滚压印圆柱母光栅的微刻划制造

作     者：徐宗伟 李龚浩 兀伟 邢晓东 李万里 刘红忠 陈明 

作者机构：精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学)天津300072 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710054 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 

出 版 物：《纳米技术与精密工程》 (Nanotechnology and Precision Engineering)

年 卷 期：2013年第11卷第6期

页      面：473-478页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0811[工学-控制科学与工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50935001 51275559) 工信部科技重大专项资助项目(2011ZX04014-071) 

主　　题：微纳制造 纳米压印 微刻划 母光栅 

摘      要：精密长光栅作为高档数控机床中的核心部件,其制造能力和精度直接决定高精密机床的制造水平.本文对纳米滚压印技术制造长光栅中的核心部件——圆柱母光栅的制造开展研究,建立了高精度的母光栅刻划制造平台,保证了母光栅制造的精度要求;分析了微尺度毛刺的形成机理和抑制方法,对母光栅材料选择及微尺度刻划工艺参数进行了优化,实现了直径110 mm,周期分别为20μm、10μm和4μm整圈圆柱母光栅的高精度微刻划制造.母光栅刻划总条数为数万条,4μm周期母光栅连续刻划时间超过62 h,最终实现母光栅的首尾拼接误差控制小于300 nm.另外,针对滚压印加工中的填充问题,利用聚焦离子束(FIB)技术制备了V形、梯形等形状金刚石刀具,获得了良好的光栅压印结果.