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1、综述电加工与模具2010年第6期微细电解加工技术的概况与展望谢岩甫,刘壮,陈伟(南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016)摘要:概括总结了微细电解加工的典型技术,综合分析了近几年微细电解加工技术的研究成果和最新进展,包括脉冲电源、新型电解液、复合加工、微器件加工以及基础理论等方面,展望了其未来的研究重点和发展趋势。关键词:微细电解加工;技术概况;展望中图分类号:TG662文献标识码:A文章编号:1009-279X(2010)06-0001-06TheOverviewandProspectoftheMic
2、roElectrochemicalMachiningTechnologyXieYanfu,LiuZhuang,ChenWei(NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing210016,China)Abstract:Thispaperreviewsthetypicaltechnologyofmicroelectrochemicalmachining(ECM),andsummarizesthestudysituationandtherecentadvancementofmicroECMinrecentyears,includingp
3、ulsepower,newelectrolyte,hybridprocessed,microcomponentsmachiningandfundamentaltheoriesandsoon.ThefocusresearchandthefuturetrendofmicroECMarepresentedinthispaper.Keywords:microECM;technicaloverview;prospect随着现代科学技术的发展,产品功能集成化、结程中工具电极和工件不接触,具有加工材料范围广构小型化的要求越来越显重要,越来越多的微细结泛,不受材料强度、硬度、韧性的影响,工件表面无加
4、构出现在工业应用中,微细加工的研究得到了广泛工应力、无变形以及热影响区、无工具电极损耗、加[1]的重视。近几年来,由于许多其他领域新技术新工工表面质量好等一系列独特的优点,微细电解加艺的引入以及对电解加工过程机理的更深入研究,工技术是当前电化学加工领域中最活跃也是最热点[2]电解加工一改原来加工精度不高的特点,被应用于的研究方向。近几年来,微细电解加工技术延续高精度微细结构的加工中,在微细电解技术方面的了20世纪90年代以来的良好发展势头,工艺技术研究迅速发展起来。水平和设备性能均得到了稳步发展,应用领域进一步扩展。下面简要对几种典型微细电解加工技术进1典型微细电解加工技术行介绍和讨论
5、。电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳1.1掩膜微细电解加工极溶解的原理对材料进行腐蚀成形的加工方法。从掩膜微细电解加工是结合了掩膜光刻技术的电加工机理上看,工件阳极上的金属原子在加工中不解加工方法。它是在工件的表面(单面或双面)涂敷断地失去电子成为离子而从工件上溶解,其材料的一层光刻胶,经过光刻显影后,工件上形成具有一定减少过程以离子的形式进行,这种微离子去除方式图案的裸露表面,然后通过束流电解加工或浸液电使电解加工具有微细加工能力。又因为电解加工过解加工,选择性地溶解未被光刻胶保护的裸露部分,[3]最终加工出所需形状工件。由于金属溶解是各向收稿日期:2010-05-14同性的,
6、金属在径向溶解的同时也横向被溶解,因此第一作者简介:谢岩甫,男,1981年生,硕士研究生。研究如何控制溶解形状、尽量减少横向溶解等对保1电加工与模具2010年第6期综述[4-6]证掩膜微细电解的加工精度非常重要。为了提0.025mm。电射流加工技术非常适合加工航空发动高加工速度和加工精度,可在工件两面都覆盖一层机高温涡轮叶片的深小孔、孔轴线与表面夹角很小[3-6]图案完全相同的掩膜,从两边相向同时进行溶解。的斜孔和群孔等。电液流加工方法不存在切削[7]图1是单面和双面掩膜电解加工的微孔,图2是力,因此可对薄壁零件进行切割
7、。由于玻璃管阴极[8]掩膜微细电解加工出的微传感器。的制造工艺限制了阴极直径尺寸不可能任意缩小,从而大大限制了电液束加工的能力。采用阴极不进给的方式,加工孔径不受电极直径尺寸的限制,故可加工出直径小于0.1mm的微孔,但加工深度很有限。而采用阴极进给方式,加工孔径至少要大于阴极管的外径。目前的研究水平表明,对于直径为0.2mm以上的微孔,采用阴极进给方式加工,可加工出[9-11]深径比为1001的深小孔。1.3EFAB技术EFA
