场致射流微细放电加工实验研究

发布时间：2017-12-17 17:00

  本文关键词：场致射流微细放电加工实验研究

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【摘要】：场致射流微细放电加工是一种新型的微细放电加工方法,其利用高压电场诱导带电液滴所产生的微细场致射流与样品之间产生放电,进而实现样品表面材料的微量蚀除,具有单次放电能量小、没有工具电极损耗,无需对工具电极进行实时补偿等优势,本文主要通过实验研究了该放电加工的产生条件以及各种加工影响因素,最后通过多孔硅正交加工试验获取了决定多孔硅单孔直径以及密度的重要影响因素。首先,研究了场致射流微细放电加工中的多种放电形式、转化条件以及不同极性下样品表面的材料蚀除机理。在加工过程中获取了电晕放电、辉光放电和火花放电的产生条件及转化条件。研究结果表明仅在火花放电阶段样品材料能够被有效蚀除,而且在不同极性下的加工机理有所不同,在正极性加工时,蚀坑是由电化学蚀除和电火花蚀除共同作用的结果,在负极性加工时,蚀坑仅仅是由电火花蚀除作用的结果。其次,研究了场致射流微细放电加工中各种加工因素对于单次放电蚀坑直径的影响。为此,设计改进了场致射流微细放电加工实验平台,并以单晶硅为工件,通过单因素实验获取了喷管内径、极间距离、极间电压以及溶液浓度对单次放电蚀坑直径的影响曲线,此外还分析了大气湿度、环境温度和空气扰动等因素对加工过程的影响。并在单晶硅表面加工出宽度为1μm、长度为5μm的微细沟槽以及断续沟槽。最后,研究了场致射流微细放电加工制备多孔硅的加工工艺。首先分析了不同极性对多孔硅表面形貌的影响,然后通过正交试验获取了极间电压、极间距离、溶液浓度以及加工时间对多孔硅表面蚀坑直径和密度的影响,结果表明极间距离和溶液浓度分别是影响多孔硅表面蚀坑直径和密度的最显著因素。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG661

【共引文献】

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1 丁海娟;张志航;崔海;郭黎滨;;微细电火花线切割加工表面的支承与润滑特性[J];沈阳工业大学学报;2011年03期

2 诸跃进;闫伟;张卫华;夏娟;潘欣裕;;工作液对电解电火花复合加工工艺效果影响的试验研究[J];苏州科技学院学报(工程技术版);2013年01期

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本文编号：1300846