[发明专利]微小孔电解加工电极的侧壁绝缘方法及应用

说明书

本发明涉及一种微小孔电解加工电极的侧壁绝缘方法，属微小孔电解加工领域。该方法包括以下过程：使激光束（1）的焦点位于电极（2）侧壁上；控制激光加工参数,使得电极不被烧断,且电极侧壁得到氧化物凸起（3）；氧化物凸起（3）具有绝缘作用,使得利用该电极作为阴极进行微小孔电解加工时,电场集中分布在未经处理的电极端面与工件之间。上述绝缘后的电极表面上的绝缘层粘接性好，难以剥落，保证了绝缘的有效性。

技术领域

本发明涉及一种微小孔电解加工电极的侧壁绝缘方法及应用，属微小孔电解加工领域。

技术背景

随着科技和工业生产的发展,孔结构的应用逐渐增多。据统计,机械加工总量中大约30%是孔的加工。同时，用于孔加工的时间约为机械加工时间的25%。如今，现代工业产品和生活用品向着微型化发展,超精细、高精度微型模具和各类微机电系统等微型机械产品的需求量不断增多,在微型模具、微型飞行器、油泵喷油嘴、打印机喷头、汽车活塞喷嘴、高密度挠性印制电路板等结构中均有大量精密微小孔结构。通常而言，这些微小孔孔径较小不易加工。同时这些零件的材料多为难加工材料。如何加工出满足要求的微小孔具有一定的挑战性。

电解加工是加工微小孔的一种有效方法，利用阳极在电解液中可以发生阳极溶解的原理，将零件加工成形。电解加工具有无残余应力、加工表面质量高、电工具无损耗等优点。目前，电解加工微小孔的技术主要包括棒状电极加工、管电极电解加工、电液束加工及掩模电解加工等。采用棒状电极电解加工微小孔时，棒状电极作为阴极，金属工件作为阳极。随着棒状电极不断向工件进给，与棒状电极端面相对应的金属不断溶解，从而加工出具有一定形貌的小孔。但是，由于棒状电极完全裸露在电解液中，棒状电极的表面与工件之间有电场存在，从而导致杂散腐蚀和喇叭孔。这将导致孔的精度下降。为了解决这一问题，许多研究人员提出了不同的方法来对电极表面进行绝缘处理。刘改红，李勇等人采用旋涂法在电极表面涂敷液态环氧树脂对电极表面绝缘（微细电解加工用电极的侧壁绝缘及应用实验[J]. 电加工与模具,2009,(04):28-31+39.）。高峰，王津侧等人通过微弧氧化、电泳复合工艺，使电极表面绝缘（壁绝缘电极小孔电解加工工艺研究[J]. 电加工与模具,2014,(03):38-42+47.）。胡满红，李勇等人在电极表面涂覆硅胶疏水材料，达到了对电极绝缘的效果（采用疏水材料侧壁绝缘电极的微细电解加工实验[J]. 纳米技术与精密工程,2013,11(04):348-353.）。陈伟，高峰等人采用微弧氧化和阴极电泳工艺在微细钛电极表面得到由陶瓷膜和电泳漆膜组成的双绝缘层（电极侧壁绝缘微细孔电解加工工艺研究[J]. 电加工与模具,2015,(S1):28-31.）。然而，在微小孔的电解加工中，采用以上方法难以对电极进行绝缘。此外，使用上述方法获得的绝缘层容易在加工过程中剥落，导致绝缘失效。

发明内容

本发明提出了一种具有抗剥落的微小孔电解加工电极的侧壁绝缘方法及应用。

一种微小孔电解加工电极的侧壁绝缘方法，其特征在于包括以下过程：步骤1、在空气中使激光束的焦点位于电极侧壁上；步骤2、控制激光加工参数,使得电极不被烧断,且电极侧壁得到氧化物凸起。

所述微小孔电解加工电极的侧壁绝缘方法的应用，其特征在于：利用所制备的电极进行电解微小孔, 电极侧壁的氧化物凸起具有绝缘作用,使得利用该电极作为阴极进行微小孔电解加工时,电场集中分布在未经处理的电极端面与工件之间；起绝缘作用的氧化物凸起在电解加工微小孔时,难以脱落，绝缘效果更佳。