陶瓷微器件的软刻蚀成形研究进展

软刻蚀技术是基于传统光刻蚀技术提出的一系列技术,包括微模塑、转移微模塑和毛细微模塑等,其共同特点是利用弹性模作为微结构转移元件,复制其他方法制备的原始模板的微结构,再用此弹性模进行微结构的成形。因其成本低廉、操作过程简单,为陶瓷微器件的制备提供了一种先进的净成形加工技术。其工艺步骤主要包括:弹性模的制备、浆料或陶瓷预聚体的制备、注模、干燥(交联固化)、脱模和烧结。本文按照制备工艺综述了软刻蚀技术成形陶瓷微器件的研究进展,着重讨论了影响微成形的关键因素,并对将来的研究方向进行了展望。

陶瓷微加工工艺及陶瓷微反应器的制作研究

研究了一种制作微陶瓷器件的快捷、方便、低成本的方法.利用同步辐射曝光、深紫外曝光或者注塑的方法,制作出带有微结构的模具,加入经过处理的陶瓷粉,通过模压后,脱去基片,在1500℃烧结成形,可以得到精度在几十微米的微结构.利用该工艺制作了微陶瓷反应器.

一种超精密压电式微位移机构研究

针对压电陶瓷输出位移过小的缺点,采用AE0505D16型层叠式PZT器件作为驱动器,柔性铰链作为导向机构,设计了一种超精密压电式微位移机构.该机构输出位移由原来的11 6μm增加到100μm,能够满足许多长行程、超精定位运动的需要.对此微位移机构进行定位准确度测试,将它作为位移补偿装置安装于精密滚珠丝杠副驱动的机床上,机床定位误差由原来的1μm降低到0 01μm,定位准确度得到显著提高.

超精密柔性压电式微位移机构的研究

设计了一种超精密压电式微位移机构,此机构以压电陶瓷作为驱动器,以对称杠杆式柔性铰链放大机构作为导向机构,弥补压电陶瓷位移行程过小的缺点。机构输出位移由原来的11.6μm放大到100μm,能够满足许多长行程、超精定位运动的需要。对此微位移机构进行定位精度测试,并将它作为位移补偿装置安装于精密滚珠丝杠副驱动的机床上,机床定位精度由原来的1μm上升到0.01μm,定位精度得到显著提高。

压电式微位移补偿机构

设计了一种压电式微位移补偿机构,采用压电陶瓷作为微位移驱动器,柔性铰链为导向机构,对传统电机驱动的丝杠螺母进给工作台运动位置进行自动补偿,实现了工作台二次精密定位,提高工作台的定位精度。设计的柔性铰链微位移放大器,可使工作台定位精度达0.01μm,满足许多精密、超精密加工场合需要。

压电驱动超精密定位工作台的研究

研究、设计了一种压电式超精密微定位工作台。此工作台在伺服电机驱动的滚珠丝杠进给系统的基础上 ,采用压电陶瓷作为微位移驱动器 ,柔性铰链为导向机构 ,对工作台运动位置自动补偿 ,实现了超精密定位。文中对柔性铰链机构进行了合理的设计 ,以实现长行程超精密定位。压电陶瓷配合柔性铰链使用使工作台定位精度达到 0 .0 1μm ,可满足精密。