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题名微齿轮模具的兆声射流协同辅助掩膜电解加工定域性
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作者
杜立群
程浩浩
于明新
王丰来
张策
李董
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机构
大连理工大学机械工程学院高性能精密制造全国重点实验室
大连理工大学机械工程学院辽宁省微纳米技术及系统重点实验室
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出处
《微纳电子技术》
CAS
2024年第12期146-156,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52375561,51975103)。
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文摘
在微齿轮模具的掩膜电解加工(TMEMM)中,金属的各向同性刻蚀属性导致了在加工过程中难以避免的侧蚀现象,从而显著降低了加工的定域性和精度。为解决这一问题,提出了一种兆声射流协同辅助掩膜电解加工(MJ-TMEMM)方法。建立了兆声射流协同辅助掩膜电解加工的仿真模型,对加工中的声-电-流多能场进行了仿真分析。仿真结果表明,兆声射流协同辅助方法显著提高了掩膜电解加工的定域性。基于仿真分析进行了兆声射流协同辅助掩膜电解加工微齿轮模具实验。实验结果表明,兆声射流协同辅助掩膜电解加工相较于传统掩膜电解加工,微齿轮模具的加工定域性提高了95%。最终,在仿真和实验研究的基础上,采用优选后的工艺参数制备了齿数16、模数0.15 mm且符合设计要求的微齿轮模具。与传统掩膜电解加工相比,采用兆声射流协同辅助掩膜电解加工方法制作的微齿轮模具齿顶圆刻蚀因子从1.19提高至2.6,齿根圆刻蚀因子从1.36提高至3.74。
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关键词
掩膜电解加工(tmemm)
微齿轮模具
射流
兆声
定域性
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Keywords
through-mask electrochemical machining(tmemm)
micro-gear mold
jet
megasonic
localization
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分类号
TH706
[机械工程—精密仪器及机械]
TN305
[电子电信—物理电子学]
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题名移动阴极式掩膜电解加工微沟槽阵列均匀性研究
被引量：2
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作者
杜立群
温义奎
关发龙
翟科
叶作彦
王超
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机构
大连理工大学
大连理工大学
中国工程物理研究院
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出处
《电化学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期658-670,共13页
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基金
国家自然科学基金项目(No.51975103)资助
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文摘
掩膜电解加工是一种高效率、大规模加工微结构的特种加工方法。然而,由于电流分布的边缘效应,在微结构的掩膜电解加工过程中往往存在着严重的加工尺寸不一致问题。针对这一问题,本文提出了一种移动阴极式掩膜电解加工方法。首先,利用COMSOL有限元分析软件对微沟槽阵列掩膜电解加工过程中的电流分布和阳极轮廓形状进行了数值仿真。仿真结果表明,相对于常规阴极结构的掩膜电解加工,采用移动阴极结构的掩膜电解加工方法能够获得尺寸更加均匀的微沟槽阵列结构。其次,在数值仿真的基础上,开展了掩膜电解加工实验研究。实验结果表明,移动阴极式掩膜电解加工方法能够有效地改善微沟槽阵列加工的尺寸均匀性。相对于常规阴极结构的掩膜电解加工过程,移动阴极式掩膜电解加工微沟槽阵列的均匀性提高了68.3%,并且随着阴阳极间距的增大,微沟槽深度不均匀度呈现出先减小后增大的趋势。随着阴极宽度的增大,微沟槽深度不均匀度逐渐增大;随着阴极移动速度的增大,微沟槽深度不均匀度逐渐减小,仿真与实验结果趋势一致。
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关键词
移动阴极
微沟槽结构
掩膜电解加工
刻蚀均匀性
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Keywords
moving cathode
microgroove structure
through-mask electrochemical micromachining
etching uniformity
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分类号
TG662
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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