高壓誘導(dǎo)弱電弧放電沉積分層制造關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、微細(xì)電火花沉積加工是一種利用電極高損耗現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)金屬材料沉積生長(zhǎng)的微尺度三維結(jié)構(gòu)加工方法。針對(duì)微細(xì)電火花沉積加工中放電能量小使得電極材料蝕除量少、放電間隙小而影響沉積質(zhì)量的不足，本文提出了一種新型電火花沉積加工方法，將高壓脈沖與低壓直流結(jié)合起來(lái)形成高壓誘導(dǎo)低壓弱電弧放電。高電壓在較大間隙擊穿極間介質(zhì)，形成等離子體放電通道，誘導(dǎo)低壓大電流在該間隙放電，充分熔化電極，熔化的電極材料過(guò)渡到工件并與工件表面結(jié)合形成沉積層，通過(guò)二維平面的掃描加工，

2、按需實(shí)現(xiàn)金屬材料的沉積生長(zhǎng)，逐漸在工件上形成微三維實(shí)體結(jié)構(gòu)。本文主要工作如下:
　　(1)分析了高壓?jiǎn)为?dú)放電和高壓誘導(dǎo)低壓放電的過(guò)程，以單晶硅片為工件，紫銅(直徑500μm，200μm)為電極，進(jìn)行了兩種放電模式的放電實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明在適當(dāng)條件下，高電壓成功誘導(dǎo)低壓大電流實(shí)現(xiàn)了在較大放電間隙下的放電加工。證明了該方法的可行性，并搭建了高壓誘導(dǎo)低壓放電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　(2)進(jìn)行了單獨(dú)高壓放電和高壓誘導(dǎo)低壓放電時(shí)電極和工件溫度場(chǎng)仿

3、真，確定了高壓誘導(dǎo)低壓放電的參數(shù)選取范圍，為下一步實(shí)驗(yàn)時(shí)電參數(shù)的選擇提供指導(dǎo)。
　　(3)以單晶硅片為工件，紫銅為電極，進(jìn)行了系統(tǒng)的高壓誘導(dǎo)低壓放電沉積實(shí)驗(yàn)，包括單點(diǎn)原位放電沉積、多點(diǎn)連續(xù)多層沉積實(shí)驗(yàn)等，總結(jié)了工藝規(guī)律。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的最佳電參數(shù)進(jìn)行復(fù)雜軌跡的多層沉積實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明沉積層均勻致密、形貌、質(zhì)量較微細(xì)電火花放電沉積有較大改善。
　　(4)以不銹鋼為工件，紫銅為電極，進(jìn)行較大低壓電流下高壓誘導(dǎo)低壓放電的可行性研究