一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括由內(nèi)向外依次設(shè)置在機(jī)器人表面上的耐摩擦層、隔熱層、熱輻射反射層及防氧化層，所述的耐摩擦層與隔熱層通過層壓粘連在一起，所述的隔熱層與熱輻射反射層之間通過磁控濺射布設(shè)有固結(jié)層，該固結(jié)層將熱輻射反射層緊緊粘結(jié)在隔熱層上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，經(jīng)濟(jì)成本低，具有優(yōu)異的耐摩擦、耐熱性能，能有效提高在高溫等惡劣環(huán)境下機(jī)器人熱輻射防護(hù)效果，使用壽命長，安全可靠。
【專利說明】
一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于熱輻射防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，機(jī)器人在制造業(yè)中降低了人工成本、提高了生產(chǎn)效率、保證了產(chǎn)品的品質(zhì)等。由于機(jī)器人工作過程中受到多種惡劣因素的影響，如果不對機(jī)器人進(jìn)行實(shí)時(shí)防護(hù)，則其使用壽命和工作效率會大大地降低，將會影響整個(gè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)成本。
[0003]選擇機(jī)器人防護(hù)服的面料時(shí)不需要考慮其透氣性、舒適性等，但對其耐磨性、耐高溫性、耐老化性、阻燃性能等各方面有較高的要求，高溫環(huán)境下的防護(hù)面料一般選用芳綸、芳砜綸、玄武巖纖維和改性阻燃纖維等高性能纖維。
[0004]然而，高性能纖維織物基材隔熱層與熱輻射反射層的金屬連結(jié)的緊密程度并不理想，如果考慮用粘合劑，高溫下粘合劑的效果并不穩(wěn)定，因此，在隔熱層和反射層之間濺射一層固結(jié)層。熱輻射反射層則作為該防護(hù)材料的重要的一層，不僅要保證其熱輻射反射能力，還要考慮對該層進(jìn)行致密性保護(hù)，防止其與外界的機(jī)械摩擦或者被氧化而失去熱反射效果。熱輻射反射層主要是通過鏡面反射的原理，將光線反射出去來降低傳遞到內(nèi)部的熱量的，反射層材料主要是選用類似鋁、銀等金屬材料，金屬殼最外層的自由電子被光照射時(shí)，會吸收相應(yīng)波長的光，然后產(chǎn)生與其相同頻率的振蕩并將吸收的光線反射出去，起到防熱輻射的效果。最外層的致密性保護(hù)層則是更好地對其進(jìn)行保護(hù)，銀、鋁等金屬長期暴露在空氣中，很容易被氧化成氧化物，因此，對其進(jìn)行致密性防護(hù)，一方面保證了該熱輻射防護(hù)材料由于氧化而失去防護(hù)效果，另一方面也保護(hù)其不受物理摩擦而損壞且不影響反射層正常的熱輻射效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能有效提高在高溫等惡劣環(huán)境下機(jī)器人熱輻射防護(hù)效果的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]—種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括由內(nèi)向外依次設(shè)置在機(jī)器人表面上的耐摩擦層、隔熱層、熱輻射反射層及防氧化層，所述的耐摩擦層與隔熱層通過層壓粘連在一起，所述的隔熱層與熱輻射反射層之間通過磁控濺射布設(shè)有固結(jié)層，該固結(jié)層將熱輻射反射層緊緊粘結(jié)在隔熱層上。
[0008]所述的耐摩擦層為聚四氟乙烯膜，并且所述的耐摩擦層的厚度為0.1?0.5mm之間。
[0009]所述的隔熱層為玄武巖纖維織物層或芳砜綸纖維織物層，并且所述的隔熱層的厚度為I?I.5mm。
[0010]所述的固結(jié)層為二氧化鈦鍍膜或二氧化硅鍍膜，并且所述的固結(jié)層的厚度為30?50nmo
[0011]所述的熱輻射反射層為通過磁控濺射布設(shè)在固結(jié)層上的金屬鍍膜，并且所述的熱福射反射層的厚度為30?50nmo
[0012]所述的金屬為金、銀、鋁或銅中的一種。
[0013]所述的防氧化層為通過磁控濺射布設(shè)在熱輻射反射層上的二氧化鈦鍍膜或二氧化硅鍍膜，并且所述的防氧化層的厚度為30?50nm。
[0014]本實(shí)用新型復(fù)合結(jié)構(gòu)中，所述的耐摩擦層通過層壓的方式與隔熱層進(jìn)行連結(jié)，使得防護(hù)面料與機(jī)器人接觸表面不易于磨損破壞，延長使用壽命;所述的隔熱層主要是由玄武巖纖維或者芳砜綸纖維等高性能纖維構(gòu)成，這些高性能纖維較低的導(dǎo)熱系數(shù)，能夠大大地降低熱傳導(dǎo)給機(jī)器人的熱量，從而具有隔熱效果;所述的固結(jié)層是通過磁控濺射的方式將如二氧化鈦、二氧化硅等能夠起固結(jié)作用并對熱輻射反射層無影響的一類材料在隔熱層上鍍膜連結(jié)而成;所述的熱輻射反射層一般選用對光線具有高反射率的金、銀、鋁、銅等金屬通過磁控濺射鍍膜的方法在固結(jié)層上鍍膜而成;所述的防氧化層作為該熱輻射防護(hù)材料的最外層，起著對該防護(hù)材料尤其是對熱輻射反射層起到保護(hù)其物理性質(zhì)的作用，通過磁控濺射等物理沉積的方法在熱輻射反射層上鍍上一層既不影響其反射效果也能在高溫下保持原有性質(zhì)的材料，如二氧化硅、二氧化鈦等。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn):
[0016]I)采用耐摩擦層，其能在高溫下對防護(hù)材料起保護(hù)作用，防止材料表面與機(jī)器表面接觸而產(chǎn)生磨損破壞；
[0017]2)采用隔熱層，則能夠阻燃耐高溫，低導(dǎo)熱系數(shù)、織物組織結(jié)構(gòu)緊密而且具有較好的機(jī)械性能；
[0018]3)采用熱輻射反射層對光線具有高反射率，能夠?qū)⑷肷涞募t外光以鏡面反射的方式反射出去；
[0019]4)采用防氧化層具有較好的致密性，使金屬層與空氣隔絕，能有效解決高溫?zé)彷椛湎聼彷椛浞瓷鋵颖谎趸У募夹g(shù)問題；
[0020]5)整體結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，經(jīng)濟(jì)成本低，具有優(yōu)異的耐摩擦、耐熱性能，能有效提高在高溫等惡劣環(huán)境下機(jī)器人熱輻射防護(hù)效果，使用壽命長，安全可靠。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型熱輻射反射層的反射原理圖；
[0023]圖中標(biāo)記說明:
[0024]! 一防氧化層、2 一熱輻射反射層、3 一固結(jié)層、4 一隔熱層、5 一耐摩擦層、6 一入射光、7—反射光。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]實(shí)施例1:
[0027]如圖1所示，一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括由內(nèi)向外依次設(shè)置在機(jī)器人表面上的耐摩擦層5、隔熱層4、熱輻射反射層2及防氧化層I，耐摩擦層5與隔熱層4通過層壓粘連在一起，隔熱層4與熱輻射反射層2之間通過磁控濺射布設(shè)有固結(jié)層3，該固結(jié)層3將熱輻射反射層2緊緊粘結(jié)在隔熱層4上。
[0028]其中，耐摩擦層5為聚四氟乙烯膜，厚度為0.1mm;隔熱層4為玄武巖纖維織物層，厚度為Imm;固結(jié)層3為二氧化鈦鍍膜，厚度為30nm;熱輻射反射層2為通過磁控濺射布設(shè)在固結(jié)層3上的金鍍膜，厚度為30nm;防氧化層I為通過磁控濺射布設(shè)在熱輻射反射層2上的二氧化鈦鍍膜，厚度為30nmo
[0029]外界惡劣的高溫環(huán)境，主要是通過光和熱傳遞的形式將熱量傳遞到材料的內(nèi)層的。首先，光透過防氧化層I到達(dá)熱輻射反射層2的表面，如圖2所示，根據(jù)鏡面反射原理，由于熱輻射反射層2的金屬粒子吸收一定頻率的光，并形成振蕩，將所吸收的熱量，以相同頻率的光的形式反射出去，進(jìn)而減少傳遞到固結(jié)層3和隔熱層4的熱量。隔熱層4由耐高溫的高性能纖維構(gòu)成，它本身的導(dǎo)熱系數(shù)很小，因此起到一定的隔熱的作用，將由熱輻射反射層2傳遞進(jìn)來的熱量進(jìn)一步減弱，起到保護(hù)機(jī)器人的作用。考慮到熱防護(hù)材料與機(jī)器人機(jī)械摩擦?xí)p壞材料的物理性能，因此，耐摩擦層5主要是用于與機(jī)器人接觸的最內(nèi)層，用于對材料起到防止摩擦損壞的作用。
[0030]實(shí)施例2:
[0031]本實(shí)施例中，耐摩擦層5為聚四氟乙烯膜，厚度為0.5mm;隔熱層4為玄武巖纖維織物層，厚度為1.5mm;固結(jié)層3為二氧化鈦鍍膜，厚度為50nm;熱輻射反射層2為通過磁控濺射布設(shè)在固結(jié)層3上的銀鍍膜，厚度為50nm;防氧化層I為通過磁控濺射布設(shè)在熱輻射反射層2上的二氧化鈦鍍膜，厚度為50nm。其余同實(shí)施例1。
[0032]實(shí)施例3:
[0033]本實(shí)施例中，耐摩擦層5為聚四氟乙烯膜，厚度為0.3mm;隔熱層4為芳砜綸纖維織物層，厚度為1.2mm;固結(jié)層3為二氧化硅鍍膜，厚度為35nm;熱輻射反射層2為通過磁控濺射布設(shè)在固結(jié)層3上的鋁鍍膜，厚度為35nm;防氧化層I為通過磁控濺射布設(shè)在熱輻射反射層2上的二氧化硅鍍膜，厚度為35nm。其余同實(shí)施例1。
[0034]實(shí)施例4:
[0035]本實(shí)施例中，耐摩擦層5為聚四氟乙烯膜，厚度為0.2mm;隔熱層4為芳砜綸纖維織物層，厚度為1.4_;固結(jié)層3為二氧化硅鍍膜，厚度為40nm;熱輻射反射層2為通過磁控濺射布設(shè)在固結(jié)層3上的銅鍍膜，厚度為35nm;防氧化層I為通過磁控濺射布設(shè)在熱輻射反射層2上的二氧化硅鍍膜，厚度為40nm。其余同實(shí)施例1。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括由內(nèi)向外依次設(shè)置在機(jī)器人表面上的耐摩擦層(5)、隔熱層(4)、熱輻射反射層(2)及防氧化層(I)，所述的耐摩擦層(5)與隔熱層(4)通過層壓粘連在一起，所述的隔熱層(4)與熱輻射反射層(2)之間通過磁控濺射布設(shè)有固結(jié)層(3)，該固結(jié)層(3)將熱輻射反射層(2)緊緊粘結(jié)在隔熱層(4)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的耐摩擦層(5)為聚四氟乙烯膜，并且所述的耐摩擦層(5)的厚度為0.1?0.5mm之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的隔熱層(4)為玄武巖纖維織物層或芳砜綸纖維織物層，并且所述的隔熱層(4)的厚度為I?1.5mm ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的固結(jié)層(3)為二氧化鈦鍍膜或二氧化硅鍍膜，并且所述的固結(jié)層(3)的厚度為30?50nm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的熱輻射反射層(2)為通過磁控濺射布設(shè)在固結(jié)層(3)上的金屬鍍膜，并且所述的熱輻射反射層(2)的厚度為30?50nmo6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的金屬為金、銀、鋁或銅中的一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機(jī)器人熱輻射防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的防氧化層(I)為通過磁控濺射布設(shè)在熱輻射反射層(2)上的二氧化鈦鍍膜或二氧化硅鍍膜，并且所述的防氧化層(I)的厚度為30?50nm。
【文檔編號】B32B27/02GK205498220SQ201521135155
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】劉振, 劉曉霞, 管昳昳, 王雙
【申請人】上海工程技術(shù)大學(xué)