三维队列微电极在微细电火花加工的应用

摘要

研究了三维微型腔模具的制备方法.该方法基于微型双工位分层实体制造工艺(DLOM),通过多层铜箔二维微结构叠加拟合出三维队列微电极,将制备的微电极用于微细电火花加工来制得三维微型腔模具.首先,利用线切割对100 μm厚的多层铜箔进行逐层切割,获得多层二维微结构.然后,通过真空压力热扩散焊对多层铜箔二维微结构进行连接,叠加拟合出三维队列微电极.最后,在电压80 V,脉冲频率0.2 MHZ,脉冲宽度800 ns,休止脉宽4 200 ns的作用下,将上述工艺制备的三维队列微电极用于微细电火花加工,获得表面质量良好、形状与尺寸精度较高的三维微型腔模具.为了有效减少电极损耗对加工精度的不利影响,使用队列电极中的微电极依序对三维微型腔进行了加工.基于上述研究结果,制备了两种形状的三维队列微电极并通过微细电火花加工获得了表面粗糙度Ra为0.48 μm的三维微型腔模具.与目前主流的微细电极逐层扫描放电加工三维微结构的工作方式相比,提出的三维微电极只需进行上下往返式加工便可获得三维微型腔模具,工作效率高且损耗低.