第一篇：熱轉(zhuǎn)印加工技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么

熱轉(zhuǎn)印加工技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

在特種印刷行業(yè)當(dāng)中，熱轉(zhuǎn)印加工能夠取得如此強(qiáng)烈的市場(chǎng)反饋一切盡在預(yù)料之中，因?yàn)樵摍C(jī)具備了以下優(yōu)點(diǎn)：

一、印刷步驟異常簡(jiǎn)單

——它無(wú)需制版、曬版、重復(fù)套色的步驟，無(wú)需絲網(wǎng)印刷和熱轉(zhuǎn)印方式所需要的各式型號(hào)的工具、材料。采用萬(wàn)能打印機(jī)，只需要另外準(zhǔn)備一臺(tái)普通電腦。一個(gè)操 機(jī)人員就可以完全獨(dú)立的進(jìn)行印刷操作，省人力物力，并且方式簡(jiǎn)單，立等可取，對(duì)操機(jī)人員的經(jīng)驗(yàn)要求低，只要了解簡(jiǎn)單的圖片處理軟件就可以了。

二、不會(huì)造成材質(zhì)的損壞

——它不僅可以印刷在質(zhì)地堅(jiān)韌的水晶、石材、金屬、玻璃等材質(zhì)上，而且可以印刷在質(zhì)地松軟的皮革、布料、棉質(zhì)等物料上；它可以印刷在無(wú)機(jī)物上，也可以印刷在成分復(fù)雜，變化多端的有機(jī)物上。對(duì)材質(zhì)有了更多更好的兼容，使用春之暉數(shù)噴直印機(jī)避免了絲網(wǎng)印刷、水轉(zhuǎn)印選材質(zhì)的問(wèn)題，也避免了熱轉(zhuǎn)印對(duì)皮革、布料、棉料等有機(jī)物材質(zhì)的破壞問(wèn)題。它迎合了市場(chǎng)多元化的需求，能更好的為用戶提供更為全面的生產(chǎn)服務(wù)。

三、印刷位置準(zhǔn)確

避免了手工印刷所遇到的位置偏移的問(wèn)題

——萬(wàn)能打印機(jī)不再沿用傳統(tǒng)的印刷模式和方法，不再是過(guò)去簡(jiǎn)單的人工操作和手藝印刷，它與技術(shù)含量較高的電腦合成以及自控技術(shù)進(jìn)行了更好的有機(jī)結(jié)合，可以非常精確的對(duì)準(zhǔn)需印刷的區(qū)域和位置，避免了手工印刷所遇到的位置偏移的問(wèn)題。由于它是一次性進(jìn)行多色印刷，也不會(huì)存在套色對(duì)位的問(wèn)題。這些優(yōu)勢(shì)還可以和雕刻、蝕刻進(jìn)行非常有效的結(jié)合，在雕刻的區(qū)域印刷出漂亮的畫面，或者印刷后進(jìn)行精確的蝕刻等，在雕刻行業(yè)中也能取得好的突破。

四、非常適合需要顏色過(guò)渡的圖片印刷

——傳統(tǒng)的印刷方式，如絲印無(wú)法根據(jù)圖片做到所有顏色的過(guò)渡，所以絲印出來(lái)的效果會(huì)顏色界限分明，在兩種色彩中間，很難根據(jù)畫面本身而體現(xiàn)顏色過(guò)渡。但是很多產(chǎn)品都需要印刷商標(biāo)、標(biāo)識(shí)類等高精度、高復(fù)雜度的圖案，禮品、工藝品行業(yè)應(yīng)用就更加廣泛。萬(wàn)能打印機(jī)能非常完美的滿足該需求，充分體現(xiàn)出了強(qiáng)大的市場(chǎng)潛力。突破了絲網(wǎng)印刷，熱轉(zhuǎn)印等印刷方式帶來(lái)的瓶頸，為客戶找到了新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。

五、適合更多生僻行業(yè)的專業(yè)運(yùn)用

——萬(wàn)能打印機(jī)可以隨時(shí)更改印刷的內(nèi)容，改變印刷的效果，可以進(jìn)行一對(duì)一的數(shù)字列印，而無(wú)制版的繁冗，很多產(chǎn)品后面的金屬銘牌上有產(chǎn)品編碼，且每組編碼對(duì)應(yīng)每一臺(tái)產(chǎn)品；又例如工廠員工的工號(hào)胸牌以及工作證，也可以根據(jù)一對(duì)一的數(shù)字進(jìn)行列印，還可加入頭像照片等。制作程序簡(jiǎn)單，而且成本低廉。

六、適合多元材質(zhì)的印刷

——就目前印刷行業(yè)來(lái)講，存在比較專業(yè)的行業(yè)區(qū)分，比如皮革行業(yè)傳統(tǒng)的印刷：絲網(wǎng)印刷顏色單

一、過(guò)渡色簡(jiǎn)單的；大型皮革印花機(jī)成本昂貴、對(duì)材質(zhì)要求高；熱轉(zhuǎn)印會(huì)破壞材質(zhì)。水晶行業(yè)傳統(tǒng)的印刷方式是水晶貼膜工藝。有機(jī)玻璃行業(yè)則是網(wǎng)印，金屬行業(yè)則比較多采用熱轉(zhuǎn)印等。所以一旦擁有了萬(wàn)能打印機(jī)，你就擁有了 比同行更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

熱轉(zhuǎn)印分平面轉(zhuǎn)印和曲面轉(zhuǎn)印兩種，平面轉(zhuǎn)印僅僅能轉(zhuǎn)印平面的東西，而曲面轉(zhuǎn)印實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)印的突破，實(shí)現(xiàn)了任何物體都可以印。美侖視界的曲面轉(zhuǎn)印設(shè)備更是實(shí)現(xiàn)了任意規(guī)格可以定制的功能，突破了轉(zhuǎn)印行業(yè)的瓶頸。

第二篇：熱轉(zhuǎn)印技術(shù)、經(jīng)營(yíng)注意事項(xiàng)

巴巴爸爸燙畫科技熱轉(zhuǎn)印注意事項(xiàng)技術(shù)篇

熱轉(zhuǎn)印個(gè)性印像店需購(gòu)買設(shè)備耗材：

1、電腦1臺(tái)(要略懂ps圖像簡(jiǎn)單處理、裁切、打印設(shè)置)

2、彩色噴墨打印機(jī)1-2臺(tái)（最好是2個(gè)，一個(gè)裝燙畫墨印T恤，一個(gè)裝熱轉(zhuǎn)印墨印杯子等）

（建議愛(ài)普生彩色噴墨打印機(jī)4色的 me33me3306色的 r230r270r290t50等）

改裝好空連續(xù)供墨系統(tǒng),不要帶著任何其他墨水！打印機(jī)最高打印分辨率在5440dip以上的，不要買其他品牌型號(hào)的！

3、多功能7合一熱轉(zhuǎn)印機(jī)1臺(tái)（能印杯子、盤子、帽子、瓷磚、鼠標(biāo)墊、拼圖、抱枕、t恤、金屬板、珠光板等，性價(jià)比高）

或者單獨(dú)的烤杯機(jī)、燙畫機(jī)、烤帽機(jī)、烤盤機(jī)各一臺(tái)等（單獨(dú)的機(jī)器效率高，使用比多合一簡(jiǎn)單，燙畫功能強(qiáng)大，價(jià)格偏貴）

4、熱轉(zhuǎn)印墨水一套和燙畫墨一套（根據(jù)打印機(jī)是4色或者6色

來(lái)選擇）

5、彩噴紙和熱升華紙、淺色紙深色紙 等各1包

6、杯子、抱枕、拼圖、t恤、鼠標(biāo)墊等熱轉(zhuǎn)印原材料一宗

以上各種設(shè)備耗材的數(shù)量 均根據(jù)個(gè)人自身實(shí)際情況來(lái)選擇！

一、個(gè)性杯印像

1、彩色噴墨打印紙或熱升華紙（升華紙打印完要晾干再?。?/p>

2、熱轉(zhuǎn)印墨水(必須)

3、圖像大小為高度8.5*寬18-20厘米（根據(jù)具體杯子，圖像大小自己

調(diào)節(jié)）

4、華氏初始220高溫330度。倒計(jì)時(shí)30秒（杯子一開(kāi)始放入）

5、將圖打印反圖（鏡像圖）

6．變色杯的溫度華氏初始220高溫320度。倒計(jì)時(shí)30秒）

7．個(gè)性杯制作過(guò)程：

臥式烤杯機(jī)溫度時(shí)間設(shè)置流程：（多功能機(jī)器也是這樣設(shè)置）先打開(kāi)電源

按第二個(gè)鍵一次 是設(shè)定初始溫度設(shè)置到220度

然后再按一下第二個(gè)鍵 設(shè)置最高溫度，設(shè)置到330度

然后再按一下第二個(gè)鍵設(shè)定時(shí)間 設(shè)為30秒

再按一下第二個(gè)鍵返回待機(jī)狀態(tài)（溫度時(shí)間 設(shè)置完畢關(guān)機(jī)后，下次開(kāi)機(jī)印制相同的物品時(shí)不用再重復(fù)設(shè)置了）

再按一下第四個(gè)鍵執(zhí)行剛才的設(shè)定

杯子印像制作過(guò)程：

將圖紙用熱轉(zhuǎn)印墨水打印到彩噴紙（光滑面）或者熱升華紙上（有涂層的面，紙張往哪面卷就打印哪一面，打印完要晾干）后，裁切好圖紙，包裹在杯子表面（圖像面對(duì)著杯子），用高溫膠帶固定好4個(gè)角，將杯子放入烤杯墊內(nèi)，壓下手柄試試壓力大小調(diào)節(jié)好壓力（壓力不要太小，用手往下壓手柄要用些力氣，并且松開(kāi)手以后，手柄不會(huì)自己彈起，杯子在烤杯墊里面抱緊了即可），打開(kāi)烤杯機(jī)電源（事先調(diào)好溫度初始220高溫320 時(shí)間30秒），然后按一下執(zhí)行鍵（第四個(gè)鍵），等待溫度升溫到最高溫度后倒計(jì)時(shí)完成機(jī)器發(fā)出長(zhǎng)蜂鳴時(shí)，取出杯

子，撕掉圖紙即可，不要馬上用冷水沖，以免炸裂！

備注：烤杯溫度、時(shí)間都不是死的，各種機(jī)器也基本都有上下5度-10度的溫差，大家也可以根據(jù)印出的杯子效果來(lái)微調(diào)自己的機(jī)器，具體如下：1，如果印出的杯子色彩很淡，或者顏色深淺不一，這是溫度過(guò)低或時(shí)間過(guò)短，壓力過(guò)小或者不均導(dǎo)致，要相應(yīng)的增加溫度時(shí)間壓力，溫度要以每次5度調(diào)節(jié)最為合適！2，如果印出的杯子色彩不錯(cuò)，但是圖像模糊，或者粘圖紙等現(xiàn)象，這是溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)壓力過(guò)大導(dǎo)致，要適當(dāng)調(diào)整！3，如果印完后杯子表面出現(xiàn)紙張的紋理，這是壓力過(guò)大，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致，要適當(dāng)調(diào)整（注：用升華紙印杯的客戶一定要打印完圖之后晾干再印）！

4、印制圖案有疤痕，是時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致。印制圖案局部模糊，是壓力不均勻，或者燙印區(qū)域熱量分布不均勻！總而言之，印出一個(gè)完美的杯子，打印機(jī)的型號(hào)及設(shè)置、墨水的質(zhì)量、紙張的選擇、烤杯機(jī)時(shí)間、溫度、壓力、杯子涂層質(zhì)量等各個(gè)方面因素缺一不可

各種印像溫度時(shí)間注意事項(xiàng)

（請(qǐng)注意自己的機(jī)器是攝氏還是華氏度，攝氏度*1.8+32=華氏度）

印T恤最佳紙張墨水搭配：

非純棉的淺色類面料（含棉量低于50%）用升華紙+熱轉(zhuǎn)印墨水

純棉淺色面料或者含棉量較高的 用淺色紙+燙畫墨水

深色面料用 深色紙+燙畫墨水

熱轉(zhuǎn)印墨水也能配合淺色紙 深色紙來(lái)印T恤 只是不如燙畫墨

耐洗，顏色會(huì)偏黃！

各種熱轉(zhuǎn)印紙的用途：

1、彩噴紙 印白杯鼠標(biāo)墊

2、升華紙 印白杯 變色杯鼠標(biāo)墊拼圖 抱枕熱轉(zhuǎn)印瓷板

金屬板 非純棉類面料

3、淺色紙 印 淺色純棉面料

4、深色紙 印深色面料

1、普通化纖布料或含棉量低的布料溫度為攝氏180度華氏380度

時(shí)間45-60秒（升華紙，熱轉(zhuǎn)印墨水，打反圖）

2、化纖抱枕溫度攝氏180度，華氏370度 時(shí)間60秒（熱升華 紙。

熱轉(zhuǎn)印墨水.打反圖）

3、珠光拼圖攝氏175度，華氏365度時(shí)間60秒。磁性拼圖165度，華氏365度時(shí)間60秒（彩噴紙或升華紙。熱轉(zhuǎn)印墨水.打反圖）

1、絲巾的溫度為攝氏130一140度華氏300度 9一12秒（彩色噴

墨打印紙或升華紙，熱轉(zhuǎn)印墨水打反圖）/

2、鼠標(biāo)墊溫度為攝氏180度華氏360度60秒（彩色噴墨紙或熱升華

紙。熱轉(zhuǎn)印墨水，打反圖）先用熱轉(zhuǎn)印墨水打印到升華紙的粗糙

一面，圖像設(shè)計(jì)的要比鼠標(biāo)墊大一點(diǎn)點(diǎn)，打印好圖紙后晾干一會(huì)，這時(shí)打開(kāi)燙畫機(jī)電源調(diào)試一下壓力，將溫度設(shè)置為最高溫360度

時(shí)間60秒，然后按一下第4個(gè)執(zhí)行鍵，讓其慢慢升溫待溫度快到

360度時(shí)將鼠標(biāo)墊白面朝上放著燙畫墊上，上面蓋上剛剛打印好的圖紙，等溫度到了360度后，將上平板壓下去，壓緊，，等時(shí)

間倒計(jì)時(shí)完了后，機(jī)器蜂鳴時(shí)，抬起面板，拿去紙張即可

瓷磚，抱枕、金屬板、珠光板、金屬板。非純棉類的衣服都是這么

印，只是時(shí)間溫度不同

3、純棉衣服印像（深色紙和淺色轉(zhuǎn)印紙只是根據(jù)衣服的顏色來(lái)選擇

紙張）

（1）深色紙：深色的衣服用深色轉(zhuǎn)印紙為攝氏高溫160度25秒

（打印正圖）（或者華氏330度 20秒）

深色轉(zhuǎn)印紙：打印的時(shí)候打印紙的帶膜的一面（用指甲刮刮紙的一

個(gè)角即可分辨哪是打印面）,打印完晾干1分鐘，然后將圖片多余的白邊裁掉，將剛才打印的深色紙帶圖像的那一面的膜完整撕下，然后把T恤平鋪在燙畫硅膠墊上，等溫度到了150度左右（華氏

300度）時(shí)候時(shí)先壓下3秒先將衣服燙平，再將剛才撕下的帶圖像的膜 圖像正面朝上的放在衣服上，上面蓋防油紙和白色棉布，（油

紙光面朝下）等溫度到了160度（華氏330度）時(shí)再壓下去（重壓），倒計(jì)時(shí)25秒后抬起，拿掉防油紙和棉布即可。

（2）淺色紙：攝氏高溫185度時(shí)間25秒或者華氏365度20秒，（打印反圖，鏡像圖），壓力最大，淺色轉(zhuǎn)印紙：打印在紙的有膜的一面，打印完晾干一分鐘，然后將圖片多余的白邊裁掉，把T恤平鋪在燙畫硅膠墊上，先將衣服燙平，然后將紙張圖像面查下放在衣服上，等溫度到了最高溫度時(shí)再壓下去（重壓，壓力一定要大），倒計(jì)時(shí)25秒后抬起，立即撕掉底紙（此為熱撕紙，撕紙必須迅速）（冷撕紙是指印完后等衣服涼了后撕去底紙），印完后24小時(shí)不可水洗，洗時(shí)注意不要暴力搓洗印像區(qū)域！

（3）平面的（金屬板，珠光板，鑰匙扣）溫度為攝氏190度60秒，瓷磚溫度為180度180秒，用熱轉(zhuǎn)印墨水打印，使用普通噴墨打印紙，打反圖，熱轉(zhuǎn)印類印像店開(kāi)店須知注意事項(xiàng)指導(dǎo)

熱轉(zhuǎn)印行業(yè)是屬于一個(gè)經(jīng)驗(yàn)累積型的行業(yè)，也是近幾年剛剛興起的個(gè)性時(shí)尚印像產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)潛力巨大。目前國(guó)內(nèi)的印象產(chǎn)業(yè)只是剛剛起步，很多人還不知到這是什么東西，隨著熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，耗材的日益豐富，可以說(shuō)將來(lái)是想怎么印就怎么印。想印到哪里就印到哪里，很受年輕人追捧，也是送人很好的個(gè)性禮物。

由于印像行業(yè)進(jìn)入門檻較低，2000元即可開(kāi)個(gè)印象店，導(dǎo)致跟風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重，有的人買回機(jī)器耗材去，沒(méi)做一個(gè)月便關(guān)門大吉，所以不管做什么行業(yè)，一定要有堅(jiān)定地信念和經(jīng)商頭腦，事前先做些市場(chǎng)調(diào)查，了解當(dāng)?shù)氐南M(fèi)狀況以及同行業(yè)的其他店鋪狀況，做好調(diào)查，以便后期給你的產(chǎn)品做一個(gè)合理推廣和定位打好基礎(chǔ)！

再就是這個(gè)行業(yè)選址非常關(guān)鍵，如果你是想把實(shí)體店做好，最重要就是選址，商業(yè)街，大型學(xué)校附近，商業(yè)圈，公園門口，飾品店內(nèi)等等一切人流量大的地方，這些地方一般租金較高，但是回報(bào)也大。千萬(wàn)不要選擇偏僻的位置（除非你是做網(wǎng)店），酒香不怕巷子深的觀點(diǎn)不適合該行業(yè)！

找好了地址后也不要以為萬(wàn)事大吉了，還要給你的店起一個(gè)朗朗上口的好名字，建議2-3個(gè)字如：**個(gè)性印像、***印像店等，要做好宣傳，多印些宣傳單、優(yōu)惠卡、積分卡等在學(xué)?；蛘吒浇l(fā)放，做生意不要死板，多些小恩小惠，會(huì)使你的回頭客增多，提高該店的口碑宣傳。

店經(jīng)營(yíng)起來(lái)后，一定要懂得走出去拉業(yè)務(wù)，要學(xué)會(huì)合作，懂得借雞下蛋，與影樓（抱枕印像、情侶杯印像銷售量很大）、學(xué)校、幼兒園（給小朋友做個(gè)性印像）、中小企業(yè)（印廣告杯、廣告衫、廣告鼠

標(biāo)墊等）搞好合作，價(jià)格給他們適當(dāng)優(yōu)惠，薄利多銷，量大了自然利潤(rùn)就上去了！

總而言之，想做好一個(gè)店，就要堅(jiān)持用心的去做，三天打漁兩天曬網(wǎng)只會(huì)加速店的倒閉！

印像產(chǎn)品定價(jià)指導(dǎo)：

（產(chǎn)品的成本價(jià)+紙張墨水+運(yùn)費(fèi)+電費(fèi)）*3=售價(jià)

例如一個(gè)進(jìn)價(jià)7元的變色杯+印一個(gè)杯子的紙張墨水成本為3-5毛+運(yùn)費(fèi)3毛+電費(fèi)1毛=8元*3=該變色杯售價(jià)24元左右。也就是說(shuō)你印個(gè)變色杯子利潤(rùn)就是14元左右，（當(dāng)然這些不是死的，要根據(jù)你們當(dāng)?shù)氐氖袌?chǎng)消費(fèi)情況來(lái)決定，有的人變色杯賣40-50元還生意很好呢）其他像鼠標(biāo)墊。抱枕、拼圖。T恤等可以這樣計(jì)算定價(jià)！

最后祝大家生意興隆 萬(wàn)事如意

山東巴巴燙畫科技

第三篇：淺析焊接加工的優(yōu)缺點(diǎn)

淺析焊接加工的優(yōu)缺點(diǎn)

焊接加工技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域中屬于常見(jiàn)技術(shù)，但是它也同時(shí)是機(jī)械領(lǐng)域中最重要的部分，好的焊接加工技術(shù)決定了最根本的機(jī)械制造。焊接主要用于制造金屬結(jié)構(gòu)件，也可用于機(jī)器的零部件的制造。世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，其焊接結(jié)構(gòu)的年產(chǎn)量大約占鋼產(chǎn)量的45%左右。焊接能得到廣泛的應(yīng)用是由于它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、連接性能好?？梢苑奖愕貙宀?、型材或鑄鍛件根據(jù)需要進(jìn)行組合焊接，因而對(duì)于制造大型、特大型結(jié)構(gòu)（如機(jī)車、橋梁、輪船、火箭等）有重要意義。同時(shí)，焊接還可以將不同形狀及尺寸（板厚、直徑）甚至不同材料（異種材料）連接起來(lái)，從而達(dá)到降低重量，節(jié)約材料，資源優(yōu)化等目的。

2、焊接結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好。同時(shí)又容易保證氣密性及水密性，所以特別適合制造高強(qiáng)度、大剛度的中空結(jié)構(gòu)（如壓力容器、管道、鍋爐等）。

3、焊接方法種類多，焊接工藝適應(yīng)性廣。焊接生產(chǎn)可適應(yīng)不同要求及批量的生產(chǎn)。另外，由于焊接規(guī)范參數(shù)的電信號(hào)容易控制，所以焊接自動(dòng)化比較容易實(shí)現(xiàn)（如汽車制造業(yè)中廣泛使用了點(diǎn)焊機(jī)械手、弧焊機(jī)器人等）。

當(dāng)然，焊接加工也存在一些不足之處。臨猗縣永鑫機(jī)械制造有限公司是專業(yè)從事焊接加工的企業(yè)，擁有多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。公司技術(shù)人員表示在焊接過(guò)程中容易發(fā)生以下幾種情況：

1、焊接往往導(dǎo)致焊接接頭組織和性能改變，如控制不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量。

2、焊縫及熱影響區(qū)因工藝或操作不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生多種缺陷，使結(jié)構(gòu)承載的能力下降。

3、焊接使工件產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

實(shí)踐表明，上述缺陷的產(chǎn)生及影響程度取決于材料（母材、焊材）的選用，設(shè)計(jì)和制造工藝水平等。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理選材和施工，以及嚴(yán)格管理可以使焊接件達(dá)到很高的質(zhì)量水平。

第四篇：先進(jìn)加工技術(shù)

工程訓(xùn)練報(bào)告

先進(jìn)加工技術(shù)----3D打印

學(xué)院：機(jī)械與汽車工程學(xué)院

班級(jí)：機(jī)械13--4 姓名：姜暉

學(xué)號(hào)：201301011215

先進(jìn)加工技術(shù)--------3D打印

眾所周知，傳統(tǒng)的打印技術(shù)及其所配套的打印設(shè)備只能進(jìn)行簡(jiǎn)單或者稍微復(fù)雜的二維平面打印。然而，隨著時(shí)代的發(fā)展，特別是對(duì)于加工效率，加工精度的要求日益增長(zhǎng)的情況下，傳統(tǒng)的二維打印越來(lái)越力不從心，在一次次高科技革命的推動(dòng)下，3D打印應(yīng)運(yùn)而生。

3D打印，也稱為3D立體打印技術(shù)，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。

3D打印技術(shù)最早出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代，是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。原理方面與傳統(tǒng)的二維打印機(jī)相同，打印盒內(nèi)裝有粉末等打印材料與電腦連接后，通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物的一種快速成型技術(shù)。

相對(duì)于傳統(tǒng)打印機(jī)，3D打印機(jī)所用原理基本相同，但是所用的原料并不相同，傳統(tǒng)打印機(jī)所用的材料是墨粉和各種紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，當(dāng)打印機(jī)與電腦連接后，在電腦進(jìn)行控制下，按照設(shè)計(jì)人員設(shè)定的三維立體模型，將原材料一層一層疊加起來(lái)，將計(jì)算機(jī)的立體模型變?yōu)橐粋€(gè)實(shí)實(shí)在在的立體產(chǎn)品。

3D打印存在著許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

介紹了3D打印技術(shù)，就不得不介紹3D打印的工作過(guò)程.3D打印最重要的一個(gè)過(guò)程就是設(shè)計(jì)過(guò)程，3D打印的設(shè)計(jì)過(guò)程是：先通過(guò)計(jì)算機(jī)建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。

其次便是相切面包一樣，對(duì)模型進(jìn)行切片處理：打印機(jī)通過(guò)讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來(lái)，再將各層截面以各種方式粘合起來(lái)從而制造出一個(gè)實(shí)體。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。

打印機(jī)打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米來(lái)計(jì)算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機(jī)如ObjetConnex 系列還有三維 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機(jī)相近的分辨率。打印出來(lái)的“墨水滴”的直徑通常為50到100個(gè)微米。用傳統(tǒng)方法制造出一個(gè)模型通常需要數(shù)小時(shí)到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定。而用三維打印的技術(shù)則可以將時(shí)間縮短為數(shù)個(gè)小時(shí)，當(dāng)然其是由打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。

傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術(shù)則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對(duì)較少的產(chǎn)品。一個(gè)桌面尺寸的三維打印機(jī)就可以滿足設(shè)計(jì)者或概念開(kāi)發(fā)小組制造模型的需要。

完成以上步驟后，便只剩下完成打印了：三維打印機(jī)的分辨率對(duì)大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠（在彎曲的表面可能會(huì)比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過(guò)如下方法：先用當(dāng)前的三維打印機(jī)打出稍大一點(diǎn)的物體，再稍微經(jīng)過(guò)表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

有些技術(shù)可以同時(shí)使用多種材料進(jìn)行打印。有些技術(shù)在打印的過(guò)程中還會(huì)用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時(shí)就需要用到一些易于除去的東西（如可溶的東西）作為支撐物。

現(xiàn)行的3D打印有多種成型方法，每項(xiàng)各有利弊：

電子束是3D金屬打印成型最快方法電子束快速成型技術(shù)目前還有一些技術(shù)難點(diǎn)尚待進(jìn)一步研究，比如成型過(guò)程中廢熱高，金屬構(gòu)件中金相結(jié)構(gòu)控制較為困難，特別是成型時(shí)間長(zhǎng)，先凝固的部分經(jīng)受的高溫時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)金屬晶態(tài)成長(zhǎng)控制困難，進(jìn)而引起大尺度構(gòu)件應(yīng)力復(fù)雜等等。

電子束成型對(duì)復(fù)雜腔體，扭轉(zhuǎn)體，薄壁腔體等成型效果不佳，他的成形點(diǎn)陣精度在毫米級(jí)，所以成型以后仍然需要傳統(tǒng)的精密機(jī)械加工，也需要傳統(tǒng)的熱處理，甚至鍛造等等。

但電子束快速成型速度快，是目前3D金屬打印類打印速度最快的，可達(dá)15KG／小時(shí)，設(shè)備工業(yè)化成熟度高，基本可由貨架產(chǎn)品組合，生產(chǎn)線構(gòu)建成本低，具有很強(qiáng)的工業(yè)普及基礎(chǔ)，同時(shí)，電子束快速成型設(shè)備同時(shí)還能具有一定的焊接能力和金屬構(gòu)件表面修復(fù)能力，應(yīng)用前景廣泛。在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，目前美國(guó)和中國(guó)在電子束控制單晶金屬近凈形成型技術(shù)方面正積極研究，一旦獲得突破，傳統(tǒng)的單晶渦輪葉片生產(chǎn)困難和生產(chǎn)成本高的問(wèn)題將獲得極大的改善，從而大大提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)研制改進(jìn)等提供了極大的助力。

由于電子束成形精度受到電子束聚焦和掃描控制能力的限制，激光作為更高精度的能量介質(zhì)引起高度重視，激光成形技術(shù)幾乎是和電子束成形技術(shù)同步起步發(fā)展，但是，由于穩(wěn)定的10KW以上級(jí)的大功率激光器到2008年才開(kāi)始逐步工業(yè)化，所以激光成形技術(shù)在最近才出現(xiàn)噴涌的盛況。

激光數(shù)字成型技術(shù)主要有兩個(gè)類別，一是激光近凈成形制造（LENS）、金屬直接沉積（DMD），這個(gè)類別的技術(shù)和電子束快速成型類似，也是利用控制掃描區(qū)域形成控制的熔融區(qū)，用金屬絲或金屬粉同步掃描點(diǎn)添加，金屬熔融沉積，這項(xiàng)技術(shù)算電子束快速成型的高精度的進(jìn)化成果，激光的掃描點(diǎn)陣精度可以比電子束高一個(gè)數(shù)量級(jí)，可以得到更高精度的零件，從而進(jìn)一步減少材料的耗量和機(jī)械加工的需求，同時(shí)它還能保留電子束快速成型的打印速度快的優(yōu)勢(shì)。

這類區(qū)域熔融的技術(shù)需要大尺度的腔體提供零件加工所需的真空環(huán)境，這限制了加工零件的尺寸，激光熔融區(qū)的大小和功率直接相關(guān)，越大形的構(gòu)件加工能力要求越高，由于電子束對(duì)金屬的熱效應(yīng)深度比較大，而激光熱效應(yīng)深度較小，激光成形時(shí)胚體受熱和散熱狀況要好于電子束，因此它能形成很薄的熔化區(qū)和更細(xì)密均勻的沉積構(gòu)造，凝固過(guò)程中的金相結(jié)構(gòu)更容易控制，熱應(yīng)力復(fù)雜度要低很多，可以制造更精確的形狀和更復(fù)雜零件，也能制造較薄壁的零件類型。美DRAPA，洛克希德先進(jìn)制造技術(shù)中心，和飛利浦、賓州大學(xué)等于2013年演示的先進(jìn)制造

DM概念，就是基于這類技術(shù)基礎(chǔ)。

激光3D打印幾乎可直接加工出工業(yè)零件

目前主流的激光打印機(jī)是利用硒鼓靜電吸附墨粉，激光掃描熔融墨粉形成圖像的，這種打印方式精度可達(dá)300PPI，利用激光打印和粉末冶金技術(shù)結(jié)合，新一代的最有希望的最精密成型的技術(shù)是以直接金屬激光燒結(jié)（Direct metal laser sintering，DMLS）和選區(qū)激光（selective laser sintering，SLS）為代表的激光精密數(shù)字成形。這兩者都是在基底鋪設(shè)金屬粉末，由激光掃瞄燒結(jié)，所不同的是，直接燒結(jié)是邊鋪粉邊燒，而選區(qū)燒結(jié)是先鋪整層粉末，然后激光掃描燒結(jié)，這種燒結(jié)每次沉積厚度約20－100微米，通過(guò)反復(fù)多次的沉積最終獲得三維立體的零件。

激光精密成形的優(yōu)點(diǎn)是精度高，成形點(diǎn)陣可以小于0.01毫米，可以得到近似平滑的表面，能夠處理空腔，薄壁等復(fù)雜空間扭轉(zhuǎn)體，和相互交叉穿透的復(fù)雜空腔和管路，幾乎可以加工出直接應(yīng)用的工業(yè)零件。

激光3D打印零件強(qiáng)度略小于鍛造機(jī)加件

高精度激光燒結(jié)對(duì)激光的功率要求中等，燒結(jié)點(diǎn)溫度雖然高，但是點(diǎn)陣小，每點(diǎn)陣金屬熔融凝固量很少，全過(guò)程熱釋放低，材料胚體溫度接近常溫區(qū)，較少形成復(fù)雜的熱應(yīng)力情況，金屬凝固形成的金相較為均勻細(xì)密，大多為細(xì)小的晶格態(tài)，類似于經(jīng)過(guò)鍛造的金屬構(gòu)件，獲得金屬零件強(qiáng)度略小于鍛造機(jī)加件。

美國(guó)德州大學(xué)奧斯汀分院最早于1986年提出SLS的專利，由DTM公司提供商用設(shè)備，美國(guó)麻省理工1988年提出DMLS的概念和專利，但目前商用化設(shè)備主要的供應(yīng)商都來(lái)源于歐洲，德國(guó)EOS略占優(yōu)勢(shì)，MTT 公司和 Concept Laser 公司也具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)于1998年以后開(kāi)始開(kāi)展SLS方面的研究，2000年以后，隨著商品化光纖激光器的成熟，國(guó)內(nèi)在SLS方面取得一定成果，2004年起，有至少3家公司和單位提出SLS技術(shù)應(yīng)用化的專利，在航空領(lǐng)域因材料強(qiáng)度方面的問(wèn)題，早期的應(yīng)用主要在快速建立冶金應(yīng)用模具方面。

作為一種主流的高新技術(shù)，3D打印有著非常廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域：軍工，航天，醫(yī)學(xué)，甚至于建筑行業(yè)，均存在著3D打印技術(shù)的影子.3D打印技術(shù)目前在全球也是前沿技術(shù)和前沿應(yīng)用，最尖端的航空工業(yè)對(duì)這種技術(shù)最為關(guān)注也最嚴(yán)謹(jǐn)，美國(guó)90年代中期就獲得這類技術(shù)的工業(yè)嘗試，但是他們一直稱為近凈成型加工技術(shù)，F(xiàn)－22,F－35都有應(yīng)用，不過(guò)因?yàn)橐恍┘庸すに嚨仍?，美?guó)也沒(méi)有能大規(guī)模應(yīng)用，但美國(guó)將這一技術(shù)一直作為先進(jìn)制造技術(shù)而由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DRAPA）牽頭，組織美國(guó)30多家企業(yè)對(duì)這一技術(shù)長(zhǎng)期研究。

美國(guó)如此重視，我國(guó)自然也不甘落后。最近幾年，中國(guó)航空工業(yè)捷報(bào)頻傳，先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)殲-20，殲-31，艦載機(jī)殲-15，運(yùn)輸機(jī)運(yùn)-20一大批高新機(jī)不斷誕生，接踵而出，最為引人關(guān)注的是，在2013年全球3D打印熱潮中，以北航和西工大兩個(gè)科研主體帶動(dòng)，沈飛、成飛、西飛等數(shù)家航空制造企業(yè)為主體，成為全球第二個(gè)能夠在實(shí)際應(yīng)用中利用3D打印技術(shù)制造飛機(jī)零件的國(guó)家。

與其他的高新技術(shù)一樣，3D打印技術(shù)也有著自身的缺點(diǎn)和不足之處。

3D打印零件強(qiáng)度還難以作為飛機(jī)受力構(gòu)件

3D打印概念的出現(xiàn)是一種制造工業(yè)領(lǐng)域革命性的新技術(shù)，目前的諸多成形手段和方法都有各自的具體優(yōu)點(diǎn)和缺陷，在航空領(lǐng)域，選擇燒結(jié)SLS技術(shù)看起來(lái)潛力最大，應(yīng)用前景最廣泛，它的材料適應(yīng)范圍最廣，從鋁合金、鈦合金、高強(qiáng)度鋼、高溫合金到陶瓷都能處理，但是它屬于微觀粉末冶金的范疇，快速成形中，粉末冶金技術(shù)中因熔融——凝固過(guò)程過(guò)快，成形體中容易夾雜空穴，未完全熔融的粉末，胚體缺陷還有可能包括激光掃描線方向形成的熔融——凝固不均勻金相微觀線狀晶格排列，這些都會(huì)嚴(yán)重影響了成形件的強(qiáng)度。

目前激光選區(qū)成形的構(gòu)件大多都只能達(dá)到同牌號(hào)金屬鑄造的強(qiáng)度水平，雖然這已經(jīng)能讓構(gòu)件進(jìn)入正常的應(yīng)用領(lǐng)域，但顯然要承擔(dān)象飛機(jī)這樣的主要結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件還是有很大限制的。

3D金屬打印零件表面還需進(jìn)一步機(jī)械加工直接金屬激光燒結(jié)DMLS技術(shù)因?yàn)橹苯佑眉す馊廴诮饘俳z沉積，金屬本身是致密體重熔，不易產(chǎn)生粉末冶金那樣的成形時(shí)的空穴，這個(gè)技術(shù)生產(chǎn)的構(gòu)件致密度可達(dá)99％以上，接近鍛造的材料胚體，目前國(guó)際國(guó)內(nèi)都主要利用這種技術(shù)制造高受力構(gòu)件，它能達(dá)到同牌號(hào)金屬最 高強(qiáng)度的90～95％左右的水平，接近一般鍛造構(gòu)件。

目前的金屬3D打印構(gòu)件都不能直接形成符合要求的零件表面，它都必須經(jīng)過(guò)表面的機(jī)械加工，去除表面多余的，不連續(xù)的，不光滑的金屬，才能作為最終使用的零件，因此，盡管3D打印可以獲得復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)和一些復(fù)雜的管路和腔體，但是這些管路和腔體的機(jī)械加工很有可能無(wú)法進(jìn)行，其零件的重量效率，管路流動(dòng)效率等方面不一定能夠滿足實(shí)際需求，因此，盡管3D打印可能能一步直接完成很多復(fù)雜零件的成形，但其還不具備直接取代傳統(tǒng)機(jī)械加工的能力。

3D打印對(duì)飛機(jī)大型構(gòu)件制造還存在問(wèn)題

直接成形的金屬零件在生產(chǎn)過(guò)程中因?yàn)榉磸?fù)經(jīng)受局部接近熔點(diǎn)溫度受熱，內(nèi)部熱應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，在成形某些大型細(xì)長(zhǎng)體，薄壁體金屬構(gòu)件時(shí)，應(yīng)力處理和控制還不能滿足要求，實(shí)際上到目前為止一直影響3D打印在航空業(yè)的應(yīng)用也正是因?yàn)檫@個(gè)原因。

美國(guó)從1992年開(kāi)始就不斷利用這類技術(shù)希望能夠直接生產(chǎn)飛機(jī)用的大型框架，粱絎，整體壁板等，正是因?yàn)閼?yīng)力復(fù)雜，大型構(gòu)件成形過(guò)程中或成形后會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重變形，嚴(yán)重到無(wú)法使用。所以3D打印技術(shù)盡管很早就出現(xiàn)了，但國(guó)外航空工業(yè)界還持有相當(dāng)?shù)谋Ｊ貞B(tài)度也是有原因的。激光3D打印工業(yè)化面臨精細(xì)度難題目前激光成形技術(shù)面臨工業(yè)化的兩個(gè)方向相互間有矛盾，一是打印精細(xì)度，目前的打印精細(xì)度SLS最高，基本在1～0.1毫米左右，而其他技術(shù)加工生成的零件表面精度則在0.8～5毫米之間，目前市場(chǎng)銷售的2D激光打印機(jī)點(diǎn)陣精度在1200DPI左右即0.02毫米，這個(gè)精度可以獲得近似光滑的曲面，提高精度受到打印耗材粉末的粒徑粗細(xì)和激光熔融金屬液態(tài)滴狀表面張力影響，要把精度提高到0.1毫米以下還有很大困難，不過(guò)鋪粉預(yù)處理、激光超快速融化——凝固等技術(shù)的出現(xiàn)會(huì)為提高激光成形的精度有很大幫助。

激光3D打印工業(yè)化面臨打印速度難題另一個(gè)發(fā)展方向則是提高打印速度，目前激光打印的速度還是較慢的，每小時(shí)印重量大多都在1公斤以下，最好水平也只有9公斤／小時(shí)左右，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，特別是大規(guī)模化生產(chǎn)，這個(gè)速度是不夠的，現(xiàn)在的激光成形基本還是單光頭單層鋪粉作業(yè)，未來(lái)為了提高打印速度和應(yīng)對(duì)超大型構(gòu)件打印，已經(jīng)有多光頭多層鋪粉同步打印的設(shè)計(jì)出現(xiàn)。

激光成形目前尚屬于單一技術(shù)應(yīng)用，但是在工業(yè)界，激光沖擊強(qiáng)化在冶金方面應(yīng)用已經(jīng)有10幾年的歷史了，激光打印成形實(shí)際上很有希望能夠直接集成激光沖擊強(qiáng)化，激光淬火等技術(shù)，它能讓激光成形的構(gòu)件更加致密，且具有高級(jí)別的強(qiáng)度，實(shí)際上激光3D打印機(jī)都能簡(jiǎn)單的通過(guò)軟件控制來(lái)實(shí)現(xiàn)激光沖擊強(qiáng)化的功能。

現(xiàn)在3D打印技術(shù)還只是露出第一縷曙光

新的制造方法需要新的一系列處理工藝配合，3D打印目前只能算一絲曙光，真正達(dá)到大規(guī)模應(yīng)用產(chǎn)生效益，還需要很長(zhǎng)的時(shí)間發(fā)展和積累。

3D打印技術(shù)的出現(xiàn)是信息革命在攻克傳統(tǒng)工業(yè)的最后堡壘的終結(jié)的沖鋒號(hào)，因而引發(fā)了一系列的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域研究的新課題，激光粉末冶金，微沉積金相學(xué)，微觀淬火、鍛造，激光沖擊強(qiáng)化等一系列機(jī)械制造，冶金等領(lǐng)域的課題將會(huì)讓已經(jīng)暮氣沉沉的傳統(tǒng)冶金科學(xué)，和制造科學(xué)領(lǐng)域重新充滿發(fā)展的動(dòng)力，在未來(lái)的數(shù)十年間，誰(shuí)在這些技術(shù)領(lǐng)域獲得應(yīng)用化的實(shí)際成果，可能會(huì)影響和顛覆現(xiàn)有的制造工業(yè)的基本面貌,未來(lái)可謂潛力無(wú)限。

第五篇：納米加工技術(shù)

納米加工技術(shù)及其應(yīng)用

江蘇科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院

學(xué)號(hào)：139020021

姓名：原旭全

納米尺度的研究作為一門技術(shù),是80年代剛剛興起的.它所研究的對(duì)象是一般研究機(jī)構(gòu)很難涉獵的即非宏觀又非微觀的中間領(lǐng)域,有人稱之為介觀領(lǐng)域.所謂納米技術(shù)通常指納米級(jí)(0.1nm~l00nm)的材料、設(shè)計(jì)、制造、測(cè)量、控制和產(chǎn)品的技術(shù).納米技術(shù)主要包括納米級(jí)精度和表面形貌的測(cè)量;納米級(jí)表層物理、化學(xué)、機(jī)械性能的檢測(cè);納米級(jí)精度的加工和納米級(jí)表層的加工一一原子和分子的去除、搬遷和重組;納米材料;納米級(jí)微傳感器和控制技術(shù);微型和超微型機(jī)械;微型和超微型機(jī)電系統(tǒng);納米生物學(xué)等;納米加工技術(shù)是納米技術(shù)的一個(gè)組成部分.納米加工的含義是達(dá)到納米級(jí)精度(包括納米級(jí)尺寸精度,納米級(jí)形位精度和納米級(jí)表面質(zhì)量)的加工技術(shù).其原理使用極尖的探針對(duì)被測(cè)表面掃描(探針和被側(cè)表面不接觸),借助納米級(jí)的三維位移控制系統(tǒng)測(cè)量該表面的三維微觀立體形貌.材料制造技術(shù).著名的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Feyneman在20世紀(jì)60年代曾預(yù)言:如果我們對(duì)物體微小規(guī)模上的排列加以某種控制的話,我們就能使物體得到大量的異乎尋常的特性,就會(huì)看到材料的性能產(chǎn)生豐富的變化.他說(shuō)的材料即現(xiàn)在的納米材料.納米材料是由納米級(jí)的超微粒子經(jīng)壓實(shí)和燒結(jié)而成的.它的微粒尺寸大于原子簇,小于通常的微粒,一般為l一100nm.它包括體積份數(shù)近似相等的兩部分:一是直徑為幾個(gè)或幾十個(gè)納米的粒子;二是粒子間的界面.納米材料的兩個(gè)重要特征是納米晶粒和由此產(chǎn)生的高濃度晶界.這導(dǎo)致材料的力學(xué)性能、磁性、介電性、超導(dǎo)性、光學(xué)乃至熱力學(xué)性能的改變.如:納米陶瓷由脆性變?yōu)?00%的延展性,甚至出現(xiàn)超塑性.納米金屬居然有導(dǎo)體變成絕緣體.金屬納米粒子摻雜到化纖制品或紙張中,可大大降低靜電作用.納米Tiq按一定比例加入到化妝品中,可有效遮蔽紫外線.當(dāng)前納米材料制造方法主要有:氣相法、液相法、放電爆炸法、機(jī)械法等.l)氣相法:1熱分解法:金屬撥基化合物在惰性介質(zhì)(N2或潔凈油)中熱分解,或在H沖激光分解.此方法粒度易控制,適于大規(guī)模生產(chǎn).現(xiàn)在用于Ni、Fe、W、M。等金屬,最細(xì)顆?？蛇_(dá)3一10nm.o真空

蒸發(fā)法:金屬在真空中加熱蒸發(fā)后沉積于一轉(zhuǎn)動(dòng)圓的流動(dòng)油面上;可用真空蒸餾使顆粒濃縮.此法平均顆粒度小于10nm.2)液相法:1沉積法:采用各種可溶性的化合物經(jīng)混合,反應(yīng)生成不溶解的氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽或有機(jī)鹽等沉淀.把過(guò)濾后的沉淀物熱分解獲得高強(qiáng)超純細(xì)粉.采用此工藝制備出均質(zhì)的玻璃和陶瓷.由于該法可制備超細(xì)(10nm一100nm)、化學(xué)組成及形貌均勻的多種單一或復(fù)合氧化物粉料.已成為一種重要的超細(xì)粉的制備方法.3)放電爆炸法:金屬細(xì)絲在充滿惰性氣體的圓筒內(nèi)瞬間通人大電流而爆炸.此法可制造Mo.W等難熔金屬的超細(xì)顆粒(25一350nm),但不能連續(xù)操作.4)機(jī)械法:利用單質(zhì)粉末在攪拌球磨(AttritorMill)過(guò)程中顆粒與顆粒間和顆粒與球之間的強(qiáng)烈、頻繁的碰撞粉碎.近幾年大量采用攪拌磨,即利用被攪拌棍攪拌的研磨介質(zhì)之間的研磨,將粉料粉碎粉碎效率比球磨機(jī)或振動(dòng)磨都高.(3)三束加工技術(shù):可用于刻蝕、打孔、切割、焊接、表面處理等.l)電子束加工技術(shù):電子束加工時(shí),被加速的電子將其能量轉(zhuǎn)化成熱能,以便除去穿透層表面的原子,因此不易得到高精度.但電子束可以聚焦成很小的束斑(巾0.1林m)照射敏感材料.用電子刻蝕,可加工出0.1林m線條寬度.而在制造集成電路中實(shí)際應(yīng)用.2)離子束加工技術(shù):因離子直徑為0.Inm數(shù)量級(jí).故可直接將工件表面的原子碰撞出去達(dá)到加工的目的.用聚焦的離子束進(jìn)行刻蝕,可得到精確的形狀和納米級(jí)的線條寬度.3)激光束加工技術(shù):激光束中的粒子是光子,光子雖沒(méi)有靜止質(zhì)量,但有較高的能量密度.激光束加工常用YAG激光器認(rèn)封.06林m)和Cq激光器位一10.63林m).激光束加工不是用光能直接撞擊去掉表面原子,而是光能使材料熔化、汽化后去掉原子.(4)LIGA(Lithographie,Galvanoforming,Abforming)技術(shù).這是最新發(fā)展的光刻、電鑄和模鑄的復(fù)合微細(xì)加工技術(shù).它采用深度同步輻射X射線光刻,可以制造最大高度為1000林m、高寬比為200的立體結(jié)構(gòu),加工精度可達(dá)0.1林m.刻出的圖形側(cè)壁陡峭,表面

光滑.加工微型器件可批量復(fù)制,加工成本低.目前,在LIGA工藝中再加入犧牲層的方法,使加工出的微器件一部分可脫離母體而能轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng).這在制造微型電動(dòng)機(jī)或其他驅(qū)動(dòng)器時(shí)極為有用.LIGA技術(shù)對(duì)微型機(jī)械是非常有用的工藝方法.1與常規(guī)精加工的比較

納米級(jí)加工中.工件表面的原子和分子是直接加工的對(duì)象.即需切斷原子間的結(jié)合.納米加工實(shí)際已到了加工的極限.而常規(guī)的精加工欲控制切斷原子間的結(jié)合是無(wú)能為力的,其局限性在于: l)高精度加工工件時(shí),切削量應(yīng)盡量小而常規(guī)的切削和磨削加工,要達(dá)到納米級(jí)切除量,切削刀具的刀刃鈍圓半徑必須是納米級(jí),研磨磨料也必須是超細(xì)微粉.目前對(duì)納米級(jí)刃口半徑還無(wú)法直接測(cè)量.2)工藝系統(tǒng)的誤差復(fù)映到工件,工藝系統(tǒng)的受力/熱變形、振動(dòng)、工件裝夾等都將影響工件精度.3)即使檢測(cè)手段和補(bǔ)償原理正確,加工誤差的補(bǔ)償也是有限的.4)加工過(guò)程中存在不穩(wěn)定因素.如切削熱,環(huán)境變化及振動(dòng)等.由此可見(jiàn).傳統(tǒng)的切削/磨削方法,一方面由于加工方法的局限或由于加工機(jī)床精度所限,顯示出在納米加工領(lǐng)域應(yīng)用裕度不足.另一方面,由于科技產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,加工技術(shù)的極限不斷受到挑戰(zhàn).有研究表明,磨削可獲得o.35nm的表面粗糙度,但對(duì)如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的納米機(jī)加工以及觀察研究材料微加工過(guò)程力學(xué)性能則始終受到實(shí)驗(yàn)手段的限制.因此納米機(jī)加工必須尋求新的途徑即直接用光子、電子、離子等基本粒子進(jìn)行加工.例如,用電子束光刻加工超大規(guī)模集成電路.2.微納米加工技術(shù)的分類

自人類發(fā)明工具以來(lái),加工是人類生產(chǎn)活動(dòng)的主要內(nèi)容之一.所謂加工是運(yùn)用各種工具將原材料改造成為具有某種用途的形狀.一提到加工,人們自然會(huì)聯(lián)想到機(jī)械加工.機(jī)械加工是將某種原材料經(jīng)過(guò)切削或模壓形成最基本的部件,然后將多個(gè)基本部件裝配成一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng).某些機(jī)械加工也可以稱為微納米加工.因?yàn)榫推浼庸ぞ榷?某些現(xiàn)代磨削或拋光加工的精度可以達(dá)到微米或納米量級(jí).但本文所討論的微納米加工技術(shù)是指加工形成的部件或結(jié)構(gòu)本身的尺寸在微米或納米量級(jí).微納米加工技術(shù)是一項(xiàng)涵蓋門類廣泛并且不斷發(fā)展中的技術(shù).在2004年國(guó)際微納米工程年會(huì)上,曾有人總結(jié)出多達(dá)60種微納米加工方法.可見(jiàn)實(shí)現(xiàn)微納米結(jié)構(gòu)與器件的方法是多樣的.本文不可能將所有微納米加工技術(shù)一一介紹.對(duì)這些加工技術(shù)的詳細(xì)介紹目前已有專著出版.筆者在此僅將已開(kāi)發(fā)出的微納米加工技術(shù)歸納為三種類型作概括性的介紹

（1）平面工藝

以平面工藝為基礎(chǔ)的微納米加工是與傳統(tǒng)機(jī)械加工概念完全不同的加工技術(shù).圖1描繪了平面工藝的基本步驟.平面工藝依賴于光刻(lithography)技術(shù).首先將一層光敏物質(zhì)感光,通過(guò)顯影使感光層受到輻射的部分或未受到輻射的部分留在基底材料表面,它代表了設(shè)計(jì)的圖案.然后通過(guò)材料沉積或腐蝕將感光層的圖案轉(zhuǎn)移到基底材料表面.通過(guò)多層曝光,腐蝕或沉積,復(fù)雜的微納米結(jié)構(gòu)可以從基底材料上構(gòu)筑起來(lái).這些圖案的曝光可以通過(guò)光學(xué)掩投影實(shí)現(xiàn),也可以通過(guò)直接掃描激光束,電子束或離子束實(shí)現(xiàn).腐蝕技術(shù)包括化學(xué)液體濕法腐蝕和各種等離子體干法刻蝕.材料沉積技術(shù)包括熱蒸發(fā)沉積,化學(xué)氣相沉積或電鑄沉積.圖1平面工藝的基本過(guò)程:在硅片上涂光刻膠、曝光、顯影,然后把膠 的圖形通過(guò)刻蝕或沉積轉(zhuǎn)移到其他材料

（2）探針工藝

探針工藝可以說(shuō)是傳統(tǒng)機(jī)械加工的延伸,這里各種微納米尺寸的探針取代了傳統(tǒng)的機(jī)械切削工具.微納米探針不僅包括諸如掃描隧道顯微探針,原子力顯微探針等固態(tài)形式的探針,還包括聚焦離子束,激光束,原子束和火花放電微探針等非固態(tài)形式的探針.原子力探針或掃描隧道電子探針一方面可以直接操縱原子的排列,同時(shí)也可以直接在基底材料表面形成納米量級(jí)的氧化層結(jié)構(gòu)或產(chǎn)生電子曝光作用.這些固體微探針還可以通過(guò)液體輸運(yùn)方法將高分子材料傳遞到固體表面,形成納米量級(jí)的單分子層點(diǎn)陣或圖形.非固態(tài)微探針如聚焦離子束,可以通過(guò)聚焦得到小于10nm的束直徑,由聚焦離子束濺射刻蝕或化學(xué)氣體輔助沉積可以直接在各種材料表面形成微納米結(jié)構(gòu).聚焦激光束已經(jīng)廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)加工工業(yè),作為切割或焊接工具.高度聚焦的激光束也可以直接剝蝕形成微納米結(jié)構(gòu),例如近年來(lái)出現(xiàn)的飛秒激光加工技術(shù).利用激光對(duì)某些有機(jī)化合物的光固化作用也可以直接形成三維立體微納米結(jié)構(gòu).只要加工的工具足夠小,即使傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)也有可能制作微米量級(jí)的結(jié)構(gòu).例如,利用聚焦離子束的微加工能力可以制造尖端小于10Lm的高速鋼銑刀.這種微型銑刀可以加工小于100Lm的溝槽或臺(tái)階結(jié)構(gòu).探針工藝與平面工藝的最大區(qū)別是,探針工藝只能以順序方式加工微納米結(jié)構(gòu).而平面工藝是以平行方式加工,即大量微結(jié)構(gòu)同時(shí)形成.因此平面工藝是一種適合于大生產(chǎn)的工藝.但探針工藝是直接加工材料,而不是像平面工藝那樣通過(guò)曝光光刻膠間接加工.3納米級(jí)加工的關(guān)鍵技術(shù)

(l)測(cè)量技術(shù)

納米級(jí)測(cè)量技術(shù)包括納米級(jí)精度的尺寸和位移的測(cè)量、納米級(jí)表面形貌的測(cè)量.納米級(jí)測(cè)量技術(shù)主要有兩個(gè)發(fā)展方向:1)光干涉測(cè)量技術(shù):可用于長(zhǎng)度、位移、表面顯微形貌的精確測(cè)量.用此原理測(cè)量的方法有雙頻激光干涉測(cè)量、光外差干涉測(cè)量、X射線干涉測(cè)量等.2)掃描探針顯微測(cè)量技術(shù):主要用于測(cè)量表面微觀形貌.用此原理的測(cè)量方法有掃描隧道顯微鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)等.(5)掃描隧道顯微加工技術(shù)(sTM).掃描隧道顯微加工技術(shù)是納米加工技術(shù)中的最新發(fā)展,可實(shí)現(xiàn)原子、分子的搬遷、去除、增添和排列重組,可實(shí)現(xiàn)極限的精加工或原子級(jí)的精加工.近年來(lái)這方面發(fā)展迅速,取得多項(xiàng)重要成果.1990年美國(guó)Eigler等人,在低溫和超真空環(huán)境中,用STM將鎳表面吸附的xe(氛)原子逐一搬遷,最終以35個(gè)Xe原子排成IBM3個(gè)字母,每個(gè)字母高snm.Xe原子間最短距離約為Inm,以后他們又實(shí)現(xiàn)了原子的搬遷排列.在鉑單晶的表面上,將吸附的一氧化碳分子用sTM搬遷排列起來(lái),構(gòu)成一個(gè)身高snm的世界上最小人的圖樣.此“一氧化碳小人”的分子間距僅為0.snm.將STM用于納米級(jí)光刻加工時(shí),它具有極細(xì)的光斑直徑,可以達(dá)原子級(jí),可得到10nm寬的線條圖案.4微型機(jī)械和微型機(jī)電系統(tǒng)

(l)微型機(jī)械.現(xiàn)在微型機(jī)械的研究已達(dá)到較高水平,已能制造多種微型零件和微型機(jī)構(gòu).已研制成功的三維微型機(jī)械構(gòu)件有微齒輪、微彈簧、微連桿、微軸承等.微執(zhí)行器是比較復(fù)雜、難度大的微型器件,研制成功的有微閥、微泵、微開(kāi)關(guān)、微電動(dòng)機(jī)等.(2)微型機(jī)電系統(tǒng).MEMS是在微電子工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域.是納米加工技術(shù)走向?qū)嵱没?能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的主要領(lǐng)域.比如:l)微型機(jī)器人是一個(gè)非常復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng).美國(guó)正在研制的無(wú)人駕駛飛機(jī)僅有蜻蜓大小,并計(jì)劃進(jìn)一步縮小成蚊子機(jī)器人,用于收集情報(bào)和竊聽(tīng).醫(yī)用超微型機(jī)器人是最有發(fā)展前途的應(yīng)用領(lǐng)域.它可進(jìn)入人的血管,從主動(dòng)脈管壁上刮去堆積的脂肪,疏通患腦血栓病人阻塞的血管.日本制定了采用機(jī)器人外科醫(yī)生的計(jì)劃,并正在開(kāi)發(fā)能在人體血管中穿行、用于發(fā)現(xiàn)并殺死癌細(xì)胞的超微型機(jī)器人.2)微型慣性儀表:慣性儀表是航空、航天、航海中指示方向的導(dǎo)航儀器,由于要求體積小、重量輕、精度高、工作可靠.因此是微型機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用的理想領(lǐng)域.現(xiàn)在國(guó)外已有微型加速度幾何微型陀螺儀的商品生產(chǎn),體積和重量都很小,但尚需提高精度.由于MEMs的發(fā)展已初具基礎(chǔ),微型器件的發(fā)展也已達(dá)到一定水平,同時(shí)有微電子工業(yè)制造集成電路的經(jīng)驗(yàn)可借鑒,各產(chǎn)業(yè)部門又有使用MEMS的要求,因此現(xiàn)在MEMS的發(fā)展條件已具備.4.微納米加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

微納米加工技術(shù)是一項(xiàng)不斷發(fā)展中的技術(shù).新技術(shù)取代老技術(shù),先進(jìn)技術(shù)取代落后技術(shù)是客觀發(fā)展規(guī)律.加工技術(shù)本身從來(lái)都只是手段,其目的是服務(wù)于科學(xué)研究或工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn).因此新的科研課題或新的工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)會(huì)不斷對(duì)加工技術(shù)提出新的要求.新的加工技術(shù)將會(huì)不斷出現(xiàn).5.參考文獻(xiàn)

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