电化学机械抛光技术与应用

模具是工业生产中的重要工艺装备,是工业产品批量生产的有效工具。目前模具的成形工艺,采用铣削、电火花、线切割、电铸等方法已经普及。但是加工出来的模具表面粗糙度只有R_a3.2～6.3。采用高水平的电加工机床也只能达到R_a0.2～O.4。     

光电化学机械抛光装置设计

针对第三代半导体材料氮化镓(GaN)光电化学机械抛光的加工需求,研制了具有紫外光照射、电压加载和机械抛光功能的光电化学机械抛光(PECMP)装置。设计了紫外光可直接照射到GaN晶片表面的抛光盘单元,加工区稳定加载电压且与装置绝缘的电气回路,抛光盘和工件盘能够独立回转的驱动机构,并且抛光盘可以往复移动、抛光压力可以可调加载。建立了PECMP装置的整机三维模型,通过静力学分析和模态分析,优化了抛光盘和龙门等关键部件结构。搭建了PECMP抛光装置,并进行了性能测试,实现了可施加的光照强度0～200 mW·cm^-2,电压大小0～10±0.1 V,绝缘电阻150 MΩ,抛光盘转速10～100 r/min,工件转速10～200 r/min,抛光盘往复移动速度1～100 mm/s,压力加载范围0～200 N,满足2英寸GaN晶片的PECMP加工需求。     

扳手的电化学机械抛光

扳手的电化学机械抛光山东工程学院（２５５０１２）王斌修李淑玉大连理工大学（１１６０２３）周锦进１引言扳手电镀前的抛光是个费工费时的工序，通常为手工抛光和振动砂抛，手工抛光因其工装简单、操作方便而广为采用，但工艺落后，劳动强度大；而振动砂抛由于抛光不均...     

谈电化学机械抛光

介绍电化学机械研磨抛光原理、优点及电化学加工的发展趋势，以模具常用的材料为例，自行制作试片及载具来进行电化学机械抛光实验，实验结果证明将电化学和CNC工具的机械作用应用在模具抛光上可降低抛光时间及获得较优良的品质。     

铜化学机械抛光中电化学理论的应用研究

概述了电位-pH图、极化曲线、交流阻抗谱和开路电压测试等电化学方法在铜化学机械抛光(Cu—CMP)中的应用，并分析了采用电化学方法进行CMP分析存在的问题，指出采用以上电化学方法进行Cu—CMP分析有利于对Cu—CMP的过程的理解，并可以为抛光液组分的选配提供依据。     

模具45钢的窄脉冲电化学抛光

介绍了模具45钢采用微秒级脉冲电流进行电化学抛光的工艺规律,分析了各抛光参数与表面粗糙度的关系.     

氧化剂含量对304不锈钢化学机械抛光的影响

为了探究氧化剂含量对304不锈钢化学机械抛光的影响及其作用机制,采用过氧化氢作为氧化剂,研究不同氧化剂质量分数下304不锈钢材料去除率及表面粗糙度值的变化规律,并基于接触角和电化学试验分析过氧化氢在抛光过程中的作用机制。结果表明：化学机械抛光过程中过氧化氢含量的增加有利于304不锈钢表面氧化膜的生成,从而有效提高304不锈钢的材料去除率及表面质量;但是过高的过氧化氢含量会导致304不锈钢表面氧化膜致密,使得化学作用与机械作用失衡从而造成304不锈钢表面质量下降;当过氧化氢质量分数为0.04%时,抛光后304不锈钢表面粗糙度值最低,仅有2.5 nm,材料去除率达到324.21 nm/min。     

模具型腔复合抛光工艺规律研究

阐述采用脉冲电流电化学抛光的特点、实施方案和工艺效果 ,并通过对某种模具型腔窄深槽抛光的工艺试验 ,讨论并分析实验数据 ,得出加工参数对表面粗糙度的影响规律 ,以及各加工参数影响表面粗糙度的经验公式。为这类孔槽抛光提供了一种有效的工艺方法     

脉冲电化学光整加工机理及其应用

提出了脉冲电化学光整加工新概念 ,分析了脉冲电化学光整加工机理 ,确定了应用脉冲电源、非线性电解液、高频窄脉宽技术的光整加工工艺方案。通过工艺试验和实际应用验证了工艺方案的可行性和优越性。     

型腔模具加工的工艺设计

对型腔模具加工的工艺性进行了分析,并以斜齿轮加工为例,就工具电极、定位板的结构设计以及斜齿轮具体的加工过程等方面进行了阐述。实践结果表明,合理的加工工艺可以在很大程度上提高工件的加工质量和生产效率,提高企业的经济效益。     

井下低频压力脉冲注水工具的设计与仿真

分析了油田常压注水开发中存在的问题,介绍了压力脉冲技术的工作原理.在调研国内外脉冲注水工具的基础上,设计了一种新型井下低颜压力脉冲注水工具并根据设计参数进行了建模仿真.设计出的新型工具具有成本低、脉冲频率低、脉冲幅值大等优点,仿真结果与理论计算数值能较好地吻合.     

生物电化学电解池的设计及应用

根据生物大分子子的生理特性,设计了三种不同的电化学电解池,分别用于研究独脾铁蛋白,细菌蛋白的电化学特性,以及电诱导棕以固氮菌表达新生理特性。     

虚拟桌面在工具设计领域的应用

通过虚拟桌面技术进行工具设计,在保证数据安全性的前提下,可降低成本、减少能源消耗,降低管理复杂度,为企业带来更大效益。     

脉冲磁场辅助磁性复合磨粒化学机械抛光技术及其加工试验研究

提出一种脉冲磁场辅助新型磁性复合磨粒化学机械抛光技术。该技术利用磁性聚合物微球与SiO2磨粒组成的复合磨粒抛光液,在脉冲磁场辅助作用下,实现磨粒尺寸对硬质抛光盘微观形貌依赖性小、磨粒易进入抛光区域、材料去除率较高的抛光。设计了“之”字形的对位式结构电磁铁,模拟计算表明其磁感应强度沿抛光平面分布均匀,磁性微球受到的磁力一致性好。磁性微球在抛光系统中的受力分析表明：磁性微球受磁力作用时有利于复合磨粒从近抛光区进入抛光区,以二体磨损的方式去除加工表面;磁性微球不受磁力作用时,复合磨粒随抛光液的流动而移动,避免大量聚集形成磁链。以表面粗糙度Ra=1.1μm的硬质抛光盘进行硅片抛光试验,施加不同频率和占空比的脉冲磁场前后,硅片的去除率从137nm/min提高到288nm/min,频率5Hz、占空比50%时获得最大值,硅片表面粗糙度由抛光前Ra=405nm减小到Ra=0.641nm。     

面向产品概念设计的设计工具选择与应用

本文分析了产品概念设计的特点与重要性,指出合理的选择设计工具对于提高产品开发的效率与质量至关重要。介绍了面向方案创新的CAI设计软件Pro／Innovator与支持三维建模与设计验证的CAD设计软件Solid Works,并通过一工程实例说明两种设计工具的使用很好的支持了产品概念设计过程。     

新型镗滚复合工具的设计及应用

缸体是液压支架及其它液压传动部件的重要零件之一,以往对于大中直径精密深孔的加工,大多数采用粗镗-半精镗-浮动镗-滚压等方法进行,普遍存在着生产效率低或加工质量不稳定的问题。经过几年的探索,我们设计了一种新型、高效、精密、耐用和操作方便的镗滚复合加工工具。现简要介绍如下: 一、用镗滚复合工具进行加工的条件我们是在C630车床上,并采用内注液外排屑的推镗加工方法。如φ140的缸体的主要技术要求是材料为27SiMn,加工前调质到HB240～280,抗拉强度为σ_0≥1000MPa,孔径φ140H9(_0~(+0.10)),长度为1051mm,圆柱度为0.03mm,表面粗糙度为Ra0.4。加工时冷却润滑液采用10#～20#机械油加10％～20％的煤油。一般情况,当直径上余量小于6mm和工件的壁厚     

脉冲电化学光整加工电源的设计

根据脉冲电化学光整加工PECM工艺需要大功率、窄脉宽、高频率电源的这一特殊要求,以绝缘栅极双极晶体管IGBT为主控元件设计了一种高频脉冲加工电源.重点介绍了其主电路以及IGBT的驱动保护电路的设计方法.实验结果表明,这种高频脉冲电源在高频、窄脉宽、大功率等方面均能满足该工艺的要求.