国外高深宽比微细结构制造技术的发展

介绍了国外近年来高深宽比微细结构制造技术的最新发展,其中包括LIGA、准LIGA、深层反应离子刻蚀等主要高深宽比微细结构技术的具体研究现状和研究进展,还介绍了电化学沉积加工、质子束光刻、准LIGA与Si等离子刻蚀复合加工、局部电化学沉积、立体光固化微加工、微细电解加工等一些新发展的高深宽比微细结构技术。     

基于特种加工的镜面抛光新技术

综述了基于特种加工的镜面抛光新工艺，分析了各工艺的加工机理及特点，并对其影响因素和应用作了探讨。     

基于BP神经网络的SU-8光刻胶工艺参数优选研究

SU-8是一种性能优异的厚胶,广泛应用于高深宽比的MEMS微结构中。本文首先用正交试验研究了前烘时间、曝光剂量、后烘时间以及显影时间对SU-8光刻胶图形尺寸精度的影响,得到了优化的工艺组合。在此基础上,运用BP神经网络对试验数据进行分析处理,预测了较正交试验分析结果更为优化的工艺组合,并用试验验证了其正确性。结果表明,经正交试验数据训练过的BP神经网络,很好地映射了工艺参数与优化指标之间的复杂非线性关系,此时应用BP神经网络对工艺参数进行优选研究能够得到更全面、准确的结果。     

基于LabVIEW/Flexmotion电解加工机床控制系统软件的设计

为了提高电解加工的精度,实现叶片电解机床的自动控制,结合新型叶片电解加工系统,设计了控制系统软件。软件设计基于虚拟仪器技术及其开发的环境LabVIEW和运动控制模块Flexmotion。采用模块化的设计结构,设计了软件开发的快速原型模型及一系列功能模块,实现了人机交互、自动控制、监测保护等功能。本文还设计了基于该系统软件的加工实例,试验证明软件运行稳定可靠。     

双缘板叶片电解加工流场优化与试验研究

针对在长叶身的双缘板叶片电解加工中由于流场的不均匀经常导致加工短路的问题,开展了叶片电解加工流场优化仿真分析,结果表明大量电解液从两侧缘板区域的间隙中被分流,造成叶身型面部分流量减小,导致产物不能及时排出间隙,容易引起加工短路。为了改善加工区域流场分布不均的情况,提出了一种基于液体密封的多向辅助供液流场方式,对提出的流场方式开展流场仿真分析,仿真结果表明加工区流场稳定性与一致性显著提升。开展了所提出流场的电解加工工艺试验,加工过程电流稳定,试件具有较好的加工效果,验证了提出流场方式的有效性。     

无裂纹硬铬电镀的试验研究

针对传统硬铬镀层会出现裂纹的问题,采用了一种新的电镀硬铬方法--摩擦辅助脉冲电镀无裂纹硬铬工艺.即在电镀铬的过程中,在阴阳极之间添加不导电的游离粒子,随着阴极的转动,游离粒子与阴极表面相对运动,产生扰动作用,不断摩擦、撞击阴极表面进行电镀铬试验.对镀铬层的表面形貌、微观组织结构和耐腐蚀性进行了测试,试验表明,采用摩擦辅...     

电解转印表面织构的定域性研究

研究表明,摩擦副表面织构可以有效地改善表面摩擦学性能.电解转印工艺是加工摩擦副表面织构的有效途径.以加工阵列微坑为例.从电解转印的定域性角度出发,提出了以微坑腐蚀系数作为电解转印定域性的评价指标.根据电场理论,建立了电解转印过程阴阳极间电场理论模型,采用有限元电场分析方法探讨阴阳极间距对电解转印过程中阳极表面电场分布的影响.构建电解转印表面织构试验平台,通过试验研究考察了阴阳极间距和电解加工电压对微坑形貌和腐蚀系数的影响.试验结果表明,阴阳极间距由20岬增加到100 μm时,微坑直径由55μm增加到130 μm,微坑腐蚀系数由3减小到0.012 5,电解转印的定域性降低.加工电压对电解转印定域性有一定的影响,当其他参数不变,加工电压增加到20 V时,微坑腐蚀系数略有下降,微坑轮廓较为清晰.     

纳米晶复合材料电沉积工艺的研究进展

纳米晶复合材料电沉积工艺是在金属电沉积过程中加入纳米颗粒 ,使其与金属共沉积 ,并通过控制适当的工艺条件 ,最终获得具有优良性能的纳米晶复合材料的过程。分析了电沉积过程中纳米晶复合材料的形成机理 ,并提出了有利于获得纳米晶复合材料的措施 ;综述了各种因素 ,如纳米颗粒的性质、电解条件、脉冲参数、纳米颗粒的分散方法以及有机添加剂对复合过程的影响 ;并对电沉积纳米晶复合材料的各种性能及应用作了介绍     

添加纳米氧化镧的脉冲电铸试验研究

采用超窄脉宽脉冲电流、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等现代分析手段和工具,以纳米稀土La2O3为电铸液添加剂,研究了脉冲电参数对电铸层微观结构及力学性能的影响。试验结果表明：由于纳米稀土La2O3的独特吸附作用,脉冲条件下获得的电铸层晶粒细小,组织均匀,其力学性能明显优于普通直流电铸层的力学性能;在ton为100μs、toff为500μs、电流密度为3A／dm^2时,铸层显微硬度和耐磨性比普通电铸层有显著提高。     

纳秒脉冲电流提高微细电化学加工精度的研究

分析了电极反应的暂态过程,探讨了超短脉冲电流提高电化学加工精度的机理,并根据法拉第定律和巴特勒伏尔摩方程建立了电化学暂态加工的数学模型。在微细电化学加工系统中,采用纳秒级的超短脉冲电流,通过加工试验验证了理论分析,加工出了直径为20μm的微小孔。