一种陶瓷加热棒中钨丝印刷的设计方法与流程

    技术2024-12-13  11


    本发明涉及钨丝印刷设计,具体为一种陶瓷加热棒中钨丝印刷的设计方法。


    背景技术:

    1、在当今众多的加热技术领域中,陶瓷加热棒因其出色的性能而备受关注;传统的陶瓷加热棒在制造过程中,往往面临着一些技术难题,这些问题限制了其性能的进一步提升和应用范围的拓展;

    2、一方面,对于不同规格和形状的陶瓷棒芯,如何实现精准的钨丝布局一直是一个挑战;传统的方法通常依赖于经验和手工操作,难以保证每次布局的一致性和准确性,这不仅影响了加热棒的加热效果和稳定性,还增加了生产成本和废品率;

    3、另一方面,在发热钨丝和控温钨丝的设计和布局上,也存在一些不足;传统的方式难以实现对加热区和控温区的精确划分,导致温度控制不够精准,无法满足一些对温度要求较高的应用场景;同时,发热钨丝和控温钨丝的布局设计通常是分开设置,导致发热钨丝和控温钨丝的材质、厚度不一,无法实现统一印刷,因此,针对上述问题提出一种陶瓷加热棒中钨丝印刷的设计方法。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种陶瓷加热棒中钨丝印刷的设计方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    3、一种陶瓷加热棒中钨丝印刷的设计方法,包括以下步骤:

    4、步骤s1、陶瓷棒信息采集:

    5、利用三维轮廓扫描相机对陶瓷棒芯进行三维轮廓图像采集,接收陶瓷加热棒订单,确定陶瓷加热棒规格;

    6、步骤s2、钨丝类型信息采集:

    7、采集钨丝原料信息,根据钨丝原料的类型和特性构建针对每个钨丝原料的电阻模型,将电阻模型进行汇总,构建钨丝数据库;

    8、步骤s3、基片三维模型构建:

    9、根据三维轮廓图像构建陶瓷棒芯三维模型,根据陶瓷棒芯三维模型确定基片的包覆面积和形状,根据基片的包覆面积和形状构建基片三维模型;

    10、步骤s4、钨丝布局设计:

    11、根据陶瓷加热棒规格在基片三维模型上划分发热区,根据陶瓷加热棒规格确定发热钨丝阻值、控温钨丝阻值、钨丝类型,确定发热区面积,确定发热钨丝阻值与控温钨丝阻值的电阻比值,根据发热区面积和电阻比值计算发热钨丝和控温钨丝的印刷面积,结合钨丝类型对应的电阻模型计算发热钨丝和控温钨丝的印刷长度以及截面积的厚度和宽度,发热钨丝和控温钨丝的印刷厚度相同,得到发热钨丝和控温钨丝的印刷数据,根据电阻比值对发热区进行面积规划,确定发热布线区域和控温布线区域,根据发热钨丝和控温钨丝的印刷数据分别将发热钨丝和控温钨丝均匀排布到发热布线区域和控温布线区域,完成陶瓷加热棒的钨丝布局设计;

    12、步骤s5、生成设计图:

    13、根据丝网印刷设备对应基片的印刷规格设计陶瓷加热棒钨丝布局设计的排版,生成加工设计图。

    14、优选的,陶瓷加热棒规格包括陶瓷加热棒的尺寸、额定功率、工作温度、额定电压及电流、使用要求、发热区位置。

    15、优选的,根据陶瓷加热棒规格确定发热钨丝阻值、控温钨丝阻值、钨丝类型时,确定陶瓷加热棒的尺寸、额定功率、工作温度、额定电压及电流、使用要求,根据功率公式确定发热钨丝阻值,其中,p为额定功率,u为额定电压,r为发热钨丝阻值;根据陶瓷加热棒控温系统的设计要求确定控温钨丝阻值;根据陶瓷加热棒的使用要求调阅钨丝数据库,结合发热钨丝阻值和控温钨丝阻值确定钨丝类型。

    16、优选的,根据三维轮廓图像构建陶瓷棒芯三维模型时,接收陶瓷棒芯的三维轮廓图像,将三维轮廓图像转化为点云数据,每个像素点在三维空间中对应一个坐标点,采用滤波算法对点云数据进行去噪处理,利用曲面重建算法将点云数据生成连续的曲面模型,对重建后的曲面进行优化处理,得到陶瓷棒芯三维模型。

    17、优选的,基片三维模型在构建时,接收陶瓷棒芯三维模型,提取陶瓷棒芯三维模型的底面周长和长度,根据底面周长和长度构建基片矩形,在基片矩形上设置预留连接与固定区域,得到基片三维模型。

    18、与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过三维轮廓扫描相机对陶瓷棒芯进行图像采集,可得到精确的基片三维模型,方便后续设计,通过根据电阻比值对发热区进行面积规划,确定发热布线区域和控温布线区域,能够使发热钨丝和控温钨丝在各自的区域内发挥最佳作用,整个钨丝布局设计步骤经过了严格的计算和规划,从电阻模型的建立到印刷数据的确定,再到实际的布线操作,每个环节都充分考虑了各种因素对产品性能的影响,通过钨丝布局设计得出的钨丝布局设计,发热钨丝和控温钨丝的材质和印刷厚度相同,相较于发热钨丝和控温钨丝分开印刷的方法,统一印刷能够保证加发热钨丝和控温钨丝在陶瓷加热棒上的布局具有高度的一致性,可以在一次印刷过程中同时完成加发热钨丝和控温钨丝的布局,大大缩短了生产周期,由于只需要进行一次印刷操作,减少了印刷次数和可能出现的问题,如漏印、重印、错位等,有助于提高产品的良品率,降低次品率,提升整体产品质量,减少了生产工序和设备的使用,降低了人力、物力和时间成本。



    技术特征:

    1.一种陶瓷加热棒中钨丝印刷的设计方法,其特征在于:包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的陶瓷加热棒中钨丝印刷的设计方法,其特征在于:所述陶瓷加热棒规格包括陶瓷加热棒的尺寸、额定功率、工作温度、额定电压及电流、使用要求、发热区位置。

    3.根据权利要求2所述的陶瓷加热棒中钨丝印刷的设计方法,其特征在于:所述根据陶瓷加热棒规格确定发热钨丝阻值、控温钨丝阻值、钨丝类型时,确定陶瓷加热棒的尺寸、额定功率、工作温度、额定电压及电流、使用要求,根据功率公式确定发热钨丝阻值,其中,p为额定功率,u为额定电压,r为发热钨丝阻值;根据陶瓷加热棒控温系统的设计要求确定控温钨丝阻值;根据陶瓷加热棒的使用要求调阅钨丝数据库,结合发热钨丝阻值和控温钨丝阻值确定钨丝类型。

    4.根据权利要求1所述的陶瓷加热棒中钨丝印刷的设计方法,其特征在于:所述根据三维轮廓图像构建陶瓷棒芯三维模型时,接收陶瓷棒芯的三维轮廓图像,将三维轮廓图像转化为点云数据,每个像素点在三维空间中对应一个坐标点,采用滤波算法对点云数据进行去噪处理,利用曲面重建算法将点云数据生成连续的曲面模型,对重建后的曲面进行优化处理,得到陶瓷棒芯三维模型。

    5.根据权利要求4所述的陶瓷加热棒中钨丝印刷的设计方法,其特征在于:所述基片三维模型在构建时,接收陶瓷棒芯三维模型,提取陶瓷棒芯三维模型的底面周长和长度,根据底面周长和长度构建基片矩形,在基片矩形上设置预留连接与固定区域,得到基片三维模型。


    技术总结
    本发明涉及钨丝印刷设计技术领域,尤其为一种陶瓷加热棒中钨丝印刷的设计方法。本发明通过三维轮廓扫描相机对陶瓷棒芯进行图像采集,可得到精确的基片三维模型,钨丝布局设计基于基片三维模型进行钨丝布局设计,使发热钨丝和控温钨丝的材质和印刷厚度相同,相较于发热钨丝和控温钨丝分开印刷的方法,统一印刷能够保证加发热钨丝和控温钨丝在陶瓷加热棒上的布局具有高度的一致性,可以在一次印刷过程中同时完成加发热钨丝和控温钨丝的布局,大大缩短了生产周期,由于只需要进行一次印刷操作,减少了印刷次数和可能出现的问题,如漏印、重印、错位等,有助于提高产品的良品率,降低次品率,提升整体产品质量,降低了人力、物力和时间成本。

    技术研发人员:包必亮,傅建树,林智杰,王羽
    受保护的技术使用者:福建闽航电子有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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