陽極掩膜微細(xì)電解加工微小群凹坑試驗(yàn)研究.pdf

1、零件表面功能性的微小群凹坑結(jié)構(gòu)能儲(chǔ)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(xì)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(duì)掩膜微細(xì)電解加工工藝進(jìn)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(duì)側(cè)沖和正沖兩種沖液方式進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，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(duì)加工圓形凹坑時(shí)的電場進(jìn)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(shí)電流密度和加工時(shí)間對(duì)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(shí)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(xì)電解加工技術(shù)應(yīng)用于異形凹坑加工時(shí)，存在圓角難以去除的問題。采用掩膜圖形補(bǔ)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(jì)了3種掩膜補(bǔ)償圖形，其中較優(yōu)的掩膜形式，在電流密度為4 A/cm2時(shí)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，