[发明专利]一种通过电铸与精密机加工工艺制成的微薄型金属器件

说明书

本发明公开了一种通过电铸与精密机加工工艺制成的微薄型金属器件，包括牺牲层、结构层和微薄器件，所述牺牲层上侧设有结构层，结构层上侧设有微薄器件。本发明不仅实现单层微薄型金属器件的成型，使厚度在50微米以下的超微薄金属器件加工变为可能；并且可以完成具有凹腔、凸台、悬空结构的设计，结合超精密机加工，在实现成型的基础上保证了微器件的面型与尺寸精度、表面光洁度，使其在市场中有更大的使用价值与设计可能。

技术领域

本发明涉及微机械加工技术领域，具体是一种通过电铸与精密机加工工艺制成的微薄型金属器件。

背景技术

传统加工超微薄型金属器件的方法，一般为光刻，磨床加工，线切割加工，或冲压加工，但是以上加工工艺在外形尺寸与器件厚度上有一定的局限性。若想加工厚度小于50微米的超微薄型器件，要么无法实现成型；要么尺寸精度难以把控；要么容易变形，光洁度达不到设计要求。如何既满足面型尺寸精度又保证表面光洁度，是目前加工业界的难题。

还有，由于材料的局限性，目前金属器件的结构层可使用的材料为：镍、锌，其硬度受到限制，目前能够做到的最高硬度是HRC38°。因此，本发明提供了一种通过电铸与精密机加工工艺制成的微薄型金属器件，目的是开辟微薄型金属器件加工工艺的新道路，为我国内超薄精密零件的加工提供了新思路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过电铸与精密机加工工艺制成的微薄型金属器件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种通过电铸与精密机加工工艺制成的微薄型金属器件，包括牺牲层、结构层和微薄器件，所述牺牲层上侧设有结构层，结构层上侧设有微薄器件。

作为本发明进一步的方案，所述结构层通过电铸工艺覆盖在牺牲层上。

作为本发明再进一步的方案，所述微薄器件的厚度小于50微米。

作为本发明再进一步的方案，一种金属器件的制备工艺，制备具体工艺流程如下：

(一)、首先通过精密机加工，加工出与所需微薄器件结构相反的铜公，作为牺牲层；

(二)、然后，在牺牲层上电铸一层结构层，结构层全覆盖于牺牲层；

(三)、再利用精密机加工调整面型精度；

(四)、最后，利用化学腐蚀原理去除牺牲层，保留结构层的材料，从而获得完整金属的微薄器件。

作为本发明再进一步的方案，所述步骤(一)中通公的型腔高度需略大于器件本身的厚度。

作为本发明再进一步的方案，所述制备工艺能广泛应用于具有凹腔、凸台或悬空结构的金属微薄器件的制备中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明不仅实现单层微薄型金属器件的成型，使厚度在50微米以下的超微薄金属器件加工变为可能，并且可以完成具有凹腔、凸台、悬空结构的设计；结合超精密机加工，在实现成型的基础上保证了微器件的面型与尺寸精度、表面光洁度，使其在市场中有更大的使用价值与设计可能。

2、本发明中精铸模具针经过多次的技术开发与工艺改良，利用超精密机加工与电铸不同功能层的工艺相结合的方法，不但可以实现成型，甚至可加工厚度小于20微米的超微薄金属器件，而器件的光洁度可达到Ra50nm，精度高且不易变形。

3、本发明针对性解决了超微薄型金属器件加工成型的难题，创新性的提出的超精密机加工与牺牲层工艺相结合的方法，在目前的微器件加工领域独树一帜，为我国内超薄精密零件的加工提供了新思路，另外加工成型的精度、光洁度、效率远胜于现有的各种微型制造工艺，促进推动我国微机械加工技术的研发与进程。

附图说明