实验室压机是 Gel-Skin 的核心集成工具，负责物理和电气上统一不同的组件。它利用精确的热压工艺，将信号线、PETG 板和绝缘层直接热粘合到聚氯乙烯 (PVC) 凝胶单元上。
该机器通过建立强大的电气通路并确保高精度热封装的结构完整性，将松散的层转化为功能性传感器系统。
热粘合的机制
精密控制
实验室压机通过对组件堆栈施加精确的温度和压力来运行。
这种控制对于激活材料的热性能而不损坏敏感的凝胶组件至关重要。
融合层
通过这种热压技术，机器将刚性的PETG 板和柔性绝缘层粘合到柔软的 PVC 凝胶单元上。
这形成了一个统一的复合结构，而不是简单的松散零件堆叠。
建立电气连接
信号-电极接口
压机的最关键作用是将外部信号线连接到内部传感元件。
机器将信号线强制压入与多壁碳纳米管 (MWCNT) 电极的接触。
创建稳健的连接
此过程可确保能够承受移动的稳健电气连接。
如果没有机器施加的压力和热量，导线与 MWCNT 电极之间的接口很可能会保持薄弱或不一致。
结构封装和稳定性
密封核心
除了电气连接外，该机器还能实现核心传感材料和绝缘层的紧密封装。
这可以保护内部组件免受外部环境因素的影响。
增强耐用性
这种封装的结果是增强了结构稳定性。
热压粘合确保了机器人皮肤在实际操作条件下保持完整和功能正常。
理解权衡
依赖于校准
连接的有效性完全取决于控制参数的精度。
如果压力过低，与 MWCNT 电极的电气连接可能会很弱；如果温度过高，PVC 凝胶或 PETG 板可能会变形。
不可逆装配
热粘合过程会形成永久密封。
一旦层被热压，在不损坏单元的情况下，返工或修复内部连接将变得困难或不可能。
为您的目标做出正确选择
为了最大限度地提高实验室压机在此应用中的有效性，请考虑以下制造优先事项：
- 如果您的主要关注点是电气可靠性：确保压力设置足够高，以在信号线和 MWCNT 电极之间实现牢固的接触。
- 如果您的主要关注点是机械耐用性：优先考虑温度设置，以确保 PETG 和绝缘层完全融合，实现紧密、稳定的封装。
实验室压机是将原材料转化为坚固、导电且具有传感能力的皮肤的桥梁。
总结表：
| 工艺阶段 | 主要功能 | 涉及材料 |
|---|---|---|
| 热粘合 | 将层熔合为统一结构 | PVC 凝胶、PETG 板、绝缘层 |
| 电气接口 | 建立信号-电极接触 | 信号线、MWCNT 电极 |
| 封装 | 密封核心材料以提高耐用性 | 复合层 |
| 质量控制 | 通过压力确保结构稳定性 | 所有装配组件 |
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参考文献
- Geonwoo Hwang, Ki‐Uk Kyung. Protective and Collision‐Sensitive Gel‐Skin: Visco‐Elastomeric Polyvinyl Chloride Gel Rapidly Detects Robot Collision by Breaking Electrical Charge Accumulation Stability. DOI: 10.1002/aisy.202300583
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
