微细制造复习题整理.doc

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1、1.何为（微细）特种加工？相比于机械加工其优点是什么？微细特种加工与切削加工不同，微细特种加工不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量（如各种物理的、化学的能量及其各种理化效丿应），肓接去除或增加材料以达到加工的目的，一般没有显著的机械切削力，可以加工任何硬度、强度、韧性及脆性的金属或非金属材料，且专长于加工复杂、微细表面和低刚度零件，并可以实现逐个分了或原了的去除加工。因此，在微小尺寸零件的加工中有着不可替代的优越性。微细特种加工技术受到世界上工业发达国家的日益重视。特种加工是指传统切削加工以外的加工方法。它不依靠机械能，主要使用电、化学、光、

2、声、热等能量去除材料。特点：工具柔性，适合加工高硬度、高强度材料；无切削力，适合加工弹性、脆性材料和薄壁件。2.给定一种工艺，能够判别它是并行加工（模板复制）还是出行加工（逐点加工），或者两种加工方式都可以？并行加工和串行加工各有什么优缺点？3.三束加工是哪三种加工技术的简称？其材料去除机理分别是什么？分辨率由高到底的顺序是什么？高能束流加工是特种加工技术的重要分支之一。通常将激光加工（简称LBM）、电了束加工（简称EBM）和离了束加工（简称IBM）称之为高能束加工，亦称三束加工。离了束比电了束具有更高的分辨率。共同之处是以具有很高能量密度的束

3、流,通过一定的装置在空间传输并在工件表面聚焦,从而去工件材料或完成其它用途。不同之处在于所用的能量载体不同，分别为光了、电了、离了和水流，因而其加工机理、功能、效果和使用范囤就有所不同。电了束曝光超高分辨率，激光加工分辨率高。电子束：高能量密度电了束加工时将电了束的动能在材料表面转换成热能，能量密度高达1006-9W/cm2,功率可达到100kWo由于能量与能量密度祁非常高，电了束足以使任何材料迅速熔化或汽化。因此，电了束不仅可加工钩、釦、钮等难熔金属及其合金，还可对陶瓷、石英等材料进行加工。此外，电了束的高能量密度使得它在生产过程屮的加工效率

4、也非常高。电子束加工原理：1真空条件下，利用电流加热阴极发射电了束，经控制栅极初步聚焦示，由加速阳极加速，通过透镜聚焦系统进一步聚焦，使能量密度集屮在貞径5〜10屮n斑点内。2高速而能量密集的电了束冲击到工件上，被冲击点处形成瞬时高温（几分Z一微秒时间内升高至几千摄氏度），工件表面局部熔化、气化育至被蒸发去除。离子束：在真空条件下，将离了源产生的离了束经过加速、聚焦示投射到工件表面。由于离了带正电荷，其质量数比电了大数T-倍共至上力-倍，它撞击工件时具有很大撞击动能，通过微观的机械撞击作用从而实现对工件的加工。激光加工：将激光高度集中起来，聚焦

5、成一个极小的光斑（直径Vl/100mm2,从而获得功率密度极高10（）,0（）（）kW/cm2）,这就能提供足够的热量来熔化或汽化任何一种已知的高强度工程材料，故可进行非接触加工，适合各种材料的微细加工。1.电子显微镜、电子束光刻机、电子束加工设备屮的聚焦光斑大小由高到底的顺序是什么？为什么？若希望加工20mn线宽的沟槽，是采用电子束光刻的方法还是电子束烧蚀的方法？电子显微镜（分辨率亚纳米）；电子束光刻机；电子束加工（5〜10gm）2.简述飞秒激光加工的特点及双光子效应？飞秒激光聚焦到材料表面后，由于作用时间极短且光电场强度极高，导致激光束聚焦

6、光斑附近的物质迅速被加热育接汽化，大量能量被带走，热量来不及在材料内部扩散，减少了熔融区域的体积，因此热扩散对焦点周围影响很小，烧蚀和材料去除精确。由于焦点处的光电场强度极高，飞秒激光可以对任何材料进行加工，不受限制。双光了吸收采用具有超短和超强特性的飞秒激光作为光源，具有以下特点：①双光了吸收是长波吸收短波发射的过程，激发光对介质穿透率高，可有效地减少介质对激发光吸收等过程的耗散和破坏，并能用可见光或近红外光来激励那些原木需要远紫外光才能激发的体系。②由于材料的双光了吸收与激发光强的平方密切相关，因而双光子吸收仅局限在物镜焦点处空间体积约为疋

7、（几为入射光波长）的小范围空间内。光路上其他地方的激光强度不足以产生双光了吸收，而由于所用光波长较长，能量较低，相应的单光了过程不能发生。3.基于热效应加工的零件从表层到基体组织可以分成哪几个区域？若希望得到高精度和高表而质量的零件，从材料熔点、热导率、比热容，以及输入能量的角度应该有哪些要求？熔化凝固层、热影响层、基体，单个脉冲能量的大小（脉宽和峰值电流的乘积）加工速度/,表而粗糙度/工件材料熔点/,表面粗糙度工具电极的表而粗糙度4.热床印具有什么缺点？紫外压印是如何克服这些缺点的？相比于紫外压印，闪光压印具有什么特点？热压印相对于传统的纳

8、米加T方法，具有方法灵活、成本低廉和生物相容的特点。但缺点是需要高温、高压。热圧印时，需要加热使温度高于聚合物的玻璃化温度，从而使聚合物具有流动性。加