用于控制透明有机材料导光面板字符发光区域的阻光方法

摘要

本发明涉及一种用于控制透明有机材料导光面板字符发光区域的阻光方法，其特征在于：将不透明的有机材料镶件通过超声波焊接的方式，熔融焊接在透明有机材料导光面板上，利用不透明材料结构对透明材料结构的分割，实现对导光面板发光区域，发光颜色及发光字符的控制。该发明的优点：工艺方法简单实用，能够增加镶件的牢度以及可靠性，同时降低了镶件与导光面板隔光槽之间的尺寸匹配要求，提高了生产效率，并对产品的抗环境影响能力有了极大的提升，进一步提高了产品品质。

说明书

技术领域

本发明属于有机材料导光面板的隔光及阻光工艺方法，具体涉及一种用于控制透明有机材料导光面板字符发光区域的阻光方法，特别是针对飞机操纵导光面板发光区域及颜色的控制。

技术背景

飞机及其他武器系统的操纵面板在夜视或光线较暗的情况下，为了标识不同类型的指示信息，导光面板上需要有不同照明颜色的指示块。但由于驾驶舱空间较小，为避免信息块之间的相互串光，影响飞行员或操纵人员的判断，导光面板的信息块必须设计镶件进行阻光处理。目前在武器系统操纵面板分为两种，一种是在不透明的金属导光面板上，镶嵌透光有机材料作为隔光处理方案。另外一种是在透明有机材料上镶嵌隔光材料进行阻光。两种方案相比，第一种方案的导光面板结构强度高，但重量较大。第二种方案结构强度小，但重量轻。所以，在系统设计时，会根据部件操纵部件的强度需要选择材料。但是，无论是第一种隔光方案还是第二种隔光方案，按照目前的镶嵌工艺，都存在一定的缺陷。主要表现在镶嵌质量不好，对配合尺寸要求十分严苛，效率较低等几个方面。尤其是第二种方案，由于导光面板与隔光镶件主要依靠粘结剂的粘合，耐环境性能较差，在高低温及振动环境下，隔光镶件易产生细微的色印及裂纹等质量问题，存在漏光，串光等现象，对装备系统的操控性能造成了较为严重的影响。

发明内容

本发明提供一种用于控制透明有机材料导光面板字符发光区域的阻光方法，能够提高产品质量及生产效率，降低加工精度要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样实现的：一种用于控制透明有机材料导光面板字符发光区域的阻光方法，其特征在于：将不透明的有机材料镶件通过超声波焊接的方式，熔融焊接在透明有机材料导光面板上，利用不透明材料结构对透明材料结构的分割，实现对导光面板发光区域，发光颜色及发光字符的控制。

根据本发明的具体实施例，所述导光面板由有机透明材料构成，其导光表面设有阻光槽，阻光槽的形状为沟槽型，将第一镶件熔融焊接在透明材料导光面板内，所述第一镶件为不透明的有机材料，其形状大小和导光面板上的阻光槽相配合，在所述第一镶件的背面开设隔光灯孔，并在隔光灯孔的侧壁涂设隔光漆层。第一镶件的底部设有与导光面板阻光槽相配合的定位槽，所述第一镶件通过定位槽搁置在导光面板的阻光槽上，利用超声焊接机将镶件压入导光面板的阻光槽内，超声焊接机依靠高频振动熔融导光面板与第一镶件的结合面，使两者熔融后结合在一起。在所述第一镶件内再加工出一槽孔，将第二镶件通过超声波焊接的方式，熔融焊接在第一镶件内，所述第二镶件为有色有机玻璃，第二镶件的底部也设有与第一镶件内槽孔相配合的定位槽，所述第二镶件通过定位槽搁置在第一镶件的槽孔上，利用超声焊接机将镶件压入第一镶件的槽孔内，超声焊接机依靠高频振动熔融第一镶件与第二镶件的结合面，使两者熔融后结合在一起。

优选地，所述镶嵌配合完毕的导光面板经铣削打磨透光面后，可按照传统导光面板的生产方式进行处理，达到主背景照明隔光及指示模块相互隔光的目的。

本发明利用超声波焊接熔合技术及镶件结构设计，实现在透明有机材料导光面板上字符及指示信息的隔光处理，提高产品质量及生产效率，降低加工精度要求。本发明的优点：配合导光面板的设计及制作工艺，实现在透明有机材料导光面板上实现特定区域特定颜色照明，不产生相互串光，且工艺方法简单，大大提高了原有隔光工艺方法的质量，同时降低了对零件尺寸加工精度的要求，简化了生产流程，同时减少耗材，能极大的提高劳动生产效率。 

附图说明

    图1导光面板导光照明及隔光照明结构示意图，其中图1a为导光面板的平面示意图，图1b为该导光面板的剖视图。

    图2为本发明的具体实施方式1的镶嵌结构示意图，其中图2a为超声波焊接前的示意图，图2b为超声波焊接后经隔光处理的示意图。

图3为本发明的具体实施方式2的镶嵌结构示意图，其中图3a为超声波焊接前的示意图，图3b为超声波焊接后经隔光处理的示意图。

具体实施方式

图1为导光面板导光照明及隔光照明原理。通过图1可知，透明有机材料导光面板的原理是，通过照明电路上的光源，照亮导光面板表面阻光漆层（面漆）蚀刻出透光字符，阻光镶件则呈井字型穿透导光板厚度方向，将需要隔光的字符阻隔起来。图中：1、透明有机材料导光面板2、照明印制电路板3、照明光源4、透明有机材料5、透光漆层6、阻光漆层7、刻印字符8、阻光镶件。

图2则为本发明的隔光工艺方法具体实施方式1示意图。该工艺方法是这样实现的，其特征在于：所述导光面板1由有机透明材料构成，导光面板1根据控制板显示字符的照明设计需要，在表面设有阻光槽9，阻光槽9的形状为沟槽型，沟槽有一定深度，约为整个导光面板厚度的1/3-2/3左右，但不完全贯穿整个导光体。 

所述第一镶件10为不透明的有机材料，其形状大小和导光面板上的阻光槽一致，在平面方向及高度方向，尺寸有少量的过盈，一般第一镶件10的宽度大于相对应的阻光槽宽度0.1~0.2mm，高度大于阻光槽0.05~0.1mm。另外，第一镶件10的底部焊接面的边界处有与导光面板镶嵌位置即阻光槽9对应的定位槽11，所述第一镶件下端侧面向内凹陷0.1~0.15mm，形成定位槽11。

所述导光面板及第一镶件的粘合依靠超声波焊接的方式，实现结合面的熔合连接。即，第一镶件通过定位槽放置在导光面板的阻光槽上，超声焊接机的压头在一定频率、一定压力下在短时间内依靠高频振动熔融导光面板与镶件的结合面，使两者通过物理化学变化充分熔融在一起。超声波焊接机压头自带压力，时间、频率及压力大小需要根据第一镶件的尺寸进行计算或实验得出，该技术为本领域的现有技术，在此不再赘述。

然后再在第一镶件的背面打设隔光灯孔12、并涂上隔光漆层13，打隔光灯孔的大小要大于隔光字符的尺寸，并使隔光灯孔两侧的隔光用第一镶件的壁厚大于1mm。

所述导光面板按照设计要求在超声波焊接机的协助下，在相应位置镶嵌好相应的镶件后，导光面板按照正常的生产流程进行表面铣削、打磨、清洗、喷漆、光刻、装配等工艺，形成如图1所示的具有隔光功能的导光面板。

图3则为本发明的隔光工艺方法具体实施方式2示意图。该工艺方法是这样实现的，其特征在于：所述导光面板1由有机透明材料构成，导光面板1根据控制板显示字符的照明设计需要，在表面设有阻光槽9，阻光槽9的形状为沟槽型，沟槽有一定深度，但不完全贯穿整个导光体。 

所述第一镶件10为不透明的有机材料，其形状大小和导光面板上的阻光槽9一致，在平面方向及高度方向，尺寸有少量的过盈，第一镶件的宽度大于相对应的阻光槽宽度0.1~0.2mm，高度大于阻光槽0.05~0.1mm。另外，第一镶件的底部焊接面的边界处有与导光面板镶嵌位置即阻光槽对应的定位槽，所述第一镶件下端侧面向内凹陷0.1~0.15mm，形成定位槽。

所述第一块镶件10利用超声波焊接工艺与导光面板相应阻光槽9连接。超声波焊接接后，在第一块镶件10上再加工出1~2mm深的槽孔14。

所述第二块镶件15为有一定透明度的有机材料如有色有机玻璃，其形状大小和第一块镶件10上的槽孔14一致，在平面方向及高度方向，尺寸有少量的过盈。另外，第二块镶嵌焊接件的焊接面的边界处有与第一块镶件镶嵌位置对应的定位槽16。

所述第一块镶件10及第二块镶件15的粘合依靠超声波焊接的方式，实现结合面的熔合连接。

所述导光面板按照设计要求在超声波焊接机的协助下，在相应位置镶嵌好相应的镶件后，导光面板按照正常的生产流程进行表面铣削、打磨、清洗、喷漆、光刻、装配等工艺，形成如图1所示的具有隔光功能的导光面板。

以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。