CN219838090U - 一种用于解决元件和模具界面粘附性的装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种用于解决元件和模具界面粘附性的装置，涉及热模压成型领域，以解决现有成型后的元件和模具之间的界面粘附而影响元件成型质量和降低模具表面质量的问题。其包括：热压腔室，其内设置有加热组件、温度传感器和下模具，其中，所述加热组件通过所述温度传感器所检测的温度而调整所述热压腔室的温度，所述下模具用于放置热塑性元件；压杆组件，其一端设置有上模具，所述上模具位于所述热压腔室内与所述下模具相匹配，所述压杆组件远离所述上模具的一端延伸出所述热压腔室；力传感器，其设置于所述压杆组件上；竖直驱动组件，其驱动端与所述压杆组件连接，所述竖直驱动组件通过所述力传感器所检测的压力而驱动所述上模具压制或分离所述下模具的热塑性元件。
Description
技术领域
本申请涉及热模压成型领域，特别涉及一种用于解决元件和模具界面粘附性的装置。
背景技术
由于电子和高性能成像***中对精密光学元件的需求不断增加，纳米级元件的成型和制造尤为重要。为了避免传统制造工艺中遇到的困难，如研磨和抛光，人们提出了精密元件热模压成型方法，并很快被广泛用于不同的领域，如数字展览器具、功能性生物材料和无机电子设备，精密元件热模压成型方法能够生产出大批量、高性能和复杂的多尺度特征的元件。
成型后的元件的品质主要难题是元件和模具之间的界面粘附仍是一个悬而未决的问题，元件和模具之间的界面粘附不仅会造成元件难以脱离模具的问题，而且还会造成元件和模具的粘附磨损，即在元件表面引起微孔穴等缺陷，影响了元件的成型质量，并且降低了模具的表面质量，严重缩短了昂贵成本模具的使用寿命。
因此，现有技术存在缺陷，有待改进的发展。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本申请提供用于解决元件和模具界面粘附性的装置，以解决现有成型后的元件和模具之间的界面粘附而影响元件成型质量和降低模具表面质量的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种用于解决元件和模具界面粘附性的装置，其包括：
热压腔室，其内设置有加热组件、温度传感器和下模具，其中，所述加热组件通过所述温度传感器所检测的温度而调整所述热压腔室的温度，所述下模具用于放置热塑性元件；
压杆组件，其一端设置有上模具，所述上模具位于所述热压腔室内与所述下模具相匹配，所述压杆组件远离所述上模具的一端延伸出所述热压腔室；
力传感器，其设置于所述压杆组件上；
竖直驱动组件，其驱动端与所述压杆组件连接，所述竖直驱动组件通过所述力传感器所检测的压力而驱动所述上模具压制或分离所述下模具的热塑性元件。
在一种实现方式中，所述压杆组件包括夹具和压杆，所述夹具的一端与所述力传感器连接、另一端夹持所述压杆，所述压杆远离所述夹具的一端与所述上模具连接。
在一种实现方式中，所述热压腔室内设置有下压板，所述下模具设置于所述下压板上。
在一种实现方式中，所述装置还包括保护气体充气组件，所述保护气体充气组件与所述热压腔室连通，并用于充入保护气体至所述热压腔室内。
在一种实现方式中，所述保护气体充气组件包括充气管和气体输送泵，所述充气管的一端与所述热压腔室连接、另一端与所述气体输送泵连接。
在一种实现方式中，所述充气管内设置有流量计。
在一种实现方式中，所述力传感器靠近所述下模具的一端设置有隔热垫片。
在一种实现方式中，所述装置还包括显示器。
在一种实现方式中，所述加热组件包括若干个电热电阻丝。
在一种实现方式中，所述装置还包括水平驱动组件，所述竖直驱动组件的固定端设置于所述水平驱动组件上，所述水平驱动组件用于驱动所述竖直驱动组件左右移动。
有益效果：本申请通过驱动竖直驱动组件向下运动，从而依次带动工作台和压杆组件向下运动，从而带动上模具向下运动，直至将上模具压制下模具上的热塑性元件，并将上模具与下模具上的多尺度特征的结构转印至热塑性元件的表面上，实现纳-微-宏观的跨尺度加工，并通过驱动竖直驱动组件向上运动，从而依次带动工作台和压杆组件向上运动，从而带动上模具向上运动，直至将上模具与下模具上的热塑性元件分离，无论是上模具与下模具配合以压制加工热塑性元件的表面，还是上模具与热塑性元件分离，均是在热压腔室内进行的；本申请通过力传感器来检测上模具压制热塑性元件表面接触的机械载荷(压制力)和上模具分离热塑性元件表面接触的机械载荷(分离力)，通过温度传感器来检测热压腔室内的温度，在力传感器和温度传感器的检测环境下，本申请在竖直驱动组件的驱动下，驱动上模具与热塑性元件之间的界面接触的机械载荷和移动速率以及调节加热组件对热压腔室内的加热温度和加热时间，通过检测和调节上述参数，最终能够实现成型后的热塑性元件易脱模，且成型质量好，并且不易损坏模具，进而解决热塑性元件与上模具的界面粘附问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不符创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种用于解决元件和模具界面粘附性的装置的结构示意图。
图中：1、热压腔室；2、力传感器；3、工作台；4、下模具；5、热塑性元件；6、上模具；7、下压板；8、充气管；9、夹具；10、压杆；11、上连件；12、隔热垫片。
具体实施方式
本申请提供用于解决元件和模具界面粘附性的装置，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面结合附图，通过对实施例的描述，对申请内容作进一步说明。
如图1所示，本实施例提供了用于解决元件和模具界面粘附性的装置，所述装置包括热压腔室1、压杆组件、力传感器2、工作台3和竖直驱动组件(图中未示出)，其中，热压腔室1内设置有加热组件(图中未示出)、温度传感器(图中未示出)和下模具4，加热组件可以包括若干个电热电阻丝(图中未示出)，其能够将电热转化为热能，所述温度传感器可以为热电偶，其用于检测所述热压腔室1的温度，加热组件可以通过温度传感器所检测的温度而调整热压腔室1的温度，所述下模具4用于放置热塑性元件5，压杆组件的一端设置有上模具6，所述上模具6位于热压腔室1内与所述下模具4相匹配，所述压杆组件远离所述上模具6的一端延伸出所述热压腔室1，力传感器2设置于所述压杆组件上，并用于检测上模具6与热塑性元件5之间的界面接触的机械载荷，其中该机械载荷为上模具6压制热塑性元件5的压力和用于分离压杆组件与热塑性元件5的拉力，工作台3与所述压杆组件远离所述上模具6的一端连接；竖直驱动组件可以包括伺服电机，所述伺服驱动电机的驱动端与所述工作台3连接，并通过力传感器2所检测的压力而驱动所述上模具6上下运动以压制或分离所述下模具4的热塑性元件5，并且可以通过竖直驱动组件调整所述上模具6的移动速率、压制力和分离力。
本实施例通过驱动所述竖直驱动组件向下运动，从而依次带动工作台3和压杆组件向下运动，从而带动上模具6向下运动，直至将上模具6压制下模具4上的热塑性元件5，并将上模具6与下模具4上的多尺度特征的结构转印至热塑性元件5的表面上，实现纳-微-宏观的跨尺度加工，并通过驱动竖直驱动组件向上运动，从而依次带动工作台3和压杆组件向上运动，从而带动上模具6向上运动，直至将上模具6与下模具4上的热塑性元件5分离，无论是上模具6与下模具4配合以压制加工热塑性元件5的表面，还是上模具6与热塑性元件5分离，均是在热压腔室1内进行的。
本实施例通过力传感器2来检测上模具6压制热塑性元件5表面接触的机械载荷(压制力)和上模具6分离热塑性元件5表面接触的机械载荷(分离力)，通过温度传感器来检测热压腔室1内的温度，在力传感器2和温度传感器的检测环境下，本实施例在竖直驱动组件的驱动下，驱动上模具6与热塑性元件5之间的界面接触的机械载荷和移动速率以及调节加热组件对热压腔室1内的加热温度和加热时间，通过检测和调节上述参数，最终能够实现成型后的热塑性元件5易脱模，且成型质量好，并且不易损坏模具，进而解决热塑性元件5与上模具6的界面粘附问题。
如图1所示，在一种实施例中，所述热压腔室1内设置有下压板7，所述下模具4设置于所述下压板7上，所述装置还包括保护气体充气组件，所述保护气体充气组件与所述热压腔室1连通，并用于充入保护气体至所述热压腔室1内，其中，所述保护气体充气组件包括充气管8和气体输送泵(图中未示出)，所述充气管8的一端与所述热压腔室1连接、另一端与所述气体输送泵连接，本实施例通过气体输送泵将保护气体通过充气管8充入至热压腔室1内。
在一种实施例中，所述充气管8内设置有流量计(图中未示出)，本实施例通过设置流量计，用于检测充气管8内的保护气体的流量。
如图1所示，在一种实施例中，所述压杆组件包括夹具9和压杆10，所述夹具9的一端与所述力传感器2连接、另一端夹持所述压杆10，其中，所述夹具9与所述压杆10的连接方式可以为：所述夹具9的一端上开设有环形定位槽(图中未示出)，所述环形定位槽内设置有定位螺纹(图中未示出)，所述压杆10一端的外表面上设置有与所述定位螺纹相对应的外螺纹(图中未示出)，所述压杆10的一端通过外螺纹而锁紧固定于所述环形定位槽内，所述压杆10远离所述夹具9的一端与所述上模具6连接。
如图1所示，在一种实施例中，所述工作台3的下端部还设置有上连件11，所述工作台3通过所述上连件11与所述夹具9连接。
如图1所示，在一种实施例中，所述力传感器2靠近所述下模具4的一端设置有隔热垫片12，本实施例通过在力传感器2上设置隔热垫片12，主要用于防止力传感器2的热损伤，从而保证力传感器2的正常工作。
在一种实施例中，所述装置还包括显示器(图中未示出)，本实施例通过设置显示器，可以在显示器上实时显示热压腔室1内的温度和竖直驱动组件的移动速率、压制力与分离力等。
在一种实施例中，所述装置还包括水平驱动组件(图中未示出)，所述水平驱动组件可以包括移动电机，水平驱动组件用于设置在外部，所述竖直驱动组件的固定端设置于所述水平驱动组件上，本实施例通过驱动所述水平驱动组件左右移动，而依次带动竖直驱动组件、工作台3、压杆组件左右移动，进而带动上模具6左右移动，当本实施例不对热塑性元件5进行压制成型时，可以通过竖直驱动装置将压杆组件和上模具6抽离热压腔室1，并通过水平驱动组件，将所述压杆组件和上模具6移动到空闲的收纳位置处，避免常用空间的占用。
终上所述，本申请提供了一种用于解决元件和模具界面粘附性的装置，所述装置包括热压腔室1、压杆组件、力传感器2、工作台3和竖直驱动组件(图中未示出)，其中，热压腔室1内设置有加热组件、温度传感器和下模具4，加热组件可以包括若干个电热电阻丝，其能够将电热转化为热能，所述温度传感器可以为热电偶，其用于检测所述热压腔室1的温度，加热组件可以通过温度传感器所检测的温度而调整热压腔室1的温度，所述下模具4用于放置热塑性元件5，压杆组件的一端设置有上模具6，所述上模具6位于热压腔室1内与所述下模具4相匹配，所述压杆组件远离所述上模具6的一端延伸出所述热压腔室1，力传感器2设置于所述压杆组件上，并用于检测上模具6与热塑性元件5之间的界面接触的机械载荷，其中该机械载荷为上模具6压制热塑性元件5的压力和用于分离压杆组件与热塑性元件5的拉力，工作台3与所述压杆组件远离所述上模具6的一端连接；竖直驱动组件可以包括伺服电机，所述伺服驱动电机的驱动端与所述工作台3连接，并通过力传感器2所检测的压力而驱动所述上模具6上下运动以压制或分离所述下模具4的热塑性元件5，并且可以通过竖直驱动组件调整所述上模具6的移动速率、压制力和分离力。本申请通过驱动所述竖直驱动组件向下运动，从而依次带动工作台3和压杆组件向下运动，从而带动上模具6向下运动，直至将上模具6压制下模具4上的热塑性元件5，并将上模具6与下模具4上的多尺度特征的结构转印至热塑性元件5的表面上，实现纳-微-宏观的跨尺度加工，并通过驱动竖直驱动组件向上运动，从而依次带动工作台3和压杆组件向上运动，从而带动上模具6向上运动，直至将上模具6与下模具4上的热塑性元件5分离，无论是上模具6与下模具4配合以压制加工热塑性元件5的表面，还是上模具6与热塑性元件5分离，均是在热压腔室1内进行的。本申请通过力传感器2来检测上模具6压制热塑性元件5表面接触的机械载荷(压制力)和上模具6分离热塑性元件5表面接触的机械载荷(分离力)，通过温度传感器来检测热压腔室1内的温度，在力传感器2和温度传感器的检测环境下，本实施例在竖直驱动组件的驱动下，驱动上模具6与热塑性元件5之间的界面接触的机械载荷和移动速率以及调节加热组件对热压腔室1内的加热温度和加热时间，通过检测和调节上述参数，最终能够实现成型后的热塑性元件5易脱模，且成型质量好，并且不易损坏模具，进而解决热塑性元件5与上模具6的界面粘附问题。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于解决元件和模具界面粘附性的装置，其特征在于，包括：
热压腔室，其内设置有加热组件、温度传感器和下模具，其中，所述加热组件通过所述温度传感器所检测的温度而调整所述热压腔室的温度，所述下模具用于放置热塑性元件；
压杆组件，其一端设置有上模具，所述上模具位于所述热压腔室内与所述下模具相匹配，所述压杆组件远离所述上模具的一端延伸出所述热压腔室；
力传感器，其设置于所述压杆组件上；
竖直驱动组件，其驱动端与所述压杆组件连接，所述竖直驱动组件通过所述力传感器所检测的压力而驱动所述上模具压制或分离所述下模具的热塑性元件。
2.根据权利要求1所述的用于解决元件和模具界面粘附性的装置，其特征在于，所述压杆组件包括夹具和压杆，所述夹具的一端与所述力传感器连接、另一端夹持所述压杆，所述压杆远离所述夹具的一端与所述上模具连接。
3.根据权利要求1所述的用于解决元件和模具界面粘附性的装置，其特征在于，所述热压腔室内设置有下压板，所述下模具设置于所述下压板上。
4.根据权利要求1所述的用于解决元件和模具界面粘附性的装置，其特征在于，所述装置还包括保护气体充气组件，所述保护气体充气组件与所述热压腔室连通，并用于充入保护气体至所述热压腔室内。
5.根据权利要求4所述的用于解决元件和模具界面粘附性的装置，其特征在于，所述保护气体充气组件包括充气管和气体输送泵，所述充气管的一端与所述热压腔室连接、另一端与所述气体输送泵连接。
6.根据权利要求5所述的用于解决元件和模具界面粘附性的装置，其特征在于，所述充气管内设置有流量计。
7.根据权利要求1所述的用于解决元件和模具界面粘附性的装置，其特征在于，所述力传感器靠近所述下模具的一端设置有隔热垫片。
8.根据权利要求1所述的用于解决元件和模具界面粘附性的装置，其特征在于，所述装置还包括显示器。
9.根据权利要求1所述的用于解决元件和模具界面粘附性的装置，其特征在于，所述加热组件包括若干个电热电阻丝。
10.根据权利要求1所述的用于解决元件和模具界面粘附性的装置，其特征在于，所述装置还包括水平驱动组件，所述竖直驱动组件的固定端设置于所述水平驱动组件上，所述水平驱动组件用于驱动所述竖直驱动组件左右移动。
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