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1、(10)申请公布号 CN 104308464 A (43)申请公布日 2015.01.28 C N 1 0 4 3 0 8 4 6 4 A (21)申请号 201410431326.X (22)申请日 2014.08.27 B23P 15/00(2006.01) (71)申请人王振宇 地址 214000 江苏省无锡市南长区解放东路 888号 申请人焦斌斌 (72)发明人王振宇 焦斌斌 (54) 发明名称 一种微纳加工集成工艺 (57) 摘要 本发明公开了一种微纳加工集成工艺，用于 加工采用金属薄片的精密仪器，包括以下步骤： 首选选取若干金属薄片，采用冷冲模工艺对所述 金属薄片分别进行引伸、冲孔。
2、、剪切与折弯，使其 形成需要的结构；其次，将上述的金属薄片进行 冷冲模加工，在其中的金属薄片上形成引伸凸起 结构；最后，将加工完成的金属薄片通过焊接，从 而粘结成具有微腔室或微流体槽道的产品结构， 采用该工艺进行加工，不仅能实现批量化加工，而 且加工成本较低，使得加工完成的产品具有非常 强的市场竞争力。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104308464 A CN 104308464 A 1/1页 2 1.一种微纳加工集成工艺，其特征在于，包。
3、括以下步骤： (1)选取若干金属薄片，采用冷冲模工艺对所述金属薄片进行一次或者多次引伸、冲 孔、剪切与折弯，使其形成需要的结构；(2)经过步骤(1)中的一次或者多次的冷冲模工艺， 在其中的金属薄片上形成引伸凸起结构；(3)将加工后的金属薄片通过叠片焊接或者粘 合，使其形成微腔室或微流体槽道结构，从而形成产品的结构。 权 利 要 求 书CN 104308464 A 1/3页 3 一种微纳加工集成工艺 技术领域 0001 本发明涉及微纳加工集成技术领域，具体而言，涉及一种对金属薄片进行冷冲和 叠层焊接，使其形成金属薄壁微小型腔的微纳加工集成工艺。 背景技术 0002 自上个世纪70年代以来，以微机。
4、电系统为代表的微纳加工工艺的手段层出不穷， 目前的微纳加工工艺，主要是基于硅基的加工工艺集成。 0003 现有技术中的硅基加工工艺主要服务于对精度要求不太高的微小型的传感器，在 应用领域中，硅基器材由于其固有的脆性及加工复杂程度，导致其加工成本非常昂贵，而 且，由于金属的可塑性、易加工性、高导热性、高导电性、易于现有金属部件组装等优越性 能，而硅基器材并不具有这方面的性能，因此还很难完全替代金属材质的器材，在一些精密 仪器上，例如超薄型气液两相分离分配器、超薄型流体流场分配器、超薄型散热器、超薄型 气液两相混合器等，无法采用硅基器材进行加工，因此如何对金属材质进行加工仍然是研 究的重点。 00。
5、04 根据硅基加工工艺所给出的经验启示，现有技术中开始出现利用硅基加工衍生而 出的微刻蚀、微电铸、微电镀等工艺，以及从机械精密加工拓展而来的微电火花、微切削、微 光曲抛等工艺，这些技术虽然能实现对金属材料的加工，但是其加工成本非常高，而且无法 实现大规模的批量化制造。 0005 随着市场需求的旺盛，对于高效率批量化低成本加工的要求也越来越高，因此，如 何满足市场需求，成为本发明需要解决的问题。 发明内容 0006 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微纳加工集成工艺，通过利用冷冲模 加工工艺与焊接工艺相结合的方式，能实现批量化制造具有金属薄壁微小型腔的产品。 0007 本发明的技术方案如下：。
6、 0008 一种微纳加工集成工艺，根据产品的结构，选取若干厚度为50-500微米的金属薄 片，按照产品需求，采用冷冲模工艺对部分或者全部的金属薄片进行引伸、冲孔、剪切与折 弯，冷冲级进模可以进行150-300次/分钟的冲压成型速度，使其形成需要的结构；(2)经 过步骤(1)中的冷冲模工艺，由于冷冲模的加工精度较高，因此可以在所述金属薄片上形 成引伸凸起结构或者折弯结构，根据产品需要，可以再进行冷冲模加工，使引伸凸起结构上 具有凹槽等，满足产品的功能；(3)将加工后的金属薄片通过叠片焊接或者粘合，例如超声 压焊、回流焊等焊接技术，使其形成具有不同功能特征的微腔室或微流体槽道结构，从而形 成最终的。
7、产品。 0009 有益效果：本发明通过以上技术方案，解决了现有技术中遇到的问题，不仅能提高 工作效率，使金属薄片进行批量化加工成为可能，极大程度的满足市场需求，而且该工艺能 大大缩减产品的制造成本，使所生产的产品具有更强的市场竞争力。 说 明 书CN 104308464 A 2/3页 4 附图说明 0010 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 0011 图1为本发明实施。
8、例1所公开的微流体容器的第一金属薄片的立体结构示意图； 0012 图2为本发明实施例1所公开的微流体容器的爆炸结构示意图； 0013 图3为本发明实施例1所公开的微流体容器的剖视结构示意图； 0014 图4为本发明实施例2所公开的微流体通道的第三金属薄片的立体结构示意图； 0015 图5为本发明实施例2所公开的微流体通道的爆炸结构示意图； 0016 图6为本发明实施例3所公开的气液两相混合器的金属片B的正视结构示意图； 0017 图7为本发明实施例3所公开的气液两相混合器的爆炸结构示意图。 0018 图中数字和字母所表示的相应部件名称： 0019 1、第一金属薄片；2、引伸凸包结构；3、凹槽；。
9、4、第二金属薄片；5、第三金属薄片； 6、引流槽；7、进口；8、出口；9、第四金属薄片；10、金属片A；11、通孔；12、金属片B；13、金属 片C；14、混合板阵列结构。 具体实施方式 0020 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。 0021 实施例1 0022 一种气液两相分离微流体容器的加工工艺，所述微流体容器包含有第一金属薄片 1和第二金属薄片4，所述第一金属。
10、薄片1通过冷冲模工艺中的引伸加工和折弯加工，在所 述第一金属薄片1的表面形成引伸凸包结构，在所述引伸凸包结构2的顶部包含有凹槽3， 所述凹槽3的底部略高于所述第一金属薄片1的底面，将所述第一金属薄片1与所述第二 金属薄片4通过焊接的方式，例如超声压焊、扩散焊、钎焊等，使所述第一金属薄片1与所述 第二金属薄片4相粘结，这样，所述引伸凸包结构2和所述凹槽3的结合，将微流体容器的 腔体分割为具有较高高度的气相微流道和具有较低高度的液相微流道，当所述第一金属薄 片1与所述第二金属薄片4之间注入液体和气体时，由于液体与金属表面张力远大于气体 与金属表面张力，因此，气体和液体在所述的微流体容器内能实现分离。
11、。 0023 实施例2 0024 一种具有引流槽6结构的微流体通道的加工工艺，所述微流体通道由第三金属薄 片5和第四金属薄片9组成，在所述第三金属薄片5上，通过利用冷冲模工艺中的冲压、剪 切和折弯工艺，使得所述第三金属薄片5的表面形成引伸凸包结构2，在所述引伸凸包结构 2上面再经过冲压和折弯工艺，形成引流槽6，之后在所述引伸凸包结构2上通过冲孔工艺， 开设进口7和出口8，最后通过叠片焊接工艺，例如扩散焊、钎焊等，将所述第三金属薄片5 说 明 书CN 104308464 A 3/3页 5 与所述第四金属薄片9相粘结，从而形成微流体通道，工作时，将液体从进口7进入微流体 通道内部，由于在所述引伸凸。
12、包结构2内部设有引流槽6，而引流槽6能够对液体进行疏导， 当液体以一定的速度流入时，撞击到引流槽6后，液体在微流体通道内能进行充分交换，交 换后的液体从所述微流体通道的出口8处流出。 0025 实施例3 0026 一种气液两相混合器的加工工艺，气液两相混合器由一个带有上凹腔结构的金属 片A10，一个带有混合板阵列结构14的金属片B12，以及一个带有下凹腔结构的金属片C13 组成，所述上凹腔结构与所述下凹腔结构通过冷冲模工艺中的引伸和折弯，然后在所述金 属片A10和金属片C13上开设通孔11，所述通孔11的上下位置相对应，将所述金属片B12 经过引伸和冲压、折弯，使得所述金属片B12上形成混合板。
13、阵列结构14，然后通过堆叠焊接 或者粘结，例如超声压焊、回流焊等技术，将所述金属片A10、金属片B12与金属片C13相焊 接或者粘结，形成所述的气液两相混合器，工作时，液体从通孔11中进气和入液，根据流速 的影响，在受到混合板阵列结构14的扰动后，气体和液体在通道内能进行充分混合，然后 从其他通孔流出，具体如下：液体从金属片A10上的通孔11进入，气体从其对应的金属片 C13底部通孔进入，受到重力作用，液体通过混合板阵列机构14上的开孔与气体进行充分 混合，然后进入金属片C13的气体通道，气体进入金属片A10的液体通道，最后液体从金属 片C13另一侧的通孔11流出，气体从金属片A10另一侧的通孔11排出。 0027 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明 的保护范围。 说 明 书CN 104308464 A 1/4页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104308464 A 2/4页 7 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104308464 A 3/4页 8 图5 图6 说 明 书 附 图CN 104308464 A 4/4页 9 图7 说 明 书 附 图CN 104308464 A 。