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一種抑制微細(xì)電化學(xué)加工雜散腐蝕的加工裝置和方法與流程

文檔序號(hào):12330237閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種抑制微細(xì)電化學(xué)加工雜散腐蝕的加工裝置,其特征在于,包括:

儲(chǔ)液槽,用于放置電化學(xué)加工過(guò)程中使用的電解液,待腐蝕金屬件安放在儲(chǔ)液池中,被所述電解液浸沒(méi);

微細(xì)加工電極,所述微細(xì)加工電極與所述待腐蝕金屬件相對(duì)安置;

高頻脈沖電源,用于在所述微細(xì)加工電極和所述待腐蝕金屬件之間加載高頻脈沖電信號(hào),使得所述電解液在所述待腐蝕金屬件上加工;

垂直位移臺(tái),用于帶動(dòng)所述微細(xì)加工電極實(shí)現(xiàn)加工所需的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng);

絕緣罩,所述絕緣罩包圍在所述微細(xì)加工電極的外圍;

三維位移臺(tái),用于帶動(dòng)所述絕緣罩和所述垂直位移臺(tái)實(shí)現(xiàn)水平的xy向以及垂直的z向運(yùn)動(dòng);

其中所述絕緣罩的垂直位置由所述三維位移臺(tái)的z向運(yùn)動(dòng)控制,所述微細(xì)加工電極的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由所述垂直位移臺(tái)控制,所述微細(xì)加工電極的平面掃描運(yùn)動(dòng)由所述三維位移臺(tái)的xy向運(yùn)動(dòng)控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置,其特征在于,所述微細(xì)加工電極的尖端的圓角半徑為10~500nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置,其特征在于,所述微細(xì)加工電極為鎢、鉑或金制作的針狀或圓柱狀電極。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置,其特征在于,所述電解溶液為硝酸鹽或氯化物或堿電解溶液。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置,其特征在于,所述絕緣罩的內(nèi)徑比所述微細(xì)加工電極外徑大1-2μm,優(yōu)選的,所述絕緣罩與所述微細(xì)加工電極同心定位。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的加工裝置,其特征在于,所述高頻脈沖電源參數(shù)包括電壓幅值為1~5V,頻率為1~500MHz,脈沖寬度為0.5ns~500ns,加工電流密度值為2~10mA/cm2。

7.一種使用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的加工裝置的微細(xì)電化學(xué)加工方法,其特征在于,包括:

所述三維位移臺(tái)z向帶動(dòng)所述垂直位移臺(tái)和所述絕緣罩移動(dòng),使所述絕緣罩移動(dòng)到所述待腐蝕金屬件上側(cè);

在所述微細(xì)加工電極和所述待腐蝕金屬件之間加載高頻脈沖電信號(hào),所述三維位移臺(tái)xy向帶動(dòng)所述垂直位移臺(tái)攜所述微細(xì)加工電極按照預(yù)先制定的路徑在所述待腐蝕金屬件上掃描加工,所述垂直位移臺(tái)z向帶動(dòng)所述微細(xì)加工電極相對(duì)于所述待加腐蝕金屬垂直進(jìn)給加工。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加工方法,其特征在于,在開(kāi)始水平加工之前,先使所述微細(xì)加工電極相對(duì)于所述待腐蝕金屬件垂直進(jìn)給,通過(guò)監(jiān)測(cè)所述微細(xì)加工電極與所述待腐蝕金屬件間的電流值來(lái)控制所述微細(xì)加工電極與所述待腐蝕金屬件的相對(duì)進(jìn)給速度,在檢測(cè)到電流發(fā)生突變前按照第一速度進(jìn)給,在檢測(cè)到電流發(fā)生突變后按照低于所述第一速度的第二速度進(jìn)給并以設(shè)定的加工電流密度進(jìn)行加工,達(dá)到結(jié)構(gòu)所需的加工深度。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加工方法,其特征在于,所述第一速度為5~20μm/s,所述第二速度為1~10μm/s。

10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一項(xiàng)所述的加工方法,其特征在于,當(dāng)需要進(jìn)行銑削側(cè)壁加工時(shí),所述垂直位移臺(tái)z向帶動(dòng)所述微細(xì)加工電極伸出于所述絕緣罩之外足夠的長(zhǎng)度,以實(shí)現(xiàn)銑削側(cè)壁加工。

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