揭秘金屬箔式應(yīng)變計(jì)的精密制造之路
金屬箔式應(yīng)變計(jì)核心制造工藝——光刻與蝕刻，通過微米級加工技術(shù)將金屬箔轉(zhuǎn)化為高精度應(yīng)變敏感柵，堪稱現(xiàn)代工業(yè)的“微觀雕刻術(shù)”。
光刻工藝：圖形轉(zhuǎn)移的精密起點(diǎn)
制造過程始于光刻膠的均勻涂覆。以0.002-0.005毫米厚的康銅或鎳鉻合金箔為基材，通過離心甩膠機(jī)在箔材表面形成納米級光刻膠層。隨后，掩膜版上的敏感柵圖案經(jīng)紫外光曝光，將電路設(shè)計(jì)精確投射至光刻膠層。顯影環(huán)節(jié)通過化學(xué)溶劑溶解未曝光區(qū)域，形成與掩膜版完全一致的抗蝕圖形。這一步驟的分辨率直接影響柵條寬度，現(xiàn)代工藝已實(shí)現(xiàn)亞微米級精度控制。
蝕刻工藝：三維結(jié)構(gòu)的終極塑造
顯影后的箔材進(jìn)入蝕刻階段，三氯化鐵與鹽酸混合溶液作為蝕刻劑，通過化學(xué)腐蝕選擇性去除裸露金屬。為確保柵條側(cè)壁垂直度，采用旋轉(zhuǎn)蝕刻法：箔材固定于高速旋轉(zhuǎn)盤，蝕刻液在離心力作用下沿柵條方向均勻流動，避免橫向鉆蝕。對于柵長僅0.5毫米的微型應(yīng)變計(jì)，電解蝕刻技術(shù)通過電化學(xué)原理實(shí)現(xiàn)原子級材料去除，確保柵條邊緣光滑無缺陷。
工藝融合：從二維到三維的跨越
光刻與蝕刻的協(xié)同作用，使金屬箔從平面材料轉(zhuǎn)化為立體敏感柵。通過多次重復(fù)薄膜沉積-光刻-蝕刻工序，可構(gòu)建多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，滿足不同測量需求。例如，應(yīng)變花產(chǎn)品通過三組不同方向的敏感柵組合，實(shí)現(xiàn)平面應(yīng)力場的精確分析。這種工藝路線不僅使箔式應(yīng)變計(jì)批量生產(chǎn)成為可能，更推動其測量精度突破0.03%FS，疲勞壽命達(dá)10⁷次循環(huán)。
