一种精密电铸系统及控制方法

    公开(公告)号:CN112030196B

    公开(公告)日:2021-09-14

    申请号:CN202010843887.6

    申请日:2020-08-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种精密电铸系统及控制方法,包括:电铸液温度控制模块、水浴槽水位控制模块、电铸液pH值控制模块、电铸槽液位控制模块和控制系统。本发明主要采用模块化自动控制的方法,通过设计不同模块精确控制对应参数,解决电铸装置自动化水平低、参数控制精度差的问题;同时,通过发明不同模块之间的协调方法,最终解决电铸液温度加热不均且控制精度差的问题;解决电铸液pH值控制精度差的问题。本发明考虑控制参数之间的相互影响,形成闭环自动控制,可有效提高精密电铸设备工艺参数的控制精度及设备的稳定性,改善制件的成型质量,可提高电铸设备的自动化水平,省去人工检测、操作环节,有效降低人工成本,使制件加工更加简单、便捷。

    一种精密电铸系统及控制方法

    公开(公告)号:CN112030196A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010843887.6

    申请日:2020-08-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种精密电铸系统及控制方法,包括:电铸液温度控制模块、水浴槽水位控制模块、电铸液pH值控制模块、电铸槽液位控制模块和控制系统。本发明主要采用模块化自动控制的方法,通过设计不同模块精确控制对应参数,解决电铸装置自动化水平低、参数控制精度差的问题;同时,通过发明不同模块之间的协调方法,最终解决电铸液温度加热不均且控制精度差的问题;解决电铸液pH值控制精度差的问题。本发明考虑控制参数之间的相互影响,形成闭环自动控制,可有效提高精密电铸设备工艺参数的控制精度及设备的稳定性,改善制件的成型质量,可提高电铸设备的自动化水平,省去人工检测、操作环节,有效降低人工成本,使制件加工更加简单、便捷。

    一种薄膜瞬时应力的计算方法

    公开(公告)号:CN111998979A

    公开(公告)日:2020-11-27

    申请号:CN202010725772.7

    申请日:2020-07-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种薄膜瞬时应力的计算方法,包括下述的步骤:在基底上进行薄膜沉积试验,并实时测量基底曲率半径R与沉积层厚度hf;根据下式计算第i时刻的薄膜瞬时应力σfi。本发明可适用于基底和薄膜不同弹性模量比及厚度比情况下的应力计算,在电沉积过程中可以准确显示初始阶段的应力变化,可精确得到整个厚度上每一个采样点的瞬时应力,结果更准确,适用于电化学沉积、CVD气相沉积、表面喷涂等领域的薄膜应力计算。

    一种双阴极竖直旋转微电铸装置

    公开(公告)号:CN105648479B

    公开(公告)日:2017-09-01

    申请号:CN201610166046.X

    申请日:2016-03-22

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种双阴极竖直旋转微电铸装置,结构包括电机(1)、电铸槽(3)、双阴极夹具单元(4)和电源(5),电机(1)通过竖直旋转轴(2)与双阴极夹具单元(4)连接,双阴极夹具单元(4)安放在电铸槽(3)中,电源阴极和阳极分别与电解阴极(4f)和电解阳极(4k)连接,电铸槽(3)用于放置电铸液,电机(1)提供双阴极夹具单元(4)旋转所需的力矩,电源(5)提供电铸电能。本发明可实现平面阴极微电铸工艺中阴极绕竖直轴旋转,以减少析氢、杂质吸附等带来的铸件缺陷,增加电铸液扰动效果,改善离子传质条件,且一次电铸实验过程中成型两个工艺条件相同的铸件。

    基于模块化的精密电铸一体化自动控制方法及系统

    公开(公告)号:CN112011809A

    公开(公告)日:2020-12-01

    申请号:CN202010843872.X

    申请日:2020-08-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于模块化的精密电铸一体化自动控制方法及系统,包括电铸槽液位预设控制模块、水浴槽水位预设控制模块、电铸液温度预设控制模块、电铸液pH值预设控制模块、电铸槽液位自动控制模块、水浴槽水位自动控制模块、电铸液温度自动控制模块、电铸液pH值自动控制模块、电铸过程控制模块、后处理模块。本发明通过模块化自动控制的方法,根据电铸工艺流程,形成从参数控制到整机的一体化自动控制方法,在实现电铸系统参数控制需求的基础上,可有效提高精密电铸系统的自动化水平,解决电铸系统生产效率低、成本高、可靠性差等问题。

    一种基于波前传感器的高精度电铸应力在线检测装置

    公开(公告)号:CN110749387A

    公开(公告)日:2020-02-04

    申请号:CN201911000334.8

    申请日:2019-10-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于波前传感器的高精度电铸应力在线检测装置,包括电铸液槽、水浴加热槽、激光发生器和波前传感器,电铸液槽内设置阳极和阴极;激光发生器和波前传感器采用集成或分体布置,使激光经简单低损光路照射在阴极基底抛光面的检测区域,并从抛光面反射后照射在波前传感器的接收窗口;水浴加热槽设置在电铸液槽外,对电铸液加热并达到热平衡状态;阴极基底采用与铸层弹性模量相同或相近的材料,其一面为抛光面,当阴极基底材料采用绝缘材料时,其非抛光的一面为经导电化处理的导电面,导电面面向阳极。通过本发明装置,可以实现电铸应力的高精度在线检测,为铸层应力定量研究提供检测基础。

    一种双阴极竖直旋转微电铸装置

    公开(公告)号:CN105648479A

    公开(公告)日:2016-06-08

    申请号:CN201610166046.X

    申请日:2016-03-22

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: C25D1/00

    Abstract: 本发明公开了一种双阴极竖直旋转微电铸装置,结构包括电机(1)、电铸槽(3)、双阴极夹具单元(4)和电源(5),电机(1)通过竖直旋转轴(2)与双阴极夹具单元(4)连接,双阴极夹具单元(4)安放在电铸槽(3)中,电源阴极和阳极分别与电解阴极(4f)和电解阳极(4k)连接,电铸槽(3)用于放置电铸液,电机(1)提供双阴极夹具单元(4)旋转所需的力矩,电源(5)提供电铸电能。本发明可实现平面阴极微电铸工艺中阴极绕竖直轴旋转,以减少析氢、杂质吸附等带来的铸件缺陷,增加电铸液扰动效果,改善离子传质条件,且一次电铸实验过程中成型两个工艺条件相同的铸件。

    金属微结构模芯的分段式电铸方法

    公开(公告)号:CN119221046B

    公开(公告)日:2025-03-07

    申请号:CN202411761174.X

    申请日:2024-12-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本申请属于微制造领域,尤其涉及一种金属微结构模芯的分段式电铸方法,针对金属微结构电铸模芯过程中易产生的微结构复制质量差、翘曲变形严重和厚度分布不均以及电铸效率低的问题,分别建立电源参数与微结构成型,内应力以及电场屏蔽与厚度分布均匀性的关系,系统性地将电铸过程分为三段,对应于模芯的微结构层、过渡层和基底层,每段使用合适的电铸工艺参数,确定各层厚度和分段处电流切换方式,实现金属微结构电铸模芯的高效高质量成型。

    金属微结构模芯的分段式电铸方法

    公开(公告)号:CN119221046A

    公开(公告)日:2024-12-31

    申请号:CN202411761174.X

    申请日:2024-12-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本申请属于微制造领域,尤其涉及一种金属微结构模芯的分段式电铸方法,针对金属微结构电铸模芯过程中易产生的微结构复制质量差、翘曲变形严重和厚度分布不均以及电铸效率低的问题,分别建立电源参数与微结构成型,内应力以及电场屏蔽与厚度分布均匀性的关系,系统性地将电铸过程分为三段,对应于模芯的微结构层、过渡层和基底层,每段使用合适的电铸工艺参数,确定各层厚度和分段处电流切换方式,实现金属微结构电铸模芯的高效高质量成型。

    一种薄膜瞬时应力的计算方法

    公开(公告)号:CN111998979B

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202010725772.7

    申请日:2020-07-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种薄膜瞬时应力的计算方法,包括下述的步骤:在基底上进行薄膜沉积试验,并实时测量基底曲率半径R与沉积层厚度hf;根据下式计算第i时刻的薄膜瞬时应力σfi。本发明可适用于基底和薄膜不同弹性模量比及厚度比情况下的应力计算,在电沉积过程中可以准确显示初始阶段的应力变化,可精确得到整个厚度上每一个采样点的瞬时应力,结果更准确,适用于电化学沉积、CVD气相沉积、表面喷涂等领域的薄膜应力计算。

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