我国机电产品出口跃居世界第三紫外纳米压印模板表面修饰工艺研究

研究紫外纳米压印技术的模板表面修饰工艺,对经过表面修饰的模板与未经修饰的模板得到的不同压印结果,通过大量实验进行对比分析,验证模板表面修饰工艺是有效控制压印结果,确保压印复型精度的关键.     

用于分布反馈光栅的纳米压印模板制作

高质量、低成本的压印模板的获得是采用纳米压印技术制作分布反馈光栅的难点,本文采用双层金属掩模及liftoff金属剥离方法制作了适用于紫外压印技术的石英基压印模板.首先,采用电子柬光刻技术在镀钛的石英基片表面直写出DFB光栅的光刻胶图形,接着,在其表面溅射一层金属镍并进行金属剥离得到与光刻胶相对的图形,最后采用电感耦合等...     

基于特征模板的工艺生成方法研究

工艺生成问题是CAPP中的关键和难点.提出一种基于几何基本特征工艺设计模板的工艺生成方法,建立以几何基本特征为载体的工艺设计模板,采用在模板内进行工艺参数化匹配方法,确定零件的主干工艺路线,同时根据不同的几何附加特征,将附加特征工艺迭加到零件的主干工艺路线中去,生成的工艺文件质量较高,修改量小,提高了CAPP系统的通用化、实用化水平.     

微压印聚合物微流控芯片的传热分析研究

微压印是制造聚合物微流控芯片的主要技术之一,其加工过程中的工艺参数对聚合物微流控芯片成型质量具有重要影响。在聚合物微流控芯片压印成型机理研究基础上,对其压印过程中的热传导进行分析,建立了多层材料一维热传导的模型,并用有限元法进行温度响应求解,进而可获得压印加热时间等工艺参数。     

用多层掩模去除纳米压印工艺中的残胶

纳米压印工艺中的压印胶在固化后会发生聚合物的铰链,生成高分子聚合物,很难被一般有机溶剂清除,从而影响器件的性能.为有效去除压印残胶,提出一种利用多层掩模去除残胶的方法.该方法首先在基片和压印胶之间沉积一层50 nm的二氧化硅作为硬掩模;接着用纳米压印工艺将光栅图形转移到压印胶上,再用干法刻蚀将光栅图形转移到基片上;最后,放入BOE (buffered oxide etchant)中漂洗数秒以去除残胶.文中总结了刻蚀底胶时间对光栅占空比的影响,对比了经过多层掩模去残胶和传统去残胶的方法处理后的光栅形貌.电镜图片结果显示,采用本文方法经过漂洗的光栅表面残胶去除干净,形貌良好,其周期约为240 nm,深度约为82 nm.实验表明,多层掩模去残胶的方法不仅能够有效地去除刻蚀残胶,同时能够避免光栅形貌的损坏.     

基于模板定制的零件工艺变型设计研究

针对传统CAPP系统对企业已有产品工艺知识重用较弱的现状,从产品工艺资源重用的角度出发,以回转类零件为例,在分析其结构特征和总结工艺特点的基础上,提出基于模板定制的方法,分别采用典型参数化工艺模板和典型实例工艺模板进行新零件工艺设计,即在工艺模板与零件之间建立参数关系,实现参数化驱动零件加工工艺。并充分利用企业中已有的成熟工艺设计方案、工艺流程以及工艺资源,以尽可能小的修改代价、尽快的速度变型出所需要的设计工艺。最后给出了实例。     

基于模板的数控工艺决策技术研究

为了简化相似度较高、结构形状复杂的飞机结构件工艺设计流程,有效、准确地提高工艺设计可靠性,提出了以融合规则的典型工艺模板为基础的工艺决策系统.首先根据成组技术概念对相似零件提出统一的工艺模板信息模型：然后以嵌入方式将规则融合到工艺模板中,对零件加工中的可变信息进行约束,建立融合规则的典型工艺模板;最后,以典型工艺为支撑实现了相似零件数控工艺的快速设计.     

CAPP系统中面向对象的模板式工艺决策方法研究

根据基于面向对象技术及典型零件加工工艺路线模式化特点，提出了一种新的CAPP系统工艺路线决策方法－面向对象的模板工艺决策方法，通过总结大量典型零件加工工艺，建立了多层次的工艺模板库及工艺规则库，同时，采用层次递阶式推进策略，由零件的基本特征确定加工工艺的基本模块序列（基序），由基本特征参数及辅助特征等因素确定模块内各特征表面的加工顺序及详细内容（子序），最后通过模块集成生成完整的加工工艺路线，这种工艺决策方法使整个CAPP系统既吸收了派生法的类比设计思想，又具有创成功能，因此所开发的CAPP系统具有更高的效率和更强实用性。     

基于应变梯度塑性理论的纪念币压印成形数值模拟

为了准确体现纪念币压印成形工艺中由于精细浮雕导致的尺寸效应,从Taylor位错模型出发,基于应变梯度塑性理论,建立了压印成形的本构方程。采用纳米压痕试验,获得了Ag999的材料内禀尺寸以及统计存储位错密度和几何必须位错密度的非线性耦合关系。将建立的本构方程用于计算某钥匙纪念币压印成形过程中的压印力变化曲线,并与试验结果进行对比,结果表明,建立的本构方程能够体现压印成形工艺中的尺寸效应,可有效改善压印力的预测精度。     

基于AFM微加工技术制造微结构模板中纳米级高分子聚合物的自组装

介绍一种利用非对称聚合的三嵌段共聚物(SEBS(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene(SEBS))苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)自组装特性制造大规模整齐排列纳米阵列的分层方法,该方法混合了自下而上/自上而下两种策略。通过AFM(原子力显微镜)获得的硅基上各式各样的微观结构被用来作为球形和高长径比圆柱形聚合物排列的模板。通过原子力显微镜微加工技术的引入,实现了多畴有序阵列的定向排列,并利用硅基的形貌来控制三嵌段共聚物的自组装过程。这种"图外延"的方法可以被应用在软硬混合的情况下,即凝聚态物质系统。此外,自上而下和自下而上方法的混合运用,是一种新颖的实现分子自组装和普遍采用的形态学约束相并行的有效办法,同时也是实现二者并行的基础及沟通桥梁。     

基于XML模式的工艺模板定制技术

针对企业对CAPP系统的功能需求,建立了工艺模板定制方案,实现了基于XML的工艺模板定制系统的开发.在对工艺模板信息模型进行分析之后,提出了一种交互式的工艺模板绘制功能.允许工艺设计人员根据自己需要的格式绘制出相应的工艺卡片,并对绘制好的模板元素进行调整和修改,把生成的工艺卡片信息以XML文档的形式保存,并对新卡片的属性进行定义,为CAPP走向通用化打下重要基础.     

紫外压印长波红外亚波长结构的涂胶工艺研究

采用旋涂法进行了Si表面紫外固化胶涂布研究,并压印出了长波红外亚波长结构图形。用激光共聚焦显微镜观察了旋转涂布胶层的表面形貌,测量了表面粗糙度(Ra);用椭圆偏振仪测试了胶层厚度,扫描电子显微镜观察了压印图形的表面形貌,并用扫描探针显微镜测量了压印图形的结构高度。结果显示:当匀胶转速较小(如300r/min)时,胶层中不会产生气泡及针孔等缺陷,胶层的Ra小,但胶层均匀性差;提高转速可以改善胶层均匀性,但同时胶层中会产生大量气泡和针孔等缺陷,且它们不会随匀胶时间的延长而消除。文中提出用四转速匀胶法来同时解决胶层均匀性和膜层气泡等问题,获得的胶层无气泡,Ra为317nm时与Si衬底表面相当(324nm),均匀性(最小厚度值与最大厚度值之比)为89.17%,胶层平均厚度为626nm。结果表明:四转速涂胶法获得的胶层满足紫外压印长波红外亚波长结构的要求,压印的图形均匀、完整、保真性好。     

基于聚类分析的白车身零件工艺模板提取

为提高白车身工艺规划的效率,提出了基于聚类分析的白车身工艺模板提取方法。按照白车身装配的典型工艺,将其分为装配定位工序、连接工序和检验工序三类。采用专家打分法计算装配定位工序间的距离。对连接工序进行四位数字编码,在此基础上应用曼哈坦距离计算工序间的距离。为了提高距离计算的正确性和科学性,采用二值属性间距离公式求解检验工序间的距离。采用层次聚类法对白车身工艺聚类,用均方差法从聚类结果中提取了每个簇的工艺模板。通过实例验证了该方法能有效提取白车身零件的工艺模板。     

基于随形技术的快速制模工艺优化软件研究

针对在使用快速成形RP方法制造硅槔胶模中,硅橡胶成本昂贵,原型件制造速度慢的缺点,提出一种在使用RP设备加工RP原型件的同时,制造与之相配套的型腔与填充块方法,论述了相应工艺优化软件的关键技术。该方法大幅度降低了硅橡胶消耗,提高了原型件的加工速度。     

基于特征的工艺生成方法的研究

零件特征模型在CAD/CAPP系统的集成中有着重要的作用。本文首先简介了特征的定义和分类 ,然后探讨了零件特征模型的建立方式和零件信息分层表示模型 ,并在UGII环境下利用其二次开发工具UG/OPEN ,采用特征识别和特征造型相结合的混合建模方式 ,建立了零件特征模型。最后 ,在所建立的零件特征模型的基础之上 ,采用逆向决策原则 ,进行特征工艺路线和零件工艺路线的生成。     

聚苯乙烯/Al2O3纳米复合材料的选区激光烧结成形工艺研究

选区激光烧结法制备聚苯乙烯/A l2O3纳米复合材料的工艺实验表明,在其他激光烧结工艺参数一定,合理匹配激光功率和扫描速度的条件下,直接制备出了无翘曲变形、外形轮廓完好的聚苯乙烯/无机纳米块体复合材料,烧结块体密度最大达到了1.04 g/cm3,致密度大于95%。试样缺口冲击韧性最大达到了12.1 kJ/m2。     

锥齿轮温挤压成形工艺研究

温挤压技术作为一种净成形和近净成形加工工艺,因其金属的流动性能好、成形精度高、成本低,且可连续生产的特点,已被逐渐用于汽车、摩托车等行业机械零件的塑性成形。以汽车变速器锥齿轮为研究对象,设计了锥齿轮的温挤压成形工艺及模具结构,大大降低了制造成本,提高了工作效率,同时该方法能够使金属材料产生挤压强化,提高了材料的机械性能,具有广阔的市场前景。     

基于质量功能展开的工艺规程主模板评价

针对大规模定制产品主模型中的工艺规程主模板评价问题,提出基于质量功能展开对其质量特性进行研究的思想.分析了工艺规程主模板中的数据内容及其组织形式,定义了工艺过程状态和工艺过程.以此为基础,建立了相应的工艺过程流模型.通过引入质量值的概念,基于质量功能展开原理建立了客户需求、定制产品质量特性和工艺过程之间的关联矩阵,定义了工艺过程的质量特性模型.通过对工艺规程主模板中工艺过程的质量特性进行计算和分析,可以比较不同工艺过程对于定制产品质量的实现及其时间和成本消耗,从而为工艺规程主模板的优化提供实施依据.通过实例验证了上述过程和方法的可行性.