SLM成形复杂构件表面电解抛光处理方法，包括S1、制备电解液；S2、工件预处理：S3、安装阴极组件、工件：S3.1、将工件置于磁力搅拌器内部，且工件间隔置于阴极罩的内部，根据工件的外形轮廓调整丝网状阴极罩的形状，使得阴极罩形状与工件的形状近似；S3.2、根据工件内孔个数，选择合适个数的阴极导丝，并将阴极导丝安装在导丝固定板的合适位置；S3、电解抛光处理：S5、性能测量分析；本发明专利技术阴极罩的形状可调，可保证各个位置的间距相差不多，保证各个位置电流相差不多，最终确定各个位置电解的同步性、一致性；柔性的阴极导丝能够插入至工件的复杂内孔中，从而在复杂内孔中形成电流，内孔内壁的粗糙表面便可被充分电解。的粗糙表面便可被充分电解。
【技术实现步骤摘要】
SLM成形复杂构件表面电解抛光处理装置及方法
[0001]本专利技术属于增材制造后处理
，特别涉及SLM成形复杂构件内外表面电解抛光处理装置及方法。
技术介绍
[0002]SLM是一种增材制造技术，广泛应用于医疗器械、汽车和航空航天等重大领域，能够成形几何形状和内部特征非常复杂的零件，适用于多种金属材料和多个零件同时成形；在SLM成形过程中，成形零件内、外侧表面总是与粉末接触，因而成形时零件与粉末的温差会导致零件与周围粉末之间的粘连，且在层与层凝结成形时有台阶效应，导致内外侧表面的粗糙度比较高。
[0003]采用SLM成形含有复杂内孔的零件内部表面的处理是非常棘手的问题，航空航天和汽车领域中表面交接点常是应力集中的地方，从而在使用过程中容易造成损坏。除了机械力学性能外，粗糙表面对其他功能性能也有显著的影响，在医疗领域中尤其是作为植入物植入时，如果表面粗糙度较大，表面附着物和微小凸起太多，易划伤人体组织，从而导致炎症和血栓等病症的发生。
[0004]目前的抛光措施主要是对工件外壁进行处理，而针对工件中的复杂内孔，缺乏合适的处理措施，内孔表面粗糙会导致工件无法满足使用要求。
技术实现思路
[0005]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了SLM成形复杂构件表面电解抛光处理装置与方法，具体技术方案如下：
[0006]SLM成形复杂构件表面电解抛光处理装置，包括支撑基座，所述支撑基座的表面设置有磁力搅拌器、阴极支撑架，所述磁力搅拌器包括电解池，所述阴极支撑架置于电解池的外侧；<br/>[0007]所述电解池的内部设置有阴极罩、阴极导丝、工件和搅拌工具；所述阴极罩间隔置于工件的外侧，所述阴极导丝插入于工件的内孔中；所述阴极导丝安装于导丝固定板底部，所述导丝固定板置于阴极支撑架的端部；
[0008]所述阴极导丝为柔性结构，所述阴极导丝的顶端设有螺管，所述螺管旋装于导丝固定板的底面，所述阴极导丝的外壁均匀镶嵌有绝缘的刷毛。
[0009]进一步的，所述阴极罩为柔性丝网状结构。
[0010]进一步的，所述导丝固定板包括横板和纵板，多个横板等距间隔设置，多个横板的中部之间通过纵板连接为一体，所述纵板的表面中部设有套管，所述套管卡装连接阴极支撑架，每个所述横板的底面均设有多个预留柱，所述螺管与预留柱装配连接。
[0011]进一步的，所述阴极支撑架包括支撑管、支撑柱、摆杆，所述支撑管内部顶部滑动嵌入有支撑柱，所述摆杆的一端转动安装于支撑柱的顶端且转动连接处通过螺钉定位，所述摆杆的另一端底部设有升降驱动组件，所述升降驱动组件的底部与套管连接。
[0012]进一步的，所述升降驱动组件包括底板、固定杆、驱动电机、活动柱以及弹簧，所述底板的顶面两侧通过固定杆连接摆杆，所述底板的中心处滑动贯穿有活动柱，所述活动柱的底端卡装连接套管，所述活动柱的顶端设有配合板，所述驱动电机设于配合板上方，所述驱动电机固定连接摆杆，所述驱动电机的输出端连接凸轮，所述凸轮与配合板抵触配合。
[0013]进一步的，所述电解池的一侧底部连通排液管，排液管的依次穿过所述过滤器、电解液抽出泵、电解液取样阀，排液管的出口端连通至中转罐的底部；所述中转罐的顶部安装有电解液注入泵，所述电解液注入泵连通至电解池的另一侧顶部。
[0014]进一步的，所述中转罐的顶面安装有氯化钠投料罐、内部安装有搅拌叶片，中转罐的侧面连通乙二醇供液罐、添加剂供液罐，添加剂供液罐内的添加剂为乙醇、乙二胺四乙酸、去离子水复合配置而成。
[0015]SLM成形复杂构件表面电解抛光处理方法，所述电解抛光处理方法包括以下步骤：
[0016]S1、工件预处理：
[0017]S1.1、初步清理打磨工件表面；
[0018]S1.2、超声清洗工件，取出后紧接着再用清洁剂冲洗；
[0019]S2、安装阴极组件、工件：
[0020]S2.1、将工件置于电解池内部，且工件间隔置于阴极罩的内部，根据工件的外形轮廓调整丝网状阴极罩的形状，使得阴极罩形状与工件的形状近似；
[0021]S2.2、根据工件内孔个数，选择合适个数的带绝缘刷毛的阴极导丝，并将阴极导丝安装在导丝固定板的合适位置；
[0022]S2.3、调整各个阴极导丝的对准插入于工件内孔中；
[0023]S2.4、将阴极导丝、阴极罩与供电箱负极连接，将工件与供电箱阳极连接；
[0024]S2.5、将电解液添加至电解池内；
[0025]S3、启动磁力搅拌器，开启电解电源，对工件进行电解抛光处理。
[0026]进一步的，在S3中，电解抛光处理具体的为：
[0027]S3.1、电解液注入泵将中转罐内的电解液抽出至电解池；
[0028]S3.2、阴极罩与工件配合作用，在电解液中电解工件外壁各个粗糙表面；在往复升降运动的阴极导丝与工件的配合作用下，电解工件内孔的粗糙表面，运动的刷毛辅助打磨粗糙表面并清理电解产物；
[0029]S3.3、使用后的电解液依次经过所述过滤器、电解液抽出泵、电解液取样阀，再回流至中转罐内，过滤器对电解过程产生的絮状沉淀物进行过滤处理。
[0030]进一步的，在S3中，还包括S3.4，电解液浓度抽样检测：
[0031]S3.4.1、通过电解液取样阀取出适量的电解液；
[0032]S3.4.2、化学检测电解液的浓度；
[0033]S3.4.3、判断电解液浓度是否处于下限值：
[0034]否，则返回S3.1；
[0035]是，则依次进行以下步骤：
[0036]确定实际电解液浓度与标准电解液浓度的差值；
[0037]根据差值确定氯化钠、添加剂、乙二醇的补充量；
[0038]定量添加氯化钠、添加剂、乙二醇至中转罐；
[0039]返回S3.1。
[0040]本专利技术的有益效果是：
[0041]1、阴极罩顺应工件的复杂外形制作，带有绝缘支撑可运动刷毛的柔性阴极导丝能够插入工件的复杂内孔中，从而在复杂内外表面处均形成电解作用，促使粗糙表面可有效的被抛光；
[0042]2、采用中性电解液，减少腐蚀与污染，并对通过搅动、过滤、检测、添加等保持电解液洁净与合适的浓度而高效持续可控地进行电解抛光。
[0043]3、本抛光处理方法对金属激光直接沉积、电子束增材制造或铸造成形等工艺的复杂零件也可应用。
附图说明
[0044]图1示出了本专利技术的电解抛光加工装置结构示意图；
[0045]图2示出了本专利技术的磁力搅拌器内部结构示意图；
[0046]图3示出了本专利技术的导丝固定板结构示意图；
[0047]图4示出了本专利技术的阴极罩正面结构示意图；
[0048]图5示出了本专利技术的阴极导丝结构示意图；
[0049]图6示出了本专利技术的升降驱动组件结构示意图；
[0050]图7示出了本专利技术的过滤器结构示意图。
[0051]图中标号：1、磁力搅拌器；1a本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.SLM成形复杂构件表面电解抛光处理装置，其特征在于：包括支撑基座，所述支撑基座的表面设置有磁力搅拌器、阴极支撑架，所述磁力搅拌器包括电解池，所述阴极支撑架置于电解池的外侧；所述电解池的内部设置有阴极罩、阴极导丝以及工件；所述阴极罩间隔置于工件的外侧，所述阴极导丝插入于工件的内孔中；所述阴极导丝安装于导丝固定板底部，所述导丝固定板置于阴极支撑架的端部；所述阴极导丝为柔性结构，所述阴极导丝的顶端设有螺管，所述螺管旋装于导丝固定板的底面，所述阴极导丝的外壁均匀镶嵌有绝缘的刷毛。2.根据权利要求1所述的SLM成形复杂构件表面电解抛光处理装置，其特征在于：所述阴极罩为柔性丝网状结构。3.根据权利要求1所述的SLM成形复杂构件表面电解抛光处理装置，其特征在于：所述导丝固定板包括横板和纵板，多个横板等距间隔设置，多个横板的中部之间通过纵板连接为一体，所述纵板的表面中部设有套管，所述套管卡装连接阴极支撑架，每个所述横板的底面均设有多个预留柱，所述螺管与预留柱装配连接。4.根据权利要求3所述的SLM成形复杂构件表面电解抛光处理装置，其特征在于：所述阴极支撑架包括支撑管、支撑柱、摆杆，所述支撑管内部顶部滑动嵌入有支撑柱，所述摆杆的一端转动安装于支撑柱的顶端且转动连接处通过螺钉定位，所述摆杆的另一端底部设有升降驱动组件，所述升降驱动组件的底部与套管连接。5.根据权利要求4所述的SLM成形复杂构件表面电解抛光处理装置，其特征在于：所述升降驱动组件包括底板、固定杆、驱动电机、活动柱以及弹簧，所述底板的顶面两侧通过固定杆连接摆杆，所述底板的中心处滑动贯穿有活动柱，所述活动柱的底端卡装连接套管，所述活动柱的顶端设有配合板，所述驱动电机设于配合板上方，所述驱动电机固定连接摆杆，所述驱动电机的输出端连接凸轮，所述凸轮与配合板的配合抵触。6.根据权利要求5所述的SLM成形复杂构件表面电解抛光处理装置，其特征在于：所述电解池的一侧底部连通排液管，排液管的依次穿过所述过滤器、电解液抽出泵、电解液取样阀，排液管的出口端连通至中转罐的底部；所述中转罐的顶部安装有电解液注入泵，所述电解液注入泵连通至电解池的另一侧顶部。7.根据权利要求6所述的SLM成形复杂构件...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚燕生，张成林，王亮，张应，宗进，胡珊珊，张飞鸿，周瑞根，杜帅，孙文明，陈锐，胡郁，郑飞，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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