【技术实现步骤摘要】
基于金属钨刻蚀模芯的微压印成形模具装置及方法
本专利技术涉及一种微压印成形模具装置及装配成形方法，具体涉及一种金属钨刻蚀模芯微成形模具装置及方法，属于机械制造及微成形
技术介绍
微压印成形工艺是一种采用具有微结构的模具装置制造微型构件的工艺方法，具有产品一致性好、成本低以及适合大批量生产等优点，在光学传感器、生物MEMS、微型热交换器以及微能源领域具有广泛应用。目前，微压印成形具主要采用硅刻蚀模具，硅模具固定连接难度大，容易损坏，模具寿命低、脱模难度大，导致微压印结构复杂，成本高。例如，徐杰等人提出了一种金属微热压印成形模具装置及方法(专利号：201510009443.1)，利用自动调平机构和真空吸附方法解决了硅模具脱模难度大、硅片容易损坏的难题，实现了金属材料微压印成形。然而，该模具装置结构复杂，成形效率第，主要满足铝合金、镁合金等高温条件下强度较低材料微压印成形。本专利技术提供了一种基于金属钨刻蚀模芯的微压印成形模具装置及装配成形方法，金属钨微结构模芯采用刻蚀-钝化混合工艺或刻蚀-钝化交替工艺制造，在模具装置内部直接通过刚性连接实现钨刻蚀模具与坯料的...
【技术保护点】
1.一种基于金属钨刻蚀模芯的微压印成形模具装置，其特征在于：微压印成形模具装置包括金属钨刻蚀模芯凸模、凸模固定键、凸模固定套、凸模垫块、凸模固定板、坯料、坯料固定板、坯料垫块、凹模、推块、凹模隔热板、自适应平台承料台、自适应平台底座、自适应平台固定板、自适应平台固定销、上隔热板、上模板、上垫板、下隔热板、下模板、固定板、导套、导柱和加热圈。
【技术特征摘要】
1.一种基于金属钨刻蚀模芯的微压印成形模具装置，其特征在于：微压印成形模具装置包括金属钨刻蚀模芯凸模、凸模固定键、凸模固定套、凸模垫块、凸模固定板、坯料、坯料固定板、坯料垫块、凹模、推块、凹模隔热板、自适应平台承料台、自适应平台底座、自适应平台固定板、自适应平台固定销、上隔热板、上模板、上垫板、下隔热板、下模板、固定板、导套、导柱和加热圈。2.根据权利要求1所述的基于金属钨刻蚀模芯的微压印成形模具装置，其特征在于：所述的金属钨刻蚀模芯凸模通过凸模固定套、凸模固定板、凸模固定键固定在上垫板上。3.根据权利要求1所述的基于金属钨刻蚀模芯的微压印成形模具装置，其特征在于：所述的凹模采用全封闭式结构，坯料放置在凹模内，通过坯料固定板将所属的坯料固定在凹模内，设置有坯料垫块和推块分别放置于在凹模中。4.根据权利要求1所述的基于金属钨刻蚀模芯的微压印成形模具装置，其特征在于：所述的自适应平台底座通过自适应平台固定销与自适应平台固定板安装在下模板上，自适应平台承料台与自适应平台底座连接，自适应平台能够根据合模角度，灵活调整倾斜角度，且导向良好，能够保证凸模与承料台中心的同心度；所述的上隔热板和下隔热板分别连接在上模板和下模板上，进行隔热保护微成形设备，避免微压印过程温度对设备传感器以及工作台的影响；所说的凹模隔热板放置于凹模隔热板连接在凹模与自适应平台承料台之间，防止微压印过程由于热传导导致压印温度降低；凸模固定板和坯料固定板之间通过多个导柱和多个导套进行定位和导向。5.根据权利要求1所述的基于金属钨刻蚀模芯的微压印成形模具装置的金属钨刻蚀模芯加工方法，其特征在于：首先在金属钨表面沉积金属掩模，具体步骤为：淀积表面金属掩膜，溅射厚度由后续刻蚀深度和选择比共同决定，铝掩膜采用FHR磁控溅射设备溅射，淀积厚度200nm-10μm。6.根据权利要求1所述的金属钨刻蚀模芯加工与装配方法，其特征在于：旋涂光刻胶，光刻以对制作好的Al掩膜进行图形化，采用KarlSussMA6光刻机，包括匀胶、前烘、曝光、显影、后烘五个步骤，光刻胶使用AZ4620，旋涂转速依据所需厚度选择2000rpm-5000rpm，得到光刻胶厚度6μm-10μm，前烘和后烘均采用110℃，3-5分钟；曝光时间20s-80s之间；显影液使用TMAH，显影时间为1-2min。7.根据权利要求1所述的金属钨刻蚀模芯加工方法，其特征在于：采用干法刻蚀铝掩膜，得到图形化的铝之后，进行金属钨的刻蚀，采用SENTECH干法刻蚀机，其中铝掩...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，陈俞希，苏倩，单德彬，郭斌，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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