微細電解鑽銑削高效加工技術的基礎研究

《微細電解鑽銑削高效加工技術的基礎研究》是依託山東大學，由劉勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：微細電解鑽銑削高效加工技術的基礎研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉勇
• 依託單位：山東大學

中文摘要

本項目針對MEMS部件和醫療器械中大量微尺度金屬結構的製造需求，深入分析目前微細電解加工技術存在的加工效率低、加工穩定性差等問題，結合微細電解加工原理和高速銑削的基本思想，提出微細電解鑽銑削高效加工技術，以實現微尺度金屬結構的高效、精密、低成本製造。課題以顯著提高微細電解加工效率為目標，重點研究微小加工間隙內漩渦流對物質傳遞的影響規律、多場耦合對加工過程的作用機制等基礎理論問題；突破高迴轉精度微電極的高效製備、微小加工間隙內電場和流場的動態最佳化、高轉速微電極微細電解高效加工工藝研究等關鍵技術問題，構建微細電解鑽銑削高效加工理論與技術體系，為實現金屬微結構的高效、精密製造提供基礎技術支撐。

結題摘要

本項目針對MEMS部件和醫療器械中大量微尺度金屬結構的製造需求，以實現金屬微結構的高效、精密、低成本製造為目標，圍繞微細電解鑽銑削高效加工技術，開展了相關基礎理論、關鍵技術等方面的探索研究。深入分析了超短脈衝電流作用下的加工機理，分別建立了納秒脈衝微細電解鑽、銑削加工理論模型；重點研究了高轉速微電極帶動下的微間隙流場對電極側壁的絕緣作用和對產物快速輸運的作用機理以及多場耦合作用下加工過程的動態模擬等基礎理論問題；突破了高迴轉精度柱狀微電極的高效線上製備技術，實現了單階電極直徑為100μm左右，多階電極末端直徑小於15μm，同軸度誤差小於1μm的均勻柱狀微電極的高效精確製備；開展了深入的高定域性微細電解高速鑽、銑削加工工藝試驗，成功加工出了小錐度微孔和多種微圖形結構等各類典型金屬微結構，為實現金屬微結構的高效、精密製造提供了基礎技術支撐。 已發表學術論文14篇，錄用待發表學術論文1篇，其中SCI、EI收錄9篇；授權發明專利1項，授權實用新型專利4項，申請發明專利3項；培養碩士生3名。