百微米级微流道模具掩膜电解加工试验

论文摘要

为在304不锈钢上加工出符合技术要求的百微米级微流道图案,减小掩膜电解加工的杂散腐蚀现象,利用间隙可调的电解装置进行了系列试验研究。基于法拉第电解定律和静电场数学模型,应用Comsol软件静电场和动网格模块,模拟得到微流道沟槽的成型规律,并为电流密度、电解液浓度和加工时间的参数选取提供依据。通过实验,研究了微流道沟槽的几何形貌及杂散腐蚀程度的影响因素,进而优化了微流道沟槽的形状并提高了尺寸精度。试验结果表明:电流密度是影响杂散腐蚀的主要参数,采用9A/cm~2电流密度时杂散腐蚀小,侧向腐蚀系数EF为3.77;组合各参数,可以电解加工出平均尺寸为498.48μm,208.92μm的微流道沟槽,深度方向加工速度可达83.57μm/min,侧壁垂直且表面平整,将模具宽度和深度控制在(500±10)μm、(200±10)μm之间。满足微流道模具的技术要求。

论文目录

• 1 引言
• 2 掩膜电解加工原理
• 3 掩膜加工模拟分析
•   3.1 掩膜加工电场数学模型
•   3.2 掩膜加工成型过程模拟
• 4 电解加工试验与结果分析
•   4.1 试验条件
•   4.2 电流密度对沟槽成型的影响规律
•   4.3 加工间隙对沟槽成型的影响规律
•   4.4 电解液浓度对沟槽成型的影响规律
•   4.5 加工时间对沟槽成型的影响规律
•   4.6 加工结果
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 户亚娜,王续跃

关键词: 掩膜电解加工,百微米级微流道,杂散腐蚀,模拟

来源: 机械设计与制造 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 大连理工大学机械工程学院

基金: 国家自然科学基金(51375073),创新研究群体科学基金资助项目(51621064)

分类号: TG662

DOI: 10.19356/j.cnki.1001-3997.2019.01.050

页码: 194-197+201

总页数: 5

文件大小: 939K

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