[发明专利]一种机床用长光栅辊压印模具精密电铸加工方法

权利要求书

1.一种机床用长光栅辊压印模具精密电铸加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）辊压印模具基材的制造：选择表面导电的柱状体为辊压印模具基材，即辊子；

2）电铸原模的制作：用提拉法在辊子表面涂覆光刻阻蚀胶，然后用紫外光对辊子进行整周曝光，将掩模板上的栅线图形复型到辊子表面光刻胶上面，接着对辊子进行显影处理，去掉被曝光部分或未被曝光部分的光刻胶，从而形成一个表面均布有光刻胶栅线微结构的辊子模具，它将作为精密电铸原模；

3）精密电铸制作辊压印模具：将表面具有光刻胶栅线微结构的电铸原模作为阴极，装有金属的钛蓝作为阳极，将阴阳极置于电铸液中进行电铸，电铸原模表面光刻胶栅线微结构凹槽中将会沉积形成金属的栅线微结构，最后去除电铸原模表面的光刻胶栅线微结构，保留电铸形成的金属栅线微结构在辊子表面，从而形成用来压印光栅尺的辊压印模具。

2.按照权利要求1所述的一种机床用长光栅辊压印模具精密电铸加工方法，其特征在于，步骤1）中辊压印模具基材为金属铜或殷钢辊子，或者是非金属材料通过沉积金属层来制作导电层而形成的辊子；所述辊子直径为Φ50~200mm；高度为50~200mm，经抛光加工后，其表面粗糙度<50nm,圆柱度<1μm。

3.按照权利要求1所述的一种机床用长光栅辊压印模具精密电铸加工方法，其特征在于，步骤2）中涂覆的光刻阻蚀胶为正性光刻阻蚀胶或负性光刻阻蚀胶；经曝光后的辊子表面光刻胶栅线微结构的周期为500nm~100um，栅线槽的深宽比<1：5。

4.按照权利要求1所述的一种机床用长光栅辊压印模具精密电铸加工方法，其特征在于，步骤3）中阳极钛蓝中的金属为镍或镍钴合金。

5.按照权利要求1所述的一种机床用长光栅辊压印模具精密电铸加工方法，其特征在于，步骤3）中，将装有金属的钛蓝作为阳极环形均布在阴极周围，作为阴极的电铸原模则在环形中央，电铸过程中阴极的电铸原模在伺服电机带动下做周转运动。

6.按照权利要求1所述的一种机床用长光栅辊压印模具精密电铸加工方法，其特征在于，步骤3）中，电铸液采用氨基磺酸盐溶液，硼酸为溶液pH缓冲剂；电铸液温度范围为35~60℃，pH值范围为3~5，电流密度范围为0.5~20A/dm²。

7.按照权利要求1所述的一种机床用长光栅辊压印模具精密电铸加工方法，其特征在于，步骤3）中采用丙酮或酒精去除辊压印模具表面的光刻胶栅线微结构。

8.按照权利要求1所述的一种机床用长光栅辊压印模具精密电铸加工方法，其特征在于，所述加工方法还包括以下步骤：

4）光栅尺胚的制作：选用陶瓷、玻璃、金属钢带或铜带作为光栅尺胚基材，在光栅尺胚基材表面沉积一层金属薄膜；

5）用辊压印模具压印光栅尺：采用辊对辊压印成型方法，将光栅尺胚放置于辊压印模具与支撑辊之间，辊压印过程中，辊压印模具的外圆周与水平运动的光栅尺胚相接触并在光栅尺胚上施加辊压力；辊压印模具回转时外周的线速度与光栅尺胚水平运动速度一致，从而在光栅尺胚上形成均匀的微结构。

9.按照权利要求8所述的一种机床用长光栅辊压印模具精密电铸加工方法，其特征在于，步骤5)中支撑辊通过气缸控制它与辊压印模具间的压力；光栅尺胚基材与辊压印模具做同步平面运动的圆周线速度为0.1~5m/min；辊压印模具辊压压力为0.05-0.4Mpa。