高温共烧陶瓷大深径比通孔填充工艺改良

通孔填充是高温共烧陶瓷(HTCC)制作流程中的关键工艺之一,直接影响着元件内部不同层之间电气连接的可靠性。此工艺主要是对冲孔后的陶瓷片进行通孔金属化,即将具有导通作用的金属浆料填充进通孔内。随着通孔深径比增大,常规通孔填充技术无法保证通孔填充质量,通孔填充工艺急需改良。影响通孔填充质量的因素较多,分析了浆料黏度、填孔压力、刮刀速度、刮刀硬度对大深径比通孔填充质量的影响。研究结果表明调整填孔压力、调整浆料黏度及降低刮刀速度均能改善通孔填充效果;刮刀硬度对填孔效果影响较大,当刮刀硬度降低至邵氏A60°~A70°时可保证大深径比通孔填充质量。这一研究结果可为高温共烧陶瓷填孔工艺中通孔填充质量的改善提供参考。

高品质大深径比微孔电火花加工研究现状

针对大深径比深微孔加工面临单一维度下大深径比高导致的排屑难等问题,综述了利用电火花技术加工深微孔的方法及演变。从工具电极的结构设计、运动规划和能场辅助方式等常用方法论述了目前电火花加工深微孔现状,同时介绍了提升深微孔加工表面质量的主要方法,最后探讨了当前电火花加工深微孔面临的瓶颈及未来发展趋势。

大深径比微小深孔超声电火花加工工艺研究

针对难加工材料的大深径比微小深孔加工这一工艺难题,设计并制造了基于工件振动的超声电火花复合加工装置。该装置包括一个已优化的压电振子和一台普通电火花机床。为提高加工效率,对压电振子进行了优化分析,使压电振子具有合适的纵振模态、固有频率和较大的振幅,压电振子中陶瓷片具有合理地安装位置。选择模具钢作为加工材料进行大深径比微小深孔的加工实验,比较研究了超声电火花复合加工装置和普通电火花机床加工大深径比微小深孔的加工效率。实验表明,超声电火花复合加工装置的加工效率更高。研究了超声激励电压、脉冲电流、脉冲宽度以及脉冲间隙等参数对大深径比微小深孔加工效率的影响,得出各参数较优的设置值。根据实验结果可以看出,超声电火花复合加工装置可以有效地加工出直径为0.5mm、深径比为60的微小深孔,适用于难加工材料的大深径比微小深孔加工。

大深径比微小孔快速电火花加工系统

用电火花加工技术快速加工大深径比微小孔存在散热困难、排屑不畅、电极损耗大及加工过程不易控制等技术难点,为此,在分析电火花加工机理及加工特点的基础上,研发了一台用于快速加工大深径比微小孔的电火花机床。该设备采用立式布局,通过应用电极旋转、工件振动的旋振式机构,实现了加工过程中快速散热和排屑;通过采取工业控制计算机搭载数据采集卡和运动控制器的方式,实现了加工过程的检测控制功能一体化。针对电火花加工过程中放电信号严重畸变以及放电状态不稳定导致加工状态难检测的问题,提出了两级模糊逐级映射放电状态检测方法,同时为了实现机床的快速响应和精确控制,设计了双闭环加工控制系统。实验表明,该机床适合于深径比超过10,小孔直径为60～200μm的微小孔快速加工,且性能稳定、可靠性高。

镍基高温合金大深径比盲孔电火花加工工艺探讨

针对航空航天发动机关键零件——镍基高温合金盘轴类零件的大深径比盲孔进行了电火花加工工艺技术研究。通过低刚性深盲孔零件结构特点分析,设计专用导向套、带冲液可调电极夹具等,以满足深径比>45、孔径φ≤5mm的深盲孔加工要求;通过优化工艺流程,合理确定粗、中、精加工工艺方法和余量,得到可实用化的加工速度;通过系统工艺试验,确定影响镍基高温合金加工特性的电火花工艺参数,得到快速、稳定、可靠加工的有关参数与条件。结果表明:电火花加工工艺方法是解决镍基高温合金盘轴类零件大深径比盲孔加工的有效方法,所加工零件满足了图纸要求。

提高纯钨微小孔电火花加工深径比的方法

在航空、航天等一些尖端行业的核心零件中,微小孔的应用日趋广泛。电火花加工技术是微小孔加工的主要工艺之一,但对于大深径比微孔加工,现有的电火花加工工艺能力仍无法满足加工需求。针对纯钨材料微小孔电火花加工中的深径比难以提升的问题,分析了电蚀产物在孔底累积对放电过程造成的不利影响,找到了制约微孔电火花加工深径比提升的关键因素,即需有效排出孔底电蚀产物,确保放电过程处于“干净”环境。在此基础上,提出了在电火花加工中引入电化学作用,利用电化学作用产生的气泡驱动电蚀产物排出,确保大深径比孔底放电过程不受电蚀产物积聚的影响进而提高加工深径比的方法。通过实验对该方法的可行性和加工特征进行了验证,获得了直径约为0.2mm,深度48mm的加工结果。

超大深径比深小孔电火花加工工艺探索

为了提高小孔加工的深度极限,改善加工精度,进行了一系列的实验研究。通过实验,选取了合适的电极和涂层材料。利用该工艺方案,大大的提高了深小孔加工的深径比和精度,取了较满意的实验结果。

大深径比异形孔的电解加工

针对大深径比异形孔的电解加工试验研究,成功解决了较小尺寸型孔电解加工的技术关键问题。

电极摇动对微细电火花加工微孔深径比的影响

微细电火花具备加工任何导电材料和大深径比微孔的能力。但是随着孔深度的增加,气泡和加工屑很难排出孔外,导致频繁的非正常放电,从而使得电火花常规放电状态下微孔的深径比有限,然而电极摇动可以为电火花狭小放电间隙提供一个非均匀的流场,提高了排屑能力,这有助于提高微孔的深径比。着重研究微孔加工在去离子水和油两种介质下,电极摇动参数和电参数对微孔深径比的影响。试验结果表明:电火花常规放电状态下微孔的深径比随着摇动半径和电容的增加而增加,摇动速度对微孔深径比则没有明显的影响,这为实际生产中加工大深径比微孔提供了参考依据。

精密铍零件大深径比螺纹孔的铣削加工

针对难加工的脆性铍材料,选择单齿型螺纹铣刀和良好的铣削工艺方案,实现了在精密铍零件上大深径比微小螺纹孔的铣削加工,为其在航空航天等领域精密器件的广泛应用打下基础。

大深径比微孔加工技术及其发展

大深径比微孔加工在航空和汽车领域有广泛需求,如航空发动机涡轮叶片气膜孔、火焰筒气膜孔、航空喷油嘴微孔以及汽车喷油嘴微孔均需要大深径比微孔加工。目前,大深径比微孔加工方法主要有电火花、电液束、水导激光和飞秒激光4种加工技术。介绍了4种加工技术原理和研究现状,对比分析了各自的特点及其应用,最后对大深径比微孔加工技术的发展趋势进行了展望。

大深径比微细孔超声辅助电火花加工技术研究

微细电火花加工中电极损耗较大,在加工大深径比微细孔时,工具电极和工件之间的狭窄间隙内流体阻力较大,气泡及加工屑不易排出,易产生频繁的非正常放电,导致电极损耗进一步增大。针对大深径比微细孔加工的这一难题,提出采用电极摇动同时在工件上加载超声波振动的新方法,成功地在3.5 mm厚的不锈钢板上加工出平均直径为120μm的通孔,深径比达29。

电火花加工微孔深径比的理论模型实验研究

为预测和提高电火花加工微孔的深径比,对描述该深径比的理论模型开展了进一步研究。在不同条件下加工50个微孔,采用罗曼诺夫斯基准则处理微孔加工数据,并应用误差传递公式分析各主要误差对该理论模型的影响,进一步表明了微孔深径比理论模型的有效性。

如何提高枪钻加工深径比

提出多级式深孔加工加工细长孔的方法,实验证明可以满足使用要求。

钛合金大深径比微盲孔高速挤压攻丝工艺研究

为了研究钛合金大深径比微盲孔攻丝加工过程中主轴转速对丝锥寿命及内螺纹加工质量的影响,进行了不同转速下M1.2挤压丝锥攻丝钛合金大深径比盲孔实验,对不同主轴转速下的攻丝扭矩、螺纹形貌和螺纹牙形进行了对比分析,探究了主轴转速对攻丝扭矩和内螺纹质量的影响;利用有限元软件模拟了挤压攻丝过程,对攻丝过程中的扭矩、应力应变和温度进行了分析。结果表明在所选主轴转速范围内,不同转速下实验和模拟过程中得到的扭矩变化趋势和峰值基本吻合,随着转速的提高,加工过程中温度提高,扭矩降低,并在1500 r/min时达到最低,螺纹表面加工质量随之提高。

大深径比钨小孔的复合电加工工艺探索

文中针对高熔点、大深径比的钨小孔加工,结合电火花/电化学复合加工的特点,采用多项工艺措施,实现了大深径比钨小孔的低电极损耗加工,并给出了小孔加工深度与直径的变化趋势,还对电极的表面成分进行了分析,发现其表面附有的钨含量明显增加,证实了电极表面材料在弱电解质溶液中的动态变化,即电极低损耗的原因。

大深径比深小孔圆柱度误差评价

针对直径在1 mm以下、深径比超过10∶1的深小孔检测及评价困难的问题,提出使用超声波设备对大深径比的深小孔进行检测的方法。利用电火花穿孔机在实验工件上加工出直径1 mm、深度为100 mm的通孔,借助搭建的超声波检测平台将深小孔视作工件的内部缺陷,在工件表面对加工的深小孔工件进行检测;将超声波设备检测获取的声程时间数据通过坐标化处理,转化为深小孔的坐标数据,在MATLAB软件中利用遗传算法优化的最大内接圆柱法、最小外接圆柱法、最小二乘法和最小区域法等4种圆柱度误差评价模型,对深小孔的坐标数据进行误差分析。结果表明:采用提出的检测方法可成功检测大深径比深小孔;采用遗传算法优化的4种圆柱度误差评价模型均可求解出对应的圆柱度误差,且符合最小区域法误差最小的准则。

大深径比深孔加工工艺研究

在机械零部件的加工制造中,对于深孔的加工,一直是加工制造业中一项困难性高、操作复杂的任务。尤其在大深径比的深孔加工中,其加工工艺要求较高,技术性较强。本文以大深径比的喷嘴类零件深孔加工研究为例,对其加工工艺进行分析,对深孔加工的工艺设计方案进行较为细致的探讨。

大深径比微孔加工新工艺研究

针对已有贝塞尔光束生成方法存在的缺陷,提出一种基于压电变形镜的贝塞尔光束微孔加工新工艺,应用于大深径比微孔加工。采用新工艺,形成的微孔直径为11~16μm,侧壁孔深为1140~1930μm,深径比大于100,且深径比在一定范围内随激光脉冲能量的增大而增大。贝塞尔光束加工微孔形貌与高斯光束加工微孔形貌相比,具有细长、均匀、平滑的优点。通过聚甲基丙烯酸甲酯加工试验,证明了压电变形镜能够产生较高质量的贝塞尔光束,可应用于大深径比微孔加工。