电真空器件隙缝腔零件微细加工技术工艺研究

针对G波段分布作用速调管中关键零件隙缝腔零件的高精度设计要求开展微细加工技术研究。基于现有加工经验及加工设备条件,通过创新性的工艺设计、结合大量工艺试验探索,突破了微小尺寸、超高精度零件的精密加工技术,满足了毫米波及太赫兹电真空器件中关键零部件的制造需求,提升了高频段电真空器件制造技术水平。

特种微细加工的现状及应用

本文论述了主要特种微细加工的原理、特点、现状及其应用。

激光微细加工技术在医疗器材领域的应用

激光微细加工技术具有超快、超精密等特性,在医疗器材领域的应用中有着传统加工技术无可比拟的独特优势,尤其是对生物材料表面加工改性,提高材料生物相容性方面有着不可替代的作用。本文综述了近年来激光微加工技术在医疗器材制造加工领域的最新应用,着重介绍了血管支架和骨支架的结构与表面制造,生物材料表面改性与抗菌性处理等。最后对目前激光微加工技术存在的局限性做了讨论,对未来激光微加工技术在医疗器材领域的应用发展做了展望。

双光子三维微细加工技术及实验系统的开发

介绍了一种新型的三维微细加工技术 ,描述了自行开发的双光子微细加工实验系统。双光子三维微细加工技术利用材料与飞秒激光束在焦点局域发生的双光子激发 ,通过逐点扫描 ,实现微器件的三维成型。由于材料发生双光子激发的几率与激发光强的平方成正比 ,所以具有极高瞬时光强的飞秒激光器和可以对光束进行强聚焦的显微镜装置成为系统的关键部件 ,对此进行了详细的说明。最后 ,给出了部分利用上述加工系统所获得的初步实验结果。

超声电解复合微细加工装置与试验研究

分析微细电解复合超声频振动加工过程机理,提出一种微细加工新方法--超声电解复合微细加工;设计、构造并完善复合微细加工装置;研究微细阴极制作工艺,利用微细组合电加工技术制作各类截面形状的微细阴极;进行超声电解复合微细加工试验,验证微细电解复合超声频振动实现微细加工的可行性及其在加工速度、精度、表面质量等方面的技术优势,探讨超声电解复合微细加工制作微结构的工艺规律。

微细加工及其关键技术研究

微细加工技术是随着微机械的发展而出现的全新的现代制造技术,它能在微小的尺度范围内实现机械的加工和装配。本文介绍了微细加工及其关键技术,并在深入研究的基础上,提出和试验了自己的加工方案,在特种零件的加工中较好地解决了其工艺及加工技术问题。最后,提出了今后有待进一步研究的关键问题。

水导激光微细加工中激光与水束光纤耦合技术

为了保证水导激光微细加工中会聚激光与水束光纤的耦合效果,建立了由一个高精度耦合对准检测调整系统和一个特殊结构耦合装置组成的新的耦合系统,并提出了新的耦合对准方法。由于激光要经过空气层、玻璃层、水层进入水束光纤,因此根据计算结果,采用激光烧斑法来确定会聚透镜与水束光纤起始端(喷嘴孔)的距离;研究了激光在水束光纤中发生全反射的最大入射角;通过流体动力学仿真,设计了腔内流场分布均匀的耦合装置,保证了直径0.12 mm的水束光纤的高耦合品质;研究了激光能量在水束光纤中的衰减,采用特定波长和脉冲能量的激光和特殊过滤的去离子水来减小激光能量在水束光纤中耦合的损耗率。实验结果表明,水束光纤导光长度超过100 mm;采用该耦合技术能够在0.2 mm厚的硅基晶片上以2 mm/s速度切割出缝宽为0.12 mm的均匀窄缝,且几乎无裂纹、无热影响区。该耦合技术能够很好地满足水导激光微细加工的要求。

飞秒激光三维微细加工技术

双光子吸收几率与光强度的平方成正比,因此,双光子吸收引发光致聚合局限在紧密聚焦的焦点区域,通过控制焦点的扫描运动可实现高精度三维加工。基于该原理,提出了一种利用飞秒激光进行微细加工的技术。根据此技术,建立了飞秒激光三维微细加工系统,该系统包括光源系统、显微镜系统、实时监测系统和精密移动系统等。研究发现,该系统加工的直线线宽最小可达500nm;加工线宽与加工速度成反比;激光功率为2mW时,最大和最小临界加工速度分别为80μm/s和1μm/s;制备出线宽1μm,宽度5μm的“CHINA”复杂结构,以及杆间距、层间距均为5μm的三维木堆型光子晶体结构。实验证实,该技术是一种非常灵活的微细加工技术。

超声—电解复合微细加工阴极制作工艺研究

介绍超声—电解复合微细加工原理,分析微细阴极工作特点及制作难点,提出微细组合放电加工制作阴极的方法;利用精密电加工设备,通过"联动复合进给"、"内、外面转换"及"平动与拷贝"式微细放电,制作多种截形的微细阴极;进行超声—电解复合微细加工试验,阴极可满足使用要求。

微细加工铣床研制及其铣刀的力学特性分析

研制了一台由直线电机运动平台、高速空气静压电主轴和DMC-1842运动控制卡组成的三轴联动微细铣削机床。开发了可编辑和执行G代码程序的数控系统,并利用有限元法对微细铣刀的力学特性进行分析。通过模态与静力学分析,研究微细铣刀的固有频率和振型,探讨刀具的悬伸长度对加工过程中刀具振动的影响,以及微细铣刀的应力和变形特点。

微机电系统的微细加工技术

详细阐述了硅微加工工艺以及近几年内国际上开发的一些新的加工技术,如3D电化学微加工、EFAB工艺等,并提出了目前这些方法中存在的缺陷。

激光微细加工技术及其在MEMS微制造中的应用

文章综述了当前MEMS各类微制造技术 ,阐述了各种激光微细加工技术的原理、特点 ,主要包括准分子激光微细加工技术、激光LIGA技术、激光微细立体光刻技术等 ,以及它们在MEMS微制造中的应用。

微细加工与装备技术进展

讨论微细加工与装备技术现状,介绍刻蚀技术、LIGA技术和准LIGA技术、微细特种加工等典型的微细加工工艺原理与技术特点,并指出各种加工方法的优缺点,分析微细加工技术的发展走向及装备技术的发展趋势。

双光子三维微细加工的进展

介绍了双光子微细加工的原理及特点 ,总结了国内外在三维微结构、三维功能器件以及新型材料双光子微细加工的一些进展 .同时介绍了作者在双光子三维微细加工研究中取得的一些研究结果 .

材料晶界和晶粒对电火花微细加工的影响研究

为了在电火花微细加工中确定合理的工具损耗补偿工艺与加工工艺,提高微小零件微细加工的质量,通过在合金材料上选择晶粒和晶界部位大量加工微孔以及其后的统计分析,研究了微细电火花加工过程中工件材料晶粒与晶界对放电间隙、材料去除速度以及电极体积相对损耗等加工特性的影响。研究结果表明,由于工件材料中晶粒和晶界在成分、熔点、热导率以及机械性能等方面的差异,当用微细电火花进行微细加工,特别是当加工尺度小于工件材料的晶粒尺寸时,晶粒和晶界的加工特性具有明显差别,制订工具损耗补偿工艺和加工工艺时应该考虑到材料微观结构对加工过程的影响。

微细加工新技术－LIGA技术研究

ＬＩＧＡ技术（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅ，Ｇａｌｖａｎｏｆｏｒｍｕｎｇ，Ａｂｆｏｒｍｕｎｇ）是一种全新的微细加工制造方法。本文介绍了ＬＩＧＡ技术及其应用研究的意义、研究的主要内容以及中国科技大学正在做的探索性工作。

硅的准分子激光直写刻蚀微细加工特性研究

针对微机械三维结构对准分子激光直写微细加工的要求，在试验研究基础上，讨论了硅已加工表面形貌、加工热与热影响区等特性，得出了加工脉冲数、能量与刻蚀深度间的相互关系。

纳秒激光电化学复合掩模的微细加工

在激光传输光路中加入掩模对激光束进行空间调制,采用纳秒脉冲激光器、纳秒脉冲电源和1 mol/L的NaNO3电解液对304不锈钢进行掩模微刻蚀加工试验研究。利用伏安法测定304不锈钢阳极电流随平均电压的变化规律;选用平均电压1.5 V、脉冲频率2.0 MHz、脉冲宽度60 ns、激光能量160 mJ的工艺参数,在所构建的试验系统中,分别进行了激光电化学复合掩模和盐溶液中的激光掩模加工试验。结果表明:在阳极钝化区内,纳秒脉冲激光电化学复合加工能够显著提高加工速率和加工表面质量,实现了线宽约为130μm、热影响区小的微细刻蚀加工,证实了纳秒脉冲激光电化学掩模加工在微细加工中具有很大潜力。

显微视觉技术在微细加工中的应用

面向微细加工设计显微视觉系统,同时结合力觉传感器共同控制微细加工的操作过程.针对显微图像中噪声也被放大的特点,在自动聚焦处理中提出了一种新的强噪声聚焦评价函数处理方法,即在中值滤波和双边滤波后,采用分水岭算法对滤波图像进行过分割处理,对分割的各小区域求取其均值,用均值代替此区域内像素灰度值,再利用SML聚焦评价函数进行自动聚焦;同时,为了避免回程间隙而损失定位精度,在搜索方式上,采用精度较高的三次样条插值定位方法,利用相对矩对目标进行识别.实践表明,本系统能快速准确地确定刀具与加工工件之间的三维距离,完成微细操作控制过程.

等离子体软x射线源及其用于微细加工的探讨

喷气式Ｚ箍缩等离子体装置可产生较强的脉冲软ｘ射线，利用此ｘ射线进行了初步曝光实验。另外，本文对此装置用于微细加工从理论上进行了初步探讨。