專利名稱:孔片的制造方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及獨(dú)立權(quán)利要求中提及的一種制造孔片的方法。
從EP-OS0354660已經(jīng)得知,將噴嘴做成孔片形,即所謂的“S型片”,其含義是孔片上的入口與出口相對(duì)錯(cuò)開,從而迫使流過此孔片的液體的液流被迫呈“S形”。所推薦的孔片由兩塊平整的、被粘結(jié)在一起的硅片構(gòu)成。硅片上加工出厚度較薄的區(qū)域,因而在第一片的開口與第二片的開口之間形成了平行于硅片端面的切縫。在擁有許多個(gè)孔片結(jié)構(gòu)的硅片上,應(yīng)用熟悉的掩膜技術(shù)通過腐蝕得到入口和出口??灼蠄A臺(tái)形的開口自然地是通過非各向同性腐蝕技術(shù)獲得的。
EP-OS0314285中介紹了一種閥門構(gòu)造。它由一塊彈性的硅閥門片和一塊同樣用硅制作的噴嘴片構(gòu)成。這兩塊硅片互相連在一起,并能夠彼此相對(duì)偏開。在硅閥門片上加工有入口,它與噴嘴片上的出口相對(duì)錯(cuò)開。在閥門關(guān)閉狀態(tài)下,硅閥門片上的平臺(tái)面將噴嘴片上的出口封嚴(yán),而當(dāng)噴嘴片借助于一個(gè)控制環(huán)節(jié)發(fā)生彎曲時(shí),形成了液體可流過的S形通道,閥門被打開。
US-PS4907748對(duì)一種燃料入噴閥作了介紹,此閥液流下游端上擁有一個(gè)由兩個(gè)硅片構(gòu)成的噴嘴。與上面所描述的孔片相似,兩個(gè)硅片上的入口與出口相互錯(cuò)開,由此流過的液體-這里為燃料,其液流呈“S形”。
所有上述孔片由硅制成,因而表現(xiàn)出一個(gè)缺點(diǎn)斷裂韌性不夠高,原因是硅的脆性。僅由入噴閥(發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng))上的持續(xù)載荷的作用就形成了使硅片破碎的危險(xiǎn)。硅片往金屬構(gòu)件上的裝配,比如裝配到入噴閥上,是很麻煩的,這是因?yàn)楸仨氁獙ふ业教厥獾臒o應(yīng)力的夾緊方法,同時(shí)閥門的密封也非常困難。不可能使用焊接法將硅制的孔片聯(lián)接到入噴閥上去。此外還存在著硅制孔片的開口處在多次的液體穿流過程中發(fā)生棱角損壞的缺點(diǎn)。
另外,DE-PS483615已經(jīng)報(bào)導(dǎo)了一種內(nèi)燃油動(dòng)力機(jī)器用的噴嘴,它也由兩塊(金屬的)噴嘴片構(gòu)成,其中兩個(gè)噴嘴片上有位置安排上互相錯(cuò)開的入口和出口,以利于穿流的燃料分散開。使用這種噴嘴無論如何不可能使得實(shí)際噴出燃料的造型與人們的預(yù)先希望相一致。這種噴嘴中的兩個(gè)金屬的噴嘴片是通過傳統(tǒng)的技術(shù)(鑄造、擠壓、軋制、切割、鉆、銑、磨等)加工制造成的。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)具有獨(dú)立權(quán)利要求所給出特征的本發(fā)明的方法,用于孔片的生產(chǎn)制造,其優(yōu)點(diǎn)是可以重復(fù)性地、極其精確地、經(jīng)濟(jì)地、一次性非常大量地制造孔片,由于構(gòu)造的金屬屬性孔片不會(huì)破碎,孔片可以非常簡單而又經(jīng)濟(jì)地通過如焊接方法,裝配到如入噴閥這樣的金屬性的構(gòu)件上去。本發(fā)明的制造方法給予了極大的構(gòu)造自由度,這是由于孔片中開口形狀可以自由選擇。與硅制孔片相比這種靈活的形狀選擇特別具有優(yōu)越性,因?yàn)楣柚瓶灼杏捎诰w方向性緣故可得到的開口形狀已被預(yù)先死死地給定了(棱臺(tái))。
諸如深度紫外光刻平版印刷術(shù)、干蝕或剝離等方法與顯微電鍍技術(shù)以頗具優(yōu)點(diǎn)的方法組合到一起,用來沉積出一個(gè)個(gè)薄的金屬層及功能層(“三明治方式”),每個(gè)層在結(jié)構(gòu)上都有別于它所附著的下面一層,最終這些層共同構(gòu)成孔片。此過程適合于把屬于一個(gè)孔片的一、二、三個(gè)或更多片層一層接一層地制造出來。
與硅制孔片的制造過程相比,金屬沉積的優(yōu)點(diǎn)特別在于使用材料的多樣性上。本發(fā)明的顯微電鍍技術(shù)中,可以使用具有不同的磁特性及硬度的金屬材料。
使用本發(fā)明的制造方法能夠制得S形片的孔片,優(yōu)點(diǎn)在于,利用這些孔片可獲得奇異的、異乎尋常的射流形狀。這些孔片能夠使得單射流、雙射流和多射流的霧狀體的射流橫截面呈現(xiàn)數(shù)不清的花樣變化,如矩形、三角形、十字交叉形、橢圓形。這些不尋常的射流形狀允許其與預(yù)先給定的幾何形狀實(shí)現(xiàn)最佳配合,例如,孔片用于燃油動(dòng)力機(jī)器的入噴閥中時(shí)與不同的吸管橫截面的配合。
通過本發(fā)明的顯微電鍍技術(shù),后續(xù)切割可以沒有任何困難、極其精確而又經(jīng)濟(jì)地完成,因而極具優(yōu)越性。
通過采用其它權(quán)利要求所給出的措施,有可能使獨(dú)立權(quán)利要求所給出的制造孔片的方法的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步增加和使之完善。
其優(yōu)點(diǎn)特別在于在一道電鍍工序中制造出兩個(gè)功能層,這里應(yīng)用了所謂的電鍍過程的“側(cè)向過生長法”。此時(shí)無需再次地在已有的片層上制備電鍍起始層和新的光敏抗蝕劑層,就可使金屬繼續(xù)沉積生長在先前的功能層的光敏抗蝕劑結(jié)構(gòu)之上。借助于這種“側(cè)向過生長法”,達(dá)到了顯著節(jié)約時(shí)間和費(fèi)用的目的。
圖例根據(jù)本發(fā)明的制造方法生產(chǎn)的孔片的實(shí)施例簡單地示于圖例中,并在隨后的說明中進(jìn)行詳細(xì)解釋。
圖1是使用通過本發(fā)明的制造方法生產(chǎn)的孔片的入噴閥的不完整圖示;圖2為一個(gè)孔片的仰視圖;圖3是圖2所示孔片沿III-III線的剖面;圖4是一個(gè)三層孔片的穿流區(qū)域;圖5是帶有一個(gè)一級(jí)通道突的三層孔片的穿流區(qū)域;圖6是帶有一個(gè)二級(jí)通道突的三層孔片的穿流區(qū)域;圖7是帶有通道突的五層孔片的穿流區(qū)域;圖8是帶有通道突的四層孔片的穿流區(qū)域;圖9是帶有側(cè)邊上的通道突的孔片的俯視示意圖;圖10是帶有絆流沉臺(tái)的孔片穿流區(qū)域;圖11是一個(gè)孔片的仰視圖;圖12是圖11所示的孔片的XII-XII剖面圖;圖13是一個(gè)孔片的仰視圖;圖14是另一個(gè)非多邊形開口的孔片的俯視圖;圖15是圖14所示的孔片的XV-XV剖面以及示意性的工具(Werkzeugen)(在顛倒過來的液流方向上);圖16至20是采用多層電鍍法制造孔片的工藝步驟;圖21是側(cè)向過生長后的孔片;圖22為單個(gè)片層直徑不同的孔片的剖面示意圖;圖23是圖22以剖面所示的孔片的中心區(qū)域俯視圖;圖24是另一個(gè)孔片的俯視圖,圖25至27是各擁有一個(gè)矩形入口的三個(gè)孔片的中心區(qū)域;圖28是開口區(qū)呈非對(duì)稱分布的孔片的俯視圖;圖29和30給出開口區(qū)呈非對(duì)稱分布的兩個(gè)孔片的中心區(qū);圖31是開口完全為圓形的孔片的中心區(qū)域;圖32為擁有16個(gè)鐮刀形入口的孔片的中心區(qū);圖33是入口近似為半圓形而出口為鐮刀形的孔片的中心區(qū)域。
實(shí)施例的說明圖1中部分地示出了一個(gè)閥門的實(shí)施例,此閥門以入噴閥門的形式用于混合壓縮、外部點(diǎn)燃式燃油動(dòng)力機(jī)器的噴入裝置中,此閥門中可裝備有本發(fā)明方法制造的孔片。該入噴閥門有一個(gè)管形閥門底座承載體1,它的內(nèi)部形成一個(gè)與閥門長軸2同心的長孔3。在這個(gè)長孔3中安裝著一個(gè)管形閥門頂桿5,此閥門頂桿5在其液流下游一端6與一個(gè)例如為球形的閥門塞體7聯(lián)在一起,而此閥門塞體7的外緣上加工有可以為數(shù)五個(gè)的緩曲面8。
入噴閥門的控制方式是已為人們周知的,例如電磁方式。一個(gè)示意出來的電磁回路,包括磁線圈10、銜鐵11和芯12,能使閥門頂桿5做軸向移動(dòng)。從而克服圖中未示出的復(fù)位彈簧的彈性力開啟入噴閥門以及使之關(guān)閉。銜鐵11借助于激光處理通過一條焊接線被聯(lián)接到閥門頂桿5上與閥門塞體7所在端相對(duì)的另一端,并且與芯12對(duì)齊。為做軸向運(yùn)動(dòng)的閥門塞體7導(dǎo)向的是閥門座體16的導(dǎo)向開口15。閥門座體16呈圓柱形,位于與閥門長軸2同心的長孔3內(nèi),通過焊接密閉地裝配到閥門底座承載體1上與芯12所在端相對(duì)的一端,在其背離閥門塞體7的下側(cè)端面17上,閥門座體16與一筒形支撐片21同心地固定聯(lián)接在一起,兩者直接地緊靠在一起。這里的支撐片21具有與已知的筒形噴嘴孔片相似的形狀,只是在支撐片21的中間區(qū)域有一個(gè)帶臺(tái)階的通孔22,以便承納本發(fā)明方法制造的孔片23。
閥門座體16與支撐片21的聯(lián)接可以通過借助激光處理形成的第一條焊接線25實(shí)現(xiàn),此焊線環(huán)繞一周并且連續(xù)無斷點(diǎn)。通過這種裝配工藝可以避免支撐片21在帶有通孔22的中心區(qū)域及其通孔22中裝入的孔片23出現(xiàn)變形。而支撐片21還通過第二條環(huán)形連續(xù)焊接線30與閥門底座承載體1的長孔3的壁相聯(lián)接在一起。
由閥門座體16和筒形支撐片21組成的閥門座部分伸入到長孔3中的深度決定了閥門頂桿5升降的尺寸,這是由于閥門頂桿5在磁線圈10未受激時(shí)處于其一個(gè)極限端位上,它對(duì)應(yīng)于閥門塞體7置于閥門座體16的座面29上的位置。閥門頂桿5的另一個(gè)極限端位由磁線圈10受激時(shí)使得銜鐵11緊靠到芯12的情況確定下來。這兩個(gè)閥門頂桿5的極限端位之間的路程就代表了其升降的尺寸。
球形閥門塞體7與閥門座體16上的沿液流方向變細(xì)的圓臺(tái)形閥門座面29共同起作用。其中的閥門座面29沿軸向形成于閥門座體16的導(dǎo)向開孔15與其下側(cè)端面17之間。
圖2給出了使用本發(fā)明制造方法生產(chǎn)的孔片23的仰視圖。圖1中已提到此孔片23,它被做成由多個(gè)片層構(gòu)成的平整的圓形扁片,因而也被稱作多層噴孔片。孔片23可以同心地安置于支撐片21上。通過本發(fā)明的制造方法使所生產(chǎn)的孔片23具有幾個(gè)片層疊加起來的結(jié)構(gòu)。圖3是圖2所示孔片23的III-III剖面圖,通過它可以很清楚地看到孔片23的這種多層性及其幾個(gè)功能層的構(gòu)造。這里已經(jīng)很扼要地提到了幾個(gè)有關(guān)制造方法的重要特征。
圖2和圖3中所示的孔片23,是由三個(gè)通過電鍍沉積下來的金屬層構(gòu)造起來的。由于制造過程采用了電鍍技術(shù)和深度平版印刷術(shù),在外形定形方面有下列特征-片層/功能層的厚度均勻,在整個(gè)片上無變化,-通過深度平板印刷的圖形在片層上制出垂直切口,它們就形成了液體穿過的各個(gè)孔洞,-在各個(gè)其自身結(jié)構(gòu)的單個(gè)金屬片層逐層制取以形成多層結(jié)構(gòu)過程中,可以對(duì)切口按希望進(jìn)行覆蓋及后續(xù)切割,-缺口的側(cè)面壁平行于軸向,其橫截面形狀可隨意選擇,如矩形、多邊形、倒角矩形、倒角多邊形、橢圓、圓形等等。
單個(gè)的片層依次序先后電鍍沉積出來,因而后沉積層與其下面先沉積片層依靠電鍍附著力牢固地結(jié)合在一起。
在第一個(gè)實(shí)施例中,三個(gè)等直徑的圓形片層構(gòu)成了孔片23。頂層35上有四個(gè)矩形入口36,它們與閥門長軸2以及孔片23的中軸的間距相同,彼此相差90°排列。相對(duì)于孔片23的直徑尺寸而言,入口36的位置非??拷y門長軸2。在底層37上也有4個(gè)矩形的口,即出口38,它們與閥門長軸2的距離要大得多,因而與入口36在徑向上相互錯(cuò)開。出口38可以具有比入口36略小的開口寬度。孔片23的兩條互相垂直并相交于閥門長軸2的軸線39,分別將入口36與出口38從中間分開,因而這兩條軸線39是具有對(duì)稱性構(gòu)造的孔片23的對(duì)稱軸。沿著軸39伸展著四條徑向通道42,它形成于頂層35與底層37所夾的中間層40上,將入口36與出口38直接連通起來。略呈梯形的通道42的尺寸選擇以在投影上它將入口36及出口38正好覆蓋住為宜。在這個(gè)實(shí)施例中,所有的四個(gè)通道42都彼此隔離。在圖2和圖3中通過虛線給出了其它的可能性。在這些可能的演變中通道42具有不同的、明顯增加的徑向尺寸,這就使得通道42在徑向上超過了底層37上的出口38的位置而明顯地繼續(xù)向外延續(xù)(見圖5和6)。
當(dāng)孔片23的直徑為4至5mm時(shí),其厚度為0.5mm,其中頂層35和底層37的厚度可分別為0.1mm,而中間層40為0.3mm。所有孔片23的上述給定尺寸以及以下說明中給出的尺寸均是為了幫助理解,它們對(duì)本發(fā)明沒有任何限制。同樣,所有圖中的單個(gè)孔片23的相對(duì)尺寸也不一定呈現(xiàn)此例性。
如上面所述,出口38與入口36在徑向上相互錯(cuò)開,由此形成了S形介質(zhì)液流,比如S形的燃料流。圖4再一次突出了孔片23上切過入口36、通道42和出口38的剖面的穿流區(qū)。借助此圖對(duì)液流原理加以解釋。表示液流走向的箭頭線清楚地示出了此S形。因此本發(fā)明方法制造的孔片23,由于有入口36及出口38之間的錯(cuò)位,也涉及到所謂的“S型片”??灼?3將從入口36到相連通的出口38穿流而過。從入口36開始,進(jìn)入每個(gè)入口36的液流,穿過各自相應(yīng)的水平通道42被徑向?qū)蛲鈧?cè),根據(jù)圖4的例子出口38就位于此通道42的終端。
孔片23的“S型片”構(gòu)造與本發(fā)明的制造方法的應(yīng)用之間沒有任何直接關(guān)聯(lián),它僅是優(yōu)先選擇的實(shí)施例的一種可能性方案。使用本發(fā)明的制造方法也可以生產(chǎn)在入口36及出口38之間沒有或只有很小的錯(cuò)位的孔片23。
通過徑向延伸的通道42,介質(zhì)獲得了徑向速度分量。液流在短距離內(nèi)沿軸向穿流而出時(shí)并未完全失去此徑向速度分量。更多地,它離開處于入口36所在一側(cè)、出口38的口壁,與閥門長軸以及中軸2成一定角度從孔片23中流出。通過入口36、出口38和通道42,并與若干個(gè)這樣的組合單元的相對(duì)位置、方向的排列情況相對(duì)應(yīng),可獲得數(shù)個(gè)非對(duì)稱相對(duì)取向的單個(gè)射流束,以及它們的組合所形成的全新的、獨(dú)特又復(fù)雜的射流總體造形,各帶有其液量分布特征。
孔片23內(nèi)的所謂S形,使液流發(fā)生數(shù)次急劇的方向改變,由此液流帶有強(qiáng)烈的、可促使其霧化的湍流特征。由之產(chǎn)生的液流在流向橫截面上的速度梯度特別突出。這個(gè)速度梯度表征了液流橫截面上速度的變化,其中在液流中心部位的速度明顯大于靠近壁部處。由于速度差造成了液體中的切向力增加,此力有利于液體在出口38附近碎化成細(xì)小的液滴。液流流出時(shí)發(fā)生單面分離,由于沒有導(dǎo)流形體(Konturfuhrung),不會(huì)變得穩(wěn)定。在分離的那一側(cè),液體的速度格外高,而出口38這一側(cè),液體緊貼其流動(dòng),因而其速度降低下來。由此有利于促成霧化的湍流和切向力在流出時(shí)未被消除掉。
圖5和圖6中給出的孔片23的實(shí)施例中,中間層40上的通道42不只是起始于入口36而終止于出口38,而是超過出口38繼續(xù)向孔片23的外緣延伸了一段。下面將這種通道42的延長記作通道突43(孔洞)。原則上講以上的闡述表達(dá)了液體流動(dòng)原理和射流造型及霧化的作用機(jī)理。流進(jìn)到出口38的液體還要擦過通道突43(孔洞),因而在通道突43中激起一個(gè)液體渦流。渦流與驅(qū)動(dòng)它的液流之間的變換作用,導(dǎo)致了交換作用界區(qū)的時(shí)間不穩(wěn)定性。渦流周期性地改變著它的大小。當(dāng)它漲大時(shí),將向下擠迫擦過它的液體(當(dāng)渦流收縮變小時(shí),相應(yīng)地起相反作用)。于是流出的液體在方向上周期性地傾斜,因而激發(fā)出振蕩。流出液流振蕩的周期和頻率取決于通道突43的形狀,即與徑向上的深度c和它的高度h有關(guān)。其中高度h就是中間層40的厚度。圖5所示的實(shí)施例中,c=h,而圖6所給的實(shí)施例中,通道突43的尺寸中,c=2×h。圖6中的通道突43的尺寸致使在它當(dāng)中形成渦流對(duì),這兩個(gè)渦流通過交換動(dòng)量互相驅(qū)動(dòng),并具有相反的渦流旋轉(zhuǎn)方向。
通過流出射流各自的振蕩,不僅在單個(gè)射流中形成振動(dòng)造型,也同樣形成于整個(gè)的霧狀體中。由于這種振動(dòng)造型,可以得到各式各樣、千奇百怪的射流橫截面形狀(如矩形、三角形、十字形、圓形)。若是沒有這種射流的振蕩,就無法得到這些橫截面形狀,而是趨向于呈現(xiàn)單個(gè)射流具有的圓形截面。單個(gè)射流的造型,以及彼此間持續(xù)地通過交換動(dòng)量而互相作用的幾個(gè)單射流構(gòu)成的霧狀體的造型及橫截面形狀均有隨意選擇性,而它們的獲得在液體以高頻率振動(dòng)時(shí)特別有可能實(shí)現(xiàn)。此外,通過改變方向,霧狀體在射流的橫截面上的分布將更加平均,從而使霧狀體更均勻,與吸管氣流的混合更好,進(jìn)而形成有利于減少廢氣的混合體。
由于湍流而產(chǎn)生的垂直于液流線的橫向動(dòng)量,還將使得噴出的霧狀體具有很均勻的液滴密度分布。這就導(dǎo)致了小液滴凝結(jié),即小液滴結(jié)合成較大液珠過程出現(xiàn)的幾率下降。霧狀體中液滴平均直徑的減小是有益的,其結(jié)果是形成相當(dāng)均勻霧狀體分布。由于S形在液體中形成小范圍(高頻率)的湍流,它將使射流從孔片23流出后立即分散成相應(yīng)的細(xì)小液滴。由于湍流造成的切應(yīng)力越大,液流速度矢量的分散度越大。切應(yīng)力使得液體中所有平面上都處于一種“混沌態(tài)”,因而液體分散成了所希望的射流及霧狀體,并能進(jìn)一步形成上面已敘述過的各種各樣的橫截面及造型。
圖7、8和9分別示出了幾個(gè)略加演變的實(shí)施例,它們區(qū)別于前面例子之處首先在于其構(gòu)成片層多于三個(gè),而且擁有的通道突43’不再僅僅是通道42的徑向延長。圖7是一個(gè)五層的孔片23,其中除了已知的片層35、37和40之外,還有兩個(gè)中間片層40’。這兩個(gè)附加的片層40’分別處于頂層35與中間層40以及中間層40與底層37之間。為保證液體能從入口36到出口38穿過孔片23,這兩個(gè)片層40’也有相應(yīng)的開口區(qū)45,它構(gòu)成了與片層40上的通道42的溝通。片層40’上,在開口區(qū)45的附近,每層還加進(jìn)了至少一個(gè)通道突43’,其高度取為片層40’的軸向厚度。沿徑向看上去,通道突43’可位于入口36與出口38之間。液體的液流現(xiàn)在又在這些通道突43’中造成渦流,除了軸向上相對(duì)于通道42錯(cuò)開的通道突43’,通道42仍在其徑向上有通道突43。
圖8示出由四個(gè)片層構(gòu)成的孔片23的變體,它只有一個(gè)附加中間層40’。根據(jù)此片層40’與片層40在上下方向上的相對(duì)位置,它擁有相應(yīng)的開口區(qū)45,圖8中表現(xiàn)為直接挨著出口38的開口區(qū)45。在片層40’上還有附加的通道突43’,它們是一些軸向上相對(duì)于通道42錯(cuò)開的室,在其中形成液體渦流。片層40’上的三個(gè)通道突43’的布置既可彼此等間距,也可以隨意性的。圖9給出了一個(gè)孔片23的局部的俯視圖。這里可以清楚地看到,通道突43’不只處于孔片23的軸向上,即在深度方向上,也可以沿通道42的寬度方向凸出出去而形成。這樣一來,通道突43、43’可以在通道42的長、寬、深三個(gè)方向上制得。
所有以上實(shí)施例均能以一個(gè)端層絆流沉臺(tái)的特征形式出現(xiàn),如圖10所示。在圖示的具體情況下,孔片23由四層組成。在頂層35與底層37之間有兩個(gè)中間層40和40’。其中附加的中間層40’緊挨著底層37,其構(gòu)造方式是在通道42中液流方向的垂直面上形成一個(gè)方形的、尖棱角的凸起,即是所謂的絆流沉臺(tái)50。當(dāng)然也可以考慮將絆流沉臺(tái)50建立在中間層40上,那樣的話,它就從上向下凸出到通道42中去。從幾何形狀出發(fā),絆流沉臺(tái)50應(yīng)在徑向上與入口36錯(cuò)開。此處的通道42在端層35和37之間展開于兩個(gè)片層40和40’中。
液體的主流擦過端層絆流沉臺(tái)50。在其后面,即液流下游一方的絆流面51上,液體從絆流沉臺(tái)50上分離。由于突然的截面擴(kuò)張,液流流過絆流沉臺(tái)50后壓強(qiáng)增高(動(dòng)能轉(zhuǎn)化成壓強(qiáng)能-擴(kuò)散道效應(yīng))。此壓強(qiáng)提升導(dǎo)致在絆流沉臺(tái)50以后的液流中形成強(qiáng)烈的端層渦流。
在絆流沉臺(tái)50以后的液流中形成一個(gè)不斷增大的渦流帶,此帶一直伸展到出口38處,并具有很高的橫向動(dòng)量。此渦流帶進(jìn)入主流中成為“湍流束”。渦流帶中的湍流能夠很細(xì)小(高頻),因而具有很大幅度。頻率和振幅大小是由絆流沉臺(tái)50的高度和擦過它的主流的速度來確定的,也就是說,由絆流沉臺(tái)50上方的通道橫截面積決定。
渦流帶能減小穿流損失,因?yàn)槠渲写怪庇谥髁鞫虮诘姆较蛏线M(jìn)行著強(qiáng)烈的湍流動(dòng)量交換。由此使得在絆流沉臺(tái)50以后的主流傾向于減少從通道42的壁上分離,因而更好地利用了可使用的穿流橫截面。液流從壁上分離將導(dǎo)致壓強(qiáng)損失。絆流沉臺(tái)50也有益于噴出均勻的霧狀體,它是液流分散成非常細(xì)小的液滴的結(jié)果,這里也同樣可以得到各式各樣的噴射造型。
在上述的實(shí)施例中,每個(gè)入/出口對(duì)36、38都由一個(gè)孤立的通道42作為開口36和38的連通道。圖11和圖12所示的實(shí)施例則不然,此孔片23只有唯一一個(gè)貫通的通道42’。所有四個(gè)入口36都通入到這個(gè)可為方形的通道42’,而所有四個(gè)出口38又都起始于這個(gè)通道42’。如果選用矩形或方形出口38,中間層上的通道42’的外側(cè)輪廓可以相應(yīng)取八角形,而透過兩個(gè)近角的附近區(qū)看,則近似為方形,如圖11所示的那樣。通道42’往內(nèi)側(cè)方向上,以一個(gè)位于中間層40上的方形材料島53為界。這個(gè)內(nèi)部材料島53的橫截面尺寸大約等于頂層35上的四個(gè)入口36所環(huán)圍的面積。片層40由兩部分組成,即被通道42’完全包圍的材料島53和反過來完全包圍通道42’的外部區(qū)域54。圖12是此孔片23沿圖11中所給線XII-XII的剖面圖。
這里附加的連通部位的體積,增加了所謂的死水區(qū),即主流擦過的區(qū)域。在死水區(qū)內(nèi)形成了對(duì)主流的振蕩激發(fā),其依據(jù)是帶通道突43、43’的孔洞原理。與之相應(yīng)的是射流造型以及霧化的作用機(jī)理,呈現(xiàn)與上述帶有通道突43、43’(孔洞)的例子相同的情況。
出口38與入口36之間的錯(cuò)位并非只有出現(xiàn)在徑向上,如同上述實(shí)施例中所給出的。完全可以將其設(shè)計(jì)在任意所希望的方向上,這樣的實(shí)施例在圖13和圖14中分別以孔片23的仰視圖和俯視圖示出。這里很明顯的是出口38與入口36并非沿徑向,而是在圓周方向上錯(cuò)開,與徑向錯(cuò)位的例子相比可以認(rèn)為是轉(zhuǎn)動(dòng)了90°。圖13中孔片23的中間層40上開有八角形通道42’,其外側(cè)輪廓呈方形,通道42’的壁角總處于入口36和出口38的附近。中間層上的材料島53給定了通道42’的內(nèi)側(cè)邊界,它的輪廓幾乎是方形,只是有八個(gè)角。通道42’的外側(cè)邊壁與內(nèi)側(cè)邊壁相對(duì)地轉(zhuǎn)動(dòng)45°,因而其外側(cè)區(qū)域54與材料島53沒有平行的壁。
圖14和圖15(圖14的XV-XV剖面)所給的孔片23的特征在于非多邊形的入口36和出口38。頂層35上的入口36具有橢圓形截面,而底層37上的出口38呈圓形。內(nèi)側(cè)的材料島53可呈方形橫截面,而中間層40上的通道42’向外以外側(cè)區(qū)域54為界呈圓形。為了在各種孔片23的制造過程中易于操作,在靠近外沿的地方制出兩個(gè)通孔作為定位孔56。
入口36和出口38可以安排在任意的錯(cuò)位距離上。圖13和14所給的實(shí)施例中,這個(gè)錯(cuò)位距離較此前的例子要小得多。通過調(diào)節(jié)這個(gè)錯(cuò)位距離能夠確定并調(diào)整射流的方向以及湍流程度。
到圖13為止,所有的入口36、出口38及通道42、42’,均呈方形或矩形橫截面。而本發(fā)明的制造方法制備的孔片23,可以具有完全不同的穿流區(qū)截面形狀(見圖14)。可以考慮的橫截面形狀包括有導(dǎo)角的矩形或方形、圓形、弓形、橢圓形、橢圓弓形、多邊形、導(dǎo)角多邊形等。各種結(jié)構(gòu)的開口的壁均平行于閥門長軸2。有趣的是一個(gè)通道42、42’直接連通的入口36和出口38可以是不同的形狀。橫截面的變化可以是,從方形過渡到矩形、從矩形過渡到圓形、從橢圓過渡到圓形、以及各自的反方向過渡。
本發(fā)明的方法特別適合于制造孔片23。借助圖16至21可將此制造方法更清楚地表述出來。這里的圖示并不是要精確表達(dá)圖1至15所列孔片23的實(shí)施例及其相應(yīng)的各自形狀,而是給出反映制造原理的構(gòu)造。僅就片層厚度與開口及通道尺寸的相對(duì)比例而言,圖16至20所示例子與前面所描述的實(shí)施例之間已發(fā)生偏離。但是本發(fā)明的制造方法的工藝步驟卻使人們?cè)谌魏螘r(shí)候都能制得所有已給的實(shí)施例。
為了滿足噴入嘴對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸及精度的極高要求,作為其特殊生產(chǎn)技術(shù),微結(jié)構(gòu)方法在今天獲得越來越重要的應(yīng)用。一般而言,要求噴嘴及孔片內(nèi)部供燃料之類的液體流過的通道,有利于液流形成上面提到的湍流,此外出口的寬度尺寸應(yīng)為幾十個(gè)μm,以達(dá)到使燃料之類的液體能盡量有效地霧化的目的。本發(fā)明推出了一種新的方法來制造金屬孔片,它以逐步使用光刻平版印刷工藝(深度紫外線平版印刷術(shù))與隨后的顯微電鍍工藝為基礎(chǔ)。此方法的特點(diǎn)是可以保證在大面積上結(jié)構(gòu)的精度,因而用于很大工件數(shù)量的批量生產(chǎn)很理想。應(yīng)用本發(fā)明的制造工藝能夠同時(shí)制造很大數(shù)量的孔片23于一個(gè)基板上。
此方法的起始點(diǎn)是一個(gè)平整、堅(jiān)固的托盤60,其材質(zhì)可以是金屬(銅)、硅、玻璃或陶瓷。此托盤60的厚度通常介于500μm至2mm之間。不過此厚度值對(duì)接下來的制造工藝并無影響。首先要將托盤60進(jìn)行清潔處理,其后在使用硅或玻璃等不導(dǎo)電的材料的情況下,還要先在托盤60上電鍍上一個(gè)輔助層61。這里涉及到電鍍初始層61’(如Cu),它對(duì)其后的顯微電鍍過程中的導(dǎo)電是必須的。電鍍初始層61’也可以作為犧牲層61,借助它能使孔片結(jié)構(gòu)通過腐蝕這樣的非常簡單的處理逐個(gè)分開。當(dāng)托盤60已經(jīng)是導(dǎo)電材料,如用銅制成,則可以省掉電鍍初始層61’的制備工序。如果用銅作為犧牲層/電鍍初始層61、61’,則必須在托盤60和電鍍初始層61’之間加入一個(gè)薄鉻層(如80nm),作為二者的結(jié)合層61”??梢酝ㄟ^諸如濺射或無電流參與的金屬沉積制得輔助層61、61’、61”(當(dāng)使用聚酰亞胺作為抗蝕劑時(shí),典型地為CrCu或CrCuCr。)。
完成了上述托盤60的預(yù)處理之后,將在可選擇的輔助層61、61’、61”的整個(gè)面上覆蓋一層光敏抗蝕劑(光漆)63。此工序有如下三種不同的方法可供選擇
1、在大約100℃下用固體抗蝕劑涂覆,2、液體抗蝕劑的離心噴涂,或者3、液態(tài)聚酰亞胺的離心噴涂。
經(jīng)過干燥后,所用三種可能的光敏抗蝕劑63均呈固態(tài)。光敏抗蝕劑63的厚度應(yīng)與隨后的電鍍過程中得到的金屬層的厚度相對(duì)應(yīng),即與孔片23的底層37的厚度相對(duì)應(yīng)。典型的片層厚度為10至300μm,依所希望的孔片23的片層厚度的不同而異。欲得到的金屬結(jié)構(gòu)借助于光刻平版印刷工藝的掩膜64以蝕刻模式轉(zhuǎn)制在光敏抗蝕劑63上。這里有兩種可能選擇。一種是在掩膜64之上直接用紫外線照明65對(duì)光敏抗蝕劑63進(jìn)行曝光(深度紫外線平版印刷術(shù))。另一種在光敏抗蝕劑63上獲得結(jié)構(gòu)的過程是在光敏抗蝕劑63上沉積一層氧化物(如SiO2)或氮化物,其上通過光刻平版印刷術(shù)形成構(gòu)造,它就作為光敏抗蝕劑63的干腐蝕過程的掩膜。此外還有激光剝離方法,這里覆蓋上掩膜后,光敏抗蝕劑63在激光照射下呈爆炸方式被剝離。圖16通過圖片對(duì)以上所述工藝過程進(jìn)行了總結(jié)。
紫外線曝光后的光敏抗蝕劑63經(jīng)顯影處理后,或者其它方法(干腐蝕、剝離)處理后,光敏抗蝕劑63上留下了由掩膜64預(yù)先確定的結(jié)構(gòu),如圖17所示。光敏抗蝕劑63的結(jié)構(gòu),是最終的孔片23的片層37的負(fù)結(jié)構(gòu)66。圖18示出經(jīng)電鍍填充了光敏抗蝕劑63中形成的蝕劑溝槽68之后的結(jié)構(gòu)。電鍍填充至少要達(dá)到光敏抗蝕劑63的上沿。在電鍍過程中,金屬70在抗蝕劑溝槽68中沉積在托盤60上,并通過電鍍緊靠在負(fù)結(jié)構(gòu)66的輪廓上,因而預(yù)先給定的結(jié)構(gòu)又被金屬70原樣地復(fù)制再現(xiàn)出來。為了得到包括幾個(gè)功能層的孔片結(jié)構(gòu),金屬70的鍍層高度應(yīng)與光敏抗蝕劑63層的高度相對(duì)應(yīng)。但是也可以考慮使抗蝕劑63高于所希望的金屬70的鍍層高度,這樣電鍍層厚度均勻性能得到改善,而選擇沉積用的材料要以對(duì)片層或功能層的要求為依據(jù),這里特別重要的因素是機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、可焊接性等。通用的是Ni、NiCo、NiFe或者Cu,其它的金屬及合金也在考慮范圍之內(nèi)。
在此對(duì)所用的“片層”和“功能層”兩個(gè)名詞作簡短的定義。片層指的是在一道電鍍工序中得到的孔片23的層。一個(gè)片層可以包含有幾個(gè)功能層,這一點(diǎn)將在后續(xù)段落中借助于“側(cè)向過生長”進(jìn)一步給予說明。那里在一道電鍍工序中同時(shí)形成幾個(gè)功能層。而它們表現(xiàn)為一個(gè)連在一起的單片層。各個(gè)功能層與其直接相鄰的功能層的開口形狀(入口、出口、通道)均有所差異。圖1至15所示的孔片23,均實(shí)實(shí)在在地包含有至少三個(gè)片層35、37、40、40’,而且每個(gè)片層也就是一個(gè)功能層。
為了實(shí)現(xiàn)孔片23的結(jié)構(gòu),必須重復(fù)自可以選擇的輔助層61、61’、61”的制備開始的各道工序,重復(fù)次數(shù)則等于欲得的孔片23的片層數(shù)。圖19對(duì)此加以說明,這里的光敏抗蝕劑63’層用于制造孔片23的中間層40。這里與前相同而帶有撇號(hào)’的標(biāo)號(hào)表示是重復(fù)過程。各個(gè)金屬層相繼沉積,并且相鄰層間以金屬附著力結(jié)合在一起。孔片23的各構(gòu)成片層可以使用不同的金屬70。
最終是孔片23分割成單個(gè)片的工序。為此需將犧牲層61腐蝕掉,這樣孔片23就可以從托盤60上脫下。之后再通過腐蝕除掉電鍍初始層61’,并將殘留的光敏抗蝕劑63、63’從金屬結(jié)構(gòu)中清理出來,可以通過KOH的處理或者用氧等離子體完成,對(duì)聚酰亞胺則可借助溶劑(如丙酮)來實(shí)現(xiàn)。光敏抗蝕劑63、63’的清出過程一般統(tǒng)稱為“脫膜”。在適當(dāng)選用的電鍍初始層61’情況下,可以考慮諸如借助磁力機(jī)械地使之從托盤60上取下,作為分離的方式。圖20示出了一個(gè)從托盤60上取下的三層結(jié)構(gòu)的孔片23的例子,其入口36和出口38高度一般要小些。
圖21是另一個(gè)“S型”孔片23的實(shí)施例,其制造技術(shù)則與上面剛敘述的有所不同。這種新的技術(shù)可以稱為“側(cè)向過生長法”。此方法使得人們能夠在一道電鍍沉積工序中完成孔片23中至少兩個(gè)功能層的制造,從而使得比如由三個(gè)功能層構(gòu)成的孔片的制造過程無需第三道電鍍工序即可完成。一次電鍍所制造的兩個(gè)以上的功能層之間沒有界面,因而僅以一個(gè)片層形式出現(xiàn)。
首先用前面所述方法制得底層37,如圖16至18所示。接下來在第二層光敏抗蝕劑63’所限定的結(jié)構(gòu)中,電鍍沉積的金屬70一直生長到光敏抗蝕劑63’的上沿(圖19),之后鍍層繼續(xù)生長并超出光敏抗蝕劑63’。超出光敏抗蝕劑63’的這種過生長,將同時(shí)發(fā)生在垂直和水平兩個(gè)方向上,其生長尺寸也在同一個(gè)量級(jí)上。這個(gè)過生長過程可以取代再一次在鍍層上制造電鍍初始層61’及隨后的第三次電鍍沉積工序,因?yàn)樽罱K孔片23的兩個(gè)功能層35、40在這一道電鍍工序中均已制得。過生長層的高度可以控制,使得在上生長片層35’(與功能層35、40相對(duì)應(yīng))上所形成的入口36與對(duì)S型孔片的要求相適合,即與出口38形成錯(cuò)位。在這種情況下,過生長過程最早要等到在投影上,出口38完全被過生長層35’的材料完全覆蓋住才能中止。在這種制造方法中,沉積生長環(huán)繞給定出口38和通道42的形狀的兩個(gè)光敏抗蝕劑層63和63’進(jìn)行。另外的可能性在于用光敏抗蝕劑層63’作為又一個(gè)結(jié)構(gòu)漆層來給定入口36的形狀尺寸。為此光敏抗蝕劑63、63’形成三層結(jié)構(gòu)。其中光敏抗蝕劑63’的第三層,還作為“時(shí)鐘”限定側(cè)向過生長過程以得到含有給定形狀的入口36的片層35’。側(cè)向過生長法也能用于制造入口36與出口38之間無錯(cuò)位或錯(cuò)位很小的孔片23。從理想情況出發(fā),使用側(cè)向過生長工藝能夠制造出只有一個(gè)上面給定含義的片層,但包含三個(gè)功能層的孔片23。
以上面描述的方法能夠制取圓、橢圓、或多邊形的入口36。借且于“側(cè)向過生長工藝”可以顯著地縮短孔片23的生產(chǎn)時(shí)間。此外鍍層表面的粗糙度也可減小。它總是隨著電鍍層數(shù)的增加而增大。由此使得諸如電解拋光之類的旨在使表面光滑平整的輔助性工藝就不再是必要的了。側(cè)向過生長法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于,在使入口36成形過程中無需再于不導(dǎo)電的光敏抗蝕劑63’上制備新的電鍍初始層61’。
圖22至33給出了另外的一些孔片23的實(shí)施例。對(duì)它們只做簡短介紹,因?yàn)樗鼈兌伎捎缮厦孀髁嗽敿?xì)描述的制造方法制備得到,只是具有一些有趣的設(shè)計(jì)及形狀上的特殊之處。借助這些實(shí)施例更主要要說明的是用電鍍金屬沉積制造方法可以獲得數(shù)量極其巨大的形狀結(jié)構(gòu)的變化花樣。
圖22和23所示的孔片23,至少其中一部分是通過側(cè)向過生長工藝制得的。它的頂層35’擁有兩個(gè)功能層,即一個(gè)層中伸展著的通道42’,另一個(gè)位于其上的層上有入口36,底層37的直徑可以顯著地大于上層35’。入口36的橫截面為圓形,而四個(gè)出口38則為圓環(huán)分?jǐn)喑伤牟糠值溺牭缎?。上?5’的下面功能層中的通道42’也被制成圓形,其直徑略大于鐮刀形出口38的外徑。此結(jié)構(gòu)下所謂的S形液流出現(xiàn)在徑向向外路徑上。由此人們得到一個(gè)徑向?qū)ΨQ的射流形態(tài),霧化效果良好。
圖24是一個(gè)孔片23的俯視圖,通過它可得到平面狀射流。頂層35上的四個(gè)入口36呈矩形,每個(gè)入口36與一個(gè)通道42及一個(gè)出口38相配套。出口38可呈方形或矩形,投影上完全覆蓋住入口36和出口38的通道42具有六邊形輪廓,它可隨入口36和出口38的尺寸變化相應(yīng)地改變。入口36與出口38的相對(duì)錯(cuò)位的選擇要使得很好地形成兩個(gè)方向上的平面射流花樣。
與圖24相類似,圖25至27給出孔片23的俯視圖,通過它們可得到平面射流。作為簡化圖例,這些圖示僅給出了孔片23的中間區(qū)域。通道42’的構(gòu)造均保證將各自的單一入口36與所有出口38連通起來。液體通過中心矩形入口36流入。出口38可以同樣呈矩形或方形輪廓,而其中矩形出口38的長邊與入口36的矩形長邊平行或者垂直。無論如何這種錯(cuò)位都將給出平面射流花樣。通過改變?nèi)肟?6的尺寸和位置以及出口38的形狀和數(shù)目能夠使得射流造型與各種要求相適應(yīng)。
圖28所示孔片23,與圖24所示在單個(gè)開口區(qū)從大小到形狀都很相似。對(duì)于特殊的用途,如燃油動(dòng)力機(jī)器中異乎尋常的入噴閥門的安裝位置,不僅從孔片23噴出的平面射流是所希望的,而且相對(duì)于閥門長軸/中軸2(圖1和3)的噴出角度同樣希望等于某一個(gè)給定值。使用圖28所示的孔片23能夠?qū)崿F(xiàn)這一要求。每一個(gè)由入口36、通道42和出口38組成的功能單元在S形方向上噴出一個(gè)霧錐。本實(shí)施例由四個(gè)這樣的功能單元組成。如果以適當(dāng)方式將這些霧錐或射流錐安排在一起,則其總體射流造型能很好地適應(yīng)各種給定的特征要求。使用圖28所示的孔片23能夠成功地沿兩個(gè)方向噴出液流,而這兩個(gè)單射流方向并不正好相對(duì)。
圖29和30給出孔片23的中心噴射區(qū)域,使用它們同樣可得到不尋常的射流造型??灼?3各擁有三個(gè)由入口36、通道42和出口38組成的功能單元。依據(jù)所希望的射流造型,將功能單元非對(duì)稱地、或不同心地布置在孔片23的中軸2、即兩個(gè)軸39的交點(diǎn)的周圍。通過這種外觀上不規(guī)則的分布可得到很獨(dú)特的射流方向。圖29中的孔片23各有一條扇形輪廓的通道42將一個(gè)圓形入口36和一個(gè)鐮刀形出口38連通起來。與此不同,圖30中的孔片23的開口區(qū)域被做成多邊形。液體通過方形入口36流入,經(jīng)六邊形通道42到達(dá)矩形出口38。與兩個(gè)入口36配套的通道42在出口38處連成一體,這樣,液體在孔片23的一個(gè)V形出口流出。由此可見,入口36與出口38在數(shù)目上也并非一定相同。
擁有個(gè)數(shù)不等的入口36與出口38的孔片23的實(shí)施例又見圖31至33。圖31中的實(shí)施例顯示出全部為圓形開口的布置。液體通過頂層35上的中心圓形入口36進(jìn)入,從四個(gè)亦為圓形的出口38離開孔片23。底層37上的這四個(gè)出口38以入口36為中心對(duì)稱分布,圓形通道42’要能夠完全覆蓋住所有出口38。
圖32所示的孔片23有四個(gè)帶有開口區(qū)的功能單元。液體通過屬于每一個(gè)功能單元的四個(gè)鐮刀形入口36,亦即總數(shù)為三十六個(gè)的入口36,進(jìn)入到孔片23中。與每四個(gè)入口36相連的是一個(gè)圓形通道42,其直徑的選取使其能夠全部地覆蓋住這四個(gè)鐮刀形入口36。每一個(gè)功能單元只有一個(gè)圓形出口38,在投影上,它完全被鐮刀形入口36包圍于其中。這四個(gè)功能單元可以相對(duì)于中心軸2對(duì)稱地安排在軸39上。
圖33給出的孔片23擁有完全非對(duì)稱排布的開口區(qū)。位于中心的入口36被做成近似的半圓形,而底層37上的出口38,明顯地小于入口36,呈鐮刀形,分布于入口36的圓弧一側(cè)。出口38的個(gè)數(shù)也可以任意改變,所示例中為三個(gè)。圓形的通道42’的大小同樣是滿足覆蓋所有其余開口的要求。
還應(yīng)該再次指出,應(yīng)用本發(fā)明的制造方法生產(chǎn)孔片,并非只適合于那些詳細(xì)地描述過的S型孔片,即其入口與出口相對(duì)錯(cuò)開,使得液流呈S形的孔片,而是所有形狀的孔片。借助多層電鍍技術(shù),還可以制造擁有正對(duì)的入出口的或它們只是部分地錯(cuò)開的孔片。
所有描述的孔片23并非無例外地都為入噴閥門所用。它們能更多地在諸如涂漆噴嘴、吸入器、噴墨打印機(jī)或冷凍干燥過程中使用,用作如飲料等液體的噴出、噴入、藥物的噴霧等。本發(fā)明方法制造的孔片23特別適用于噴射產(chǎn)生細(xì)微的霧狀體,例如大角度的噴射。
權(quán)利要求
1.一種制造孔片的方法,孔片中有液體的貫通通路,孔片至少有一個(gè)入口及一個(gè)出口,每個(gè)入口都處在該孔片的頂部片層或功能層上,每一個(gè)出口則都處于該孔片的底部片層或功能層上,其特征是,通過孔片(23)的數(shù)個(gè)片層或功能層(35、35’、37、40、40’),依次先后電鍍金屬沉積而制得之(多層電鍍技術(shù))。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征是方法的第一步驟是在一個(gè)托盤(60)上,當(dāng)其用不導(dǎo)電材料制成時(shí),要制造出至少一個(gè)輔助層(61、61’、61”),以滿足此方法的后續(xù)步驟的所需,之后涂抹上一個(gè)光敏抗蝕劑層(63),接著要對(duì)光敏抗蝕劑層(63)進(jìn)行造形處理,使之具有其后孔片(23)的片層(37)的負(fù)結(jié)構(gòu)(66),再后進(jìn)行顯微電鍍,在這個(gè)過程中,光敏抗蝕劑(63)上的負(fù)結(jié)構(gòu)(66)中的光敏抗蝕劑溝槽(68)以電鍍方式被金屬(70)填充,之后根據(jù)孔片(23)所希望擁有的片層或功能層(35、35’、37、40、40’)的數(shù)目相應(yīng)地重復(fù)上述方法步驟,最后是將孔片(23)分割成單個(gè)以及從金屬結(jié)構(gòu)中取出光敏抗蝕劑(63)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征是,電鍍初始層(61’)作為輔助層(61)制備在表面上,
4.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征是光敏抗蝕劑(63)的制備通過固態(tài)抗蝕劑的涂膠來實(shí)現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征是光敏抗蝕劑(63)的制備通過液態(tài)抗蝕劑的離心噴涂來實(shí)現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征是光敏抗蝕劑(63)的制備通過聚酰亞胺在液態(tài)下離心噴涂來實(shí)現(xiàn)。
7.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征是光敏抗蝕劑(63)的結(jié)構(gòu)形成是借助掩膜(64)上方的UV(紫外線)曝光(65)以及隨后的顯影來實(shí)現(xiàn)(深度UV平版印刷術(shù))。
8.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征是光敏抗蝕劑(63)的結(jié)構(gòu)形成通過氧化物或氮化物的沉積完成,其結(jié)構(gòu)通過光刻平版印刷方式形成,并作為光敏抗蝕劑(63)的干腐蝕過程的掩膜。
9.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征是光敏抗蝕劑(63)的結(jié)構(gòu)形成通過借助激光完成的剝離來完成。
10.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征是幾個(gè)功能層(35、35’、40、40’)作為一個(gè)孔片(23)的片層,在一道電鍍工序中制得,該過程中,金屬(70)超過光敏抗蝕劑(63’)同時(shí)沿垂直和水平兩個(gè)方向向外生長(側(cè)向過生長)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法,其特征是側(cè)向過生長過程最早的結(jié)束時(shí)間是等到孔片(23)的另一個(gè)片層(35,37)上的入口(36)或出口(38)要完全被過生長的功能層(35’)的材料蓋住。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種孔片的制造方法??灼识鄬咏Y(jié)構(gòu),突出之處在于,其中制造有一條軸向完全貫通的液體通路,尤其是供燃油流過的通路。此通路由入口(36)、出口(38)和至少一條介于二者之間的連通通道(42)構(gòu)成??灼?23)的片層或功能層(35、37、40)通過電鍍金屬沉積依次逐層得到(多層電鍍技術(shù))。由此制得的孔片特別適用于燃料噴入裝置中的入噴閥門上、涂漆噴嘴、吸入器、噴墨打印機(jī)或冷凍干燥過程中,以完成如飲料等液體的噴出、噴入。
文檔編號(hào)F02M61/00GK1149907SQ96190029
公開日1997年5月14日 申請(qǐng)日期1996年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月29日
發(fā)明者斯特凡·阿恩特, 迪特馬爾·亨, 海因茨·富克斯, 格特弗里德·弗利克, 京特·丹特斯, 吉爾貝特·默爾施, 德特勒夫·諾瓦克, 約爾格·海澤, 貝亞特·沃爾茲, 弗朗克·舍茨 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司