по длине конфигурации, по качеству и точности обработки; повышение производительности труда при изготовлении полостных пьезоэлементов за счет вращивания армированного пьезоэлектрика с заданными параметрам н серийном производстве; снижение стоимости и повышение качества изделий из поло стных пьезоэлементов, имеющих сложные формы внутренних полостей, за счет серийного производства армированного пьезоэлектрика с заданными параметрами. Способ изготовления полостных пьезоэлементов путем создания внутренних каналов, отл и ч а ю щий с я тем, что, с целью повышения качества обработки внутренних полостей, изготавливают металлические шаблоны, наружные размеры и качество обработки которых соответствуют заданным параметрам внутренних полостей, вращивают в пьезоэлектрик, а при последующей обработке вытравливают вращенные металлические шаблоны, например, с помощью электрохимического травления.Источники информации,прпнятыс во внимание при экспсртизе 1. авторское свидетельство СССР ,1 со 296230, кл. Н ОЗН 9/04, 1969.2. Лвторское свидетельство по заявке Мо 2600374, кл. Н 011. 41/22, 1977 (прототип).