软模具无模冲压的有限元分析 双形圆形微型的无模冲压

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 机械工程 机械工程
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 对微电子机械系统 (MEMS) 来说,双可靠的微结构是至关重要的,因为它们具有多态稳定性和灵敏性.
• 与一维设计相比,制造非平面的二维可视结构,如微型外,存在重大挑战.
• 一种新的无模冲压技术已经显示出创造最初曲的微型板块的前景.

研究的目的:

• 开发一种系统的建模方法,用于可二次处理的微型外的无模打印过程.
• 了解工艺参数和材料特性对外几何和残余应力的影响.
• 为优化微型外结构的设计和制造提供一个工具.

主要方法:

• 一种基于有限元素 (FE) 的方法被开发出来,用于模拟印过程.
• 该模型结合了板块的弹性塑料材料行为和印材料的非线性行为.
• 板和印之间的接触相互作用被明确包含在模拟中.

主要成果:

• 冲压压力和板材特性被确定为决定剩余外曲率和形状的关键因素.
• 制造过程被证明可以部分缓解先前存在的应力,从而产生独特的剩余应力分布.
• 该FE模型成功模拟了 (Al) 微型外的形成,具有现实的几何形状.

结论:

• 开发的FE方法提供了一个强大的方法来建模和优化可视化的微型外的制造.
• 了解工艺参数和材料特性之间的相互作用对于控制微型外几何和性能至关重要.
• 这项工作为设计和制造结合微元件的MEMS设备提供了宝贵的见解.