學位論文

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    一種線上加速度精密電解法於倒錐微孔噴嘴成形研究
    (2020) 邱韋傑; Chiu, Wei-Jie
    　　本研究旨在開發「加速度精密電解加工技術(Acceleration Precision Electro-Chemical Machining, A-PECM)」，目的在成形具有倒錐造型的噴嘴微孔，應用於如生醫方面的藥物塗佈、汽車工業的柴油引擎及半導體產業的濕式蝕刻等的噴嘴用途。實驗之初，先行開發一部「桌上型精微電解加工系統」，並提出「同位電解法(In-situ ECM)」，使精微鑽孔與精微電解兩製程能在同軸心條件下，精準對位創成。微孔電解所用電極係為直徑 0.1 mm的實心碳化鎢圓軸。為獲得高可控制性的電場分佈，實驗規劃以環氧樹脂絕緣法(Epoxy resin isolation)進行周面絕緣，只讓端部裸露導電。為獲得精密的倒錐微孔，本研究提出「加速度精密電解加工技術」電極於微孔內以一固定的加速度，由下而上進給，經由電極進給速度緩增，使微孔孔壁的電場強度由大逐漸變小，故孔壁的金屬溶解率(Metal Dissolution Rate, MDR)隨之緩降，進而創成倒錐微孔。並且，微孔中的電解液採由下而上的方向流動，以維持電解液濃度的一致性，使成形具高一致性孔壁的倒錐微孔。實驗結果顯示，電極以加速度1.0及2.0 m/s2於孔內進給時，可創造出0.09及0.02錐率的倒錐微孔，且微孔的表面粗糙度Ra小於 0.8 m，符合商用(柴油引擎)噴嘴微孔的標準。成形的倒錐微孔接以「二流體噴嘴」進行測試，發現在氣體壓力0.12 MPa及液體壓力0.04 MPa條件下，因錐孔兩端直徑的差異，能使錐率0.02和0.09的微孔分別獲得23°及31°的霧化角度，證實本研究所提出的「加速度精密電解加工法」，著實能成形精密倒錐微孔，此項技術深具商業化價值。