[发明专利]一种片状柔性SMA复合驱动器及其成型工艺

权利要求书

1.一种片状柔性SMA复合驱动器，其特征在于，包括硅胶封装层(1)、铜箔(2)、碳纤维(3)、导电银胶(4)、硅胶传热层(5)和SMA致动层(6)；

碳纤维(3)的两端通过导电银胶(4)分别固定到两个铜箔(2)上，若干个碳纤维(3)在铜箔(2)上间隔预设距离设置，铜箔(2)外接有用于通电加热导线；铜箔(2)、碳纤维(3)和导电银胶(4)构成致热层；

致热层固定在硅胶传热层(5)上，致热层的另一侧设有硅胶封装层(1)，硅胶传热层(5)的另一侧设有SMA致动层(6)；

当外接电源时，致热层上的碳纤维(3)产生焦耳热，通过硅胶传热层(5)将热量传递给SMA致动层(6)，SMA致动层(6)受热产生变形。

2.根据权利要求1所述的片状柔性SMA复合驱动器，其特征在于，硅胶传热层(5)与SMA致动层(6)之间设有导热粘结剂。

3.根据权利要求1所述的片状柔性SMA复合驱动器，其特征在于，硅胶封装层(1)通过流延法封装在致热层上。

4.根据权利要求1所述的片状柔性SMA复合驱动器，其特征在于，碳纤维(3)为直径为1mm的碳纤维。

5.根据权利要求1所述的片状柔性SMA复合驱动器，其特征在于，SMA致动层(6)为激光选区熔融的3D打印工艺打印SMA片。

6.一种片状柔性SMA复合驱动器的成型工艺，其特征在于：

利用流延机流延硅胶传热层(5)；

将铜箔(2)固定到硅胶传热层(5)上；

将碳纤维(3)的两端通过导电银胶(4)固定到两片的铜箔(2)上，间隔预设距离重复固定碳纤维(3)，直至完成预设数量的碳纤维(3)的固定，得到致热层；所述铜箔(2)外接有用于通电加热导线

将致热层固定到硅胶传热层(5)上，之后利用流延机在硅胶传热层(5)的另一侧流延封装层硅胶(1)，得到碳纤维电热复合膜；

利用粘结剂在致热层的另一侧粘结SMA致动层(6)，得到片状柔性SMA复合驱动器。

7.根据权利要求6所述的片状柔性SMA复合驱动器的成型工艺，其特征在于，还包括：

利用金属材料激光选区熔融的4D打印工艺打印SMA薄片，作为SMA致动层(6)。

8.根据权利要求6所述的片状柔性SMA复合驱动器的成型工艺，其特征在于，具体为：

(1)将ECOFLEX00-10硅胶以质量比1A：1B混合，将混合好后硅胶倒在基底PI膜上，利用流延机开始流延混合硅胶，流延厚度为0.05mm，流延速度为2mm/s，流延完成后加热至60℃，恒温保持30min，流延完成后将PI膜与流延层一同取下，得到的流延层即为硅胶传热层(5)；

(2)将PI膜与硅胶传热层(5)固定到陶瓷基板上，按预设间距与长度单根铺设碳纤维(3)，将碳纤维(3)铺设固定好后，用导电银浆(4)将碳纤维(3)的两端固定到铜箔(2)上，铜箔(2)与碳纤维(3)的中间部分固定在硅胶传热层(5)上；

(3)将步骤(2)固定好的整体放到流延机上流延硅胶封装层(1)，所用材料仍为硅胶，流延厚度为0.05mm，流延速度为2mm/s，流延完成后对其加热至60℃，并恒温保持30min；

(4)待流延硅胶封装层(1)凝固好后分别将PI膜和陶瓷基板取下，得到碳纤维电热复合膜；

(5)利用金属材料激光选区熔融的4D打印工艺打印SMA薄片，作为SMA致动层；

(6)在SMA致动层(6)和碳纤维电热复合膜之间均匀薄涂一层耐高温导热粘结剂将两者粘结在一块，之后将其置于重物下维持30min，最终得到片状柔性SMA复合驱动器。