共用惰性金屬電極法電化學(xué)加工雙向喇叭形微小孔陣列.pdf

1、大厚度、小孔徑、高開孔率雙向喇叭形網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)在使用過程中因具有印刷效率高、印制質(zhì)量好、節(jié)省印漿，使用壽命長等優(yōu)點，是高性能印花鎳網(wǎng)的典型特征。但同時具備上述特征的金屬網(wǎng)極難制造。為此，本文特別提出了一種新型組合式電化學(xué)制造方法——共用惰性金屬電極法。即，首先在惰性金屬鏤空模板上電鑄加工出具有單面喇叭形特征的金屬結(jié)構(gòu)層，然后以惰性金屬鏤空模板為掩模對電鑄加工形成的金屬結(jié)構(gòu)層實施掩模微細(xì)電解加工以形成另一面的喇叭形，最終獲得由電鑄加工與掩模微

2、細(xì)電解加工分別形成的單面喇叭形組合而成的雙向喇叭形微孔。由于這種新型雙向喇叭形微小孔陣列加工方法所涉及的兩個主要工藝環(huán)節(jié)都是依托于鏤空型金屬模板電極而實施，其結(jié)構(gòu)參數(shù)很大程度上決定著所加工工件的結(jié)構(gòu)形狀(如孔徑、厚度、喇叭廓形等)。本文以實現(xiàn)大厚度、小孔徑、高開孔率雙向喇叭形截面微孔陣列為目標(biāo)，依托共用惰性金屬電極法為工藝平臺，從數(shù)值分析與試驗研究兩方面探究了惰性金屬鏤空模板的各個結(jié)構(gòu)參數(shù)(開口角、厚度、筋寬、孔徑等)對雙向喇叭形微孔成

3、形廓形的影響規(guī)律，并進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)選。主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)建立了以惰性金屬鏤空模板為芯模的電鑄加工數(shù)學(xué)模型和以惰性金屬鏤空模板為掩模的掩模微細(xì)電解加工數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計了共用惰性金屬電極法電化學(xué)加工雙向喇叭形微小孔的數(shù)值分析程序。
　　(2)借助上述設(shè)計的數(shù)值分析程序，分析了惰性金屬鏤空模板的各個結(jié)構(gòu)參數(shù)對雙向喇叭形微孔成形廓形的影響規(guī)律，并從理論角度獲得了模板優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)值。結(jié)果顯示：隨惰性金屬鏤空模板開口角α與厚度

4、H增大，雙向喇叭形微小孔的最小孔徑逐漸減小，對稱度增大；隨惰性金屬鏤空模板筋寬L減小，雙向喇叭形微小孔的厚度及對稱度逐漸增大，最小孔徑微幅擴(kuò)大；隨惰性金屬鏤空模板孔徑D增大，雙向喇叭形微小孔的厚度及最小孔徑逐漸增大，但對稱度逐漸降低。惰性金屬鏤空模板結(jié)構(gòu)參數(shù)理論優(yōu)化值為α=90°，H=1mm，L=0.1mm，D=0.7mm。
　　(3)基于搭建的專用試驗平臺，試驗研究了惰性金屬鏤空模板的結(jié)構(gòu)參數(shù)如開口角、厚度、筋寬及孔徑對共用惰性