بررسی تجربی و عددی تاثیر پارامترهای محیطی بر ریخت شناسی سطح ریزسازه های تولید شده با ادغام فرایند ساخت افزایشی و الکتروفرمینگ

با توسعه روزافزون حوزه میکروالکترومکانیک، تقاضا برای قطعات فلزی با ابعاد کوچک به طور چشمگیری افزایش یافته است. در میان روش های تولید ریزسازه های فلزی، فرایند لیگا با بهره گیری از روش الکتروفرمینگ، دقت ابعادی و صافی سطح بالایی را ارائه می دهد اما دارای محدودیت هایی چون تجهیزات گران قیمت و عدم انعطاف پذیری در طراحی می باشد. ادغام فرایند ساخت افزایشی و الکتروفرمینگ، محدودیت های فرایند لیگا در تولید ریزسازه های فلزی را کاهش می دهد. پارامترهای محیطی فرایند الکتروفرمینگ تاثیر زیادی بر ریخت شناسی سطح، بروز حفره و رشد قارچی محصول نهایی دارد. در پژوهش جاری تاثیر پارامترهای محیطی از قبیل فاصله آند-کاتد، اسیدی یا غیراسیدی بودن الکترولیت، غلظت سولفات مس و سیستم همزن روشن یا خاموش بر ریخت شناسی سطح ریزسازه های تولید شده با ادغام فرایند ساخت افزایشی و الکتروفرمینگ فلز مس مورد مطالعه قرارگرفته است. همچنین با هدف صرفه جویی درهزینه و زمان آزمایش، از شبیه سازی عددی فرایند الکتروفرمینگ در نرم افزار کامسول برای پیش بینی پروفیل ضخامت لایه نشانی شده طی فرایند استفاده شده است. نتایج تجربی نشان می دهد که افزودن مقدار ۷۸ گرم سولفوریک اسید به الکترولیت سبب بهبود چشم گیر صافی سطح می شود، همچنین در غلظت های پایین سولفات مس (حدود۸۰گرم بر لیتر) رشد قارچی بر لایه ای غالب می شود. با بررسی تجربی و عددی تاثیر فاصله آند-کاتد بر زبری سطح و ضخامت لایه نشانی شده مشاهده شد این پارامتر تاثیرکمی بر زبری و پروفیل سطح دارد. نتایج عددی، بیشینه خطای۵/۷ درصد را نسبت به مدل تجربی نشان می دهند.

کلیدواژه ها:

ریزسازه ، ساخت افزایشی ، الکتروفرمینگ ، شبیه سازی ، ریخت شناسی سطح