作者单位
摘要
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 电子科学与技术学院 深圳市激光工程重点实验室,广东 深圳 518060
提出了一种采用飞秒激光切割结合微细电阻滑焊制备3D金属微结构的工艺方法(微型化双工位金属箔叠层制造法,(Micro-DLOM)),并通过制备具有复杂形状的3D微型腔模具验证了该工艺方法的可行性。首先,以厚度为10 μm的0Cr18Ni9不锈钢箔为基材,在110 mW的飞秒激光功率、100 μm/s的切割速度和0.75 μm的切割补偿量下获得二维微结构,并分析了激光功率和切割速度对切割精度的影响; 然后,利用微细电阻滑焊对多层二维微结构进行热扩散焊接,通过多层二维微结构的叠加拟合形成具有曲面特征的微型腔,并对焊接区进行了X射线衍射(XRD)分析。分析发现:微细电阻滑焊所产生的热量仅使焊接区主要物相的相对含量发生了变化,而没有使该区域产生新的物相。与UV-LIGA工艺相比,本工艺可以加工具有自由曲面特征的三维微结构,并且单层钢箔越薄,成形精度越高; 与飞秒激光分层平面扫描烧蚀工艺相比,本工艺仅需切割每层二维结构的轮廓,提高了成形效率; 与微细电火花加工工艺相比,虽然所成形的微型腔表面粗糙度相对较差,但却省去了制备微电极的工艺步骤,并且不存在微电极工作过程中的损耗问题,所以可以加工深宽比不受限制的微模具。
三维金属微结构 微细电阻焊 飞秒激光切割 3D metal micro-structure DLOM Double-staged Laminated Object Manufacturing(DLOM) micro resistance welding femtosecond laser cutting 
光学 精密工程
2012, 20(8): 1811
作者单位
摘要
1 大连理工大学 辽宁省微纳米技术及系统重点实验室,辽宁 大连 116024
2 大连理工大学 精密与特种加工教育部重点实验室,辽宁 大连 116024
为了制作三维金属微结构,研究了UV-LIGA和微细电火花加工技术组合的工艺方法。使用UV-LIGA技术制作了准三维金属微结构,然后,对该微结构进行微细电火花加工制作三维金属微结构。使用提出的方法制作出了局部为梯形凸台和锥形凹槽三维微结构的镍模具,给出了梯形凸台和锥形凹槽的尺寸。分析了微细电火花加工中放电参数对表面粗糙度的影响,在工作电压为65 V,标称电容为100 pF时得到了Ra为0.08 μm的微细电火花加工表面。研究结果表明,使用该方法可实现三维金属微结构的制作;通过减小工作电压和标称电容的方法可降低微细电火花加工的表面粗糙度。
三维金属微结构 微细电火花加工 组合制作 表面粗糙度 3D metal microstructure UV-LIGA UV-LIGA micro Electrical Discharge Mechining(EDM) surface roughness 
光学 精密工程
2010, 18(2): 363

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