伊福廷,李 勇,刘改红

(1.中国科学院高能物理研究所,北京 100049;2.清华大学精密仪器与机械学系,北京 100084)

电火花加工是精密加工技术的重要手段,在模具制造等领域中得到了很好的应用,已成为特种加工的一种重要手段。在电火花加工中,对异形结构可利用细小电极的扫描加工,完成三维复杂结构的加工需要。但对于阵列的复合结构,这种加工方式需要很长的时间,如果精度提高,还需要更长的加工时间来完成,这将限制该技术在工业上的实际应用;另一方面,对于微细的异形结构(如几十微米宽度的“米”字孔结构),由于加工电极尺寸限制,靠电极扫描已无法完成。所以对于阵列结构及异形微细结构,开发新的电火花加工方法,是电火花技术应用拓展的有效途径[1-5]。

电火花金属电极有其自身的结构特点,需要大高宽比的金属电极结构,以便完成一定深度的电火花加工要求[5-8]。LIGA技术是制造这种大高宽比金属结构最理想的工艺方法,它所完成的结构高度可达2mm以上,高宽比可达100以上,目前还没有其他技术能与之相比。LIGA技术是利用同步辐射光刻技术完成原始胶结构的制造,由于同步辐射X光具有高度的准直性能和很强的穿透能力,保证了这一原始胶结构具有极高的精度和巨大的结构高度及高宽比,然后利用电铸技术,将这一胶结构转移成金属结构。电铸的结构转移与原始胶结构具有相反的结构形式(胶结构为凸起,转移的金属结构即为凹孔;反之,胶结构为凹缺,金属电铸结构为凸起)。……