日前，由清華大學(xué)承擔(dān)的“非硅MEMS交叉融合加工技術(shù)”課題，通過(guò)了由863計(jì)劃先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域組織的專家驗(yàn)收。 課題組利用非硅MEMS加工工藝方法，以金屬合金材料為加工對(duì)象，以工業(yè)精密功能構(gòu)件中的陣列微細(xì)噴射型孔和特殊微小型齒輪及其機(jī)構(gòu)的制作為目標(biāo)，提出了微塑性變形加工和微細(xì)電火花加工交叉融合的非硅MEMS加工技術(shù)。 高品質(zhì)的噴墨、噴絲、噴液和噴霧構(gòu)件當(dāng)其噴口尺寸小至數(shù)十微米量級(jí)且噴口截面為非圓形狀時(shí)，依靠傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法制作困難。本課題研究開(kāi)發(fā)出的微細(xì)沖壓加工和微細(xì)電火花加工交叉結(jié)合的微細(xì)陣列型孔復(fù)合加工工藝，尺寸較大的過(guò)渡型腔采用微細(xì)沖壓加工，以提高加工效率和加工尺寸的一致性，決定噴射型孔功能的噴口微細(xì)尺寸采用微細(xì)電火花逐層掃描加工得到，有望成為一種制造微細(xì)陣列型孔的有效方法。 選擇某種噴絲頭為試件，設(shè)計(jì)研制了專用的微小型腔沖壓實(shí)驗(yàn)裝置，從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上支持加工工藝對(duì)微小型腔沖壓深度的精密要求；改進(jìn)了微細(xì)電火花加工裝置，開(kāi)發(fā)出伺服掃描加工方法，以適應(yīng)陣列微細(xì)加工的需求。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了工藝實(shí)驗(yàn)研究，制作出截面形狀為三角形、最小噴口尺寸60微米量級(jí)的噴絲頭樣件。 以開(kāi)發(fā)微型零件低成本批量生產(chǎn)的微塑性成形技術(shù)為目標(biāo)，研究微細(xì)電火花加工微型模具，采用微塑性成形制造關(guān)鍵微型零件，進(jìn)而組裝出微小型鐘表樣機(jī)的復(fù)合工藝技術(shù)。將非晶態(tài)合金應(yīng)用到微塑性成形中，研究了非晶態(tài)合金的微塑性變形規(guī)律，并對(duì)其變形機(jī)理進(jìn)行了理論分析。設(shè)計(jì)了微型雙齒輪精密復(fù)合成形模具，進(jìn)行了微型雙齒輪的復(fù)合成形技術(shù)研究。微型雙齒輪復(fù)合成形模具能夠成形出大高徑比小直徑的微型齒輪，同時(shí)將預(yù)先成形的小高徑比大直徑齒輪復(fù)合到一起，并且完成雙齒輪的穿軸。采用該模具裝置，不僅可以成形出高質(zhì)量的微型齒輪件，并且可以保證雙齒輪的裝配精度和一致性。閉塞式模鍛和浮動(dòng)式成形兩種工藝方法的復(fù)合，不僅可以有效地提高雙齒輪的裝配質(zhì)量，并且生產(chǎn)效率高、成本低。 該課題提出的交叉融合的微細(xì)加工技術(shù)思路，可進(jìn)一步將光刻加工、精密機(jī)械加工、微細(xì)電化學(xué)加工和微細(xì)電火花加工有機(jī)結(jié)合，建立起以金屬合金材料為加工對(duì)象的微細(xì)加工體系，使創(chuàng)新研究和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用緊密結(jié)合。本課題已發(fā)表研究論文6篇，申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利4項(xiàng)。