一种光致变形智能电极及其电化学加工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光致变形智能电极，包括本体，所述本体的形状为柱形，所述本体由导电的光致变形材料制成。相应地，本实用新型专利技术还公开了一种光致变形智能电极的电化学加工装置。本实用新型专利技术的光致变形智能电极可以制作成几个微米大小级别的高精度电极。

【技术实现步骤摘要】
一种光致变形智能电极及其电化学加工装置
本技术涉及微细电极
，尤其涉及一种光致变形智能电极及其电化学加工装置。
技术介绍
微细加工在精密模具、航天航空、精密仪器、生物医疗等众多领域具有广泛的应用。目前发展的许多微细加工方法，如微细电火花加工、微细电化学加工、微细超声加工等，都需要使用微细电极来实现对微结构的加工。为了保证微细加工的尺寸和精度，对所使用的微细电极的尺寸、形状、位置精度和表面质量等都要严格的要求。微细电极的制备有离线和在线两种方式，为了使其能与后续的微细加工工艺相匹配，通常使用在线制备。传统的在线制备方法主要有电化学溶液腐蚀法、线电极放电磨削法(WEDG)和电火花反拷块法。“电化学溶液腐蚀法”在制备很细的微细电极时，电极在腐蚀过程中，由于插入腐蚀液中的电极各个部分的腐蚀速度不同，随着反应的进行，最后插入溶液中的下端会与上端分离而落下，此过程中腐蚀电流会迅速下降，必须在电流急剧下降时将电源回路迅速切断，阻止上端针尖继续腐蚀来得到尖端很细的电极，导致其加工精度控制难度较高。“线电极放电磨削法”由于加工方法是点放电加工形式，使其加工效率不高；线电极的抖动、走丝的速度、丝的表面质量等都会给微细电极造成破坏,对走丝机构的制造精度和运动精度要求高,大大提高了该装置制造成本。“电火花反拷块法”由于反拷块工作面不断被磨损，造成反拷块与工作台平面存在垂直度误差，工件电极的尺寸不容易控制，并且接触面积大，很难做到微能放电，难以得到高精度的微细电极。现有的微细电极需要外部机械力或化学腐蚀的方法才能制作出目标尺寸，加工精度低、电极质量一般，且制备成本高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种光致变形智能电极，由导电的光致变形材料制成，容易制成几个微米级别的高精度电极、且加工成本低。本技术所要解决的技术问题在于，提供一种光致变形智能电极的电化学加工装置，实现电极的在线制备，同时完成了工件的在线加工，简化了加工过程，降低了加工成本。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种光致变形智能电极，包括本体，所述本体的形状为柱形，所述本体由导电的光致变形材料制成。相应地，本技术还提供了一种光致变形智能电极的电化学加工装置，包括供电电源、电解液、与所述供电电源电连接的待加工工件、与所述供电电源电连接的电极、用于夹持电极的进给调节器、用于照射电极的光照系统、以供液系统；所述电极由导电的光致变形材料制成；所述光照系统包括光源、与光源连接的光源调节器；所述进给调节器用于调节电极与待加工工件的距离；所述供液系统将电解液通入待加工工件和电极之间的间隙。作为上述方案的改进，所述电极与待加工工件之间的距离为0.02-1mm。作为上述方案的改进，所述供电电源包括正极和负极，所述待加工工件与所述供电电源的正极电连接，所述电极与所述供电电源的负极电连接。作为上述方案的改进，所述光源位于电极的一侧或多侧，所述光源对电极的侧壁进行照射。作为上述方案的改进，所述供液系统包括供液泵和管道。作为上述方案的改进，所述电解液为NaCl电解液、NaNO3电解液或NaClO3电解液。作为上述方案的改进，所述电解液的流速为5-10米/秒。实施本技术，具有如下有益效果：首先，本技术的光致变形智能电极包括本体，所述本体采用导电的光致变形材料来制备，本技术的光致变形智能电极可以制作成几个微米大小级别的高精度电极。此外，本技术提供的光致变形智能电极的电化学加工装置，与现有的通过外部机械力或溶液化学腐蚀方法将电极加工至目标尺寸相比，本技术的电极在光源的激发作用下，导电光致变形材料中的光致变色基团吸收光能后，基团和分子发生可逆的分子异构化，这种变化传递给高分子链，引起分子链的构象发生变化，材料在宏观上发生变形，大大降低了电极成型加工成本，并且由于其不受外界机械力的加工误差影响，与传统机械加工而成的电极相比，本技术电极的表面质量更好。其次，由于本技术的电极可以发生收缩变形，因此可以调节电极与待加工工件之间的距离，便于电解产物的排出，提高腐蚀加工效率。再次，本技术的电极能够实现在线制备和加工，可以避免电极的二次装夹造成的偏心和倾斜等误差，进而提高加工精度。附图说明图1是本技术光致变形智能电极的结构示意图；图2是本技术光致变形智能电极的电化学加工装置的结构示意图；图3是电极和待加工工件的变形示意图一；图4是电极和待加工工件的变形示意图二；图5是电极和待加工工件的变形示意图三。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。参见图1，本技术提供了一种光致变形智能电极，包括本体10，所述本体10的形状为柱形，所述本体10由导电的光致变形材料制成。本技术的光致变形智能电极具有两个特性，导电性和光致变形特性。由于光致变形材料里面含有变色基团，材料吸收光之后，会发生分子异构化，引起材料整体尺寸和形状的改变。本技术采用导电的光致变形材料来制作电极，通过调节光线的波长、光照方式、光照强度和照射时间等参数，即可使电极产生光致收缩、光致弯曲或光致体积变形，从而使电极形成所需的尺寸和形状。此外，由于光致变形的过程是可逆的，电极在光致变形之后可以恢复到原本的状态，因此可以重复利用，节省成本。相应地，参见图2，本技术还提供了一种光致变形智能电极的电化学加工装置，包括供电电源1、电解液2、与所述供电电源1电连接的待加工工件3、与所述供电电源1电连接的电极4、用于夹持电极4的进给调节器5、用于照射电极的光照系统6、以供液系统7。所述供电电源1包括正极和负极，所述待加工工件3与所述供电电源1的正极电连接，所述电极4与所述供电电源1的负极电连接。所述供电电源1供电后，在所述待加工工件3与所述电极4之间产生电场，电解液2与所述待加工工件3发生电化学反应，溶解所述待加工工件3的表面，实现对待加工工件3的加工，实现本技术的微加工过程。所述电极4由导电的光致变形材料制成。优选的，所述电极由掺杂液晶的导电橡胶或含有碳纳米的液晶高分子材料制成。更优的，所述电极由含有碳纳米管的偶氮苯的聚硅氧烷或含有碳纳米管的苯并螺吡喃衍生物的聚甲基丙烯酸甲酯制成。本技术的进给调节器5不仅可以夹持所述电极4，还可以调节电极4与待加工工件3的距离，并使电极4与待加工工件3的距离保持恒定。需要说明的是，本技术的进给调节器5为现有的设备，本技术不做具体限定。优选的，所述电极4与待加工工件3之间的距离为0.02-1mm。由于待加工工件与所述电极之间需要产生一定的电场，且电解液需要与待加工工件发生电化学反应，若电极4与待加工工件3之间的距离小于0.02，则间隙容易被溶解出来的物质堵住，容易加工；若电极4与待本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光致变形智能电极，其特征在于，包括本体，所述本体的形状为柱形，所述本体由导电的光致变形材料制成，所述光致变形材料为掺杂液晶的导电橡胶或含有碳纳米的液晶高分子材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种光致变形智能电极，其特征在于，包括本体，所述本体的形状为柱形，所述本体由导电的光致变形材料制成，所述光致变形材料为掺杂液晶的导电橡胶或含有碳纳米的液晶高分子材料。


2.一种光致变形智能电极的电化学加工装置，其特征在于，包括供电电源、电解液、待加工工件、电极、用于夹持电极的进给调节器、光照系统、以供液系统；
所述供电电源包括正极和负极，所述待加工工件与所述供电电源的正极电连接，所述电极与所述供电电源的负极电连接；
所述电极与待加工工件之间的距离为0.02-1mm，所述进给调节器用于调节电极与待加工工件的距离，所述供液系统将电解液通入待加工工件和电极之间的间隙；
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宇，章宇健，杨龙，郭钟宁，谭蓉，
申请(专利权)人：广东工业大学，佛山市铬维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44