一种液中放电沉积系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种液中放电沉积系统及其使用方法，与现有技术不同之处在于，可根据不同类型的工具电极来调整所述可控电源输出的所述脉冲电流的峰值大小。这样可以保证所述可控电源输出的脉冲电流与工作的工具电极相匹配，可以保证改性层的性能最佳。并且，只需一个可控电源就可满足各种不同类型的工具电极的需求，降低了成本。另外，还进一步给出了与碳化钨电极匹配的最佳峰值电流大小。

A discharge deposition system in liquid and its application

【技术实现步骤摘要】
一种液中放电沉积系统及其使用方法
本专利技术属于电火花加工
，尤其是涉及一种液中放电沉积系统及其使用方法。
技术介绍
电火花加工(ElectricalDischargeMachining，EDM)是通过工具电极和工件间的火花放电产生局部高温、高压来蚀除工件材料的，具有加工不受材料强度、硬度限制，加工时工件和工具电极无宏观作用力等优点。因此，现如今电火花加工技术已经是机械制造技术中的一个重要部分。电火花加工技术在模具制造业、航空航天、仪器仪表等等诸如此类的行业中的地位愈发重要，已经成为现代工业生产中必不可少的关键技术。目前电火花加工机床已经在大小工厂车间中相当的普及，因此只要能够合理的利用普通电火花机床，以合适的导电材料作为工具电极利用液中放电沉积的方式对工件进行表面处理，直接形成具备凹凸形貌且性能优异的改性层，简化了传统技术中先毛化再镀铬的工艺，这必将会成为一种极具应用前景和经济价值的工艺方法。液中放电沉积方法与传统的电火花加工技术、气/液相沉积法等技术相比具有如下优点：工件在常温下进行处理，不会产生热变形的问题，还易于实现工件局部的表面处理，和传统的表面改性技术相比，液中放电沉积技术的处理速度快。而在液中放电沉积技术中，工具电极是极其重要的关键技术，目前工具电极大致可分为三类：金属粉末压结体工具电极、金属碳化物粉末压结体工具电极以及金属碳化物粉末烧结体工具电极几种形式。这三种形式的工具电极根据其具体材料构成还可进一步细分出很多种类型，不同类型的工具电极在相同的脉冲电流下在工件表面产生的改性层的性能各不相同。<br>现有技术中，一般在选用各个工具电极时，会选择其对应的专用电源，或者不同的工具电极共用同一个电源。由于工具电极材料的脱落及熔融均是在脉宽阶段完成的，如果脉冲电源的脉冲放电能量达不到对应工具电极的要求，那么在一次脉冲放电过程中脱落的工具电极材料可能会来不及充分熔融下次脉冲放电就又开始，周而复始就会在工件表面堆积大量来不及熔融的工具电极材料，造成放电加工不稳定，会出现短路、拉弧的现象，影响了沉积效果。目前对于各种不同类型的工具电极的工作电源研究很少，仅有的一些研究还是限于一些特定结构工具电极的工作电源的研究，例如像对碳化钛粉末烧结体工具电极的专用电源，这种电源换到其它类型的工具电极上不一定适用。因此，需要提出一种可以适用不同类型的工具电极的液中放电沉积系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液中放电沉积系统及其使用方法，用于解决现有技术中存在电源与工具电极不匹配导致影响沉积效果的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提出一种液中放电沉积系统，包括可控电源、工具电极、数据处理芯片以及参数获取装置；所述可控电源、所述工具电极以及所述参数获取装置均与所述数据处理芯片连接；所述可控电源用于给所述工具电极提供脉冲电流，所述工具电极用于对工件进行表面处理以在所述工件表面形成改性层，所述参数获取装置用于获取所述改性层的性能参数；所述数据处理芯片用于根据所述性能参数调整所述可控电源输出的所述脉冲电流的峰值大小。可选的，所述工具电极为碳化钨电极。可选的，所述脉冲电流的峰值大小范围为4A-12A。可选的，所述脉冲电流的峰值大小为4A。可选的，所述脉冲电流的峰值大小为8A。可选的，所述参数获取装置包括粗糙度测量装置、硬度测量装置以及厚度测量装置，所述性能参数包括所述改性层的粗糙度参数、硬度参数以及厚度参数；所述粗糙度测量装置、所述硬度测量装置以及所述厚度测量装置均与所述数据处理芯片连接；所述粗糙度测量装置用于测量所述改性层的粗糙度参数，所述硬度测量装置用于测量所述改性层的硬度参数，所述厚度测量装置用于测量所述改性层的厚度参数；所述数据处理芯片用于根据所述粗糙度参数、所述硬度参数以及所述厚度参数调整所述可控电源输出的所述脉冲电流的峰值大小。可选的，所述粗糙度测量装置为粗糙度仪，所述硬度测量装置为硬度计，所述厚度测量装置包括测量架以及千分尺。本专利技术的第二方面提出一种液中放电沉积系统的使用方法，利用上述特征描述中任一项所述的液中放电沉积系统。可选的，所述使用方法包括：S1：对工件进行表面处理，并所述工件表面形成改性层；S2：获取所述改性层的性能参数；S3：若所述性能参数与参数阈值不相等，则调整所述脉冲电流的峰值大小，并返回S1。可选的，所述S3中按照下列方法调整所述脉冲电流的峰值大小：若增大所述脉冲电流的峰值时，所述性能参数的变化趋势是远离所述参数阈值，则减小所述脉冲电流的峰值；若所述增大所述脉冲电流的峰值时，所述性能参数的变化趋势是接近所述参数阈值，则继续增大所述脉冲电流的峰值；若减小所述脉冲电流的峰值时，所述性能参数的变化趋势是远离所述参数阈值，则增大所述脉冲电流的峰值；若减小所述脉冲电流的峰值时，所述性能参数的变化趋势是接近所述参数阈值，则继续减小所述脉冲电流的峰值。本专利技术提出一种液中放电沉积系统及其使用方法，与现有技术不同之处在于，可根据不同类型的工具电极来调整所述可控电源输出的所述脉冲电流的峰值大小。这样可以保证所述可控电源输出的脉冲电流与工作的工具电极相匹配，可以保证改性层的性能最佳。并且，只需一个可控电源就可满足各种不同类型的工具电极的需求，降低了成本。另外，还进一步给出了与碳化钨电极匹配的最佳峰值电流大小。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种液中放电沉积系统的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例提供的一种液中放电沉积系统的使用方法流程示意图；图3为试样钢硬度分布图；图4为碳化钨改性层和铬电镀层扫描电镜图；图5为碳化钨改性层、铬电镀层和试样钢硬度对比图；其中，图1中：100-可控电源，200-工具电极，300-数据处理芯片，400-参数获取装置，4001-粗糙度测量装置，4002-硬度测量装置，4003厚度测量装置，500-工件。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。如图1所示，本专利技术实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液中放电沉积系统，其特征在于，包括可控电源、工具电极、数据处理芯片以及参数获取装置；/n所述可控电源、所述工具电极以及所述参数获取装置均与所述数据处理芯片连接；/n所述可控电源用于给所述工具电极提供脉冲电流，所述工具电极用于对工件进行表面处理以在所述工件表面形成改性层，所述参数获取装置用于获取所述改性层的性能参数；/n所述数据处理芯片用于根据所述性能参数调整所述可控电源输出的所述脉冲电流的峰值大小。/n

【技术特征摘要】
1.一种液中放电沉积系统，其特征在于，包括可控电源、工具电极、数据处理芯片以及参数获取装置；
所述可控电源、所述工具电极以及所述参数获取装置均与所述数据处理芯片连接；
所述可控电源用于给所述工具电极提供脉冲电流，所述工具电极用于对工件进行表面处理以在所述工件表面形成改性层，所述参数获取装置用于获取所述改性层的性能参数；
所述数据处理芯片用于根据所述性能参数调整所述可控电源输出的所述脉冲电流的峰值大小。


2.如权利要求1所述的一种液中放电沉积系统，其特征在于，所述工具电极为碳化钨电极。


3.如权利要求2所述的一种液中放电沉积系统，其特征在于，所述脉冲电流的峰值大小范围为4A-12A。


4.如权利要求2所述的一种液中放电沉积系统，其特征在于，所述脉冲电流的峰值大小为4A。


5.如权利要求2所述的一种液中放电沉积系统，其特征在于，所述脉冲电流的峰值大小为8A。


6.如权利要求1所述的一种液中放电沉积系统，其特征在于，所述参数获取装置包括粗糙度测量装置、硬度测量装置以及厚度测量装置，所述性能参数包括所述改性层的粗糙度参数、硬度参数以及厚度参数；
所述粗糙度测量装置、所述硬度测量装置以及所述厚度测量装置均与所述数据处理芯片连接；
所述粗糙度测量装置用于测量所述改性层的粗糙度参数，所述硬度测量装置用于测量所述改性层的硬度参数，所述厚度测量装置用于测量所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晓辉，何星，
申请(专利权)人：上海江南轧辊有限公司，上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31