一种基于介电泳效应的超声波研磨微小凹模加工方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-11-01 09:00:37
为了克服已有凹模加工方式在加工微小凹模时无法兼顾精度和加工效率低、加工一致性差、加工装置和控制复杂的不足,本发明提供一种能够兼顾加工精度和加工效率、加工一致性较好、简化加工装置的控制模式的基于介电泳效应的超声波研磨微小凹模加工方法。
一种基于介电泳效应的超声波研磨微小凹模加工方法,研磨球和待加工的工件均位于研磨液内;基片上安装第一电极板,第一电极板与交流电源的第一引出端连接,定位板上安装第二电极板,第二电极板与交流电源的第二引出端连接;交流电源的电压输入端与用于控制交流电源的电压与频率的调频调压控制器连接;超声波发生器在发出超声波后,通过换能器将输入之超声波声频电振荡转换成机械振动,然后将超声振动传递给振动杆,使其产生上下振动,振动杆产生的振动传递给振动板,通过振动板将振动传递给位于定位板上的研磨球,使研磨球产生的振动能够快速的撞击研磨液中的磨粒磨料,以使工件上产生所需的凹模。本发明利用介电泳力增加磨粒和研磨液在加工区驻留时间和磨粒数量,兼顾加工精度和加工效率、加工一致性较好、简化加工装置的控制模式。
精密模具制造领域
在制造微小模具(如微注塑模具、微冲压模具等)时,凹模的精度要求极高。这种基于介电泳效应的超声波研磨加工方法能够实现对微小凹模的高精度加工。例如,在制造手机芯片封装模具时,可以精确地加工出微小的型腔结构,提高模具的尺寸精度和表面质量,从而保证芯片封装的精度和质量,满足电子产品小型化、高性能化的发展需求。
对于汽车零部件模具制造,如发动机喷油嘴模具等,该方法可以加工出复杂的微小凹模结构,有助于提高零部件的性能和可靠性。同时,通过提高模具加工精度,还能延长模具的使用寿命,降低模具成本。
微机电系统(MEMS)制造领域
在 MEMS 器件制造中,许多部件需要在微小尺寸下具有高精度的结构。这种加工方法可以用于制造 MEMS 传感器(如微压力传感器、微加速度传感器等)和执行器的微小凹模结构。例如,在微压力传感器的制造中,精确的凹模加工可以保证传感器的敏感元件具有良好的性能,提高传感器的灵敏度和精度,促进 MEMS 技术在汽车电子、航空航天等领域的广泛应用。
医疗器械制造领域
在医疗器械方面,如微型手术器械、植入式医疗器械等的制造过程中,微小凹模加工精度直接影响器械的性能。利用该加工方法可以制造出高精度的医疗器械部件,例如,对于植入式药物缓释微芯片的凹模加工,能够精确控制芯片的结构和尺寸,实现药物的精准释放,提高医疗器械的治疗效果和安全性。
浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”(2011计划)协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校,坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务,以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色,大力培养德智体美劳全面发展,富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。
本发明利用这一思路对目前的研磨/抛光设备进行改装,从而获得更高效率、更低成本、避免浪费的设备。
本发明的有益效果有:1.有效减缓磨粒和研磨液受流速影响流出加工区,增加磨粒在加工区域内驻留时间和磨粒数、作用效果,提升加工效率、加工精度;2.可以在定位板上加工出不同数量的孔来放置钢球,以满足在工件上研磨出不同数目的凹模;3.钢球的接触力是一致的,这样可以使得工件上所研磨出的凹模形状保持一致;4.压球振动板与定位板通过特殊的圆柱销进行定位,这样可以避免压球振动板与定位板上
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。