一种基于真空镀膜的圆感应同步器屏蔽层结构的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于真空镀膜的圆感应同步器屏蔽层结构的制备方法。圆感应同步器的定转子由基板、绝缘层和绕组组成，为了屏蔽电磁干扰，提高测角精度，在转子表面需镀屏蔽层。本发明专利是将环氧树脂层和真空镀膜层构成屏蔽层，能够解决屏蔽层在热真空环境下鼓泡的缺点，具有较高的可靠性。

权利要求

1.一种基于真空镀膜的圆感应同步器屏蔽层结构的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）涂第一层环氧树脂胶，用酒精和乙醚混合液清洗转子表面，在绕组铜皮上涂环氧树脂胶，然后将涂好环氧树脂胶的转子放置在真空箱；胶层涂覆位置应为：绕组铜皮的内圈到外圈，保护圆感应同步器转子的径向金属安装面、外圆柱面及内孔安装面；

2）环氧树脂胶固化，在室温下使胶层固化，时间≥48小时；

3）磨环氧树脂胶层，等胶干之后，在磨床上将环氧胶层磨平，磨削胶层厚度控制在

0.02～0.04mm；

4）涂第二层环氧树脂胶，在磨平的环氧树脂胶层上浇稀释的环氧树脂胶，用台式匀胶机将胶层甩平，然后放置于真空箱半小时；第二层的环氧胶厚度控制在0.02～0.04mm；胶层涂覆位置应为：绕组铜皮的内圈到外圈，保护圆感应同步器转子的径向金属安装面、外圆柱面及内孔安装面；两层环氧树脂胶总厚度控制在0.08mm以内；

5）环氧胶固化，胶层固化时间≥48小时；

6）镀氧化硅，等环氧胶干之后，在胶层上面镀氧化硅，厚度控制为0.001～0.003mm；膜层位置应为：绕组铜皮的内圈到外圈，保护圆感应同步器转子的径向金属安装面、外圆柱面及内孔安装面；

7）镀导电层铝膜，在氧化硅上面再镀一层铝，厚度控制为0.001～0.003mm；膜层位置应为：覆盖转子绕组的整个平面，且保护转子的外圆柱面及内孔安装面；

8）镀保护层氧化硅，在铝层上镀氧化硅，厚度控制为0.001～0.003mm。

说明书

一种基于真空镀膜的圆感应同步器屏蔽层结构的制备方法

技术领域

[0001] 本发明专利涉及一种圆感应同步器屏蔽层结构的制备方法，尤其是涉及一种在航天环境中使用的基于真空镀膜的圆感应同步器的屏蔽层结构的制备方法。

背景技术

[0002] 感应同步器是一种角位移传感器，是一种多极感应元件。由于多极结构对误差起补偿作用，所以元件具有很高的精度。感应同步器按其运动方式的不同，分旋转式和直线式两种，前者用来检测旋转角度，后者用来检测直线位移。其结构都包括固定和运动两部分。对旋转式分别称定子和转子；对直线式，则分别称为定尺和滑尺。

[0003] 感应同步器有耐恶劣环境，测量精度高，寿命长，成本低，安装方便，运行速度快，稳定可靠等优点。所以感应同步器的应用领域广，遍及航天、航空、机械制造、精密仪器、计量等部门。圆感应同步器可以测量整个圆周内的任意角度，常用于数显转台、数控转台、陀螺平台、火炮控制、导航制导、雷达天线、经纬仪等。

[0004] 为了屏蔽电磁干扰，提高测角精度，在圆感应同步器转子表面需镀屏蔽层。在某航天系统应用中，感应同步器精度要求高，屏蔽层的影响显著，因此屏蔽层质量的好坏至关重要。

[0005] 传统方法屏蔽层用铝箔或铝膜做成，用绝缘环氧胶将铝箔贴到转子绕组上。由于铝箔厚度为0.1mm，而定子与转子之间间隙为0.2mm。由于其间气隙的变化要影响到电磁耦合度的变化，因此气隙一般必须保持在0.2±0.05mm的范围内。在严酷的高真空与恶劣的高低温环境下，铝箔容易因环氧胶起气泡而鼓起、脱落，造成同步器转子与定子短路，导致感应同步器失效，最终导致航天系统失效。如下图2和图3分别是胶接铝箔后的圆感应同步器转子与铝箔损坏后的圆感应同步器转子。

[0006] 所以传统的屏蔽层结构无法满足某航天系统的真空环境要求，需要针对屏蔽层的结构展开深入研究。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种基于真空镀膜的圆感应同步器屏蔽层结构的制备方法，解决圆感应同步器在航天环境中使用的技术问题。

[0008] 当前某航天系统对圆感应同步器的精度要求越来越高，为了适应航天系统的真空环境要求，更好的满足航天系统要求，进行了对圆感应同步器的屏蔽层结构的研究。并且做了一系列试验对该结构进行了验证测试。试验结果表明，圆感应同步器镀膜前与镀膜后的精度没有改变，屏蔽层粘附良好，新的结构稳定可控。

[0009] 圆感应同步器的定转子都由基板、绝缘层和绕组构成。基板成环型，材料为硬铝、不锈钢或玻璃。绕组用铜做成，厚度在0.05mm左右。在转子绕组的表面镀由环氧树脂层2和真空镀膜层组成的屏蔽层，其中真空镀膜层由氧化硅绝缘层3、铝膜4、氧化硅保护层5构成，镀完膜后的转子绕组结构如图1所示。

[0010] 所述的环氧树脂层2的厚度在0.08mm以内。

[0011] 所述的氧化硅绝缘层3、铝膜4和氧化硅保护层5的厚度均为0.001mm~0.003mm。

附图说明

[0012] 图1为圆感应同步器转子绕组镀膜示意图，其中：1为转子绕组，2为环氧树脂层，3为氧化硅绝缘层，4为铝膜，5为氧化硅保护层。

[0013] 图2为胶接铝箔后的圆感应同步器转子。

[0014] 图3为铝箔损坏后的圆感应同步器转子。

[0015] 图4为镀膜后的圆感应同步器转子。

具体实施方式

[0016] 经过长时间的反复试验，最终屏蔽层的制作步骤确定如下：

[0017] 1.涂第一层环氧树脂胶。用酒精和乙醚混合液清洗转子表面，在绕组铜皮上涂环氧树脂胶，然后将涂好环氧树脂胶的转子放置在真空箱。胶层涂覆位置应为：绕组铜皮的内圈到外圈，保护圆感应同步器转子的径向金属安装面、外圆柱面及内孔安装面。

[0018] 2.环氧树脂胶固化。在室温下使胶层固化，时间≥48小时。

[0019] 3.磨环氧树脂胶层，等胶干之后，在磨床上将环氧胶层磨平，磨削胶层厚度控制在0.02～0.04mm。

[0020] 4.涂第二层环氧树脂胶，在磨平的环氧树脂胶层上浇稀释的环氧树脂胶，用台式匀胶机将胶层甩平，然后放置于真空箱半小时。第二层的环氧胶厚度控制在0.02～0.04mm。胶层涂覆位置应为：绕组铜皮的内圈到外圈，保护圆感应同步器转子的径向金属安装面、外圆柱面及内孔安装面。两层环氧树脂胶总厚度控制在0.08mm以内。

[0021] 5.环氧胶固化。胶层固化时间≥48小时。

[0022] 6.镀氧化硅，等环氧胶干之后，在胶层上面镀氧化硅，厚度控制为0.001～0.003mm。膜层位置应为：绕组铜皮的内圈到外圈，保护圆感应同步器转子的径向金属安装面、外圆柱面及内孔安装面。

[0023] 7.镀导电层铝膜，在氧化硅上面再镀一层铝，厚度控制为0.001～0.003mm。膜层位置应为：覆盖转子绕组的整个平面，且保护外圆柱面及内孔安装面。

[0024] 8.镀保护层氧化硅，在铝层上镀氧化硅，厚度控制为0.001～0.003mm。

[0025] 以上1到8步中，涂层、镀膜的厚度和位置应严格控制。

[0026] 针对制作工艺进行了反复试验研究，且镀膜后对膜层做了一系列试验均合格，如高低温试验、湿度试验、热真空试验、粘着力测试试验。同时镀膜前后对圆感应同步器的各项指标如绝缘电阻、同步器精度及同步器重复精度进行了测试对比。各项指标对比如下表1所示。图4为镀膜之后的圆感应同步器转子。试验结果表明，圆感应同步器镀膜前与镀膜后的精度没有改变，屏蔽层粘附良好，新的结构稳定可控。

[0027] 表1镀膜前、后各项指标对比

[0028]