[发明专利]一种微流道电解激光复合加工装置

说明书

本发明提出了一种微流道电解激光复合加工装置，包括：工作台；移动支撑机构，包括支撑件以及移动件，支撑件上安装有水箱；阳极机构，安装在水箱内，阳极机构包括阳极件，阳极件设置有开放式流道且开放式流道内固定有工件，阳极件上连接有与工件接触的导电螺丝；激光器，安装在工作台上并位于工件上方；阴极机构，阴极机构包括导电阴极片和驱动件，导电阴极片位于工件上方，驱动件安装在支撑件上并用于驱动导电阴极片在工件与激光器之间进行竖直方向、水平方向的移动。本发明通过在阳极件上设置开放式流道并设置可移动式阴极机构，达到了在不移动工件情况下，实现多次掩膜与扫描加工的定域电解加工效果。

技术领域

本发明涉及电解激光复合加工技术领域，尤其涉及一种微流道电解激光复合加工装置。

背景技术

电解加工是利用电解金属阳极溶解原理对工件进行加工，与其它加工方法相比，具有加工范围广、生产效率高、加工质量好、工具阴极无损耗及无宏观切削力等突出优点，在叶片型面加工、模具型腔加工、特殊齿轮加工等领域得到了广泛的应用，电解加工技术还便于实现多个微通道的一次性加工成型，能大大提高加工效率。在对微结构使用电解加工时，如何实现优质高效加工，发挥电解加工的优势是电解加工技术工程应用必须开展的研究内容。通过侧壁绝缘、掩膜等方式在一定程度上提高电解加工精度，但需要对阴极进行加工处理，而且传统掩膜电解加工需要在工件的表面覆盖一层光刻胶或掩蔽层(电绝缘)，该技术对设备要求较高，每个工件都需要进行贴膜、曝光、显影等掩膜的制作工序，且无法重复利用。另外，大多数情况下掩膜加工时由于电解液静止，加工区内产物只能通过扩散、自然对流等完成转移，导致加工效率低、掩膜层易剥落。

为解决掩膜无法重复使用、加工效率低等问题，将激光表面改性技术引入到掩模的制作当中，再通过电解加工进行表面结构的加工，即电解激光复合加工技术。电解激光复合加工是电解加工与激光表面改性技术的结合，在工件材料表面进行激光改性形成掩膜层(改性层)，在电解加工过程中对材料基体起到保护作用，有掩膜保护层的工件表面金属溶解缓慢或不溶解，而没有掩膜保护层区域快速发生电解腐蚀。

然而现有的激光复合电解加工设备多为专机，仅仅适用于一种或几种零件的加工，通用性较差。其中激光复合电解加工设备分为激光促进加工区电解和激光掩膜抑制非加工区电解，激光促进电解加工设备存在激光和电解液共路，不可避免存在激光功率衰减问题；而现有激光掩膜设备比较笨重，一旦安装好，后期移动和调平步骤也较为繁琐。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种通用性强、装置移动和调整方便的微流道电解激光复合加工装置。

本发明提出的一种微流道电解激光复合加工装置，包括：

工作台；

移动支撑机构，包括支撑件以及安装在支撑件底部并可带动支撑件在工作台上移动的移动件，支撑件上安装有水箱；

阳极机构，安装在水箱内，阳极机构包括阳极件，阳极件设置有开放式流道且开放式流道内固定有工件，阳极件上连接有与工件接触的导电螺丝，水箱上安装有用于向开放式流道内引入电解液的入水管；

激光器，安装在工作台上并位于工件上方；

阴极机构，阴极机构包括导电阴极片和驱动件，导电阴极片位于工件上方，驱动件安装在支撑件上并用于驱动导电阴极片在工件与激光器之间进行竖直方向、水平方向的移动。

优选的，阳极件包括阳极固定座和阳极活动座,工件固定在阳极固定座上，阳极活动座位于工件上方且阳极活动座固定在阳极固定座上，阳极活动座顶端开设有开放式流道且阳极固定座开设有与开放式流道连通的内流道，开放式流道底部与工件相对位置开设有连通槽，工件伸入到连通槽内且连通槽内设置有与工件抵紧的小回形垫片。