一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微流量控制装置多层孔板多通道气体节流组件的制造方法，包括如下步骤：采用光刻的方法对孔板进行刻蚀；对孔板进行微孔激光加工；将激光加工后的孔板和盖板进行扩散焊接形成多层孔板多通道气体节流组件。本发明专利技术通过刻蚀孔板、激光加工、扩散焊，发挥了多种特殊加工工艺的优势，解决了传统气体微流量控制组件易堵塞的问题，提高了气体微流量控制组件的精度，弥补了传统气体微流量控制组件精度低的缺陷；通过加压扩散焊接孔板和盖板，实现了多层孔板多通道气体微流量控制组件的可靠连接及密封，克服了传统气体微流量控制组件可靠性差的难题。

Method for manufacturing multi-channel orifice plate multi-channel throttling assembly for micro flow control device

The invention discloses a manufacturing method of a multi-channel gas throttle assembly for a multi-layer orifice plate of a micro-flow control device, which comprises the following steps: etching the orifice plate by photolithography; laser processing the orifice plate by micro-hole; diffusion welding of the orifice plate and the cover plate after laser processing to form a multi-layer orifice plate by multi-channel gas throttle; Components. By etching orifice plate, laser processing and diffusion welding, the invention takes advantage of various special processing techniques, solves the problem that the traditional gas micro-flow control module is easy to be blocked, improves the precision of the gas micro-flow control module, and remedies the defect of low precision of the traditional gas micro-flow control module; and solders by pressurized diffusion welding. The orifice plate and the cover plate realize the reliable connection and sealing of the multi-layer orifice plate multi-channel gas micro-flow control module, and overcome the problem of poor reliability of the traditional gas micro-flow control module.

【技术实现步骤摘要】
一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法
本专利技术涉及一种气体微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法，尤其适用于航天器电推进贮供系统气体介质的微流量控制，属于航天器空间推进

技术介绍
气体微流量控制组件通常用于电推进卫星系统推进剂的额定流量精确控制，微流量控制组件是其核心部件，其可靠性能直接影响电推进器的使用寿命。气体微流量控制组件通常采用“迷宫”型流体通道，是一种由微米尺度、槽构成的多层立体结构，孔和槽的数量、尺寸根据所控制流量等级不同而变化，最小的流量等级0.1mg/s，最大可达10mg/s，孔和槽的数量达到数百个。在如此小的空间中，构造大量有较高精度要求的结构非常困难，常规的工艺方法无法满足要求。此外，在形成复杂的“迷宫”流体通道后，为了使工作介质按照设计意图沿既定路径流动，必须对通道进行封闭。封闭过程既要保证可靠，不能出现“串气”或“泄漏”，也不能影响通道的尺寸，导致工作点偏离或“堵塞”。因此，常规的焊接方法已无法满足如此大面积板材的高精度、高可靠密封要求。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法，通过刻蚀孔板，发挥了多种特殊加工工艺的优势，解决了传统气体微流量控制组件易堵塞的问题，提高了气体微流量控制组件的精度，弥补了传统气体微流量控制组件精度低的缺陷；通过加压扩散焊接孔板和盖板，实现了气体微流量控制组件的可靠连接及密封，克服了传统气体微流量控制组件可靠性差的难题。本专利技术的技术解决方案是：一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法，包括如下步骤：第一步：采用光刻的方法对孔板双面进行刻蚀；第二步：对光刻后的孔板进行阵列微孔激光加工；第三步：将激光加工后的孔板和研磨后的盖板加压扩散焊接。在上述的一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法中，所述孔板和盖板的形状均为圆形，孔板两侧非对称分布有凹槽和盲孔，盖板中部设有一个通孔。在上述的一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法中，所述第一步中，包括如下步骤：步骤1.1，对孔板进行刷板处理并涂覆抗蚀层，进行第一次成像；步骤1.2，第一次成像显影后，对孔板进行第一次修正，待修板墨干燥后，对孔板进行第一次刻蚀，在刻蚀设备中加入腐蚀液，对孔板两侧非对称分布的凹槽和盲孔同时进行刻蚀；步骤1.3，对第一次刻蚀后的孔板进行第二次成像；步骤1.4，第二次成像显影后，对第一次刻蚀后的孔板进行修正，待修板墨干燥后，对第一次刻蚀后的孔板进行第二次刻蚀，在刻蚀设备中对第一次刻蚀后的孔板外圆进行全刻蚀；步骤1.5，对第二次刻蚀后的孔板进行去膜处理。在上述的一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法中，所述第二步中，包括如下步骤：步骤2.1，将光刻后的孔板安装在加工平台上，激光找正待加工微孔的中心；步骤2.2，利用飞秒激光旋转切除法连续扫描加工区域，微孔成型；步骤2.3，微孔尺寸显微系统在线检测；步骤2.4，将激光加工后的孔板清洗并包装。在上述的一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法中，所述第三步中，包括如下步骤：步骤3.1，将激光加工后的孔板和盖板装配并放置在真空炉中，使激光加工后的孔板和研磨后的盖板外圆重合；步骤3.2，焊接压头调平处理后，开始焊接，抽真空、炉内加热、压头加压、温度保持；步骤3.3，扩散焊接后，炉冷至室温，即得到所述微流量控制装置多层孔板多通道节流组件。在上述的一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法中，所述孔板的数量不少于2个，孔板采用不锈钢材料。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：1、本专利技术通过刻蚀孔板，发挥了多种特殊加工工艺的优势，解决了传统气体微流量控制组件易堵塞的问题，提高了气体微流量控制组件的精度，弥补了传统气体微流量控制组件精度低的缺陷。2、本专利技术通过加压扩散焊接孔板和盖板，实现了气体微流量控制组件的可靠连接及密封，克服了传统气体微流量控制组件可靠性差的难题。3、本专利技术步骤精简、方式多样、易于实施，并不涉及图像处理等复杂技术，具有广阔的应用前景。4、本专利技术逻辑通顺、思路清晰、设计合理，本领域技术人员按照本专利技术的步骤进行实验，能够快速制造出微流量控制装置组件。5、本专利技术的制造过程安全可靠，适用范围较广，减轻了工作人员的操作负担。附图说明图1为本专利技术流程图图2为本专利技术结构图图3为孔板的结构图图4为盖板的结构图其中：1孔板；2盖板；10181型孔板；具体实施方式下面结合附图说明和具体实施例对本专利技术作进一步描述：如图1～2所示，一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法，包括如下步骤：第一步：采用光刻的方法对孔板1双面进行刻蚀；第二步：对光刻后的孔板1进行阵列微孔激光加工；第三步：将激光加工后的孔板1和盖板2真空加压扩散焊接。优选的，孔板1和盖板2的形状均为圆形，孔板1两侧非对称分布有凹槽和盲孔，盖板2中部设有一个通孔。优选的，第一步中，包括如下步骤：步骤1.1，对孔板1进行刷板处理并涂覆抗蚀层，进行第一次成像；步骤1.2，第一次成像显影后，对孔板1进行第一次修正，待修板墨干燥后，对孔板1进行第一次刻蚀，在刻蚀设备中加入腐蚀液，对孔板1两侧非对称分布的凹槽和盲孔同时进行刻蚀；步骤1.3，对第一次刻蚀后的孔板1进行第二次成像；步骤1.4，第二次成像显影后，对第一次刻蚀后的孔板1进行修正，待修板墨干燥后，对第一次刻蚀后的孔板1进行第二次刻蚀，在刻蚀设备中对第一次刻蚀后的孔板1外圆进行全刻蚀；步骤1.5，对第二次刻蚀后的孔板1进行去膜处理。优选的，第二步中，包括如下步骤：步骤2.1，将光刻后的孔板1安装在加工平台上，激光找正待加工微孔的中心；步骤2.2，利用飞秒激光旋转切除法连续扫描加工区域，微孔成型；步骤2.3，微孔尺寸在线检测；步骤2.4，将激光加工后的孔板1清洗并包装。优选的，第三步中，包括如下步骤：步骤3.1，将激光加工后的孔板1和盖板2装配并放置在真空炉中，使激光加工后的孔板1和盖板2外圆重合；步骤3.2，焊接压头调平处理后，开始焊接，抽真空、炉内加热、压头加压、温度保持；步骤3.3，扩散焊接后，炉冷至室温，即得到所述微流量控制装置多层孔板多通道节流组件。优选的，孔板1的数量设为不少于2个，孔板1采用不锈钢材料。如图3所示，优选的，孔板1采用81型孔板101，81型孔板101侧面的凹槽数量为23个，81型孔板101侧面的盲孔数量为46个；所述81型孔板101上，除中间盲孔外，其它盲孔上均设有一个Ф50μm的通孔。如图4所示，优选的，盖板2采用06Cr19Ni10不锈钢材料。本专利技术说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步：采用光刻的方法对孔板(1)双面进行刻蚀；第二步：对光刻后的孔板(1)进行阵列微孔激光加工；第三步：将激光加工后的孔板(1)和盖板(2)真空加压扩散焊接。

【技术特征摘要】
1.一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步：采用光刻的方法对孔板(1)双面进行刻蚀；第二步：对光刻后的孔板(1)进行阵列微孔激光加工；第三步：将激光加工后的孔板(1)和盖板(2)真空加压扩散焊接。2.根据权利要求1所述的一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法，其特征在于：所述孔板(1)和盖板(2)的形状均为圆形，孔板(1)两侧非对称分布有凹槽和盲孔，盖板(2)中部设有一个通孔。3.根据权利要求1所述的一种微流量控制装置多层孔板多通道节流组件的制造方法，其特征在于：所述第一步中，包括如下步骤：步骤1.1，对孔板(1)进行刷板处理并涂覆抗蚀层，进行第一次成像；步骤1.2，第一次成像显影后，对孔板(1)进行第一次修正，待修板墨干燥后，对孔板(1)进行第一次刻蚀，在刻蚀设备中加入腐蚀液，对孔板(1)两侧非对称分布的凹槽和盲孔同时进行刻蚀；步骤1.3，对第一次刻蚀后的孔板(1)进行第二次成像；步骤1.4，第二次成像显影后，对第一次刻蚀后的孔板(1)进行修正，待修板墨干燥后，对第一次刻蚀后的孔板(1)进行第二次刻蚀，在刻蚀设...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾昭奇，张兵，苟浩亮，刘晖，魏延明，惠欢欢，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11