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研究生:陳栢東
論文名稱:以線放電加工在微細槽模具製程探討
論文名稱(外文):Processing Micro Slit Die by Wire Electrical Discharge Machining
指導教授:曾柏昌曾柏昌引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:線切割放電加工微細槽微細散熱片微電極加工
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目前用來加工微細槽的方法有微銑削加工、蝕刻加工、雷射加工、電子束加工及放電加工等方式,其中放電加工更是具備高加工精度、耗費成本低之優點。線切割放電加工之線電極係連續抽出的,沒有電極消耗的問題,此外可用導具予以固定,有效地排除震盪進而提高加工精度,故非常適合用來加工微電極,繼而進行微細槽之加工。
本論文主要之目的,在於探討一製程簡單且成本低廉之微細槽加工技術。藉由田口實驗法瞭解放電參數與放電間隙的關係,並利用參數最佳化的結果,可製作出平均厚度81.7μm、平均高度273.3μm、平均間隔315.5μm之列狀微電極,最後利用此微電極作為微細模具,以壓製或放電的加工方式,在工件上加工出微細散熱片。其中壓製成形可得到平均厚度294.4μm、平均間隔102μm以及高度為180μm的微細散熱片;放電加工可得到平均厚度223.2μm、平均間隔156μm以及平均高度180μm的微細散熱片。實驗結果發現,透過壓製成形所製作的微細散熱片,相較於放電加工方式而言,具有整體表面情況良好、加工時間短、擴槽量小等優點。而後再利用壓製成形微細槽之優點,進行網格狀模仁製作,並將此模仁透過熱壓之方式,加工出醫學界常用之細胞計數器。

誌謝…………………………………………………..………….. Ⅰ
中文摘要………………………………………………………….. Ⅱ
Abstract…………………………………………………………… Ⅲ
目錄……………………………………………………………….. Ⅴ
圖目錄…………………………………………………………….. Ⅷ
表目錄…………………………………………………………….. XII
第一章 緒論………………………………………………….. 1
1.1 前言………………………………………………….. 1
1.2 文獻回顧…………………………………………….. 3
1.3 研究動機與目的…………………………………….. 5
1.4 論文大綱…………………………………………….. 8
第二章 微加工技術與實驗法則介紹……………………….. 9
2.1 微細槽加工技術…………………………………….. 9
2.1.1 微銑削加工…………………………...……. 9
2.1.2 蝕刻加工……………………………………… 10
2.1.3 雷射加工……………………………………… 11
2.1.4 電子束加工……………………….………….. 12
2.2 放電加工…………………………………………….. 14
2.2.1放電加工的原理………………………………. 14
2.2.2放電加工過程……………………….………… 16
2.2.3微細放電加工電路……………………………. 19
2.3 線切割放電加工…………………………………….. 21
2.3.1線切割放電加工原理…………………………… 21
2.3.2線切割放電加工之加工品質影響因素………… 24
2.3.3線放電研磨加工(WEDG)原理………………….. 25
2.4 品質工程簡介……………………………………..… 26
第三章 實驗設備與架構改良……………………………….. 28
3.1 實驗設備…………………………………………….. 28
3.1.1五軸CNC線切割加工機…………………………. 28
3.1.2精密主軸……………………………………….. 30
3.1.3 CNC綜合加工機………………………………… 32
3.2 微電極材質選用…………………………………….. 33
3.3 整體機構改良……………………...…..…………. 36
3.3.1線電極導引機構………………………………… 36
3.3.2微電極夾持機構………………………………… 39
3.3.3旋轉分度機構…………………………………. 40
3.3.4放電加工微細散熱片整體架構之重新設計…… 41
3.3.5微細散熱片模具固定機構……………………… 43
3.3.6微散熱片被加工件固定機構…………………. 44
3.4 熱壓機……………….…….……………………..… 46
第四章 實驗規劃與結果分析…………………………….. 48
4.1 實驗架構………………………………….…………… 48
4.2 實驗規劃……............................…… 49
4.3 放電間隙實驗……………………...…….....…… 55
4.3.1實驗結果………………………………….……. 57
4.3.2結果與分析…………………………………. 59
4.3.3參數最佳化……………………………………. 61
4.4 驗證實驗…………………………...…….....…… 62
第五章 微電極之製作及其應用…………………………….. 64
5.1 微電極……………………...……………..…..….. 64
5.1.1微電極製作……………………………………… 64
5.1.2微電極之量測…………………………………… 66
5.2 微細散熱片加工……………………………………… 68
5.2.1放電加工微細散熱片與量測…………………… 69
5.2.2壓製加工微細散熱片與量測…………………. 72
5.3 細胞計數器之製作……………………………….. 75
第六章 結論與展望………………………………………….. 80
6.1 研究結論…………………………………………….. 80
6.2 展望………………………………………………….. 82
參考文獻……………………………………………………….. 83

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