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微点胶技术在微装配系统的生产与组装中占有重要地位。随着超声波加工、电子束加工、激光加工、光刻加工等精微加工方法的快速发展,微小零部件的尺寸越来越小,随之对点胶量的要求也越来越高。现有的商业点胶机的出胶量一般在微升级,有的能达到纳升量级,由于胶体的粘度、细小的喷嘴、较大的表面力等因素,皮升级的微点胶技术是目前研究的热点和挑战。本文为实现微米级零件的精密装配,设计基于压电原理的微点胶机构,利用压电陶瓷的微位移驱动特性,选取具有合适粘度和表面张力的胶体,使用微喷嘴来实现微量点胶,需要满足胶斑的直径在20μm左右,实现皮升(pL)级点胶量。首先,综述了点胶技术的国内外研究现状;阐述了基于压电原理的点胶系统整体方案设计及工作原理;分析了压电陶瓷管的性能和毛细管内胶体的运动情况;通过对点胶过程的建模和流体动力中无量纲数的分析,得出影响微点胶过程的因素,包括胶体粘度、表面张力、密度、喷嘴直径、毛细管长度、驱动电压参数等。其次,在COMSOL中建立了多物理场耦合仿真分析模型,包括压电设备模型、流固耦合模型与两相流模型。通过设置边界条件,进行网格划分,利用压电设备分析了毛细管内壁的变形,得出毛细管内壁变形与所加电压幅值的关系;利用流固耦合模块分析了出口流速,得到管路长度、电压幅值、胶体粘度等参数对出口流速的影响规律;利用两相流模块演示了胶体的挤出过程,运用多物理场耦合的方法,仿真了胶滴的滴落过程,之后改变喷嘴直径、胶体粘度、表面张力、驱动电压幅值与脉冲宽度等参数,仿真了这些参数对胶滴形成过程的影响;当喷嘴内径20μm时,通过仿真分析得出可分配约20pL的胶体,为后续微点胶实验进行提供参数依据。最后,搭建了基于压电原理的微点胶实验系统,采用聚四氟乙烯管与可更换点胶头进行了微胶滴的分配实验,以仿真分析为基础,采用不同喷嘴直径、胶体粘度、表面张力及驱动电压的幅值与脉冲宽度等参数,通过实验研究了这些参数对微胶滴分配体积的影响;实验结果表明,胶体粘度小于30mPa·s时,可实现约8pL胶滴的分配,胶体粘度100mPa·s时,可实现约33pL胶滴的分配,能够满足pL级需求。