專利名稱:熱塑性熱熔膠主動拆卸結構及拆卸方法
技術領域:
本發明涉及一種熱塑性熱熔膠主動拆卸結構及拆卸方法,尤其是作為電子電器產品零部件之間的連接結構。
背景技術:
隨著循環經濟和可持續發展的理念逐漸推廣,國內外對電子產品在生命終端即廢棄后的回收處理要求越來越嚴格。目前,電子產品主要采用人工拆卸或機械破碎的方式進行預處理,前者效率很低,后者會破壞可重用的零部件或元器件,針對這些問題,國外有專家提出了主動拆卸的概念,由此改善產品的拆卸性能,提高產品在生命周期終端的拆卸效率,對節約能源,保護環境,實現可持續發展具有重要意義。
本申請發明人在此之前已經提出過關于電熱激發的主動拆卸結構及其激發方法 (ZL201010602800. 2),是利用電熱激發SMP卡扣(SMP是指具有形狀記憶性能的高分子材料Shape Memory Polymer)或利用電熱熔斷熱塑性塑料卡扣,以通電加熱激發SMA驅動件 (SMA是指形狀記憶合金Shape Memory Alloy)而產生驅動力,實現主動拆卸;發明人也提出過基于ADSM技術的主動拆卸,但其所研究的主動拆卸結構的制造需經過第一次成型和第二次成型的兩個成型階段,在第二次成型階段,由于模壓的精度控制低于注塑,為了提高裝配精度,使第二次成型的成本大大提高,往往二 次成型階段的成本占整個主動拆卸結構制造成本的80%,工藝復雜,制造成本較高;主動拆卸結構相對復雜,設計成本較高,可靠性較低,形變恢復速度相對較慢,嚴重阻礙了其工業化應用。
因此迫切需要一種加工工藝簡單、設計制造成本較低、結構簡單、拆卸效率較高的主動拆卸結構及其拆卸方法,以降低主動拆卸結構的設計制造成本,迄今沒有相關技術的公開報導。發明內容
本發明是為了避免上述現有技術不足之處,提供一種熱塑性熱熔膠主動拆卸結構及拆卸方法,以簡化主動拆卸結構,降低主動拆卸結構的設計、制造成本,提高拆卸效率,實現主動拆卸。
本發明解決技術問題采用如下方案
本發明熱塑性熱熔膠主動拆卸結構的特點是以具有高熔點、高強度的熱塑性熱熔膠層作為產品零部件之間的連接單元,設置可以在以熱塑性熱熔膠層的軟化溫度下通過被連接件對連接件施加作用力、以使所述連接單元失效并且零部件主動分離的驅動件。
本發明熱塑性熱熔膠主動拆卸結構的特點也在于
所述連接單元的熱塑性熱熔膠層的材質包括乙烯一醋酸乙烯共聚物EVA、乙烯一丙烯酸乙酯共聚物EEA,以及乙烯一丙烯酸共聚物EAA ;所述驅動件包括預緊彈簧和形狀記憶合金彈簧。
所述連接單元熱塑性熱熔膠層的厚度為1mm,熱塑性熱熔膠層的軟化點不低于900C,剪切強度不低于2. 5Mpa,抗拉強度不低于3. 5Mpa。
在所述連接單元的熱塑性熱熔膠層中內置有在通電后可加熱熱塑性熱熔膠層的電熱絲。
本發明熱塑性熱熔膠主動拆卸結構的拆卸方法的特點是對熱塑性熱熔膠層進行加熱,在所述熱塑性熱熔膠層達到軟化溫度時,由驅動件施加作用力使得連接件與被連接件分離。
與已有技術相比,本發明有益效果體現在
針對傳統的主動拆卸結構需要進行二次成型,其加工工藝復雜,制造成本較高;本發明主動拆卸結構無需二次成型,大大降低了設計、制造成本,結構簡單,且對環境沒有二次污染,應用本發明方法能大幅度降低產品的主動拆卸成本,簡化主動拆卸結構,提高了產品的主動拆卸效率。
圖I (a)本發明中采用傳統加熱方式激發的熱塑性熱熔膠主動拆卸結構;
圖I (b)本發明圖I (a)中所示結構拆卸狀態示意圖2 Ca)本發明中采用電熱絲通電加熱激發的熱塑性熱熔膠主動拆卸結構;
圖2 (b)本發明圖2 Ca)中所示結構拆卸狀態示意圖3 Ca)本發明中采用SMA箔片通電加熱激發的熱塑性熱熔膠主動拆卸結構;
圖3 (b)本發明圖3 Ca)中所示結構拆卸狀態示意圖中標號I上層板體,2下層板體,3熱塑性熱熔膠連接單元,4為SMA彈簧,5導向柱,6粘流態或熔化態,7變形彈簧,8電熱絲,9為SMA箔片,10變形SM箔片。具體實施方式
本實施例中熱塑性熱熔膠主動拆卸結構是以具有高熔點、高強度的熱塑性熱熔膠層作為產品零部件之間的連接單元,設置可以在以熱塑性熱熔膠層的軟化溫度下通過被連接件對連接件施加作用力、以使連接單元失效并且零部件主動分離的驅動件。
具體實施例中,連接單元的熱塑性熱熔膠層的材質包括乙烯一醋酸乙烯共聚物 EVA、乙烯一丙烯酸乙酯共聚物EEA,以及乙烯一丙烯酸共聚物EAA ;熱塑性熱熔膠層的厚度為1mm,熱塑性熱熔膠層的軟化點不低于90°C,剪切強度不低于2. 5Mpa,抗拉強度不低于3.5Mpa ;驅動件包括預緊彈簧和形狀記憶合金彈簧。
可以在熱塑性熱熔膠層中內置有在通電后可加熱熱塑性熱熔膠層的電熱絲。
拆卸方法是對熱塑性熱熔膠層進行加熱,在熱塑性熱熔膠層達到軟化溫度時,由驅動件施加作用力使得連接件與被連接件分離,實現主動拆卸。
參見圖I (a)和圖I (b),連接單元為厚度為1_的熱塑性熱熔膠膠層3,將連接件上層板體I與被連接件下層板體2進行粘接;驅動元件采用SMA彈簧4或預緊彈簧,并以導向柱5進行導向,且均布在靠近零部件外殼處,SMA彈簧則是以自然收縮狀態環繞在導向柱5外圍,預緊彈簧是以預緊狀態環繞在導向柱5外圍,并都處于上層板體I和下層板體2 之間。
拆卸時,對以熱塑性熱熔膠為材質的連接單元3進行加熱,在連接單元3受熱達到熱塑性熱熔膠層的軟化點或熔點時,連接單元3轉而成圖I (b)中的粘流態或熔化態6,同時環繞在導向柱5外圍的SMA彈簧受熱激發產生變形轉而成圖I (b)中的變形彈簧7,變形彈簧7對上層板體I施加作用力,促使上層板體I與下層板體2之間主動分離,實現主動拆卸。
參見圖2 (a)和2 (b),連接單元3為厚度為Imm的熱塑性熱熔膠膠層,將電熱絲 8內置于連接單元3中間位置,且電熱絲8與SMA彈簧4串聯形成電流回路;驅動元件采用 SMA彈簧4或預緊彈簧,并以導向柱5進行導向,且均布在靠近零部件外殼處,SMA彈簧則是以自然收縮狀態環繞在導向柱5外圍,預緊彈簧是以預緊狀態環繞在導向柱5外圍,并都處于上層板體I和下層板體2之間。
拆卸時,將電熱絲8接通電源U,電熱絲8因內阻產生熱量加熱以熱塑性熱熔膠為材質的連接單元3,在連接單元3受熱達到熱塑性熱熔膠層的軟化點或熔點時,連接單元3 轉而成圖I (b)中的粘流態或熔化態6,同時環繞在導向柱5外圍的SMA彈簧因接通電源受熱激發產生變形轉而成圖I (b)中的變形彈簧7,變形彈簧7對上層板體I施加作用力,促使上層板體I與下層板體2之間主動分離,實現主動拆卸。
參見圖3 Ca)和3 (b),連接單元為厚度為1_的熱塑性熱熔膠膠層3 ;驅動元件采用SMA箔片8,將其內置于連接單元3中間位置,SMA箔片8與電源U相連接。
拆卸時,將SMA箔片9接通電源U,SMA箔片9因內阻產生熱量加熱連接單元3,促使連接單 元3軟化,同時SMA箔片9因自熱激發變形轉而成圖3(b)中的變形箔片10,變形箔片10對上層板體I施加作用力,促使上層板體I與下層板體2之間主動分離,實現主動拆卸。
或不將SMA箔片9接通電源,直接對連接單元3進行加熱,在連接單元3受熱達到熱塑性熱熔膠層的軟化點或熔點時,連接單元3轉化成粘流態或熔化態,同時SMA箔片9受熱激發變形對上層板體I施加作用力,促使上層板體I與下層板體2之間主動分離,實現主動拆卸。
權利要求
1.一種熱塑性熱熔膠主動拆卸結構,其特征是以具有高熔點、高強度的熱塑性熱熔膠層作為產品零部件之間的連接單元,設置可以在以熱塑性熱熔膠層的軟化溫度下通過被連接件對連接件施加作用力、以使所述連接單元失效并且零部件主動分離的驅動件。
2.根據權利要求I所述的熱塑性熱熔膠主動拆卸結構,其特征是所述連接單元的熱塑性熱熔膠層的材質包括乙烯一醋酸乙烯共聚物EVA、乙烯一丙烯酸乙酯共聚物EEA,以及乙烯一丙烯酸共聚物EAA ;所述驅動件包括預緊彈簧和形狀記憶合金彈簧。
3.根據權利要求I所述的熱塑性熱熔膠主動拆卸結構,其特征是所述連接單元熱塑性熱熔膠層的厚度為1mm,熱塑性熱熔膠層的軟化點不低于90°C,剪切強度不低于2. 5Mpa, 抗拉強度不低于3. 5Mpa。
4.根據權利要求I所述的熱塑性熱熔膠主動拆卸結構,其特征是在所述連接單元的熱塑性熱熔膠層中內置有在通電后可加熱熱塑性熱熔膠層的電熱絲。
5.一種權利要求I所述的熱塑性熱熔膠主動拆卸結構的拆卸方法,其特征是對熱塑性熱熔膠層進行加熱,在所述熱塑性熱熔膠層達到軟化溫度時,由驅動件施加作用力使得連接件與被連接件分離。
全文摘要
本發明公開了一種熱塑性熱熔膠主動拆卸結構,其特征是以具有高熔點、高強度的熱塑性熱熔膠層作為產品零部件之間的連接單元,設置可以在以熱塑性熱熔膠層的軟化溫度下通過被連接件對連接件施加作用力、以使連接單元失效并且零部件主動分離的驅動件。本發明可以簡化主動拆卸結構,降低主動拆卸結構的設計和制造成本,提高拆卸效率,實現主動拆卸。
文檔編號B32B38/10GK102909937SQ20121040089
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者劉志峰, 朱躍峰, 成煥波, 詹一飛, 李新宇 申請人:合肥工業大學