CN109227036A - 非晶合金精密零件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种非晶合金精密零件的制造方法，包括如下步骤：制备非晶合金板材或带材；对所述非晶合金板材或带材进行切割处理，以形成非晶合金片；于所述非晶合金片表面设置光阻膜；于所述光阻膜表面设置第一胶片，所述第一胶片包括第一图案区域和第一非图案区域；对设置有第一胶片的非晶合金片进行光处理，以使所述第一非图案区域被硬化；对经光处理的非晶合金片进行蚀刻切割处理，以使所述第一胶片中第一图案区域、第一图案区域所对应的光阻膜和部分非晶合金片及第一非图案区被蚀刻切割，从而形成所述非晶合金精密零件。

Description

非晶合金精密零件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种非晶合金精密零件的制造方法。
背景技术
液态金属即非晶材料，是指材料的结构，这是与纳米晶、晶态、准晶不同的概念，一般材料均是以晶体的形式存在，而非晶(金属玻璃)的特性是长程无序、短程有序，亚稳态(一定温度晶化)、一定程度上的物理特性各向同性、具有玻璃转化温度点等，具有固态、金属、玻璃的特性，又称金属玻璃，可以在一定条件下具有高强度、高硬度、高弹性、低模量、塑性、热传导、耐蚀性及耐磨性等。强度接近工程陶瓷﹐远高于工程聚合物﹑工程合金﹑普通合金等材料，已用作结构材料和外观材料，在体育器材、机电产品、生医产业、电子产品、航空航天、军事等领域广泛应用，但液态金属需经过多种加工才能达到产品设计要求，在液态金属精密制造上的技术开发有利于降低成本，开拓市场，拓宽应用领域。但是，目前液态金属大量生产技术在制造产品上还需经过多种加工才能达到产品设计要求，在压铸成型、冲压加工、切削加工、激光加工、放电加工等加工技术条件下，对液态金属产品的加工有很多局限性导致液态金属的应用受到限制。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种非晶合金精密零件的制造方法，该制造方法能够缩短非晶合金的制程。
一种非晶合金精密零件的制造方法，包括如下步骤：
制备非晶合金板材或带材；
对所述非晶合金板材或带材进行切割处理，以形成非晶合金片；
于所述非晶合金片表面设置光阻膜；
于所述光阻膜表面设置第一胶片，所述第一胶片包括第一图案区域和第一非图案区域；
对设置有第一胶片的非晶合金片进行光处理，以使所述第一非图案区域被硬化；
对经光处理的非晶合金片进行蚀刻切割处理，以使所述第一胶片中第一图案区域、第一图案区域所对应的光阻膜和部分非晶合金片及第一非图案区被蚀刻切割，从而形成所述非晶合金精密零件。
综上所述，所述非晶合金精密零件的制造方法，采用光蚀刻工艺对非晶合金片进行处理，以形成非晶合金精密零件。其中，该非晶合金精密零件的制造方法相对传统工艺，其制程大大缩短，且能批量生产非晶合金精密零件，并且能降低生产成本。
附图说明
图1为本发明一实施例的非晶合金精密零件在制造过程中的剖面示意图。
图2为本发明一实施例的非晶合金精密零件的剖面示意图。
图3为本发明另一实施例的非晶合金精密零件在制造过程中的剖面示意图。
图4为本发明另一实施例的非晶合金精密零件的剖面示意图。
图5为本发明另一其他实施例的非晶合金精密零件的剖面示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
参阅图1和图2，本发明提供了一种非晶合金精密零件100的制造方法，包括如下步骤：
制备非晶合金板材或带材。所述非晶合金板材或带材的厚度为0.03-1.0mm。其中，所述非晶合金板材或带材的制备方法为现有技术，在此不再赘述。
对所述非晶合金板材或带材进行切割处理。具体地，根据客户需要，将非晶合金板材或带材切割成一定形状的非晶合金片10。其中，所述非晶合金片10的形状可以是，但不限于圆形、矩形等。在本实施例中，所述非晶合金片10包括第一表面101及与所述第一表面101相对设置的第二表面103。
于所述非晶合金片10表面设置光阻膜30。在本实施例中，所述光阻膜30设置于所述非晶合金片10的第一表面101和第二表面103。
具体地，利用热辊机(图未示)将所述光阻膜30附着于所述非晶合金片10的第一表面101和第二表面103上。
进一步地，为了保证所述光阻膜30更好地附着于所述非晶合金片10的第一表面101和第二表面103上，可在所述非晶合金片10表面设置光阻膜30前，对所述非晶合金片10进行清洁处理，以去除所述非晶合金片10表面的油渍、灰尘等。一实施例中，可利用脱脂剂对所述非晶合金片10进行脱脂处理后，再利用纯水清洗所述非晶合金片10，以达到清洁所述非晶合金片10的目的。
于所述光阻膜30的表面设置第一胶片50。其中，所述第一胶片50设置于所述第一表面101的光阻膜30上或所述第二表面103的光阻膜30上。在本实施例中，将以所述第一胶片50设置于所述第一表面101的光阻膜30为例进行说明。其中，所述第一胶片50的数量可根据实际需要进行设置，可以是一片、两片、三片、四片等。
所述第一胶片50包括第一图案区域501和第一非图案区域503。所述第一图案区域501可通过CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)或平面文件导出打印形成。在本实施例中，所述第一胶片50为醋酸盐胶片。
对设置有第一胶片50的非晶合金片10进行光处理。
具体地，利用紫外光照射所述第一胶片50，以使所述第一非图案区域503在所述紫外光的照射下被硬化，用于保护第一非图案区域503所对应的光阻膜30和非晶合金片10。其中，所述第一图案区域501可镂空或利用遮蔽膜(图未示)的遮蔽作用，以遮挡所述紫外光。
对经光处理的所述非晶合金片10进行蚀刻切割处理。
具体地，利用震动喷嘴(图未示)于所述第一胶片50上喷涂蚀刻剂，以使所述第一胶片50中的第一图案区域501、第一图案区域501所对应的光阻膜30和部分非晶合金片10及第一非图案区域503被蚀刻切割，从而形成所述非晶合金精密零件100(参图2)。其中，在蚀刻过程中，所述第一胶片50中的第一非图案区域503由于在上述光处理中被硬化，从而保护了其所对应的光阻膜30和非晶合金片10，仅使所述第一胶片50中的第一非图案区域503被蚀刻切割。在本实施例中，所述蚀刻剂由具有下列质量分数的组分构成：5-10％的氢氟酸，30-40％的硝酸和50-65％的纯水。
可以理解，在震动喷嘴的震动下可使得氧气和蚀刻剂中的酸完全混合，从而加快蚀刻切割处理的进程。
参阅图3和图4，本发明还提供了非晶合金精密零件200的制造方法，包括如下步骤：
制备非晶合金板材或带材。所述非晶合金板材或带材的厚度为0.03-1.0mm。其中，所述非晶合金板材或带材的制备方法为现有技术，在此不再赘述。
对所述非晶合金板材或带材进行切割处理。具体地，根据客户需要，将非晶合金板材或带材切割成一定形状的非晶合金片10。其中，所述非晶合金片10的形状可以是，但不限于圆形、矩形等。在本实施例中，所述非晶合金片10包括第一表面101及与所述第一表面101相对设置的第二表面103。
于所述非晶合金片10表面设置光阻膜30。在本实施例中，所述光阻膜30设置于所述非晶合金片10的第一表面101和第二表面103。
具体地，利用热辊机(图未示)将所述光阻膜30附着于所述非晶合金片10的第一表面101和第二表面103上。
进一步地，为了保证所述光阻膜30更好地附着于所述非晶合金片10的第一表面101和第二表面103上，可在所述非晶合金片10表面设置光阻膜30前，对所述非晶合金片10进行清洁处理，以去除所述非晶合金片10表面的油渍、灰尘等。一实施例中，可利用脱脂剂对所述非晶合金片10进行脱脂处理后，再利用纯水清洗所述非晶合金片10，以达到清洁所述非晶合金片10的目的。
于所述光阻膜30的表面分别设置第一胶片50和第二胶片60。其中，所述第一胶片50设置于所述第一表面101的光阻膜30上，所述第二胶片60设置于所述第二表面103的光阻膜30上。在本实施例中，所述第一胶片50和第二胶片60均为醋酸盐胶片。
在本实施例中，所述第一胶片50包括第一图案区域501与第一非图案区域503。所述第二胶片60包括第二图案区域601和第二非图案区域603。所述第一图案区域501和所述第二图案区域601相对设置，所述第一非图案区域503与所述第二非图案区域603相对设置。其中，所述第一图案区域501和所述第二图案区域601可通过CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)或平面文件导出打印形成。
对设置有第一胶片50和第二胶片60的非晶合金片10进行光处理。
具体地，利用紫外光分别照射所述第一胶片50和第二胶片60，以使所述第一非图案区域503及所述第二非图案区域603在所述紫外光的照射下被硬化，用于保护第一非图案区域503及第二非图案区域603分别所对应的光阻膜30和非晶合金片10。其中，所述第一图案区域501和所述第二图案区域601可镂空或利用遮蔽膜(图未示)的遮蔽作用，以遮挡所述紫外光。
对经光处理的所述非晶合金片10进行蚀刻切割处理。
具体地，利用震动喷嘴(图未示)于所述第一胶片50和第二胶片60上喷涂蚀刻剂，以使所述第一胶片50中的第一图案区域501、第一图案区域501所对应的光阻膜30和部分非晶合金片10、第一非图案区域503、第二胶片60中的第二图案区域601、第二图案区域601所对应的光阻膜30和部分非晶合金片10及第二非图案区域603被蚀刻切割，从而形成所述非晶合金精密零件200。其中，在蚀刻切割过程中，所述第一胶片50中的第一非图案区域503及第二胶片60的第二非图案区域603在上述光处理中被硬化，从而保护了其分别所对应的光阻膜30和非晶合金片10，仅使所述第一胶片50中的第一非图案区域503及第二胶片60中的第二非图案区域603被蚀刻切割。在本实施例中，所述蚀刻剂由具有下列质量分数的组分构成：5-10％的氢氟酸，30-40％的硝酸和50-65％的纯水。
可以理解，在震动喷嘴的震动下可使得氧气和蚀刻剂中的酸完全混合，从而加快蚀刻切割处理的进程。
在本实施例的蚀刻切割过程中，由于所述第一图案区域501和所述第二图案区域601相对设置，使得所述第一图案区域501和所述第二图案区域601连通，以形成一贯穿孔201(参图4)。即所述第一图案区域501和所述第二图案区域601所对应的光阻膜30和非晶合金片10均被完全蚀刻切割。其中，所述贯穿孔201的数量及形状可根据第一图案区域501和第二图案区域601的数量及形状进行适应性调整。所述贯穿孔201的数量可以是两个、三个等。所述贯穿孔201的形状可以是，但不限于圆形、矩形等。
参阅图5，当然，在其他实施例的蚀刻切割过程中，即使所述第一图案区域501和所述第二图案区域601相对设置，所述第一图案区域501和所述第二图案区域601可不连通。即所述第一图案区域501和所述第二图案区域601分别向所述非晶合金片10方向所对应的光阻膜30和部分非晶合金片10被蚀刻切割，从而形成第一凹槽202和第二凹槽204。所述第一凹槽202和所述第二凹槽204均未贯穿所述非晶合金片10。
综上所述，所述非晶合金精密零件100/200的制造方法，采用光蚀刻工艺对非晶合金片10进行处理，以形成非晶合金精密零件100/200。其中，该非晶合金精密零件100/200的制造方法相对传统工艺，其制程大大缩短，且能批量生产非晶合金精密零件100/200，并且能降低生产成本。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和实质。

Claims (10)

1.一种非晶合金精密零件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备非晶合金板材或带材；
对所述非晶合金板材或带材进行切割处理，以形成非晶合金片；
于所述非晶合金片表面设置光阻膜；
于所述光阻膜表面设置第一胶片，所述第一胶片包括第一图案区域和第一非图案区域；
对设置有第一胶片的非晶合金片进行光处理，以使所述第一非图案区域被硬化；
对经光处理的非晶合金片进行蚀刻切割处理，以使所述第一胶片中第一图案区域、第一图案区域所对应的光阻膜和部分非晶合金片及第一非图案区被蚀刻切割，从而形成所述非晶合金精密零件。
2.根据权利要求1所述的非晶合金精密零件的制造方法，其特征在于，所述非晶合金板材或带材的厚度为0.03-1.0mm。
3.根据权利要求1所述的非晶合金精密零件的制造方法，其特征在于，所述非晶合金片包括第一表面及与所述第一表面相对设置的第二表面，所述光阻膜设置于所述非晶合金片的第一表面和第二表面，所述第一胶片设置于所述非晶合金的第一表面或第二表面的光阻膜上。
4.根据权利要求1所述的非晶合金精密零件的制造方法，其特征在于，所述非晶合金片包括第一表面及与所述第一表面相对设置的第二表面，所述光阻膜设置于所述非晶合金片的第一表面和第二表面，所述第一胶片设置于所述非晶合金的第一表面的光阻膜上。
5.根据权利要求4所述的非晶合金精密零件的制造方法，其特征在于，还包括步骤：
于所述非晶合金片的第二表面的光阻膜上设置第二胶片，所述第二胶片包括第二图案区域和第二非图案区域。
6.根据权利要求5所述的非晶合金精密零件的制造方法，其特征在于，所述第一图案区域与所述第二图案区域相对设置，所述第一非图案区域与所述第二非图案区域相对设置。
7.根据权利要求6所述的非晶合金精密零件的制造方法，其特征在于，还包括步骤：
对设置有第二胶片的非晶合金片进行光处理，以使所述第二非图案区域被硬化，用于保护所述第二非图案区域所对应的光阻膜和非晶合金片；
对经光处理的第二胶片进行蚀刻切割处理，以使所述第二胶片中第二图案区域、第二图案区域所对应的光阻膜和部分非晶合金片及第三非图案区被蚀刻切割，从而使所述第一图案区域与所述第二图案区域连通，进而形成一贯穿孔。
8.根据权利要求6所述的非晶合金精密零件的制造方法，其特征在于，还包括步骤：
对设置有第二胶片的非晶合金片进行光处理，以使第二非图案区域被硬化，用于保护所述第二非图案区域所对应的光阻膜和非晶合金片；
对经光处理的第二胶片进行蚀刻切割处理，以使所述第二胶片中第二图案区域、第二图案区域所对应的光阻膜和部分非晶合金片及第三非图案区被蚀刻切割，其中，所述第一图案区域与所述第二图案区域不连通，所述第一图案区域和所述第二图案区域分别向所述非晶合金片方向形成第一凹槽和第二凹槽。
9.根据权利要求1所述的非晶合金精密零件的制造方法，其特征在于，所述蚀刻剂由具有下列质量分数的组分构成：5-10％的氢氟酸，30-40％的硝酸和50-65％的纯水。
10.根据权利要求1所述的非晶合金精密零件的制造方法，其特征在于，所述光处理所采用的是紫外光。
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CN112139759A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 中国科学院物理研究所 非晶合金精密零件加工方法、夹具及其应用

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