[发明专利]一种基于光致导电电极板的电化学加工装置及其电化学加工方法

说明书

本发明公开了一种基于光致导电电极板的电化学加工装置，包括供电电源、电解液、与所述供电电源电连接的待加工工件、与所述供电电源电连接的电极板、位于所述电极板表面靠近所述待加工工件一侧的光致导电层、用于照射电极板的光照系统以及用于控制所述光照系统的控制机构。相应的，本发明还提供基于所述电化学加工装置的电化学加工方法。本发明提供的基于光致导电电极板的电化学加工装置，利用光致导电层受光照导电的特性，通过控制光源的形状及面积来控制电化学加工的面积及形状，省去了传统电化学加工的掩膜或电极板的制作，简化了加工立体微阵列结构的过程，节约了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种光致导电电化学加工技术领域，具体地，涉及一种基于光致导电电极板的电化学加工装置及其电化学加工方法。

背景技术

电化学加工，是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学反应原理而对金属材料进行成型加工的一种工艺方法。在电解加工中，当工具阴极向工件不断进给时,工件材料就按工具阴极型面的形状不断地被溶解,电解产物被高速流动的电解液带走，工件上就加工出与阴极形状近似或相反的型面。电解加工微小孔时，以工件作阳极,采用管状或棒状阴极，阴极外截面形状与加工孔截面形状相似。若要电解加工出微阵列结构，常用方法是使用微阵列结构电极板进行电解加工或者采用掩膜电解加工微阵列结构。

微阵列结构的方法是预先制作出带有与阴极形状近似或相反的结构的电极板。电极板的制作通常有两种方式，一是LIGA技术，该技术所需的X线同步辐射源比较昂贵稀少，致使其应用受到限制。另一种方式是微细电火花加工，该种方式可用于任何导电材料的加工，但是加工出来的微阵列结构易因冷却液、受热等原因发生变性。以及微细线切割技术难以加工出形状复杂的结构。

掩膜电解加工微阵列结构，要经过曝光、AOI(Auto Optical Inspection)、光刻胶显影、刻蚀、光刻胶去除，制作时间长，要制作高精度掩膜难度大且无法加工立体的微阵列结构。

基于上述电化学加工方法的种种不足之处，有必要提出一种新型电化学加工装置，解决以上问题。

本发明提出一种基于光致导电电极板的电化学加工装置及其电化学加工方法，通过在电极板上设置光致导电层，并采用微阵列光照射光致导电层，实现了电化学加工，简化了加工过程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于光致导电电极板的电化学加工装置及其电化学加工方法，通过在电极板上设置光致导电层，并采用微阵列光照射光致导电层，实现了电化学加工，简化了加工过程。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种基于光致导电电极板的电化学加工装置，包括供电电源、电解液、与所述供电电源电连接的待加工工件、与所述供电电源电连接的电极板、位于所述电极板表面靠近所述待加工工件一侧的光致导电层、用于照射电极板的光照系统以及用于控制所述光照系统的控制机构；

所述电极板为透明电极板，所述光照系统发出微阵列光透过所述电极板照射在所述光致导电层的部分表面上，在所述光致导电层上形成绝缘区和导电区；

其中，所述绝缘区为所述光致导电层上未被所述光照系统照射到的区域，所述导电区为所述光致导电层上被所述光照系统照射到的区域；

通电后，在所述待加工工件与所述导电区之间产生电化学反应，所述待加工工件上与所述导电区相对应的位置被溶解。

优选地，所述光致导电层由金属光电材料或高分子光电材质制成。

优选地，所述光致导电层由硒、硒碲合金、硫化镉、氧化锌或聚乙烯咔唑制成。

优选地，所述电极板由导电玻璃或导电塑料制成。

优选地，所述光照系统为微阵列光源，其照射于所述光致导电层上后，在所述光致导电层上形成了微阵列导电区。

优选地，所述供电电源为直流电源，所述光照系统为脉冲光源。