导　　师： 郭钟宁; 朱汉家

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 表面微结构零部件具有比光滑表面更为优异的特性,而且表面微结构有广泛的应用前景。因此针对在金属表面加工阵列微结构的问题,其中加工的工件基底为紫铜片,所需电铸的材料为铜。故本文提出一种掩膜射流电铸加工的方法,旨在加工出具有高加工效率、高表面质量、以及整体性良好的阵列微铜柱结构。本文主要研究内容如下:1.采用掩膜射流电铸加工的方法,即利用射流电铸工艺与掩膜工艺相结合的特点,射流电铸即采用喷射的方式,加快了电铸液流动速度,因此提高了沉积速度;掩膜工艺可将电铸加工的区域减小到微米级的加工范围。因此可通过掩膜射流电铸加工出具有高效率的阵列微结构。2.针对掩膜射流电铸加工工艺方案,搭建射流电铸加工试验平台以满足加工的需求。其中试验平台主要包括:喷嘴、工件夹具、脉冲电源、电铸液循环系统、位移平台。并设计了运动控制界面以实现平台的运动。进行了电铸液方案的选择,最终选择加工效率良好的电铸液为焦磷酸盐电铸液。3.进行了掩膜射流电铸加工单孔铸层的工艺试验研究,其中包括掩膜射流电铸加工单孔铸层对生长形貌的影响以及对表面微观质量的影响。通过单因素试验以及正交试验的综合分析,在一定范围内的脉冲电流密度、脉冲频率、脉冲占空比以及电铸液喷射压力对铸层的影响。并通过正交试验对工艺参数的优化可得出,获得最优实验参数为脉冲峰值电流密度、脉冲频率以及脉冲占空比分别为12A/dm~2、3000Hz,和50%,电铸液喷射压力为40kpa时,可加工孔径为5008),厚度为1008)的单孔铜柱层。4.进行了掩膜射流电铸扫描加工阵列微结构的工艺试验研究,其中分析了扫描速度对铸层生长形貌以及表面微观质量的影响。综合考虑电铸速度以及表面质量要求,选用的扫描速度为8mm/s。并结合最优电参数以及流体参数成功加工出整体性良好的阵列铜微结构,其中高度为22.5268),直径为2008)的铜柱阵列微结构。更多还原

关 键 词： [820323]掩膜 射流电铸 生长形貌 表面微观质量 扫描加工 阵列微结构

分 类 号： [TQ153.44]

领　　域： []