提高计价秤称重传感器稳定性的方法

摘要

提高计价秤称重传感器稳定性的方法,先在铝弹性体贴应变片部位打光及用硝酸抛光,在H3PO4液槽中将铝弹性体带电下槽进行阳极氧化,用乙醇脱水并利用低温等离子体处理,按常规工艺贴应变片,提高了弹性体与应变片之间的粘结强度;在应变片的焊点金属表面涂覆丁胶薄膜,提高传感器防潮、防蚀、密封性能。本发明应用阳极氧化及低温等离子表面处理,防止传感器的零点及灵敏度发生漂移,半年内不稳定度均可在0.03%以下。

说明书

本发明涉及对金属材料的表面处理来提高计价秤称重传感器稳定性的方法。

近年来，我国电子衡器和作为电子称重系统的传感器得到比较大的发展，但要提高测力称重传感器可靠性是一个系统工程，大体上要涉及到弹性体、应变片、弹性体与应变片的粘结、防潮密封以及补偿技术等。由于至今影响测力称重传感器可靠性的关键是弹性体与应变片粘结工艺及防潮密封问题没有很好得到解决，导致有些企业倒闭。

本发明的目的是：设计一种能解决弹性体与应变片粘结工艺及防潮密封问题，提高计价秤称重传感器稳定性的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)铝弹性体贴应变片部位用细砂纸打光；用洗衣粉热水浸泡去油，时间＜20′，用水冲洗后检查0.5′内水膜不破裂；用30％硝酸抛光至出光为止；

2)在浓度为9％～11％(重量比)的H₃PO₄液槽中，槽液温度为25～32℃，电压为12～20V，将铝弹性体带电下槽氧化，处理时间为20′；

3)氧化结束后用水冲洗，间隔时间不超过2.5′；

4)乙醇脱水，吹干，不要用手污染氧化后的弹性体；

5)经处理后的弹性体及应变片应在16小时内按常规工艺贴应变片；

6)在应变片焊点金属表面涂复1～2微米厚的丁胶薄膜。

下面对本发明作详细叙述。

铝是较活泼的金属之一，在室温条件下，会立即氧化生成一层氧化膜。在潮湿的空气中形成的氧化膜较厚，并且会发生腐蚀，这些氧化膜的结构较为松散，强度低，所以自然氧化膜不能有效地起到连结铝合金基体与胶粘结的作用，粘结对表面的要求是与铝合金基体有足够的强度，膜层本身具有较高的内聚强度，不易发生脆裂，利于胶粘剂在基底上润湿并形成机械嵌合或形成化学键，采用阳极氧化方法形成的氧化膜，可以满足以上要求。其工艺方法是：

1)铝弹性体贴应变片部位用细砂纸打光；用洗衣粉热水浸泡去油，时间＜20′，用水冲洗后检查0.5′内水膜不破裂；用30％硝酸抛光至出光为止；

2)在浓度为9％～11％(重量比)的H₃PO₄液槽中，槽液温度为25～32℃(最好为28℃)，电压为12～20V(最好为15V)，将铝弹性体带电下槽氧化，处理时间为20′；

3)氧化结束后用水冲洗，间隔时间不超过2.5′；

4)乙醇脱水，吹干，不要用手污染氧化后的弹性体；

5)经处理后的弹性体及应变片应在16小时内按常规工艺贴应变片；

6)在应变片焊点金属表面涂复1～2微米厚的丁胶薄膜。

为了使铝弹性体与应变片的粘结强度进一步提高，对铝弹性体在进行阳极氧化后，和应变片再经过低温等离子体(如在GP02-Q14型圆筒型高频等离子体刻蚀设备上进行)处理，其工艺方法是：

1)铝弹性体：

将阳极氧化后的铝弹性体放在高频等离子体处理机内，调节电容间隙3m/m，抽真空至1Pa以下，充氧气或空气至160～220Pa(最好为220Pa)，处理时高频功率为160～200W，频率为13.56MHZ，处理时间为5′，铝弹性体温度为70～80℃，阳流160～180mA，栅流5～10mA，进行表面清洁、活化处理；

2)应变片：

应变片放在高频等离子体处理机内，调节电容间隙3m/m，抽真空至1Pa，充氧气或空气至160～220Pa(最好为220 Pa)，处理时高频功率为160～200W，频率为13.56MHZ，处理时间为1～2′，应变片温度为70～80℃，阳流160～180mA，栅流5～10mA，进行表面清洁、活化处理；

3)经高频等离子体处理后的铝弹性体和应变片，应在16小时之内，按常规工艺在铝弹性体上贴应变片，在应变片焊点金属表面涂复1～2微米厚的丁胶薄膜。

铝弹性体充氧气时，阳流160～170mA，栅流5～10mA，时间为5′，测得接触角为4～8°，等离子体颜色为青色；

铝弹性体充空气时，阳流170～180mA，栅流10mA，时间为5′，测得接触角为12°，等离子体颜色为紫红或粉红。

应变片充氧气时，阳流160mA，栅流5mA，时间为1～2′，测得接触角为1°，等离子体颜色为青色；

应变片充空气时，阳流170～180mA，栅流3～10mA，时间为1～2′，测得接触角为5°，等离子体颜色为紫红或粉红。

本发明具有的优点是：

1)对传感器的铝弹性体贴应变片部位进行阳极氧化或再利用低温等离子体技术对铝弹性体及应变片表面进行清洁、活化处理，提高了铝弹性体与应变片的粘结强度；

2)对传感器应变片焊点金属表面涂复丁胶薄膜进行防护，提高传感器防潮、防蚀、密封性能，防止传感器的零点及灵敏度发生漂移，半年内不稳定度均可在0.03％以下。