一种基于近场电纺直写技术的光栅尺制造方法

摘要

本发明是一种基于近场电纺直写技术的光栅尺制造装置及其方法。光栅尺制造装置包括有XY平面运动平台（1）、Z轴运动导轨（2）、纺丝喷针（3）、注射器（4）、注射泵（5）、高压电源（6）、高压电源控制器（7）、注射泵控制器（8）、Z轴运动控制器（9）、XY运动平台控制器（10）、电纺控制器（11）、微电流检测器（12），光栅尺制造装置能够根据想要刻画光栅栅距，自动调节电纺参数。本发明光栅尺制造方法包括以下步骤：16）清洗玻璃片并在玻璃片上镀上一层均匀铬膜；17）通过电纺的方法按照想要刻的光栅排列在镀铬玻璃片上有序电纺直写聚合物覆盖线；18）将玻璃片放入化学溶剂中定形和腐蚀；19）清除电纺覆盖物。本发明用电纺直写的方法取代了传统光栅尺制造中光刻的过程，可以加工制造出精度非常高的光栅尺。

主权项

一种基于近场电纺直写技术的光栅尺制造方法，光栅尺制造方法所用光栅尺制造装置包括有XY平面运动平台（1）、Z轴运动导轨（2）、纺丝喷针（3）、注射器（4）、注射泵（5）、高压电源（6）、高压电源控制器（7）、注射泵控制器（8）、Z轴运动控制器（9）、XY运动平台控制器（10）、电纺控制器（11）、微电流检测器（12）,其中XY平面运动平台（1）用于固定镀铬玻璃片，并提供XY平面方向的相对运动；Z轴运动导轨（2）用于提供Z方向的距离控制；用于实施电纺的纺丝喷针（3）装设在用于为电纺提供聚合物材料的注射器（4）的下端，用于为注射器（4）提供推力的注射泵（5）装设在注射器（4）的上端，注射泵（5）与注射泵控制器（8）连接，注射泵控制器（8）用于控制注射泵（5）的工作状态；高压电源（6）用于为纺丝喷针（3）提供电压，且高压电源（6）与高压电源控制器（7）连接，高压电源控制器（7）用于控制高压电源（6）的工作状态；用于控制Z轴运动导轨（2）的运动状态的Z轴运动控制器（9）与Z轴运动导轨（2）的驱动装置连接；用于控制XY平面运动平台（1）的工作状态的XY运动平台控制器（10）与XY平面运动平台（1）的驱动装置连接；用于检测电纺电流参数的微电流检测器（12）装设在XY平面运动平台（1）的旁侧，微电流检测器（12）将检测的电纺电流参数反馈给用于确定电纺状态并调节电纺参数的电纺控制器（11），高压电源控制器（7）、注射泵控制器（8）、Z轴运动控制器（9）、XY运动平台控制器（10）与电纺控制器（11）连接，电纺控制器（11）用于协调高压电源控制器（7）、注射泵控制器（8）、Z轴运动控制器（9）、XY运动平台控制器（10）的控制状态，其特征在于光栅尺制造方法包括如下步骤：16）制作尺坯：在玻璃面板（13）上镀上一层铬膜（14），预处理完成镀铬玻璃片的制造，镀铬玻璃片即为光栅尺坯；17）电纺覆盖物：在镀铬玻璃片的镀铬表面用电纺的方法，在铬膜（14）表面形成非溶于腐蚀化学试剂聚合物覆盖物（15）；18）化学腐蚀铬膜：即将表面覆盖有聚合物覆盖物（15）的镀铬玻璃片放入化学溶剂中定型和腐蚀，得到化学腐蚀后的表面有聚合物覆盖物（15）的镀铬玻璃片；19）清除电纺覆盖物：将腐蚀后的镀铬玻璃片表面聚合物清理干净，并切成指定尺寸大小，即完成基于近场电纺直写技术的光栅尺制造。