射流电铸快速成型技术研究

该文介绍射流电铸快速成型技术的原理与系统组成，研究射流电铸的特点。研究结果表明，射流电铸能显著提高极限电流密度，细化晶粒，改善铸层质量。用射流电铸快速成型设备制备了具有简单形状的金属铜零件，并用扫描电子显微(SEM)和X—ray衍射手段对其表面形貌和微观组织结构进行分析。制备的铜零件具有纳米晶微观结构，平均晶粒尺寸为55．6nm。     

利用微电铸制作镍悬臂梁

为了设计出导电的Ni微变截面悬臂梁，采用了基于成熟的电镀技术的微电铸工艺．在分析悬臂梁的变截面结构和搭建微电铸试验平台之后，设计了整个工艺流程，利用近紫外线厚胶光刻、Ni微电铸、去除牺牲层等工艺实现了悬臂梁的制作．工艺实验结果表明，整个变截面悬臂梁的铸层表面没有缺陷，但不同微电铸面积的基座、粗梁、细梁的铸层厚度不均匀，其中，铸层面积最大的基座铸层最厚，面积次之的粗梁的铸层厚度居中，面积最小的细梁的铸层最薄．实验证明在一定范围内增大占空比和降低电流密度可以抑制这种厚度不均匀现象．     

采用盲孔填充技术制备金属微电极阵列

针对目前MEMS工艺里由于微电铸铸层内应力导致的金属微结构与基底容易脱离的问题和不足,提出一种借助盲孔填充技术制备微电极阵列的方法。选择KMPR作为胶模材料,首先通过UV-LIGA工艺制备出180μm厚的阵列孔缝胶模结构,然后在胶模表面溅射Cu种子层,优化电铸工艺参数:电铸前采用真空润湿的方法排出孔缝内气泡,电铸液中加速剂与抑制剂浓度分别为4×10~(-6)mol/L和24×10~(-6)mol/L,电流密度为1 A/dm~2,在孔缝内电铸铜,并在胶模表面电铸出铜基底,最后获得了高180μm,线宽200μm的两种柱状金属微电极阵列。试验结果表明,盲孔填充技术是一种低成本、安全的制作金属微电极阵列的方法。     

喷射电铸快速制造的试验研究

介绍了喷射电铸快速制造技术的原理与系统组成，采用喷射电铸快速制造工艺制备了具有简单形状的纳米晶金属铜样件，运用扫描电子显微镜和X-射线衍射等现代分析手段对纳米晶微观结构进行分析.结果表明，喷射电铸能显著提高极限电流密度，细化晶粒，改善铸层质量．铜沉积层具有纳米晶微观结构，平均晶粒尺寸约为55．6nm，最小晶粒尺寸可达41．4nm．     

亚毫米金属微机械部件加工工艺研究

用一种廉价，批量化加工微机械零部件的工艺（准ＬＩＧＡ技术）制作了亚毫米金属（镍）微齿轮，微马达．实验结果表明，紫外线深曝光和精密电铸这些常规并结合牺牲层技术，进行金属（镍）微部件加工这一套工艺是可行的，同时文中对于影响微部件加工精度的因素进行了初步讨论。     

硼纤维-纳米晶镍复合电铸层力学性能的试验研究

为了获得更高强度的纤维增强复合电铸层,采用脉冲电流进行电沉积,并在电铸液中加入磺酰亚胺类添加剂,获得硼纤维-纳米晶镍复合电铸层。研究结果表明:在室温下,当硼纤维增强镍复合电铸层晶粒由微米级细化至90 nm时,其显微硬度由219 HV上升至712 HV,抗拉强度由1 018 MPa提高到1 375 MPa。随着电铸层晶粒的进一步细化,由于纤维与基体结合强度的下降,硼纤维-纳米晶镍复合电铸层抗拉强度呈明显下降趋势,但显微硬度依然上升。200℃时,与硼纤维增强微米晶镍复合电铸层相比,纳米晶复合电铸层依然具有很高的强度,但是当温度上升至400℃时,由于晶粒的迅速长大以及界面脆性物质的析出,纳米晶对纤维增强复合电铸层抗拉强度的提升效果已不再显著。     

薄壁陶瓷零件的挤出冷冻3D打印工艺

挤出冷冻3D打印工艺是一种适合于陶瓷零件的成型工艺.该工艺用于薄壁陶瓷零件成形时,由于这类零件空间结构支撑薄弱,在打印成型过程中极易发生变形,因此用ZrO_2膏体对薄壁陶瓷零件的挤出冷冻3D打印工艺进行了研究,探讨了薄壁中挤出体构成层数和薄壁倾斜角度对零件成形精度的影响.结果表明:同样的陶瓷零件,薄壁构成层数越多,零件的精度越高,可成形角度越大,但是成形效率大大降低.一般薄壁零件可采用二层挤出体的薄壁构成,在单挤出头无支撑的情况下可以在-20°～20°的倾斜角度精确成形.当零件要求更高的精度和倾斜角度更大的设计时,可以采用三层的薄壁构成.     

微电铸及其在MEMS中的应用

研究了微电铸在MEMS结构层制造工艺中的可行性并搭建了微电铸实验系统,通过对不同Watts镍电解液的成分实验得到了一组性能较好的成分配比.通过晶种层材料的实验得出Ti-Cu作为晶种层材料的优点.利用微电铸的方法制作出微机械隧道陀螺仪中的悬臂梁、挡板、驱动电极等,得到了一组比较有价值的电铸参数,并对电铸中存在的问题进行了阐述.实验结果表明,采用方波脉冲电铸能够得到晶粒粗细均匀、硬度和应力符合设计要求的悬臂梁等MEMS结构.     

快速全光亮酸性镀铜工艺进展概况

镀铜工艺在电镀工业中占有一定位置。铜镀层通常作为镍、锡、银、金等镀层的底层,以提高与基体金属的结合力。此外,在电铸,印刷电路,塑料电镀和钢铁另件局部防渗碳、渗氮、氰化以及防橡胶粘着和挤压减磨等方面也广为应用。最古老镀铜工艺是酸性硫酸盐镀铜。镀液中不加任何添加剂,得到的铜层,结晶粗糙,暗淡无光。以后不断有人发明添加剂如:聚乙二醇,硫脲及其衍生物,乙丙酰硫脲,硫代氨基甲酸及酯,硫代磷酸酯等等有机物,使镀层性能得以改善。但在一定的电流密度范围里,使用这类添加物得到的铜层不是脆性太大,就是光泽性太差。这一致命缺陷限制了这一古老工艺的发展。因此,近百年来,极毒的氰化镀铜工艺一直占有统治地位。特别是采用高温,高浓     

选区激光熔化直接成型零件工艺研究

为了提高选区激光熔化成型金属零件致密性与精度,首先对激光扫描单道熔池形成特性进行研究,讨论扫描速度、激光功率对熔池宽度影响,观察到熔池附近无粉区宽度 与熔池宽度 的关系为： = ×（1.5~2）。根据单道熔池成型特性,采用层间错开扫描策略提高零件致密性到近乎100%,显微观察层间与层内熔池搭接紧密。接着成型包括圆柱圆孔等几何单元讨论热影响、原始尺寸对尺寸精度的影响,当光斑补偿 与聚焦光斑直径 满足 时,尺寸精度达到（0.04~0.06）mm。对SLM成型件拉伸强度、延伸率、显微硬度测试分别为636Mpa、15%~20%与HV0. 3 250~285。结果表明,层间错开扫描策略与优化的光斑补偿值对SLM直接成型金属零件的致密性与精度具有较好效果。     

Research on Bipolar Pulse Current Electroforming in Precision Molds and Dies

Electroforming is a specialised electroplating process for the manufacture of precision metal parts and mold tooling. Because it can simplify technical process and shorten molding cycles, electroforming is also a rapid manufacturing technology. Compared with direct and unipolar pulse current, bipolar pulse current in electroforming can obtain fine structure and grain size as well as surface leveling, resulting in better precision and surface finish. In this paper, bipolar pulse current electroforming is introduced. The influencing parameters such as electrolyte parameter, additives, current density, pH, temperature, and pulse parameters have been studied by experiments. Experiments on nickel electroforming in molds and dies have been done. The results indicated that bipolar pulse current electroforming could improve the quality and precision further, while reducing internal stress.     

不同添加剂对石膏模型性能的影响

研究了分别以聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯醇缩甲醛（PVF）和甲基纤维素（MC）为添加剂对石膏模型性能的影响。结果表明三种添加剂的加入均可使石膏模型的强度增大,在聚乙烯醇和甲基纤维素的加入量为0.3％时,石膏模型的抗折强度最大;添加剂使石膏的凝结时间略有延长,添加剂的加入使石膏模型的吸浆厚度略有减小;添加剂的加入均能提高石膏模型的耐碱蚀能力。     

不同添加剂对石膏模型性能的影响

研究了分别以聚乙烯醇 (PVA )、聚乙烯醇缩甲醛 (PVF)和甲基纤维素 (MC)为添加剂对石膏模型性能的影响。结果表明三种添加剂的加入均可使石膏模型的强度增大 ,在聚乙烯醇和甲基纤维素的加入量为 0 .3%时 ,石膏模型的抗折强度最大 ;添加剂使石膏的凝结时间略有延长 ,添加剂的加入使石膏模型的吸浆厚度略有减小 ;添加剂的加入均能提高石膏模型的耐碱蚀能力。     

半固态挤压扩展成形过程金属流动规律的有限元分析

利用有限元法对半固态连续挤压扩展成形过程中扩展腔内的金属流动规律进行模拟,得到了不同模具设计参数下的金属流动规律·结果表明,高固相率半固态金属浆料以层流方式填充模具,扩展腔内半固态金属浆料流动速度从扩展腔中心区域向两边侧壁逐渐减小·随着扩展角、模具台阶长度的增大,模具出口横断面上金属流动速度趋于更加均匀,随着模具定径带宽度增大,金属流动不均匀性增加,同时台阶太长,模具扩展腔两侧会出现金属流动的死区或涡流·在合理的模具设计条件下,可以实现半固态连续挤压扩展成形·     

Research on Bipolar Pulse Current Electroforming in Precision Molds and Dies

Electroforming is a specialised electroplating process for the manufacture of precision metal parts and mold tooling. Because it can simplify technical process and shorten molding cycles, electroforming is also a rapid manufacturing technology. Compared with direct and unipolar pulse current, bipolar pulse current in electroforming can obtain fine structure and grain size as well as surface leveling, resulting in better precision and surface finish. In this paper, bipolar pulse current electroforming is introduced. The influencing parameters such as electrolyte parameter, additives, current density, pH, temperature, and pulse parameters have been studied by experiments. Experiments on nickel electroforming in molds and dies have been done. The results indicated that bipolar pulse current electroforming could improve the quality and precision further, while reducing internal stress.     

含铝温压燃料爆炸抛撒过程中能量释放效率研究

通过研究不同含铝、镁、硼燃料试样在氧气、空气和氩气环境中燃烧热值的不同,分析金属添加剂种类、含量和颗粒度对燃料爆炸过程中能量释放效率的影响.同时根据不同燃料试样爆炸冲击波强度、爆炸火球的亮度和高温火球持续时间定性分析不同燃料添加剂在爆炸过程中能量的释放速率.结果表明,金属添加剂的物理化学性能、形状和颗粒度对能量释放效率具有重要影响;超细片状铝粉在爆炸过程中能量释放效率和能量释放速率均较高,是温压燃料配方的理想高能添加剂.     

嵌入式注射模的设计

根据塑件的结构特点,介绍了加嵌片的定模抽芯注射模的主要结构设计.动模部分放入的金属嵌片在合模过程中能准确地插入定模部分的滑块中是设计的关键所在.     

影响热型连铸制备纯铝线材的工艺因素研究

在自制的水平式热型连铸设备上进行了工艺实验 ,结果发现 ,铸型温度、连铸速度、冷却距离对液固界面的位置有着显著影响 .要想得到成功的热型连铸铸锭 ,铸型温度、连铸速度和冷却距离必须相互配合     

轮胎直压硫化内模适用范围与适用条件研究

针对金属内模的轮胎直压硫化机内模设计缺乏一般性公式,设计易失败的问题,提出一种利用MATLAB计算轮胎直压硫化内模具适用范围的研究方案。首先对常规直压硫化内模和改进的阶梯式直压硫化内模分别建立简化物理模型,以鼓瓦不干涉为条件建立约束方程,确定直压硫化内模的适用范围;进而建立任意规格轮胎是否适合直压硫化内模的判断公式,以探明轮胎直压硫化内模的适用范围,从而对任意规格轮胎直压硫化内模的设计提供参考数据。     

板坯连铸中间包下渣量及影响因素水模型研究

对我国某钢厂单流板坯连铸机中间包进行了水模型实验研究,测定了不同条件下中间包的下渣量和中间包钢液的RTD曲线及平均停留时间,用NOSA统计软件对测试结果进行了数据处理。研究中发现,中间包下渣量与浇注高度、中间包结构、控流元件的位置和高度、大包换包及换包时中间包液面高度有关。同时还观察到,采用阶梯型结构的中间包,在每一个中间包浇注最后一炉时,既可以降低中间包下渣量,又可以提高金属收得率。