无掩模定域性电沉积三维微结构的工艺研究

摘要

在无掩模定域性电沉积增材制造三维金属微结构的工艺试验过程中,针对成型质量、速度与可重复性的基本要求,采用控制单一变量法和正交实验法研究了极间电压、脉冲占空比、极间距等主要工艺参数对实验结果的影响.研究结果表明:极间电压的大小对微区域电沉积速率一致性、脉冲电流占空比对微沉积速率大小、极间距大小对微沉积区域电场线分布均有不同程度的影响.通过正交实验优化得到的工艺参数为:极间电压2 V、脉冲电流占空比0.4、极间距20 μm、脉冲频率2 kHz,三坐标工作台X和Y轴移动速度均为1μm/s、Z轴移动速度5 μm/s.通过优化工艺参数取得较好的沉积效果,沉积速率可达300 μm3/s,获得的镍质简单三维微结构,最大深宽比12∶1.