陽極掩膜微細電解加工微小群凹坑試驗研究.pdf

1、零件表面功能性的微小群凹坑結(jié)構(gòu)能儲存摩擦副之間的潤滑油從而起到抗磨減阻、提高零件使用壽命的作用，從而能減小能源消耗，具有很大的應(yīng)用前景。掩膜微細電解技術(shù)由于不受工件力學(xué)性能的限制，不產(chǎn)生加工應(yīng)力、變形和毛刺，且陰極工具無損耗，掩膜開孔率高，所以應(yīng)用于微小群凹坑結(jié)構(gòu)的加工中具有較大優(yōu)勢。
　　對掩膜微細電解加工工藝進行了研究。采用光致抗蝕干膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)光刻膠并確定了HT200干膜的制備參數(shù);對側(cè)沖和正沖兩種沖液方式進行對比試驗，證明電

2、解液正沖能得到更均勻的流場，以及掩膜與工件之間更佳的貼合效果;對加工圓形凹坑時的電場進行了有限元建模與分析，從電場角度解釋了加工中出現(xiàn)的“微凸起”現(xiàn)象。研究了加工圓形凹坑時電流密度和加工時間對圓形凹坑三維形貌和尺寸均勻性的影響，分析了加工過程中極間電壓的變化規(guī)律，優(yōu)選直徑為250μm的掩膜孔、電流密度8A/cm2、加工時間50 s，獲得了平均直徑319.3μm、深75.2μm、群凹坑直徑標(biāo)準(zhǔn)差25.7μm的15×15圓形凹坑陣列。

3、>　　將掩膜微細電解加工技術(shù)應(yīng)用于異形凹坑加工時，存在圓角難以去除的問題。采用掩膜圖形補償、脈沖加工等手段可減小方形凹坑的圓角半徑，提高成形精度。設(shè)計了3種掩膜補償圖形，其中較優(yōu)的掩膜形式，在電流密度為4 A/cm2時可加工出圓角半徑僅為56.34μm的方形凹坑;脈沖電流比直流加工具有更佳的成形精度，采用加工電壓U=7 V、脈沖頻率f=50 kHz、占空比q=30％、電解液濃度c=10％等較優(yōu)的脈沖加工參數(shù)，可加工出邊長449.7μm，