基于近场直写微纳喷印的三维光栅喷印工艺及其装置.doc

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本文介绍了一种基于近场直写微纳喷印的三维光栅喷印工艺及其装置,旨在提高光栅尺的制造效率和精度。该工艺采用电流体动力近场直写喷印技术,在微纳尺度上沉积光栅尺的栅线,可实现直径小于5um、栅距最小可达1um的聚合物微纳米结构栅线制造。通过优化喷头设计和引入闭环控制系统,有效提高了沉积精度和稳定性,实现了与国际高水平光栅尺相媲美的工艺参数。此外,文中还详细介绍了相应的硬件和软件系统,包括复合电场喷头、四轴微动平台加工装置的数控系统等,这些系统的结合进一步确保了光栅尺制造过程中的高精度和高效率。该工艺及相关装置已经申请多项专利,体现了在光栅尺制造领域的创新和突破。最后,这一成果获得了第十四届“挑战杯”的特等奖,标志着其在微纳制造领域的先进性和实用性。

关键要点

  1. 本作品旨在提出一种光栅尺制造方法,利用电流体动力近场直写喷印技术沉积光栅尺栅线。

  2. 该工艺及其装置已申请多项专利,包括发明专利和实用新型专利。

  3. 该工艺可实现自上而下制造聚合物的微纳米结构,再通过后期处理形成光栅尺。

  4. 设计了复合电场喷头及其闭环控制系统,用于保证光栅尺的栅线制造工艺参数。

  5. 该工艺参数与国外高等品质光栅尺的栅线制造工艺参数持平,高于国内光栅尺制造水平。

基于近场直写微纳喷印的三维光栅喷印工艺及其装置

这一章节介绍了一项科技发明制作A类的小类机械与控制的发明——基于近场直写微纳喷印的三维光栅喷印工艺及其装置。该发明使用增材制造思路,利用电流体动力近场直写喷印技术沉积光栅尺栅线,可以直写喷印直径小于5um栅距最小可达1um的聚合物的微纳米结构栅线,是一种具有微线宽、高精度、高速度及高效率的光栅尺栅线制造工艺。该发明的硬件和软件系统包括复合电场喷头及其闭环控制系统和基于四轴微动平台加工装置的数控系统,能够保证光栅尺的栅线制造工艺参数。该发明已经申请多项专利,并获得了第十四届“挑战杯”特等奖。