电热驱动镍微夹钳的设计及制作

摘要

为实现微系统产业化开发适用于微型零件操作和装配的微夹钳,采用电热驱动方式、V形梁阵列式电热驱动器为钳体部分提供输入位移,钳体部分应用拓扑优化方法进行设计以实现输入位移放大。金属镍作为制作微夹钳的材料,用紫外光刻微电铸脱模技术工艺制作了电热镍微夹钳。通过正交试验,得到加工SU-8铸模的最优工艺参数,对影响工艺质量的各个因素进行详细讨论并给出解决方法,并加工出了钳体尺寸在毫米量级,最小特征尺寸为10μm,厚度为30μm的电热微夹钳。对制作的微夹钳在0～2.5V直流电压下进行动态测试,夹持端位移最大可达67μm,最大夹持力可达0.8N,可以满足微机电系统微操作的夹持要求。