[发明专利]一种压力式循环射流电解加工微细阵列电极制备方法及装置

说明书

一种压力式循环射流电解加工微细阵列电极制备方法及装置，包括以下步骤：将待加工的工具电极连接电源正极，金属圆管连接电源的负极，待加工的工具电极位于金属圆管内，电解液充满壳体型腔时停止供液，打开加工电源，上部活塞推板和下部活塞推板循环推进，致使电解液因受压力沿金属圆管通孔作循环往复流动，参与待加工的工具电极与金属圆管内壁之间的电化学反应，且通过油流缸内的液压油输送致使工具电极进给，使工具电极工作表面不断溶蚀，获得所需要的微细群工具电极。本发明通过电解液不断在加工间隙循环冲刷实现了压力稳定、液体流速均匀，避免了带有锥度成型电极的出现，提高了阵列微细电极制备效率和质量。

技术领域

本发明属于射流电解加工中微米级阵列工具电极制作技术领域，尤其涉及一种压力式循环射流电解加工微细阵列电极制备方法及装置。

背景技术

射流电解加工是利用阳极电化学溶解原理进行材料蚀除，并最终将零件加工成形的工艺技术。该技术不受工件材料力学性能、机械性能限制，零件表面加工质量高，无应力、无热影响区、工具阴极无损耗等优点，因此广泛应用于航空航天、微电子、生物医学、模具制造等工程领域，尤其是带有矩阵微织构的零件应用愈加广泛。然而，微细阵列电极的制备是实现这种方法的关键环节。

工具电极制作原理为电极通阳极，金属材料通阴极，从而达到电解液腐蚀工具电极的目的。工具电极的形状决定着加工工件的成型形状，现今工艺普遍存在电极形状固定，通用性差，大大增加加工成本等问题。现有的射流电解加工中阵列工具电极多采用柱状电极进行加工，传统工具电极的制作多为将电极和金属材料直接侵没于电解液中，电解液流动形式也多为静态，这种加工方法会导致电极工作面上的电场不均匀，致使成型电极是带有锥度的柱状体，而电解液静态腐蚀电极的方法效率也很低，同时采用单个电极顺序制作很难保证制作出的多个电极形状及尺寸具有一致性，尤其是在阵列孔的射流电解加工中，这样不均匀的阵列工具电极也会导致加工的阵列微织构结构不均匀。因此，如何提高射流电解加工中阵列工具电极制备形状、精度、效率和成本仍然是急待解决的问题。

发明内容

为了解决现有射流电解加工中存在阵列微细电极制作形状不均匀、精度较低、效率较低和成本较高等问题，本发明提供了一种压力式循环射流电解加工微细阵列电极制备方法及装置，通过电解液不断在加工间隙循环冲刷实现了压力稳定、液体流速均匀，避免了带有锥度成型电极的出现，提高了阵列微细电极制备效率和质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种压力式循环射流电解加工微细阵列电极制备方法，包括以下步骤：

将待加工的工具电极连接电源正极，金属圆管连接电源的负极，待加工的工具电极位于金属圆管内，电解液充满壳体型腔时停止供液，打开加工电源，上部活塞推板和下部活塞推板循环推进，致使电解液因受压力沿金属圆管通孔作循环往复流动，参与待加工的工具电极与金属圆管内壁之间的电化学反应，阳极的工具电极按照金属圆管内壁形状被高速溶解，且通过油流缸内的液压油输送致使工具电极进给，使工具电极工作表面不断溶蚀，直到达到符合要求的加工形状和尺寸，切断加工电源，打开电解液截止阀让电解液沿电解液出液口流出，获得所需要的微细群工具电极。

一种基于所述电极制备方法的制备装置，包括电解液系统、液压系统、上部壳体部分、下部壳体部分和工具电极部分；

所述液压系统包括液压循环部分和液压进给部分，所述液压循环部分包括双向定量泵、电磁换向阀、上部液压缸和下部液压缸，所述上部液压缸和下部液压缸均设有进油口，所述双向定量泵通过电磁换向阀分别与上部液压缸的进油口和下部液压缸的进油口连接；所述液压进给部分包括液压单向定量泵、液压节流阀和液压截止阀，所述液压单向定量泵通过液压节流阀与流道进油口连接，所述流道进油口通过液压截止阀与液压油槽连接；液压油槽分别通过液压过滤器与双向定量泵、液压单向定量泵连接；