基于干膜掩模的电解加工微小凹坑阵列试验研究

发布时间：2017-07-29 23:10

  本文关键词：基于干膜掩模的电解加工微小凹坑阵列试验研究

  更多相关文章： 干膜 曝光 显影 掩模电解加工 微坑阵列

【摘要】：物体表面具有一定的表面织构会对其摩擦特性产生明显影响,作为表面织构的一种,微坑阵列结构常被应用于活塞缸套等物体表面,起到储油减磨的效果。加工微坑阵列的方法有多种,其中掩模电解加工由于加工效率高,工具电极无损耗,加工表面质量好,无残余变形等优点,在加工微坑阵列方面有独特的优势。本文提出使用干膜制备掩模并进行基于干膜掩模的电解加工微坑阵列试验研究,主要完成的工作如下:(1)开展了基于干膜的掩模制备试验研究,提出一种新的掩模制备的光刻工艺方法,并研究了曝光时间、显影时间等对其结果的影响,优选了参数。为后续掩模电解加工试验奠定了良好的基础。(2)构建了干膜掩模电解加工微坑阵列试验系统,主要包括:机床本体、电解液循环系统、电源系统、夹具等。提出使用侧冲的冲液方式进行掩模电解加工,设计侧冲夹具并优化,以确保掩模与工件的紧密贴合。(3)开展了干膜掩模电解加工微坑阵列试验研究,研究各个工艺参数,如加工间隙、电解液压力、干膜掩模孔径、加工电压、加工时间等对微坑阵列的加工影响;通过采用优选后的加工参数,并设计相应的夹具,成功在圆柱体外表面加工出均匀的微坑阵列;使用不同的掩模板制备具有异形镂空图案的干膜掩模,进行基于干膜掩模的电解加工,成功在工件表面加工出具有“人”字形图案的异形凹坑阵列。
【关键词】：干膜 曝光 显影 掩模电解加工 微坑阵列
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG662
【目录】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-12
• 注释表12-13
• 缩略词13-14
• 第一章 绪论14-25
• 1.1 课题背景14-15
• 1.2 微坑阵列加工技术15-22
• 1.2.1 金刚石压印技术16
• 1.2.2 激光加工技术16-17
• 1.2.3 超声加工技术17
• 1.2.4 磨料气射流加工技术17-18
• 1.2.5 电火花加工技术18-19
• 1.2.6 电化学加工技术19-22
• 1.3 掩模电解加工技术22-23
• 1.3.1 覆铜板掩模电解加工技术22
• 1.3.2 电解转印加工技术22-23
• 1.3.3 PDMS掩模电解加工技术23
• 1.3.4 干膜掩模电解加工技术23
• 1.4 课题研究的意义及主要内容23-25
• 1.4.1 课题研究的意义23-24
• 1.4.2 课题研究的主要内容24-25
• 第二章 掩模电解加工理论基础及电场仿真分析25-35
• 2.1 电解加工的基本原理25-27
• 2.1.1 法拉第定律26
• 2.1.2 电解加工的特点26-27
• 2.2 基于干膜掩模的电解加工基本原理27-29
• 2.2.1 掩模电解加工间隙的电场特性分析27-28
• 2.2.2 掩模电解加工成形规律分析28-29
• 2.3 掩模电解加工的电场仿真分析29-34
• 2.3.1 电场模型的建立30-31
• 2.3.2 基于COMSOL的电场模型的有限元分析31-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第三章 基于干膜的掩模制备研究35-45
• 3.1 干膜介绍及其应用现状35-36
• 3.1.1 干膜介绍35
• 3.1.2 干膜的应用现状35-36
• 3.2 干膜掩模制备的工艺研究36-44
• 3.2.1 干膜的曝光试验研究37-40
• 3.2.2 干膜的显影试验研究40-43
• 3.2.3 参数优选43-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第四章 使用干膜掩模进行电解加工微坑阵列试验研究45-65
• 4.1 干膜掩模电解加工工艺系统45-49
• 4.1.1 电解加工机床45-46
• 4.1.2 电解加工电源及其他电气设备46-47
• 4.1.3 电解液选择及电解液循环系统47-49
• 4.1.4 微坑测量检测设备49
• 4.2 工装夹具设计49-51
• 4.2.1 电解液的冲液方案确定50
• 4.2.2 掩模贴紧方案设计50-51
• 4.3 电解加工试验研究51-61
• 4.3.1 加工间隙对电解加工结果的影响51-53
• 4.3.2 电解液压力对电解加工结果的影响53-54
• 4.3.3 干膜掩模孔径对电解加工结果的影响54-55
• 4.3.4 加工电压对电解加工结果的影响55-57
• 4.3.5 加工时间对电解加工结果的影响57-60
• 4.3.6 参数优选60-61
• 4.4 干膜掩模电解加工圆柱外表面试验研究61-63
• 4.4.1 电解工装夹具设计61-62
• 4.4.2 电解加工圆柱外表面试验研究62-63
• 4.5 干膜掩模电解加工异形坑研究63-64
• 4.6 本章小结64-65
• 第五章 总结与展望65-66
• 5.1 总结65
• 5.2 展望65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文71

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本文编号：591505