许　斌， 唐海容， 赵世平， 阳　红

(1.四川大学 制造科学与工程学院，四川 成都 610065；2.中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所，四川 绵阳 621999)



微球探针制备工艺的优化*

许斌1， 唐海容1， 赵世平1， 阳红2

(1.四川大学 制造科学与工程学院，四川 成都 610065；2.中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所，四川 绵阳 621999)

为了解决现有激光微球探针加工技术中存在的探针尖端微球球心偏离针杆中轴线的问题，提出了一个两步法加工策略。以CO2激光光束为热源，对探针针杆尖端进行加热，使针杆尖端受热融化产生微球。然后将带有微球的探针针杆绕其中轴线旋转180°，再使用CO2激光光束辐照带有微球的探针尖端，对尖端微球偏移量进行补偿。实验结果表明：采用“熔球—旋转再熔球”的两步法加工策略，能明显降低探针尖端微球相对于针杆的弯曲程度，缩小探针尖端球形球心和针杆中心线的偏移距离。

CO2激光； 微探针； 微球尖端； 中心偏移

0　引　言

由于测量微型工件的需求，超精密的3D表面测量技术一直是研究的热点[1，2]。设计和制造微型接触探针是实现准确测量微纳尺度的3D几何量的一个非常关键的因素。但是，目前的微探针的制备操作流程十分复杂耗时。为了解决加工材料的限制和加工周期过长的问题，Sheu D Y[2，3]提出了一种基于单脉冲放电和表面张力作用的加工手段。Fan K C[5]、赵健[5]、余慧娟[6]等人利用商用光纤电弧熔接机的清洁功能制得了3D微探针。Fan K C[4，7]探究了包含电弧能量、清洁电弧能量偏量、清洁时间，以及探针尖端球形球心和光纤中心线的偏移距离的补偿等因素的最佳制造策略。……