微制造：微型產(chǎn)品的設計與制造

章 微制造基礎 1.1 引言 1.2 微成形(微尺度變形加工) 1.2.1 微成形加工中的尺寸效應 1.2.2 微尺度變形數(shù)值仿真 1.3 分立零件微制造的機械微加工 1.3.1 機械微加工中的尺寸效應 參考文獻 第二章 半導體工業(yè)中的微制造工藝 2.1 引言 2.2 半導體襯底 2.2.1 硅 2.2.2 硅片制造 2.2.3 硅的氧化 2.2.4 碳化硅(SiC)與砷化鎵(GaAs) 2.3 化學氣相沉積(CVD) 2.3.1 CVD的類型 2.3.2 CVD生長的優(yōu)缺點 2.4 光刻技術 2.5 物理氣相沉積(PVD) 2.6 干法刻蝕技術 2.7 濕法體材料微加工 2.8 總結 參考文獻 第三章 微尺度建模與分析 3.1 引言 3.2 微尺度下連續(xù)介質(zhì)模型局限性 3.3 修正的連續(xù)介質(zhì)模型 3.4 分子動力學模擬及其局限性 3.5 微尺度模擬方法實例及其相互比較 3.5.1 均勻摩擦下多晶體各向異性有限元法 3.5.2 利用性原理計算電子態(tài)獲得原子間勢對摩擦界面進行分子動力學模擬 3.5.3 晶體塑性有限元與分子動力學結合(注射—鐓粗) 3.6 總結、結論以及待研究的問題 參考文獻 第四章 微尺度測量、檢測與加工控制 4.1 引言 4.2 空間檢測 4.2.1 光學方法 4.3 數(shù)字全息成像顯微系統(tǒng) 4.3.1 掃描式電子顯微鏡 4.4 微坐標測量機——μCMM 4.5 掃描式探針顯微鏡 4.5.1 微計算機X射線照相術 4.5.2 掃描聲學顯微鏡 4.5.3 微機械部件的測溫 4.6 機械特性的測量 4.6.1 拉曼光譜法 4.6.2 彎曲測試 4.6.3 拉伸測試 4.6.4 界面特性 參考文獻 第五章 分層微制造 5.1 引言 5.1.1 歷史 5.1.2 加工步驟 5.1.3 分層制造的優(yōu)勢 5.2 分層制造工藝 5.2.1 分類 5.2.2 工藝細節(jié) 5.3 材料和分層制造加工能力 5.3.1 材料 5.3.2 分層制造加工能力 5.4 分層制造技術的應用 5.4.1 快速成型 5.4.2 快速模具 5.4.3 快速／直接制造 5.5 發(fā)展趨勢 參考文獻 第六章 激光微加工 6.1 引言 6.2 激光輻射、吸收和熱效應 6.3 激光加工材料 6.3.1 激光加工金屬和合金 6.3.2 激光加工處理聚合物和復合材料 6.3.3 激光加工處理玻璃和硅 6.3.4 激光加工陶瓷與硅 6.4 激光加工工藝參數(shù) 6.4.1 激光光斑尺寸和光束質(zhì)量 6.4.2 峰值功率 6.4.3 脈沖持續(xù)時間 6.4.4 脈沖重復率 6.5 超短脈沖激光燒蝕 6.5.1 雙溫傳熱 6.5.2 表面的電子發(fā)射和庫侖爆炸 6.5.3 電子發(fā)射形成早期等離子體 6.5.4 流體動力學膨脹 6.6 納秒脈沖激光燒蝕 6.6.1 燒蝕機理 6.6.2 雙脈沖激光燒蝕 6.6.3 納秒激光誘導等離子體 6.7 激光沖擊強化 6.7.1 激光沖擊強化加工 6.7.2 激光沖擊強化物理學 6.7.3 LSP對材料機械特性的影響 6.7.4 LSP的優(yōu)勢、劣勢和應用 參考文獻 第七章 聚合物微成型／成形工藝 7.1 引言 7.2 微模具成型用聚合物材料 7.3 微模具成型工藝分類 7.4 微模具成型加工普遍動力學 7.5 微注射模具成型 7.5.1 微注射成型設備 7.5.2 注射模具快速熱循環(huán) 7.5.3 微注射模具成型工藝策略 7.6 熱模壓 7.6.1 高效熱循環(huán) 7.6.2 恒溫模壓成型 7.6.3 貫穿厚度壓印 7.6.4 殼體圖案模壓 7.6.5 模壓成形壓力實現(xiàn) 7.7 微模具制造 7.8 結論與正在進行的研究 參考文獻 第八章 機械微制造 8.1 引言 8.2 微尺度下材料去除 8.2.1 尺寸效應 8.2.2 極限切削厚度 8.2.3 微結構和晶粒尺寸影響 8.3 刀具幾何、磨損與變形 8.3.1 微型刀具幾何形狀與涂層 8.3.2 微切削刀具磨損機理 8.3.3 動態(tài)載荷下刀具剛度和變形 8.4 微車削 8.4.1 作為刀具材料的金剛石 8.4.2 金剛石微切削 8.5 微端銑 8.5.1 微型銑刀 8.5.2 微銑削力學 8.5.3 微銑削數(shù)值分析 8.5.4 微銑削動態(tài)特性 8.5.5 微端銑工藝規(guī)劃 8.6 微鉆削 8.7 微磨削 8.8 微機床 參考文獻 第九章 微成形 9.1 引言 9.2 微鍛造 9.3 微壓印／模壓 9.4 微擠壓 9.5 微彎曲 9.6 微沖壓成形 9.7 微拉深成形 9.8 微液壓成形 9.9 微成形應用設備和系統(tǒng) 9.10 總結與未來工作 參考文獻 第十章 微細電火花加工(μ-EDM) 10.1 引言 10.2 微細電火花加工工藝 10.2.1 微細電火花加工的物理原理 10.2.2 脈沖發(fā)生器／電源 10.2.3 微細電火花加工的變型 10.3 微細電火花加工工藝的參數(shù)控制 10.3.1 電參數(shù) 10.3.2 材料的性能參數(shù) 10.3.3 機械運動控制參數(shù) 10.4 微細電火花加工性能測試 10.4.1 材料去除率 10.4.2 工具電極損耗率 10.4.3 表面質(zhì)量 10.4.4 電火花間隙／切縫寬度、間隙寬度 10.4.5 微細電火花加工小型化的公差和限制 10.5 微細電火花加工工藝應用與實例 10.5.1 在線電極制備 10.5.2 利用微細電火花加工刀具 10.5.3 制造用于鉆孔的微型鉆頭(孔的尺寸與鉆頭相同) 10.5.4 重復的模式轉移批量處理 10.5.5 成型加工微型腔和微型結構 10.5.6 微細電火花銑削制造三維微特征和微模具 10.5.7 微細電火花銑削精細特征 10.5.8 大深徑比微孔和噴嘴制造 10.5.9 微細電火花加工的其他創(chuàng)新應用 10.6 微細電火花加工近的發(fā)展和研究 10.6.1 LIGA和微細電火花加工 10.6.2 微細電火花加工和微磨削 10.6.3 微細電火花加工和微細電解加工 10.6.4 微細電火花加工和微超聲波加工 10.6.5 振動輔助微細電火花加工 10.6.6 混粉微細電火花加工 10.6.7 微細電化學放電加工 10.7 總結 參考文獻 第十一章 微尺度金屬粉末注射成型技術 11.1 金屬注射成型技術介紹 11.2 微金屬注射成型技術 11.3 原料準備 11.3.1 粉末 11.3.2 黏結劑 11.3.3 原材料的混煉 11.4 注射成型 11.4.1 微金屬粉末注射成型技術的設備及工藝參數(shù) 11.4.2 微金屬粉末注射成型技術的模具鑲塊 11.4.3 微金屬粉末注射成型技術的變模溫 11.5 脫脂 11.6 燒結 11.6.1 微結構的燒結 11.6.2 微齒輪的燒結 11.7 結束語 參考文獻 主題詞索引