[发明专利]一种三维微电极叠层拟合制备方法

摘要

本发明提出了一种三维微电极叠层拟合制备方法，通过制作零件模型、建立三维微电极模型、建立薄片电极数据模型、设置三维微电极参数、加工三维微电极、热扩散焊三维微电极步骤后，形成三维叠层微电极轮廓。并可通过进一步的磨削步骤提高加工精度。本发明解决了三维微电极难以制备的技术难题，通过单纯的上、下往返式的加工便可获得三维微结构，加工过程简单、效率高；同时，经过电火花成形磨削，三维叠层微电极的台阶被有效地消除，提高了加工件的表面质量。

主权项

一种三维微电极叠层拟合制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤一：制作零件模型；绘制待制备零件的三维微结构几何模型；步骤二：建立三维微电极模型；根据所述三维微结构几何模型，建立电火花加工该模型的三维微电极几何模型，并将所述三维微电极几何模型进行离散切片，得到离散切片几何模型；步骤三：建立薄片电极数据模型；将所述离散切片几何模型转化为一组相互平行的薄片电极数据模型；所述薄片电极数据模型中的薄片电极数量与所述离散切片几何模型中的切片数量N相等，所述薄片电极的厚度与所述切片的厚度H相等；步骤四：设置三维微电极参数；根据所述切片数量N、厚度H、薄片电极的轨迹数据设置三维微电极的层数、层厚与轮廓数据；步骤五：加工三维微电极；将一组金属箔夹紧固定，所述金属箔的厚度与所述步骤四中的厚度H相同；将第一层单片金属箔固定不动，其余各层待加工金属箔在外力作用下向上弯曲，并用第一挡块挡住固定；通过线切割或激光切割工序加工为对应第一层的微电极轮廓；所述第一层微电极轮廓加工完成后，通过外力作用，使其向下弯曲，并用第二挡块挡住；步骤六：加工三维微电极；将第二层单片金属箔固定不动，其余各层待加工金属箔在外力作用下向上弯曲，并用第一挡块挡住固定；通过线切割或激光切割工序加工为对应第二层的微电极轮廓；所述第二层微电极轮廓加工完成后，通过外力作用，使其向下弯曲，并用第二挡块挡住；依次重复本步骤，直至将各层金属箔加工为各层二维薄片微电极轮廓；步骤七：热扩散焊三维微电极；将加工完成后、仍处于夹持状态的多层二维薄片微电极放入真空炉中，进行真空压力热扩散焊，使各层二维薄片微电极完全连接，形成三维微电极；所述真空炉的压强P≤10Pa，焊接温度T为三维电极材料熔点的0.5～0.8倍，保温时间t≥1小时，完成后随炉冷却，形成三维叠层微电极轮廓。