控制电化学剥离过程的系统和方法技术方案

技术编号:11159521 阅读:83 留言:0更新日期:2015-03-18 15:24
本发明专利技术揭示一种电化学剥离方法,其包括如下步骤:从电源施加电流至可导电的待加工工件,其中该施加的电流被设置成选择性地剥离依附于该可导电的待加工工件的至少一部分涂层;接收代表从该电源流向该可导电的加工工件的实际电流的多个测量电流值,该多个测量电流值构成电流-时间变化曲线;至少根据该多个测量电流值识别出该电流-时间变化曲线上的交叉点,其中,该交叉点定义电化学剥离过程的第一剥离时间;至少基于该识别的交叉点以及预设的常数计算期望的总剥离时间,其中,该预设的常数定义该涂层的剥离深度,以及在判断出已经达到该计算的总剥离时间时,停止或暂停从该电流提供电流至该待加工工件。本发明专利技术还揭示一种电化学剥离系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开的实施方式涉及电化学剥离(electrochemical stripping)过程控制 系统和方法,特别涉及一种自动终止或者暂停电化学剥离过程的系统和方法。
技术介绍
电化学剥离技术可以被用来选择性地将待加工工件(例如,涡轮叶片)上所形成的 涂层(例如,铝化合物型合金)剥离或者移除。通常,电化学剥离过程包括如下步骤:将待加 工工件浸没于溶液中,通过溶液在该待加工工件和电极之间导通电流,使得该待加工工件 上的涂层可以在电化学反应下被剥离或者移除。传统上,为了避免电化学反应程度不够而 造成涂层的不完全剥离,或者过度的电化学反应而造成基底金属的不当剥离,在加工的过 程中,一种做法是不时地将该待加工工件从溶液中取出来,通过焰色反应来观察涂层的剥 离深度或者剥离程度。然而,反复地从溶液中取放加工工件比较不方便,需要许多的人工操 作,并且会造成电化学剥离过程加工周期的延长。 因此,需要提供改进的系统和方法来更好地控制该电化学剥离过程。
技术实现思路
有鉴于上文提及之技术问题或者技术需求,本专利技术的一个方面在于提供一种电化 学剥离方法,该方法至少包括如下步骤:从电源施加电流至可导电的待加工工件,其中该施 加的电流被设置成选择性地剥离依附于该可导电的待加工工件的至少一部分涂层;接收代 表从该电源流向该可导电的加工工件的实际电流的多个测量电流值,该多个测量电流值构 成电流-时间变化曲线;至少根据该多个测量电流值识别出该电流-时间变化曲线上的交 叉点,其中,该交叉点定义电化学剥离过程的第一剥离时间;至少基于该识别的交叉点以及 预设的常数计算期望的总剥离时间,其中,该预设的常数定义该涂层的剥离深度,以及在判 断出已经达到该计算的总剥离时间时,停止或者暂停从该电源提供电流至该待加工工件。 在提供的电化学剥离方法中,其中,识别该交叉点的步骤包括如下子步骤:至少根 据该多个测量的电流值计算微分电流值;判断该微分电流值是否小于零;经判断该微分电 流值小于零时,至少根据测量的电流值计算平均电流值;将该计算的平均电流值与相对应 的测量电流值相减;以及当该计算的平均电流值与相对应的测量电流值之间的差值等于零 时,识别出该电流-时间变化曲线上的交叉点。 在提供的电化学剥离方法中,其中,该预设的常数大于0小于1。 在提供的电化学剥离方法中,其中,该预设的常数在0. 05和0. 1之间。 在提供的电化学剥离方法中,其中,计算该期望的总剥离时间的步骤包括如下子 步骤:至少根据该识别的交叉点以及预设的时间常数识别出期望的终止点,其中,该期望的 终止点和该交叉点定义该电化学剥离过程的第二剥离时间;以及将该第一剥离时间和该第 二剥离时间相加,以得到该期望的总剥离时间。 在提供的电化学剥离方法中,该方法还包括如下步骤:至少根据该测量的多个电 流值计算与该电化学剥离过程相关的电荷量;判断该计算的电荷量是否满足预设的电荷 量;以及经判断该计算的电荷量满足该预设的电荷量时,停止或者暂停将该电源提供的电 流施加至该可导电的待加工工件。 本专利技术的另一个方面在于提供一种系统,该系统被配置成选择性地将基底的至少 一部分涂层剥离。该系统包括:电源和控制器。该电源与该基底以及电极可导电地连接,该 电源被配置成施加电流至该基底,以在该基底和电极之间建立电场。该控制器包括交叉点 识别单元,总剥离时间计算单元以及剥离过程控制单元。该交叉点识别单元被配置成至少 根据多个测量的电流值识别出电流-时间变化曲线上的交叉点,其中该交叉点定义电化学 剥离过程的第一剥离时间。该总剥离时间计算单元被配置成至少根据该识别出的交叉点以 及预设的时间常数计算出期望的总剥离时间,其中该预设的时间常数与该涂层的剥离深度 有关。该剥离过程控制单元被配置成在该电化学剥离过程实际进行的时间达到该期望的总 剥离时间时,停止或者暂停提供电流。 在提供的系统中,该系统还包括电连接在该电源和该基底之间的开关。该开关被 配置成在该期望的总剥离时间到达时,根据该控制器发送的第一控制信号而被关断,该开 关还被配置成在该期望的总剥离时间未到达时,根据该控制器发送的第二控制信号而被开 通。 在提供的系统中,该基底为涡轮叶片的至少一部分。 在提供的系统中,该涂层包括铝化合物型合金或者钼铝化合物。 在提供的系统中,该系统还包括滤波单元,该滤波单元被配置成滤除包含在测量 的电流信号中的噪声信号。 在提供的系统中,该控制器还包括:微分电流计算单元,平均电流计算单元以及求 和单元。该微分电流计算单元被配置成至少根据该多个测量的电流值计算微分电流值。该 平均电流计算单元被配置成在该计算的微分电流值小于零时,至少根据该多个测量的电流 值计算平均电流值。该求和单元被配置成将该计算的平均电流值与对应的测量电流值相 减,以得到电流差值。其中,该交叉点识别单元被配置成在该电流差值等于零时识别出该电 流-时间变化曲线上的交叉点。 在提供的系统中,该控制器还包括电量计算单元。该电量计算单元被配置成至少 根据该多个测量的电流值计算出与该电化学剥离过程相关的总电荷量。其中,该剥离过程 控制单元还被配置成在该计算的总电流量达到预设的电荷量时,停止或者暂停从该电源提 供电流给该基底。 在提供的系统中,该预设的常数在0. 05和0. 1之间。 本专利技术的再一个方面在于提供一种电化学剥离系统,该电化学剥离系统至少包括 如下步骤:从电源施加电流至可导电的待加工工件的模块,其中该施加的电流被设置成选 择性地剥离依附于该可导电的待加工工件的至少一部分涂层;接收代表从该电源流向该可 导电的加工工件的实际电流的多个测量电流值的模块,该多个测量电流值构成电流-时间 变化曲线;至少根据该多个测量电流值识别出该电流-时间变化曲线上的交叉点模块,其 中,该交叉点定义电化学剥离过程的第一剥离时间;至少基于该识别的交叉点以及预设的 常数计算期望的总剥离时间的模块,其中,该预设的常数定义该涂层的剥离深度,以及在判 断出已经达到该计算的总剥离时间时,停止从该电流提供电流至该待加工工件的模块。 本专利技术的再一个方面在于提供一种非暂态电脑可读存储介质,该存储介质存储有 多个指令,该多个指令被至少一个处理器处理,以执行如下动作:接收代表从电源流向可 导电的加工工件的实际电流的多个测量电流值,该多个测量电流值构成电流-时间变化曲 线;至少根据该多个测量电流值识别出该电流-时间变化曲线上的交叉点,其中,该交叉点 定义电化学剥离过程的第一剥离时间;至少基于该识别的交叉点以及预设的常数计算期望 的总剥离时间,其中,该预设的常数定义该涂层的剥离深度,以及在判断出已经达到该计算 的总剥离时间时,停止从该电流提供电流至该待加工工件。 在提供的非暂态电脑可读存储介质中,该存储介质存储还存储多个指令,该多个 指令被该至少一个处理器,以执行如下动作:至少根据该多个测量的电流值计算微分电流 值;判断该微分电流值是否小于零;经判断该微分电流值小于零时,至少根据测量的电流 值计算平均电流值;将该计算的平均电流值与相对应的测量电流值相减;以及当该计算的 平均电流值与相对应的测量电流值之间的差值等于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学剥离方法,其特征在于:该方法至少包括如下步骤:从电源施加电流至可导电的待加工工件,其中该施加的电流被设置成选择性地剥离依附于该可导电的待加工工件的至少一部分涂层;接收代表从该电源流向该可导电的加工工件的实际电流的多个测量电流值,该多个测量电流值构成电流‑时间变化曲线;至少根据该多个测量电流值识别出该电流‑时间变化曲线上的交叉点,其中,该交叉点定义电化学剥离过程的第一剥离时间;至少基于该识别的交叉点以及预设的常数计算期望的总剥离时间,其中,该预设的常数定义该涂层的剥离深度;以及在判断出已经达到该计算的总剥离时间时,停止或者暂停从该电源提供电流至该待加工工件。

【技术特征摘要】
1. 一种电化学剥离方法,其特征在于:该方法至少包括如下步骤: 从电源施加电流至可导电的待加工工件,其中该施加的电流被设置成选择性地剥离依 附于该可导电的待加工工件的至少一部分涂层; 接收代表从该电源流向该可导电的加工工件的实际电流的多个测量电流值,该多个测 量电流值构成电流-时间变化曲线; 至少根据该多个测量电流值识别出该电流-时间变化曲线上的交叉点,其中,该交叉 点定义电化学剥离过程的第一剥离时间; 至少基于该识别的交叉点以及预设的常数计算期望的总剥离时间,其中,该预设的常 数定义该涂层的剥离深度;以及 在判断出已经达到该计算的总剥离时间时,停止或者暂停从该电源提供电流至该待加 工工件。2. 如权利要求1所述的电化学剥离方法,其特征在于:其中,识别该交叉点的步骤包括 如下子步骤: 至少根据该多个测量的电流值计算微分电流值; 判断该微分电流值是否小于零; 经判断该微分电流值小于零时,至少根据测量的电流值计算平均电流值; 将该计算的平均电流值与相对应的测量电流值相减;以及 当该计算的平均电流值与相对应的测量电流值之间的差值等于零时,识别出该电 流-时间变化曲线上的交叉点。3. 如权利要求1所述的电化学剥离方法,其特征在于:该预设的常数在0. 05和0. 1之 间。4. 如权利要求1所述的电化学剥离方法,其特征在于:计算该期望的总剥离时间的步 骤包括如下子步骤: 至少根据该识别的交叉点以及预设的时间常数识别出期望的终止点,其中,该期望的 终止点和该交叉点定义该电化学剥离过程的第二剥离时间;以及 将该第一剥离时间和该第二剥离时间相加,以得到该期望的总剥离时间。5. 如权利要求1所述的电化学剥离方法,其特征在于:该方法还包括如下步骤: 至少根据该测量的多个电流值计算与该电化学剥离过程相关的电荷量; 判断该计算的电荷量是否满足预设的电荷量;以及 经判断该计算的电荷量满足该预设的电荷量时,停止或者暂停将该电源提供的电流施 加至该可导电的待加工工件。6. -种系统,该...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡登基李鹏徐文龙武颖娜LB库尔小罗伯特G齐默尔曼TE曼特可夫斯基MK梅耶
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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