3D打印塑性变形惯性控制开关性能分析
2021-06-02徐澍民李伟杰刘向磊陈荷娟
兵器装备工程学报 2021年5期
关键词:变形
徐澍民,李伟杰,刘向磊,陈荷娟
(1.南京理工大学 机械工程学院, 南京 210094;2.中国电子科技集团公司第十三研究所, 石家庄 050051)
引信使用的各种惯性控制开关,主要作用是状态控制。可以作为保险与解除保险、发电或供电、发火等控制的关键部件。通常设计为常开型,勤务处理阶段、发射时开关输出信号线为断开状态,在内弹道、外弹道或终点弹道,弹丸加速或减速飞行产生的各种惯性力,可以使开关的动电极闭合,从而接通各种电路。一般地,引信控制开关都是代加工。随着各种先进制造技术的发展,有精密机械加工技术和MEMS制造技术,特别是MEMS制造工艺受到引信领域的关注和应用。
目前研制的MEMS惯性控制开关,较多的属于准静态开关,由质量块敏感加速度阈值,去驱动电极产生位移,闭合电极。在引信及其他领域已经广泛开展了各种MEMS控制开关的研制,如Jung-Min H等[1]设计了一种低g值的惯性接电开关方案,曹云[2]设计了一种环形万向惯性开关。Zhao等[3]提出一种采用体硅加工工艺研制的MEMS加速度开关。
MEMS制造可以实现纳米级到毫米级微结构加工,工艺要求较高,如UV-LIGA技术,虽然具有很好的化学稳定性和力学性能,可以适合加工结构复杂、深宽比大的微结构,但是,去胶困难,电铸过程中可能会降低层间结合强度,影响开关结构强度。MEMS惯性控制开关研制中存在的电接触失效、运动阻尼和黏着力影响、抗冲击能力和机械强度低、封装和测试难等问题,是影响控制开关性能的关键,若要批量生产MEMS惯性控制开关,目前还没有很好的办法来解决这些问题。……
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