一种微流道电解加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微流道电解加工装置，包括用于喷出电解液的喷头，喷头的喷出端设置有细缝状喷嘴，喷头上连接有用于屏蔽电解液的绝缘模板，绝缘模板与细缝状喷嘴相对的位置设置有微通孔组，微通孔组内微孔的孔径与待加工的微流道宽度匹配。对喷头设计改进设置细缝状喷嘴，令电解液的供给在该细缝的范围内均匀分布，并在喷头上连接具有微通孔组的绝缘模板，通过绝缘模板上的微通孔实现电解液向工件表面的输出，由于绝缘模板本身的封闭性能，能够有效阻止电解液向工件非加工区域的扩散，防止工件表面质量降低；微通孔决定加工成的微流道的宽度，因此可通过采用具有不同孔径的绝缘模板加工不同尺寸的微流道，提高设备的利用率降低成本。

A micro channel electrochemical machining device

The invention discloses a micro-channel electrochemical machining device, which comprises a nozzle for ejecting electrolyte, a slit nozzle arranged at the ejecting end of the nozzle, an insulating template for shielding electrolyte connected to the nozzle, an insulating template relative to the slit nozzle is provided with a group of micro-through holes, and the aperture and diameter of the micro-through holes in the microhole group are connected with the nozzle. The width of the microfluidic to be processed is matched. The design of sprinkler head is improved by setting a slit nozzle, so that the supply of electrolyte is evenly distributed in the range of the slit, and an insulating template with a group of micro-through holes is connected to the sprinkler head. The electrolyte is exported to the surface of the workpiece through the micro-through holes on the insulating template. Because of the sealing performance of the insulating template, the electrolyte can be effectively prevented. The diffusion of electrolyte to the non-machining area of the workpiece prevents the surface quality of the workpiece from deteriorating; the width of the micro-channel is determined by the micro-through hole, so the use of insulating templates with different apertures can be used to process the micro-channel of different sizes to improve the utilization rate of the equipment and reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种微流道电解加工装置
本专利技术涉及电解加工
，更具体地说，涉及一种微流道电解加工装置。
技术介绍
微流道结构是一种典型的精密零部件结构，该结构宽度和深度在数十至数百微米，通常由难加工的钛合金或不锈钢制成，其制造属于典型的Micro/Meso加工任务。具有微流道结构的零部件已广泛应用于能源、电力电子、化工以及航空航天领域的高技术产品中，是决定产品性能、质量的核心部件。近年来，针对金属微流道结构的制造加工提出了多种制造加工方法，目前加工方法主要有激光加工技术，磨料气射流技术，电火花加工技术，电解加工技术等。其中，电解加工是一种利用电化学阳极溶解原理去除材料的特种加工方法，与其他加工方法比较，具有加工范围广，效率高，表面质量好，工具无损耗等突出优点。常见电解加工微流道的方法主要是射流电解加工和成形电极电解加工，然而以上两种较为成熟的电解加工微流道方式都存在一定的缺陷，具体的：在射流电解加工中，微流道的宽度主要由喷嘴内径决定，因此难以实现宽度100μm以下微流道的加工。并且该方法每种喷嘴只能够进行一种宽度的流道加工，设备使用率低，造成设备成本高，此外单条微流道依次加工，加工效率低。成形阴极电解加工微流道过程中，由于流道之间的筋板没有屏蔽，会产生杂散腐蚀，严重影响表面质量。此外，由于微流道结构长宽比大，加工过程中电解液需流经整个加工区，电解加工的产物、气泡及焦耳热沿程积累，导致电解液电导率沿流程呈显著的非线性变化，造成材料溶解不均匀，严重影响加工过程稳定性和加工精度。综上所述，如何有效地解决目前采用电解法加工微流道技术不成熟，容易造成设备成本高、效率低或是产品精度差、合格率低等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种微流道电解加工装置，该微流道电解加工装置的结构设计可以有效地解决目前采用电解法加工微流道技术不成熟，容易造成设备成本高、效率低或是产品精度差、合格率低等的技术问题。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种微流道电解加工装置，包括用于喷出电解液的喷头，所述喷头的喷出端设置有细缝状喷嘴，所述喷头上连接有用于屏蔽电解液的绝缘模板，所述绝缘模板与所述细缝状喷嘴相对的位置设置有微通孔组，所述微通孔组内微孔的孔径与待加工的微流道宽度匹配。优选的，上述微流道电解加工装置中，所述喷头的喷出端呈U型弧面状，所述细缝状喷嘴设置于其U型弧面的顶端；所述绝缘模板贴合所述U型弧面连接固定，所述绝缘模板上的微通孔组位置用于贴合工件表面喷出。优选的，上述微流道电解加工装置中，所述微通孔组的排布方向与所述细缝状喷组的长度方向一致。优选的，上述微流道电解加工装置中，所述绝缘模板具体为柔性薄板，其两端分别与所述喷头喷出端的两端可拆贴合固定。优选的，上述微流道电解加工装置中，所述喷头连接有压力供液泵，用于向所述喷头内输出预设压力的电解液。优选的，上述微流道电解加工装置中，所述微流道电解加工装置还包括电源模块，所述电源模块的正极用于连接待加工工件，电源模块的负极用于连接所述喷头。优选的，上述微流道电解加工装置中，所述喷头的喷出端的U型弧面的半径范围是5mm-10mm，包括端点值；所述细缝状喷嘴的宽度范围是0.5mm-3mm，包括端点值。优选的，上述微流道电解加工装置中，所述微通孔组具体为孔径为20μm-500μm，包括端点值的单排通孔阵列。优选的，上述微流道电解加工装置中，所述微流道电解加工装置还包括位移装置，所述位移装置用于与所述喷头或待加工工件连接固定，用于驱动喷头与待加工工件之间平移运动。本专利技术提供的微流道电解加工装置，包括用于喷出电解液的喷头，所述喷头的喷出端设置有细缝状喷嘴，所述喷头上连接有用于屏蔽电解液的绝缘模板，所述绝缘模板与所述细缝状喷嘴相对的位置设置有微通孔组，所述微通孔组内微孔的孔径与待加工的微流道宽度匹配。这种微流道电解加工装置基本原理可参考射流电解加工的原理，因此能够避免成形阴极电解加工时造成成品质量差的问题；其对喷头设计加以改进，其喷头设置细缝状喷嘴，令电解液的供给在该细缝的范围内均匀分布，并在喷头上连接具有微通孔组的绝缘模板，通过绝缘模板上的微通孔实现电解液向工件表面的输出，由于绝缘模板本身的封闭性能，能够有效阻止电解液向工件非加工区域的扩散，防止工件表面质量降低；此外由绝缘模板上的微通孔决定喷出电解液的覆盖面积以决定加工成的微流道的宽度，因此可通过采用具有不同孔径的绝缘模板即可加工不同尺寸的微流道，提高设备的利用率降低成本，且由于微通孔组包括多个微通孔，因此可以减少在工件上加工多个并列微流道时的加工次数，提高加工效率。综上所述本专利技术提供的这种微流道电解加工装置有效地解决了目前采用电解法加工微流道技术不成熟，容易造成设备成本高、效率低或是产品精度差、合格率低等的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的微流道电解加工装置的工作原理示意图；图2为本专利技术实施例提供的微流道电解加工装置的内部结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的微流道电解加工装置的喷头的结构示意图。附图中标记如下：喷头1、绝缘模板2、微通孔组3、电解液4、微流道5、电源模块6、细缝状喷嘴7。具体实施方式本专利技术实施例公开了一种微流道电解加工装置，以解决目前采用电解法加工微流道技术不成熟，容易造成设备成本高、效率低或是产品精度差、合格率低等的技术问题。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-图3，图1为本专利技术实施例提供的微流道电解加工装置的工作原理示意图；图2为本专利技术实施例提供的微流道电解加工装置的内部结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的微流道电解加工装置的喷头的结构示意图。本专利技术的实施例提供的微流道电解加工装置，包括用于喷出电解液4的喷头1，所述喷头1的喷出端设置有细缝状喷嘴7，所述喷头1上连接有用于屏蔽电解液的绝缘模板2，所述绝缘模板2与所述细缝状喷嘴7相对的位置设置有微通孔组3，所述微通孔组3内微孔的孔径与待加工的微流道5宽度匹配。其中需要说明的是，在现有技术的射流电解加工中，微流道的宽度主要由喷嘴内径决定，目前最小的喷嘴直径为100μm，若喷嘴过小会使喷出的电解液发生雾化，导致无法加工。因此该方法难以实现宽度100μm以下微流道的加工。并且该方法只能单条微流道依次加工，加工效率低。对于现有技术中另一种成形阴极电解加工微流道过程中，由于流道之间的筋板没有屏蔽，会产生杂散腐蚀，严重影响表面质量。此外，由于微流道结构长宽比大，加工过程中电解液需流经整个加工区，电解加工的产物、气泡及焦耳热沿程积累，导致电解液电导率沿流程呈显著的非线性变化，造成材料溶解不均匀，严重影响加工过程稳定性和加工精度。本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流道电解加工装置，其特征在于，包括用于喷出电解液的喷头，所述喷头的喷出端设置有细缝状喷嘴，所述喷头上连接有用于屏蔽电解液的绝缘模板，所述绝缘模板与所述细缝状喷嘴相对的位置设置有微通孔组，所述微通孔组内微孔的孔径与待加工的微流道宽度匹配。

【技术特征摘要】
1.一种微流道电解加工装置，其特征在于，包括用于喷出电解液的喷头，所述喷头的喷出端设置有细缝状喷嘴，所述喷头上连接有用于屏蔽电解液的绝缘模板，所述绝缘模板与所述细缝状喷嘴相对的位置设置有微通孔组，所述微通孔组内微孔的孔径与待加工的微流道宽度匹配。2.根据权利要求1所述的微流道电解加工装置，其特征在于，所述喷头的喷出端呈U型弧面状，所述细缝状喷嘴设置于其U型弧面的顶端；所述绝缘模板贴合所述U型弧面连接固定，所述绝缘模板上的微通孔组位置用于贴合工件表面喷出。3.根据权利要求2所述的微流道电解加工装置，其特征在于，所述微通孔组的排布方向与所述细缝状喷组的长度方向一致。4.根据权利要求3所述的微流道电解加工装置，其特征在于，所述绝缘模板具体为柔性薄板，其两端分别与所述喷头喷出端的两端可拆贴合固定。5.根据权利要求4所述的微流道电解加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓磊，董邦彦，张传运，郭钟宁，张永俊，罗红平，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44