基于扩散孔/收缩端口的无阀压电微泵使用扩散孔/收缩端口整流特性来代替单向阀以泵送流体。择压电相和基质相，建立压电体单元和基质固体单元。用ANSYS软件模拟，微型泵的尺寸为16 mm×16 mm×1.7 mm，泵腔直径为13 mm，厚度为0.2 mm，宽度扩散器/收缩的末端为0.8毫米，小端的长度为0.52毫米，长度为0.4。以及微型泵制造过程的简要说明。型泵;压电;制造工艺中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：2095-2945（2017）19-0114-03简介无阀微泵的原理是使用扩散孔循环回路/收缩管流体阻力的差异产生流动差异。图1（a）所示，当压电振动器向上振动时，泵室的容积增加，泵室吸收液体，液体从泵室被吸入泵室。缩/扩散口，但扩散口管的液体阻力低于收缩率。管，由扩散孔吸入的相应液体收缩得更多;如图1（b）所示，当压电振动器向下振动时，泵腔的体积减小，泵腔进给并且收缩/扩散孔同时泵送液体但是，扩散口管具有比回缩口管更大的液体阻力，并且从回缩口泵送的相应液体大于扩散口。此，压电振动器在交流电下的周期性变形导致泵室的体积变形，从而在没有阀的情况下形成微泵的连续差动流。数的确定本文件选择PZT-5A压电陶瓷作为压电相，Cu选择基质相。料参数如表1所示。电常数通常表示为相对介电常数，其值等于同一电极情况下介电电容与真空容量之比：k =，0 = 8.85×10-12 F / m [2]。PZT-5A的相对介电常数在表2中所示的压电常数[3] PZT-5A的在表3中表示的弹性常数PZT-5A [4]如表4所示的模型在ANSYS中建立选择SOLID226作为压电振动器的压电体的单元，并选择SOLID185作为压电振动器的Cu矩阵的单元。立了两种材料模型：模型1定义了密度，杨氏模量和泊松比作为Cu基质的材料。
型2定义了作为压电体材料的密度，相对介电常数，压电常数和弹性常数。电体和基体的两个薄圆柱形实体。态分析的约束和分辨率的应用在简单的支持模式中，压电振子的极限不是完全约束的;因此，它限制了Z方向上与铜基板的上表面和下表面的圆周的自由度，而固体支撑模式对应于自由度X，Y和Z.完全受限制。
电体的半径为5mm，厚度为0.2mm，铜基板的半径为7mm，厚度为0.15mm，控制电压为10V。单的支撑示意图在图3和图4中的固体支撑件中，如比较所示，在相同的驱动电压条件下，简单支撑方法具有比固体支撑型压电振动器更大的中心位移，压电铜的基极半径和厚度。而，由于在简单模式中的圆形压电振子的不对称性，引起驱动电压的最大位移不能在压电振子的中心，并且在实际的安装，在安装鞍架。难，完全使用固体支持物是优选的。制电压对压电振子的位移的影响是压电体的半径为5mm，厚度为0.2mm，铜基板的半径为7mm，厚度为0mm。15毫米。0V的电压施加到压电体的下表面，并且将10V到100V的不同电压施加到压电体的上表面以进行模拟。
图5所示。析表明，在驱动电压的一定变化范围内，随着驱动电压的增加，压电振动器的中心位移增加，并且两者之间存在线性关系。基板的半径对压电振荡器的位移的影响设定为半径5mm，厚度0.2mm，铜基板的厚度为0.15mm。0V的电压施加到压电体的下表面，并且将10V的电压施加到压电体的上表面。铜基质的半径调节在6和10mm之间，以模拟铜基半径对压电振荡器位移的影响（溶液的结果如图6所示）。难看出压电振动器的中心的位移随着铜基质的半径增加而增加，但是它不是线性的并且以增量递减。基板的厚度对压电振动器的位移的影响是压电体的半径为5mm，厚度为0.2mm，铜基板的半径为7mm。
0V的电压施加到压电体的下表面，并且将10V的电压施加到压电体的上表面。
铜基板的厚度设定在0.1mm和0.3mm之间，以模拟铜基板的厚度对压电振荡器的位移的影响。图7所示。
分辨率之后，可以得出结论，压电振子的中心位移随着铜基体厚度的增加而减小，但两者之间的关系不是线性的，减少了。态分析的压电体半径为5 mm，厚度为0.2 mm，铜基体半径为7 mm，厚度为0.1 mm，驱动电压为10 V （根据上面的分析，优越的数据）。立一种模态分析，设定第十振动频率，起始频率为0，终止频率为60Hz。图8所示，当压电振子处于第一阶模式和第六阶模式，最大电平的形状出现在压电振子和的形式的中心是从仿真数据表观其他模式的最大模式出现在压电振子的边缘。一阶和六阶模式相比，压电振子在六阶模式中具有直接和反向变形方向，而一阶模式仅包括正变形和压电陶瓷和铜。电振动器耦接对称于Z轴和频率到两个数量是相同的，因为一个是平面XOZ和YOZ平面的另一曲率的曲率，从而使频率值两订单大致相同。此，当压电振动器处于一阶变形时，其形状效果是最佳的。
波响应的分析采用完整的方法（完整的方法），ANYSYS分析了压电振子的相关性。态分析表明，振动器的共振频率为8.17 Hz，谐波响应分析的激励频率范围为7.5 Hz至8.5 Hz。过采取的压电振动器的中心点，如图9所示，我们可以看到，最大位移为大约8.17赫兹结构设计。造已知的模拟加上基体的半径铜越大越好，但随着半径的增加，泵体的半径也增大，泵体的体积也增大，泵体的体积因压电振动器的振动而变化。积比降低，泵送效率也降低，因此铜基的半径必须适中。电体的半径为5mm，厚度为0.2mm，铜的基部半径为7mm，厚度为0.1mm，并且通过环氧树脂粘合。了确保泵送效率，泵腔的半径必须类似：泵腔的直径暂时设置为13 mm，其厚度设置为0.2 mm。出/扩散口的大端长0.8毫米，恒温阀芯小端长0.52毫米，长0.4毫米。
泵体的厚度为0.5mm，边长为16mm，压电振动器使用深度为0.4mm，边长为15mm的长方体。泵体的边长为16毫米，厚度为0.6毫米，在距离中心和扩散口/收缩口相应的距离处挖出一个直径为2毫米的圆孔。水口和进水口。维模型如图10所示。于铜基板和液体之间的直接接触，在铜基板的下表面上施加环氧树脂作为绝缘层。青铜QSn4-3因其弹性和完整的加工性能而被选中。
级为GB / T 13808-1992。氧树脂粘合剂可承受最大抗拉强度40 MPa，最大剪切强度28 MPa，低于铜和PZT-5的抗拉强度和屈服强度。施加控制电压时，压电振动器上存在最大应力。制造微型泵时，必须用稀盐酸预处理压电振子，以除去附着在铜表面上的氧化铜，并将铜和PZT-5A粘合到环氧树脂上。
泵体，下泵体和泵室均以玻璃为材料，处理部位必须用弱酸腐蚀。播端口/移除端口的制造是整个过程中最复杂和最准确的部分。必须应用于微机电处理。除胶水，腐蚀和脱氧层。
洁包括从硅晶体表面去除污染物，增强表面粘附性并确保氧化物层的紧密性;氧化包括在硅晶体表面上形成致密的二氧化硅层并以腐蚀的形式实现扩散/收缩。中的保护膜;光刻显影涉及在二氧化硅膜表面上的掩模上蚀刻图案，该图案用作雕刻锥形管的基底。论ANSYS用于解决压电体和基体对不同尺寸压电振子的影响。其他条件恒定时，控制电压增加并且压电振动器的中心位移增加。基质的半径增加。于铜的厚压电振子增加了中心的位移以减小。
的车身结构经过优化。
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