[实用新型]一种高效纳米探针制备装置

说明书

本实用新型公开了一种高效纳米探针制备装置，包括箱体，所述箱体上部设有顺次设置的送料装置、补液装置，所述箱体下部设有电化学刻蚀装置。本实用新型的高效纳米探针制备装置实现纳米探针制备的自动化，减少了人工干预，提高了加工效率。

技术领域

本实用新型属于微细电化学加工领域，涉及一种高效纳米探针制备装置。

背景技术

纳米探针常用于微纳加工领域，是微纳加工的基础。目前，纳米探针主要是采用机械剪切、电化学刻蚀技术和离子铣削技术等方法制备。其中，机械剪切制备微纳精密探针成功率有些低，目前已经很少被采用；采用离子铣削技术制作微纳精密探针，成本昂贵，加工周期长，电化学刻蚀技术制备微纳探针不但过程简捷明了，还可以减少很多成本，是制备纳米探针较为常用的方法。

电化学刻蚀法制备纳米探针主要包括浸没法和液膜法，早在上世纪50年代中期以金属局部高速溶解为基础的电化学加工”在苏联、美国等国家开始研究和应用。电解加工(Electrochemical Machining，ECM)是基于金属在电解液中产生电化学阳极溶解的原理实现零件加工成形的特种加工方法。在进行电解加工时，按照所需要的形状制成的工具接加工电源的负极(阴极)，而工件接电源正极(阳极)。工具和工件之间保持一定的加工间隙，电解液从间隙中高速流过，形成了一个加工回路。当工具阴极以一定的速度向工件进给时，相对于工具的工件表面上产生电化学反应，金属材料以“离子”的形式被溶解到电解液中去并随着高速的电解液流出加工区域，于是工件表面就会加工出与工具相对应的形状。无论是哪种电化学刻蚀法加工方法，目前纳米探针的制备尚属于单件生产的状态，而且主要是人工进行操作，耗时较长。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种纳米探针高效制备装置，包括箱体，所述箱体上部设有顺次设置的送料装置、补液装置，所述箱体下部设有电化学刻蚀装置和PLC控制器；

所述送料装置包括设置在所述箱体上端面上的送料口、设置在所述送料口上方与之固连的送料盒、设置在所述送料盒下方与之相连的输丝管、与所述输丝管相连的支撑杆、与所述支撑杆弯折点滑动配合的滑轨、驱动所述支撑杆沿所述滑轨滑动的动力机构、设置在滑轨下方的外壳支撑板、与所述外壳支撑板相连的机芯外壳、设有机芯外壳下方与之相连的尖套、设置在所述尖套下方的剪切刀、设置在所述剪切刀下方的夹头；所述剪切刀、夹头和滑轨分别与所述箱体固连，所述箱体上设有检测夹头上校直钨丝的金属传感器，所述尖套内设有固定护芯管，所述支撑杆另一端设有与之相连的下压板，所述机芯外壳内设有顺次连接的机芯和卡头，所述机芯上端与所述下压板下端面固连，所述机芯外套设有弹簧，所述卡头和所述弹簧外套设有锁紧所述卡头的紧锁箍；

所述电化学刻蚀装置包括设置在箱体底面上与之转动配合的旋转圆台、与所述旋转圆台固连的固定锥台，所述旋转圆台上端面设有沿其周向等距排列的收纳盒，所述收纳盒上方相应位置处设有与之对应的液膜装置，所述液膜装置通过导电金属杆与所述固定锥台上端固连，所述箱体底面内设有蓄电池和驱动旋转圆台转动的刻蚀电机，所述固定锥台设置在所述旋转圆台中部、其下端穿过所述旋转圆台轴心与所述刻蚀电机转轴固连，所述固定锥台下端面设有与所述导电金属杆电连接的导电环，所述导电环、蓄电池、夹头上的校直钨丝串联形成刻蚀电路，所述刻蚀电路上设有继电器和电流传感器；所述PLC控制器与所述继电器、电流传感器、金属传感器、剪切刀、夹头、刻蚀电机、动力机构、补液装置相连；

进一步的，所述补液装置包括设置在所述箱体上端面上的补液盒、设置在所述补液盒下方与之相连的补液管，所述补液管上设有控制补液管的蠕动泵，所述补液管上设有光纤传感器的探头，所述补液盒内设有电解液，所述光纤传感器设置在所述箱体上，所述PLC控制器与所述补液装置中的蠕动泵和光纤传感器相连；