专利汇可以提供分层微细电铸加工方法及装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种分层微细 电铸 加工方法及装置,属于电铸加工领域。该方法采用分层电铸技术,其特点在于掩膜板为具有多个贯穿图案的独立式,与 阳极 不 接触 ,电铸时与 阴极 精密贴和。掩膜限制下的电铸产物阴极沉积、对电铸产物涂覆、对涂覆层进行平面化加工使电铸产物底面露出这三个过程交替进行,循环直至制造出整个三维微细零件,最后,去除涂覆材料获得三维微细零件。本 发明 由于采用独立式掩膜板,使得分层微细电铸的流场状况大为改善,丰富了电铸材料种类,提高了电铸 质量 和电铸速度。同时,电铸制造的微细结构深宽比,理论上讲没有限制,可非常大。,下面是分层微细电铸加工方法及装置专利的具体信息内容。
1、一种分层微细电铸,其特征在于包括下列步骤:
(1)、制作带有多个贯穿图案的独立掩膜板(8),贯通图案用于限制电铸范围, 根据欲成型的三维微细零件(19)的结构二维分解设计;
(2)、将阳极(9)置于电铸槽中,将独立掩膜板(8)支撑于阳极(9)上方并 与其留有一段间隙,使阳极(9)、独立掩膜板(8)浸在电铸液(5)中;
(3)、进行电铸加工,电铸加工过程如下:
(a)、开始电铸时,使得阴极(7)与独立掩膜板(8)的贯穿图案紧密贴 合,然后进行电铸,当电铸产物(17)达到设定厚度后,电铸停止, 使阴极(7)相对独立掩膜板(8)做背离运动离开电铸区;
(b)、然后使阴极(7)底面和电铸产物(17)表面涂覆一层厚度大于或等 于电铸产物(17)厚度的金属材料作为涂覆层(18),使电铸产物(17) 被埋入涂覆层(18)内;
(c)、然后对涂覆层(18)底面进行平面加工,形成一个平面,使电铸产 物(17)裸露出来;
(d)、使阴极(7)回到电铸区,使电铸产物(17)底面与独立掩膜板(8) 的贯穿图案紧密贴合,继续电铸加工;循环电铸、电铸产物涂覆和 涂覆层底面平面加工直至制造出整个三维微细零件(19);其中仅与 单个贯穿图案贴合以实现单件加工,同时与多个贯穿图案贴合,以 实现批量生产;
(4)、去除涂覆层材料,获得所需的三维微细零件(19)。
2、根据权利要求1所述的分层微细电铸加工方法,其特征在于:通过数控装置 使电铸槽和阴极(7)能产生x,y,z方向的相对运动。
3、根据权利要求2所述的分层微细电铸加工方法,其特征在于:所述的制作独 立掩膜板(8)这一步骤,是先将光刻胶(15)涂覆基板(16)上,利用光源将 掩膜板上的图形转移到光刻胶(15)上,经显影形成具有特定镂空图案的屏蔽基 板,再将基板裸露部分完全刻蚀掉实现的。
4、根据权利要求3所述的分层微细电铸加工方法,其特征在于:所述的基板裸 露部分刻蚀这一步骤,是采用化学刻蚀方法或采用物理刻蚀方法。
5、根据权利要求1至4中任一项所述的分层微细电铸加工方法,其特征在于: 所述的使阴极表面涂覆一层厚度大于或等于电铸厚度的涂覆层(18)这一步骤, 是通过使阴极相对运动到涂覆区(10),并浸入到涂覆液中实现的。
6、根据权利要求5所述分层微细电铸加工方法,其特征在于:所述的涂覆是采 用电镀方式,或采用低熔点合金涂覆方式。
7、根据权利要求5所述的分层微细电铸加工方法,其特征在于:所述的对涂覆 层(18)底面进行加工这一步骤,是通过使阴极相对运动到铣削工作区,再铣削 涂覆层(18)底面而形成的。
8、根据权利要求7的分层微细电铸加工方法,其特征在于:铣削平面采用单刃 飞刀铣削工艺。
9、一种分层微细电铸加工装置,其特征在于由以下部分组成:
(1)、包含机床本体(2)、数控工作台(13)、z轴(3)的能实现三自由度移动 的数控机床;
(2)、由安装在数控工作台(13)上的电铸槽,以及置于电铸槽中的阳极(9), 通过掩膜板支架(6)支撑在电铸槽中横跨在阳极(9)上方且与阳极有一 定间隙的带有多个贯通图案的独立掩膜板(8),安装在z轴(3)上的阴 极(7),电铸液(5),电铸电源(14)组成的电铸系统;
(3)、安装在数控工作台上的内有涂覆材料的涂覆槽(10);
(4)、安装在数控工作台(3)上,由电机(12)、铣刀(11)组成的铣削装置。
本发明的分层微细电铸加工方法及装置,属于电铸加工领域。
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