【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电化学加工系统及方法,尤其涉及一种用于三维金属微结构电化学加工的系统及方法。
技术介绍
电沉积是一种基于电化学沉积原理实施金属层/件制备的特种工艺技术,在工业领域有十分广泛的应用。射流电沉积是一种特殊形式的电沉积工艺。它是将含有金属离子的电解液以高速射流的形式,进行区域选择性电沉积的加工技术。射流电沉积技术具有沉积速度快、操作自由度大等工艺优势,在某些应用领域受到关注与重视,尤其在三维金属件快速制造领域。但射流电沉积技术由于自身固有的特性,使得它不可避免地存在沉积区域电场和流场分布不均现象,导致沉积层普遍出现厚度分布不均匀、表面凹凸不平、积瘤和毛刺等问题。常用的解决方法是反复中断电沉积过程,采用二次加工的方法,通过机械加工去除表面积瘤和毛刺,抛光后进行二次沉积来维持电沉积的持续进行。为了克服以上缺点,专利号为CN101994137A的专利技术专利也公布了一种回转体零件的高速射流喷射电铸加工方法及装置。该专利通过磨削的方法来在线去除射流电沉积过程中所产生的积瘤和毛刺等缺陷,在一定程度上提高了射流电沉积的加工精度。但该专利所涉及的方法与装置对于非回转体零件和微细金属零件的加工,其适用性面临巨大挑战。因此,本专利技术提出一种针对三维金属微结构精密加工的新的电化学加工系统与方法。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术的目的是针对现有的射流电沉积方法难以连续加工出表面平整、组织致密、精度高的三维金属 ...
【技术保护点】
一种电化学加工三维金属微结构的系统,其特征在于:它包括电沉积子系统、电解子系统、导电基底(1)和电解液层(15),所述的电沉积子系统包括喷头(3)和电沉积电源(4),所述的电沉积电源(4)的负极与导电基底(1)连接,所述的电沉积电源(4)的正极与喷头(3)连接,所述的喷头(3)与所述的导电基底(1)正对设置,所述的电解子系统包括阴极(10)和电解加工电源(11),所述的阴极(10)包括横梁阴极(7)、左侧阴极(8)和右侧阴极(13),所述的左侧阴极(8)和右侧阴极(13)设置在横梁阴极(7)上,所述的阴极(10)与导电基底(1)正对设置,所述的左侧阴极(8)的内侧面(12)与右侧阴极(13)的内侧面(14)平行并均与横梁阴极(7)垂直,所述的电解加工电源(11)的正极与导电基底(1)连接,所述的电解加工电源(11)的负极与阴极(10)连接,所述的电解液层(15)覆盖在导电基底(1)上。
【技术特征摘要】
1.一种电化学加工三维金属微结构的系统,其特征在于:它包括电沉积子系统、电解子
系统、导电基底(1)和电解液层(15),所述的电沉积子系统包括喷头(3)和电沉积电源(4),
所述的电沉积电源(4)的负极与导电基底(1)连接,所述的电沉积电源(4)的正极与喷头(3)
连接,所述的喷头(3)与所述的导电基底(1)正对设置,所述的电解子系统包括阴极(10)和
电解加工电源(11),所述的阴极(10)包括横梁阴极(7)、左侧阴极(8)和右侧阴极(13),所述
的左侧阴极(8)和右侧阴极(13)设置在横梁阴极(7)上,所述的阴极(10)与导电基底(1)正
对设置,所述的左侧阴极(8)的内侧面(12)与右侧阴极(13)的内侧面(14)平行并均与横梁
阴极(7)垂直,所述的电解加工电源(11)的正极与导电基底(1)连接,所述的电解加工电源
(11)的负极与阴极(10)连接,所述的电解液层(15)覆盖在导电基底(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种电化学加工三维金属微结构的系统,其特征在于:所述的
电沉积子系统还包括喷头座(5),所述的喷头(3)同轴固定在喷头座(5)上且喷头座(5)电绝
缘。
3.根据权利要求2所述的一种电化学加工三维金属微结构的系统,其特征在于:所述的
横梁阴极(7)可移动地设置在喷头座(5)上。
4.根据权利要求1所述的一种电化学加工三维金属微结构的系统,其特征在于:所述的
左侧阴极(8)和右侧阴极(13)之间的距离可调。
5.根据权利要求1或4所述的一种电化学加工三维金属微结构的系统,其特征在于:所
述的横梁阴极(7)下表面为平面,且横梁阴极(7)上设置有偶数个安装孔(9),所述的安装孔
(9)以横梁阴极(7)的中心对称设置,所述的左侧阴极(8)和右侧阴极(13)安装在不同的安
装孔(9)内。
6.根据权利要求1所述的一种电化学加工三维金属微结构的系统,其特征在于:所述的
左侧阴极(8)和右侧阴极(13)垂直地设置于所述的横梁阴...
【专利技术属性】
技术研发人员:张新民,李欣潮,明平美,张晓东,秦歌,陈月涛,赵云龙,张艳华,赵晨昊,
申请(专利权)人:河南理工大学,
类型:发明
国别省市:河南;41
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