速率对微流体油液检测芯片颗粒计数灵敏度的影响

介绍了基于电感原理的微流体油液检测芯片,研究了油液中铁颗粒通过微流体油液检测芯片检测区的速率对颗粒计数灵敏度的影响。制作了微流体油液检测芯片,搭建了检测系统。实验研究了不同驱动速率与颗粒产生的电感脉冲信号幅值之间的关系。研究结果表明:对于同一铁颗粒,其通过检测芯片时的电感脉冲信号幅值随着速率的增加而线性减小。该研究结果为提高微流体油液检测芯片的检测精度及灵敏度提供了参考。     

过流速度影响微流体油液颗粒含量检测结果的实验研究

研究了电感法检测液压油中铁颗粒含量时,油液通过微流体检测芯片的过流速度对检测结果的影响。设计制作了微通道-电检测芯片,搭建检测系统,对不同过流速度下的检测信号值进行了对比和分析。结果表明:对于铁颗粒含量相同的液压油,其通过检测芯片时的电感信号值随着流速的增加而线性减小。该研究结果对于提高电感式微流体油液检测芯片的检测精度有参考价值。     

过共晶Al-Mn基复合材料的冲蚀磨损性能

采用搅拌铸造法制备出过共晶Al-Mn合金和Al2O3颗粒增强过共晶Al-Mn基复合材料,分析了两种材料的组织结构,着重研究了不同磨粒加入量和不同磨粒粒度对两种材料抗冲蚀磨损性能的影响。结果表明,Al-Mn合金主要由Mn在Al中的固溶体和Al-Mn化合物(MnAl6及Al11Mn4相)组成,而复合材料的组织结构是在与前者相近的基础上分布着Al2O3颗粒;两种材料在3%磨粒加入量的磨损率明显高于1%磨粒加入量的磨损率;在两种磨粒加入量下两种材料的磨损率随着磨粒粒度的增大均呈现出先增大后减小的趋势,且随着磨粒加入量增加磨损率极大值向粒径大的方向移动。此外,在Mn含量相近的条件下,Al2O3颗粒增强过共晶Al-Mn基复合材料的抗冲蚀磨损性能优于过共晶Al-Mn合金。     

碟轮修整对单层钎焊金刚石砂轮磨粒形貌影响研究

为揭示修整对金刚石砂轮磨粒形貌的影响规律,利用光学显微镜,分别对不同修整量下的磨粒形貌进行追踪观测;针对磨粒形貌变化,对磨粒磨损形式、磨粒切削刃宽度、顶面面积和刃圆半径的变化规律进行了统计分析。结果显示:在碟轮修整过程中,磨粒主要发生磨耗磨损,小部分发生破碎和断裂,且各种磨损比例均逐渐升高。随着修整量增加,磨粒平均切削刃宽度和平均顶面面积逐渐增大,而平均刃圆半径则呈现先增大后减小的变化规律。      

树脂结合剂金刚石磨粒把持固结行为分析北大核心

深入讨论了磨粒形状、固化温度以及磨粒出刃高度对其在树脂基体中把持固结行为的量化影响,揭示了单颗金刚石磨粒在固结磨料磨具树脂基体中的预受力状态。实验结果表明,在磨粒-树脂固化过程中,同等粒径磨粒中形貌特征为正八面体时磨粒受基体固结把持力最大,正二十面体的固结把持力最小,且最小把持力约为同等条件下最大把持力的十分之一;在树脂的固化温度范围内,当磨粒固化温度按5℃的变化量递减时,固结把持力则按2%的变化量减小;磨粒固结把持力随磨粒出刃高度增大而减小,当磨粒形状为十二面体时二者之间近似存在二次关系。     

船舶液压油中金属颗粒浓度快速检测研究

当液压系统发生异常磨损时,液压油中金属磨粒的浓度会急剧增加,因此,液压油中金属磨粒的浓度检测也是在线监测常用的手段之一。利用光阻法,设计并制作了微流控检测芯片,搭建了相应的光学检测系统,选取粒径为10μm和20μm的铁粉,分别配制了不同浓度梯度的油样,并进行了大量的检测试验。结果表明:当金属磨粒的浓度增大时,信号幅值可增大近6倍,而且信号幅值随着磨粒的粒径增大而增大;光阻法可用于液压油中金属磨粒浓度检测,并且具有良好的检测效果。     

铁磁性颗粒速度对微电感传感器电感测量灵敏度的影响

为提高微电感传感器芯片的检测精度,研究铁磁性颗粒速度与电感信号幅值大小的关系,开发一种微型电感式传感器芯片,建立了检测系统,通过实验研究铁磁性颗粒的速度和由颗粒产生的感应脉冲信号幅值之间的关系。实验结果表明:对于相同的铁颗粒,感应脉冲信号的幅值与通过芯片时的速度呈线性负相关。研究结果为改进微电感传感器芯片的检测精度和灵敏度提供了参考。     

基于静电喷雾的金刚石磨粒微表面均布特性研究

目的改善精密/超精密成形磨削中砂轮存在磨粒分布不均匀的问题。方法仿真分析针-环电极空间电场强度的分布特性,以及喷嘴轴线上场强随喷嘴直径、环状电极直径、电极间距的变化规律。金刚石磨粒均匀分散在静电喷雾溶液中,在高压电场和压力泵的作用下将喷出形成微表面。通过网格分析法和截距法定量分析金刚石颗粒微表面分布的均匀性。结果针-环电极产生的空间电场是对称分布的,电场线集中分布在喷嘴附近,其电场强度沿轴线向外急剧降低。由于尖端效应,喷嘴直径减小,其尖端处的电场强度明显增大;电极间距增大,喷嘴处的场强降低。网格计数法中,网格划分得越细,微表面颗粒分布偏差越大,即分布均匀性越差,但更能反映真实的颗粒整体分布情况,且各偏差曲线分布的趋势基本相同,仅在液体流量20 m L/h处出现了与理论的变化规律不符合的情况。截距法中,当液体流量增大时,颗粒间距离偏差值逐渐降低,且在液体流量20 m L/h处明显下降。结论在金刚石颗粒微表面分布的定量化分析中,网格计数法只能体现区域分布的均匀性,而对某块区域内颗粒的距离不敏感,无法区分颗粒聚集的情况,导致计算结果出现偏差。截距法则对颗粒的间距比较敏感,因此有效地结合网格计算法和截距法可以对金刚石磨粒的分布情况做出准确分析。     

基于Fluent多相流液压滑阀阀芯摩擦力仿真分析

采用Euler多相流模型、扩展的k-ε湍流模型和SIMPLE算法,基于Fluent软件对滑阀间隙密封内固液两相颗粒湍流进行了数值分析,分析了不同直径和体积浓度的污染颗粒对滑阀阀芯摩擦力的影响。研究结果表明:摩擦力随着颗粒体积浓度增大而近似线性增大;随着颗粒直径的变大,摩擦力先增大后减小,直径与间隙厚度很接近的颗粒即"敏感颗粒",会使阀芯表面产生最大的摩擦力,"敏感颗粒"直径为0.012 mm左右;在液压系统中采用合适尺度的过滤网或过滤芯将"敏感颗粒"附近尺寸的颗粒过滤掉以达到减小阀芯摩擦磨损,提高液压滑阀换向性能,进而提高整个液压系统的使用性能。     

电镀金刚石线锯切割光伏多晶硅的表面特性与锯丝磨损分析

电镀金刚石线锯切割的光伏多晶硅切片表面特性,影响其断裂强度和后续的制绒工艺;为探究线锯锯切工艺参数对多晶硅切片表面特性的影响规律,揭示电镀金刚石锯丝的磨损机理,开展了光伏多晶硅的电镀金刚石线锯切片试验。研究结果表明:锯切的多晶硅表面存在由金刚石磨粒的塑性剪切、微切削去除形成的塑性浅划痕与较深的沟槽,及材料脆性去除留下的表面破碎微凹坑;切片表面材料的塑性去除和脆性去除相对比例随工艺参数组合变化而变化,增大晶片进给速度,降低走丝速度,切片表面粗糙度增大,表面形貌逐渐由塑性沟槽为主转变为以破碎微凹坑为主;使用表面镀镍(金属化)的金刚石颗粒制备的电镀金刚石锯丝的磨损形态在稳定阶段主要是磨粒磨平,使用后期主要是磨粒脱落和镀层磨损。      

用于微型电源中的极薄微型磁心

电源微型化就必须向高频化发展 ,但是高频化又导致电感交流损耗、半导体开关元件损耗增大 ,为此应寻求最佳的频率 ,众所周知降压电源最佳工作频率 fs =V02I01-V0 /VpL ,式中 fs-开关频率 ,L-电感值 ,Vp -输入电压 ,V0 、I0 分别为输出电压和电流 ,实际上电源整体的高效率与微型化是矛盾的 ,在低开关频率下要使半导体及电感损失降低 ,就必须确保高效率、高电感及良好的直流叠加特性。为此NEC技术开发部的管原英州等开发出薄膜磁心 ,在 12 5～ 2 5 μm厚的聚酰亚胺基板上溅射生成膜 ,在其积层体螺旋状绕上导线构成数 10 0 μm厚的磁心 ,…     

基于微细电火花加工技术的微冲裁模具在线制备

针对微冲裁异形截面的微小模具难以制备及安装对准的问题,利用微细电火花三维铣削加工技术加工反拷贝电极及凹模,利用所加工的反拷贝电极通过电火花反拷贝加工技术加工凸模,整个工艺过程在线制作,避免了凸凹模具二次装夹产生的位置误差。该工艺分别在线制作凸凹模具,实现了复杂截面形状微型模具制备和在线对准。通过设计试加工实验确定加工参数,并利用该工艺成功制作了一套截面形状复杂的具有微小特征结构的高精度微冲裁模具。     

三维微结构微细电火花和电解组合加工实验研究

提出一种微三维结构的微细电火花和微细电化学组合加工工艺,利用三维伺服扫描微细电火花加工快速去除三维型腔材料和微细电解铣削加工形成高精度和高质量三维型腔轮廓表面的互补优势,实现三维微结构的高效率和高精度加工。该组合加工工艺可在同一台微细电加工装置上进行。以在四方体型腔内形成设计尺寸为400μm×400μm×180μm四棱柱结构的加工为例,实验加工出尺寸为410μm×406μm×181μm的四棱柱结构,加工材料的去除速度分别为微细电火花加工31 182μm3/s,微细电解加工11 017μm3/s,得到了加工效率和加工精度的优化组合。     

微小回转结构微细电火花线切割加工工艺研究

在分析微细电火花线切割加工回转结构所需工艺条件的基础上,搭建了循环往复走丝微细电火花线切割回转结构加工系统,进行了方电极和微细金字塔阵列结构的微细电火花线切割加工基础实验。在加工过程中,根据切割厚度对微细金字塔阵列结构加工精度的影响,设计加工了阶梯型工件进行分析验证,总结了切割厚度对放电间隙补偿的影响规律。     

Micro Engineering

The paper addresses the questions of how micro products are designed and how they are manufactured. Definitions of micro products and micro engineering are discussed and the presentation is aimed at describing typical issues, possibilities and tools regarding design of micro products. The implications of the decisions in the design phase on the subsequent manufacturing processes are considered vital. Finally, manufacturing and assembly of micro products as well as the philosophy of micro factories are presented and discussed.     

基于微细电火花加工的微冲切实验研究

针对复杂异型截面微冲切模具加工中凸模难以制备的问题,利用微细电火花三维铣削技术与电火花反拷贝加工技术相结合进行整套微冲切模具的在线制备,解决了复杂异型截面微冲切模具的制备及凹凸模具的对中等问题。采用该复合加工方案进行了微冲切凹凸模具的在线制备和微冲切加工实验,成功制备出精度、质量较好的复杂异形截面微模具及异形孔,并对冲裁件局部特征进行了详细分析,验证了该方案的可行性。     

微细电火花加工技术在组合加工中的应用

概述并分析了微细电火花加工技术的发展现状及遇到的问题.介绍了微细电火花加工技术与其他微细加工技术相互组合,完成微小零件制造的各种工艺方法.     

微冲裁模具的微细电火花加工工艺研究

为了实现微冲裁加工,采用微细电火花加工技术在线制备了复杂形状的高精度微冲裁模具。采用超声波振动加工液的方式,促进加工屑从放电间隙中排出,从而使加工效率和加工精度得到明显提高,实验结果证明了该方法的有效性。最后,对所加工的微冲裁模具的尺寸误差进行了讨论与分析。     

微小型零件的微细切削加工工艺研究

文章研究了微小型零件的微细切削加工工艺,微细切削加工微小型零件具有较大的工艺和成本优势,适应微小型零件产品批量化、加工柔性化、材料多样化的发展趋势.微小型零件按照加工工艺特征大致可分为微小型轴类、三维结构件、板类和齿轮类零件,总结和分析了上述零件的工艺特征和加工方式,介绍了微小型加工机床和刀具的选用原则,包括如何合理选择微细切削刀具的材料、特征尺寸和结构.微小型零件必须根据机床功能和零件自身结构特点确定装夹方式,并进行准确定位.最后,归纳和总结了微小型零件进行微细切削数控加工工艺设计时应遵循的原则,并进行了详细论述.微细切削加工中,采用合理的数控加工工艺和走刀路线,可以实现微小型零件的精确、高效加工,适应批量化的产品需求.     

电火花放电微细电极振动的测量与研究

利用电火花铣削进行大深度、大体积的三维型腔加工,需预留足够的电极长度以对损耗的电极进行补偿。在电极直径较小的情况下,较大长度的电极会使电极刚度降低,放电产生的作用力等因素的影响将无法忽略,直接导致电极末端位置误差增大,影响加工精度。围绕电极放电力对微细电极振动的影响,进行了测量及研究。采用显微镜和高速相机的组合观测微细空心电极在单脉冲放电作用下的振动情况,以获得其振幅大小;在实验基础上分析峰值电流和脉宽参数组合的变化对电极振幅的影响。