超微细型单向喇叭孔阵列电铸成型仿真分析与试验研究

【作者】 李润清； 明平美； 周维海； 秦歌； 闫亮； 郑兴帅； 王伟；

【机构】 河南理工大学特种加工技术与装备研究所；

【摘要】 为解决超微细型单向喇叭孔阵列的高效低成本制造难题,提出了一种基于不锈钢基板的、由光刻和电铸技术加工而成的加工方法。基于建立的数学模型,进一步仿真分析与实验研究了掩膜斑厚度、中心间距以及直径等因素对被加工孔阵列几何结构形状的影响规律,并进行了参数优选,数值分析与实验结果基本一致。研究结果表明:被加工孔阵列的几何特征参数严重受掩膜斑参数的影响;在喇叭孔金属层厚度不变的情况下,采用直径较小的掩膜斑有利于获得较小直径的出口;在保持出口直径和孔密度不变的情况下,通过调整掩膜斑的厚度,获得不同厚度的喇叭孔金属层;掩膜斑的中心间距对喇叭孔的廓形几乎没有影响;在掩膜斑参数相同的情况下,喇叭孔金属层厚度越大,微孔的收缩速度越慢。基于优化的电铸芯模,能电沉积出微孔直径3μm,网片厚度35μm,表面光滑的超微细单向喇叭形金属微小孔阵列。更多还原