一种膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法及装置，涉及特种加工技术中的微细复合加工领域。本发明专利技术在加工过程中，电极内部的膛线结构高速旋转使得沉积液产生向心力从而提高定域精度，同时能够使得颗粒在沉积过程中保持悬浮状态，分散均匀性大大提高。膛线式空心旋转电极内部的膛线结构和外部的螺旋结构可以使得沉积液向上运动，形成沉积液的“自循环”系统，及时带走气泡，抑制浓差极化，提高沉积层的质量。激光辐照区域能够加快反应速率。本发明专利技术适用于定域电沉积以及高性能复合镀层的加工，可以应用于医疗、电子、航天等微细制造加工领域。

【技术实现步骤摘要】
一种膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法及装置
本专利技术涉及特种加工技术中的微细复合加工领域，尤其涉及到一种膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法及装置，适用于定域电沉积以及高性能复合镀层的加工。
技术介绍
定域电沉积技术是一种利用阳极尖端与阴极基板之间产生的强电场来发生电化学反应的技术，可以在金属、半导体等材料的阴极基板任意位置上沉积出各种形状的结构，适用于汽车、航天、医疗等领域，但是存在精度不易控制以及有气孔、凸起等缺陷的问题。因此，在电沉积系统中引入复合能场是一种有效的解决办法。激光加工是一种非接触式的加工方法，具有能量密度高、效率高、柔性好等优点，在电沉积系统中引入激光辐照，利用激光热作用能够增加阴极电极电位，提高极限电流密度，从而实现激光辐照引导的定域沉积。含有纳米颗粒的复合镀层相比于单一镀层具有更好的耐磨性、耐蚀性等性能，具有良好的发展应用前景，但是在复合沉积液的前期准备中需要将颗粒在沉积液中均匀分散，在沉积过程中液必须搅拌才能保持颗粒的悬浮状态。粒子团聚会降低镀层性能，如何有效避免沉积过程中颗粒团聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n膛线式空心旋转电极(7)、阴极基板(6)置于工作槽(5)中，且分别与电化学电源(3)的正极与负极相连；/n激光中心穿过膛线式空心旋转电极(7)并聚焦到阴极基板(6)上；/n膛线式空心旋转电极(7)匀速旋转，电沉积液在膛线式空心旋转电极(7)内旋转并产生一定的向心力，使得沉积精度提高、定域性加强。/n

【技术特征摘要】
1.一种膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法，其特征在于，包括以下步骤：
膛线式空心旋转电极(7)、阴极基板(6)置于工作槽(5)中，且分别与电化学电源(3)的正极与负极相连；
激光中心穿过膛线式空心旋转电极(7)并聚焦到阴极基板(6)上；
膛线式空心旋转电极(7)匀速旋转，电沉积液在膛线式空心旋转电极(7)内旋转并产生一定的向心力，使得沉积精度提高、定域性加强。


2.根据权利要求1所述的膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法，其特征在于，电沉积液内含有纳米颗粒。


3.根据权利要求1所述的膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法，其特征在于，所述膛线式空心旋转电极(7)为不溶性空心阳极管，耐高温、抗酸碱且外部绝缘。


4.一种膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的装置，其特征在于，包括激光加工系统、电化学加工系统和控制系统；
其中，激光加工系统包括激光器(11)、反射镜(10)和聚焦透镜(9)；所述反射镜(3)置于激光器(2)水平方向，所述聚焦透镜(4)置于反射镜(3)正下方；激光与膛线式空心旋转电极(7)圆心对齐并聚焦到工件上表面；
所述电化学加工系统包括电化学电源(3)、膛线式空心旋转电极(7)和阴极基板(6)；所述电化学电源(3)的正极与膛线式空心旋转电极(7)相连，负极与阴极基板(6)相连；所述膛线式空心旋转电极(7)位于阴极基板(6)正上方且保持一定的起始间隙；
所述控制系统包括计算机(1)、控制柜(2)、X-Y-Z工作台(4)和数控平台(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝阳，吴予澄，徐坤，戴学仁，杨帅，郭盛，赵斗艳，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32