[发明专利]一种射流电解加工阵列微结构的系统及方法

说明书

本发明专利公开一种射流电解加工阵列微结构的系统及方法，该系统包括电解液供给子系统、电解加工喷头、电解加工电源、工件、电绝缘液体喷头、喷头固定架和电绝缘液体供给子系统。电解加工喷头和电绝缘液体喷头相互交错地固定于喷头固定架上，且2个电解加工喷头中间设有1个电绝缘液体喷头；电解加工喷头和电绝缘液体喷头置于工件的上方；电解加工喷头与电绝缘液体喷头间的距离可调；电解加工喷头与电绝缘液体喷头各自与工件间的距离可调；电绝缘液体喷头与电绝缘液体供给子系统连通；电解加工喷头喷出的电解液的流速可调；电绝缘液体喷头喷出的电绝缘液体的流速可调；喷头固定架可相对于工件作往复直线运动。本发明结构简单，操作容易，能在提高加工效率的同时兼顾高加工稳定性和加工质量。

技术领域

本发明涉及一种电解系统及方法，尤其涉及一种射流电解加工阵列微结构的系统及方法。

背景技术

电解加工是一种基于电化学溶解原理实施金属微结构制造的特种加工技术，在工业领域有十分广泛的应用。射流电解是一种特殊形式的电解加工工艺。它是将电解液以高速射流的形式作用于设定区域，以进行选择性溶解去除材料进而获得所需的微结构。射流电解加工具有加工速度快、操作自由度大等工艺优势，复杂制件上形成金属微结构件更受关注和重视。传统的单喷头射流电解加工大都用于加工微坑、微孔和微槽等简单形状特征的微结构，效率偏低，一定程度上限制了射流电解加工技术在工业领域中的应用。多喷头并行射流电解加工显然是直接提高加工效率的有效方式。但是，实施多喷头平行射流电解加工的最大挑战是：相邻喷头喷射的电解液之间会相互串扰，从而造成流场和电场分布的极度不稳定，无法得到预期加工效果。为此，减弱甚至消除多喷头平行射流之间的相互干扰，提高射流电解加工的稳定性已成为多喷头射流电解的研究重点。对此，本发明提出了基于电绝缘性液体进行在线隔离的多喷头并行射流电解加工阵列微结构的技术。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是针对现有射流电解加工方法难以兼顾高加工效率、高限域性、高加工稳定性的不足，提出一种射流电解加工阵列微结构的系统及方法。

本发明的技术方案是：一种射流电解加工阵列微结构的系统，包括电解液供给子系统、电解加工喷头、电解加工电源和工件，其特征在于：它还包括电绝缘液体喷头、喷头固定架和电绝缘液体供给子系统；所述的电解加工喷头和电绝缘液体喷头相互交错地固定于喷头固定架上，且2个电解加工喷头中间设有1个电绝缘液体喷头；所述的电解加工喷头和电绝缘液体喷头置于工件的上方；所述的电解加工喷头与电绝缘液体喷头间的距离可调；所述的电解加工喷头与电绝缘液体喷头各自与工件间的距离可调；所述的电绝缘液体喷头与电绝缘液体供给子系统连通；所述的电解加工喷头喷出的电解液的流速可调；所述的电绝缘液体喷头喷出的电绝缘液体的流速可调；所述的喷头固定架可相对于工件作往复直线运动。

所述的电绝缘液体供给子系统包括电绝缘液体流量控制阀、液压泵和电绝缘液体槽。

所述的电绝缘液体喷头的出口内径为0.05mm~0.5mm。

所述的电解加工喷头的出口内径为0.05mm~0.5mm。

所述的电绝缘液体喷头和电解加工喷头之间的距离为2mm~20mm。

所述的喷头固定架的材质为耐酸、碱腐蚀的非金属固体材料。

所述的电绝缘液体为煤油、硅油或石蜡油。

所述的电解加工喷头与电解加工电源的负极连接，所述的工件与电解加工电源的正极连接。

一种射流电解加工阵列微结构的方法，它包括以下步骤：

S1:调整电解加工喷头的下端出口相对于工件的高度为0.1mm~5mm，打开电解加工喷头的开关，让由电解加工喷头喷出的电解液垂直喷射到工件的表面；

S2: 调整电绝缘液体喷头的下端出口相对于工件的高度为0.1mm~5mm，打开电绝缘液体喷头的开关，让由电绝缘液体喷头喷出的电绝缘液体垂直喷射到工件的表面；