[发明专利]一种聚酰亚胺膜雾化片微孔加工方法

说明书

本发明涉及雾化片加工技术领域，公开一种聚酰亚胺膜雾化片微孔加工方法，包括以下步骤：(1)用激光对聚酰亚胺膜进行打孔，所述激光的脉冲能量为0.9J、脉冲个数为3个/秒、脉冲宽度为1.1ms，重复频率为45Hz、离焦量为+0.5mm；(2)打孔后，测量上孔径d1、下孔径d2、孔深h，则孔的锥度α＝arctan[(d1‑d2)/h]。本发明以聚酰亚胺膜材料作为材料，采用正交实验法，进行脉冲打孔实验研究，系统分析工艺参数：脉冲能量、脉冲个数、脉冲宽度，重复频率、离焦量五个因素，对微孔形成质量、孔径和锥度的影响程度，得出激光打孔的最优工艺组合参数。

技术领域

本发明涉及雾化片加工技术领域，具体地说是一种聚酰亚胺膜雾化片微孔加工方法。

背景技术

雾化片是雾化器的核心部件，用于将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾，从而产生雾化并从雾化片的微孔喷出。雾化片有多个微孔，微孔大多为锥形结构，其锥角的大小对雾化后的液滴大小以及整个雾化过程的稳定性有着决定性影响。

雾化片微孔的加工方法有激光烧蚀或化学刻蚀。微米级的微孔加工，通常选择激光加工，一是使用红外激光，将材料表面的物质加热汽化，以除去材料，但其加工的微孔直径至少有4μm；二是使用紫外激光，直接将材料的分子键打断，使分子脱离物体，其加工的是纳米级微孔，但锥度极小。

目前对聚酰亚胺膜雾化片激光打孔的各个影响参数，大多数只是单独的考虑一两个因数。如中国专利CN106493032A公开一种复合雾化片及其制作方法，其激光打孔限定了、脉冲个数、脉冲能量三个因素。中国专利CN111390393A公开一种激光加工雾化片微孔的方法，其激光打孔限定了激光脉宽、重复频率，待加工的锥孔段103的每一层的直径为d、孔深为为h，孔径d、孔深h和脉冲能量E之间成非线性关系。这些专利单独的考虑一两个工艺参数对孔质量的影响，没有考虑参数间的交互作用，对微孔形成质量、孔径和锥度的影响程度。

因此，亟需开发一种聚酰亚胺膜雾化片微孔加工方法。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种聚酰亚胺膜雾化片微孔加工方法。本发明以聚酰亚胺膜材料作为材料，采用正交实验法，进行脉冲打孔实验研究，系统分析工艺参数：脉冲能量、脉冲个数、脉冲宽度，重复频率、离焦量五个因素，对微孔形成质量、孔径和锥度的影响程度，得出激光打孔的最优工艺组合参数。

本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：

一种聚酰亚胺膜雾化片微孔加工方法，包括以下步骤：

(1)用激光对聚酰亚胺膜进行打孔，所述激光的脉冲能量为0.9J、脉冲个数为3个/秒、脉冲宽度为1.1ms，重复频率为45Hz、离焦量为+0.5mm；

(2)打孔后，测量上孔径d1、下孔径d2、孔深h，则孔的锥度α＝arctan[(d1-d2)/h]。

优选地，所述聚酰亚胺膜的性能指标如下：长期耐热性温度≥280℃，厚度为25～125μm，厚度偏差±2～4，纵向拉伸强度≥140MPa，横向拉伸强度≥115MPa，断裂伸长率≥40％，150℃下收缩率≤1.0％，400℃下收缩率≤3.0％，表面电阻率≥1.0×10¹³Ω，体积电阻率≥1.0×10¹⁰Ω.m，相对介电常数为3.5±0.4，介质损耗因素≤4.0×10_{_}³，密度为1.420±20kg/m³。

优选地，当聚酰亚胺膜厚度为25～50μm，工频电气强度平均值≥150MV/m，工频电气强度个别值≥100MV/m。

优选地，当聚酰亚胺膜厚度为75～100μm，工频电气强度平均值≥130MV/m，工频电气强度个别值≥80MV/m。