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逐层微细电阻滑焊工艺制备三维微结构
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:2014.5.1
  • 页码:1251-1259
  • 分类:TG76[金属学及工艺—刀具与模具]
  • 作者机构:[1]深圳大学机电与控制工程学院深圳市模具先进制造技术重点实验室,广东深圳518060, [2]深圳大学广东省高校先进光学精密制造技术重点实验室,广东深圳518060
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.51175348,No.51375315,No.51405306); 中国博士后科学基金资助项目(No.2014M552233); 深圳市科技研发资金基础研究项目(No.JCYJ20130329143934356,No.JCYJ20140418095735629)
  • 相关项目:微型腔叠层滑焊成形方法及其沉积效应机理研究
中文摘要:

采用线切割和真空压力热扩散焊组合工艺制备了高深宽比的三维微结构。分别研究了线切割与热扩散焊工艺并获得了较好的工艺参数用于制备微模具。首先,在脉冲宽度为10μs,脉冲间隔为40μs,线切割电流为0.28A,电压为60V的条件下,对100μm厚的铜箔进行线切割,获得了多层二维微结构。然后,在热扩散温度为850℃,热扩散时间为10h,压力为1.0μPa的工艺参数作用下,对多层铜箔二维微结构进行真空压力热扩散焊接,通过多层二维微结构的叠加形成微模具,并制备了六棱台微型腔模具及微型级联齿轮模具。实验结果表明:三维微模具表面形貌较好,制作结果较理想,与设计模型基本相符。最后,通过超声模压成型分别获得了二阶和三阶的塑料级联齿轮。这些微塑件质量良好,验证了该工艺方法的可行性。

英文摘要:

A 3D micro-structure with a high aspect ratio was fabricated by combining Wire Electrical Discharge Machining(WEDM)and vacuum pressure thermal diffusion welding.The WEDM and thermal diffusion welding were researched,and the better technological parameters were obtained to fabricate a micro-mold.Firstly,a copper foil with a thickness of 100μm was cut to obtain a multilayer 2D micro-structure under the conditions of apulse width of 10μs,apulse interval of 40μs,a wire cutting current of 0.28 Aand a voltage of 60 V.Then,the 2D micro-structure of a multilayer copper foil was fabricated by vacuum pressure thermal diffusion welding under the technologicalparameters in a thermal diffusion temperature of 850°C,a thermal diffusion time of 10 hand a pressure of 1.0μPa.The multilayer copper 2D microstructure was connected together by vacuum pressure thermal diffusion welding to fit into a six frustum pyramid mold and gear molds with twostage steps and three-stage steps,respectively.Experimental results indicate that the 3D micro-mold with good surface quality is an ideal fabrication and fits to design models.Finally,based on ultrasonic powder molding,two-stage and three-stage plastic gears are respectively obtained.These micro plastic parts show good quality,which verifies the feasibility and usability of laminated micro molds.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699