[发明专利]一种选区射流电沉积表面改性装置

说明书

本发明公开了一种选区射流电沉积表面改性装置，包括设有位移传感器和压力传感器的可移动施镀头，脉冲电源、恒温加热装置、蠕动泵、镀液输送管道、沉积槽、阴极板、可移动阳极棒。利用丝杠在电机驱动下控制施镀头X、Y向移动形成水平切片形状的沉积区域，通过选择不同直径的镀液喷嘴来实现单位时间内不同面积的沉积区域，Z向丝杠通过控制施镀头与阴极板的间距，形成不同厚度的沉积层；通过改变可移动阳极棒与镀液接触长度，实时控制镀液金属离子浓度；利用镀液流速控制调节镀液喷射流量，保证镀液喷射时恒压且均匀。针对零件表面功能和强度不同的位置，采用特定选区表面电沉积方式，可实现在不同区域内制造镀层质量具有差异性的电镀产品。

技术领域

本发明属于零件表面精确改性技术领域，尤其应用于复杂结构表面电化学沉积，具体为一种选区射流电沉积表面改性装置。

背景技术

目前，传统加工方法对复杂形状零件及微小零件的表面处理一直难以突破。对复杂零件表面进行改性可以有效降低零件磨损程度，提高使用性能，延长使用寿命。

电化学沉积技术作为表面改性的重要技术之一，在沉积层厚度可控，精确度高，适用范围广等方面的优势使其在涂层制备方面具备一定的实用价值。射流电沉积是将含有高浓度的镀层金属阳离子的电解液以喷射的方式向阴极表面进行电沉积的一种工艺技术，具有电流密度高大、电流效率高、金属结晶细化和沉积层致密等优点。

在一些个性化定制要求高的微小零部件局部或在不同区域内有不同镀层质量要求的情况下，将射流电沉积与快速成型技术相结合的选区射流电沉积还可以实现选区控制。

发明内容

本发明目的是将快速成型技术与射流电沉积技术结合为选区射流电沉积技术，提供了一种选区射流电沉积表面改性装置。针对零件表面功能和强度不同的位置采用特种选区表面电沉积方式，从而实现一定区域内集中高效改性。同时射流电化学沉积技术能够使电镀过程更加精确化，实现在不同区域内制造不同镀层质量的电镀产品。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种选区射流电沉积表面改性装置，包括施镀头和外框架，所述外框架顶部安装有四根滑轨，四根滑轨呈矩形布置。

所述施镀头沿其左右方向分别穿过X向滑轨和X向丝杠，所述施镀头通过X向套筒沿X向滑轨进行滑动，所述施镀头通过X向丝杠螺母与X向丝杠配合；所述X向滑轨两端分别安装X向固定卡扣，两个X向固定卡扣分别滑动安装于左右两侧的滑轨上；所述X向丝杠两端分别安装X向丝杠轴承支座，其中一端的X向丝杠轴承支座处安装有X向电机，所述X向丝杠轴承支座及X向电机分别滑动安装于左右两侧的滑轨上。

所述施镀头沿其前后方向分别穿过Y向滑轨和Y向丝杠，所述施镀头通过Y向套筒沿Y向滑轨进行滑动，所述施镀头通过Y向丝杠螺母与Y向丝杠配合；所述Y向滑轨两端分别安装Y向固定卡扣，两个Y向固定卡扣分别滑动安装于前后两侧的滑轨上；所述Y向丝杠两端分别安装Y向丝杠轴承支座，其中一端的Y向丝杠轴承支座处安装有Y向电机，所述Y向丝杠轴承支座及Y向电机分别滑动安装于前后两侧的滑轨上。

所述施镀头内上部为空腔，所述施镀头内轴向固定有齿条导轨，所述齿条导轨上滑动安装有齿条，所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮由行程电机驱动旋转；所述齿条内中央安装有阳极棒，所述阳极棒伸入施镀头下部的中央孔道内；所述施镀头底部安装镀液喷嘴，所述镀液喷嘴的中央喷孔与施镀头下部的中央通孔连通。

所述外框架内安装有四根Z向滑轨，每根Z向滑轨底部套装有Z向套筒，位于左侧的两个Z向套筒安装于一根Y向内支臂上，位于右侧的两个Z向套筒安装于一根Y向内支臂上；两根Y向内支臂前端安装一根X向内支臂，两根Y向内支臂后端安装一根X向内支臂；每根Y向内支臂中部安装有一个Z向丝杠螺母，两个Z向丝杠螺母内分别安装有Z向丝杠，所述Z向丝杠下端连接Z向电机输出端。

两根X向内支臂上通过四根短柱支撑安装升降平台，所述升降平台上放置有沉积槽，所述沉积槽内设有橡胶底座，所述橡胶底座上设有阴极板，所述阴极板位于镀液喷嘴正下方。