电解转印法加工凹坑阵列结构试验研究

为得到降低摩擦副表面磨损所需的微小凹坑阵列结构,提出电解转印法加工凹坑阵列的工艺方法。对电解转印法加工过程进行有限元仿真,分析光刻胶膜厚度对凹坑尺寸和形状的影响。用光刻的方法制作尺寸均一,单个孔径为100μm的阴极平板。进行微细电解加工试验,试验分析脉冲电源频率和脉冲占空比对加工结果的影响。结果表明,采用电解转印法加工微小凹坑阵列结构,可以获得平均直径为200μm,深度10μm的凹坑阵列。     

微槽激光电解组合微加工研究

微槽结构作为微型结构的基本单元,具有增加散热面积、存储润滑剂和减少阻力等功能,多用于大热流密度器件的散热或表面润滑,但其存在加工尺寸小、精度要求高以及加工难度大等问题。为了实现微槽的高效高精度加工,提出了一种激光电解组合微加工方法,并搭建了纳秒激光加工装置和数控微细电解加工装置;利用激光烧蚀快速加工出微槽结构的基本形貌,再通过微细电解的方式去除其表面再铸层及飞溅颗粒,提高其表面精度和表面性能。通过理论研究以及优化加工参数试验,加工出长度为400μm,宽度为220μm,深度为120μm的微槽结构。激光电解组合微加工微槽的表面粗糙度由激光加工后的Ra 5.36μm降低至Ra 1.23μm;激光电解组合微加工的加工效率是微细电解加工的4.26倍。     

阵列微沟槽的场域离散脉冲电解加工技术

针对难加工金属材料表面阵列非贯穿型微沟槽的高效高质量加工难题,提出一种场域离散脉冲电解加工方法,所加工沟槽具有表面质量好、尺寸微小、槽数多、沟槽前后非贯穿的特点。使用绝缘栅栏隔板作为活动掩模板对各微沟槽加工区进行离散,同时遮蔽非加工区,从而实现流场隔离和非加工区电场屏蔽等效果,有效提高沟槽的加工稳定性、精度和一致性。通过设计专用夹具,对影响加工精度的关键因素进行了单因素工艺实验研究,并利用Comsol Multiphysics软件对电解加工的流场和电场进行了仿真分析。仿真和试验结果显示:场域离散加工方法的流场和电场都比传统的掩膜电解加工、电解转印加工好。成功地在1min内加工出9条宽538.76μm,深25.78μm,过切量为19.38μm的阵列微沟槽,证实了该方法的有效性。采用短加工时间、低脉冲电压幅值、高脉冲频率、小脉冲占空比等工艺参数,有利于提高沟槽的加工精度。通过场域离散电解加工技术,可以实现对非贯穿型微沟槽的高效率、高质量、低成本加工。     

喷射液束电解辅助激光加工工艺规律研究

喷射液束电解辅助激光加工是一项新型复合加工方法,将电解加工与激光加工进行复合,在加工过程中,激光束与电解液束同轴共同作用于材料表面,激光对材料的热效应和喷射电解液束对材料的电化学阳极溶解作用共同去除材料,可实现无再铸层、无微裂纹的加工效果.针对该方法,基于加工原理的分析,以加工孔锥度和材料去除率为加工质量指标,研究了激光脉冲能量、电解加工电压和加工间隙对加工质量的影响.研究结果表明,激光脉冲能量对材料去除率的影响占据主导作用;激光脉冲能量和电解加工电压的增加都会导致加工孔锥度的增大;缩短加工间隙可以提高材料去除率,但会增加加工孔入口的锥度.     

电解射流加工研究现状与进展

综述了电解射流加工的国内外研究现状,介绍了国内外电解射流加工以及电解射流复合加工的研究进展,详细阐述了电解射流加工工艺模型、激光电解射流复合加工以及磨料电解射流复合加工技术,并对其前景进行了展望,提出了今后的重点研究方向。     

回转头压力机—激光切割机组合加工单元

由回转头压力机和激光切割机组成的加工单元提高了板材加工的生产率。单独工作的回转头压力机在生产中的停机时间平均     

基于聚合氯化铝电解液的锆合金阵列微孔掩模射流电解加工试验研究

锆具有优异的综合性能,在航空航天、医药和化工等领域具有广阔的应用前景。然而,用现有的加工方法对其进行微细加工时,具有刀具磨损严重、加工效率低、加工质量差等缺点。微细电化学加工在金属微结构制造方面具有独特的优势。提出一种新型聚氯化铝溶液(PAC)作为电解液,利用掩模射流电解加工在锆合金(Zr702)表面进行阵列微孔加工。研究了Zr702在不同质量分数聚氯化铝溶液中的溶解特性。通过试验研究了电解液压强、射流扫描速度和脉冲电压等主要加工参数对加工性能的影响,并通过正交试验进行参数优化,加工出了平均直径为163.20μm,平均深度为85.49μm,深径比为0.524,侧蚀系数为2.055,形貌精度较好的阵列微孔。     

微细阵列孔加工技术及其应用

现代制造技术越来越向微型化、精密化发展,以微细阵列孔为关键结构的零部件也越来越多.本文对当前世界上的微细阵列孔加工技术及其应用作了相应的介绍.     

钛合金疏水表面微坑阵列的掩膜电解加工仿真与分析

为改善钛合金疏水性能,获得较高的接触角,使用掩膜电解技术对钛合金进行了凹坑阵列表面微织构的加工。首先,建立微坑阵列掩膜电解加工的数学模型并进行多物理场耦合仿真;其次,分析掩膜电解加工参数对微坑阵列的作用,并借助润湿理论模型获得微坑阵列的固-液接触面积比;最后,以该面积比为因变量,以电解质质量分数、电解电压和掩膜尺寸为自变量,进行正交试验仿真和极差分析,获得最佳工艺参数组合。与仿真预测值相比,微坑阵列单元体直径、间距、深度、固-液接触面积比和表面接触角的测量值误差均小于8%,从而表明该方法在未经低表面能材料修饰的情况下,成功制备了接触角约为140°的微坑阵列。     

阵列群小孔活动模板电解加工技术研究

针对航空发动机阵列群小孔薄板零件,提出了活动模板电解加工方法。介绍了活动模板电解加工的原理和工艺过程。研究了电解液类型、电解液压力、电压占空比等参数对群孔加工品质的影响,研究表明:采用10%w.t.NaNO3,10%w.t.NaCl混合溶液,低电压占空比,合适的电解液压力可以获得表面品质完好、尺寸精度高的阵列群小孔。     

扫描射流掩膜电解加工微坑阵列试验研究

表面织构在摩擦学、热能交换以及生物医学等许多领域发挥重要作用,其中微坑阵列是常用的表面织构.为了能在金属表面制造出微坑织构,对掩膜电解加工微坑阵列的文献进行了研究与分析,在分析了射流掩膜电解加工技术的基础上,提出使用一种扫描射流掩膜电解加工的方法,利用光刻胶做掩膜,成功地在不锈钢上加工出海量微坑阵列.设计实验,探究了电...     

薄壁材料厘米级阵列结构电解加工的数值模拟与实验验证

为推进电解加工在薄壁材料厘米级阵列结构的工程应用,采用绝缘法对单孔直径为0.5 cm的5×5阵列孔结构进行了探索性研究。首先,基于传统电解法设计了针对5×5阵列孔结构的加工方案;在此基础上,对各加工方案下的流场和电场进行了仿真模拟;仿真发现:柱形式阵列阴极适合阵列孔结构的加工,且当电解液压力为0.5 MPa,初始加工间隙为0.5 cm,电压达到25 V时,可以实现金属材料的快速去除;最终,通过实验验证了阵列柱形掩模电极方案的可行性。     

微小群孔阵列的照相电解加工技术研究

微小群孔结构广泛地应用于各领域,其加工技术日益受到关注.基于照相电解加工理论,研究了电解液浓度、电解液压力、加工电压等参数对群孔加工结果的影响.研究表明,高电压、高电解液压力能有效提高微小群孔的尺寸均匀性;低电压、低电解液浓度能显著降低微小群孔的锥度;采用高低电压结合的方法进行加工,获得了较好的群孔尺寸均匀性,降低了群孔锥度,很好地满足了加工要求.     

电解加工电源研究现状及发展趋势

电解加工电源是电解加工装备中的关键核心基础设备,其性能直接影响着电解加工的精度、稳定性、表面质量和经济性.为了更加充分发挥电解工艺的潜力和优势,实现精密、高效、稳定的电解加工,有必要对电解加工电源的研究现状及发展趋势进行系统梳理和全面总结.系统分析了宏观尺度电解加工和微细电解加工的工艺原理,加工质量、效率和工艺稳定性等...     

从切削到激光加工的组合方案

过去的几年中,激光焊接在工件连接领域的意义日益重要。一般来说,通过激光焊接连接的组件结构往往比较紧凑,因而重量轻、造价低。这种优点在汽车制造业中表现更为明显,因为重量轻往往会带来油耗低的优点。     

在线电解修整磨削与化学机械抛光相结合的蓝宝石基片组合加工技术

通过分析ELID磨削和CMP抛光两种加工技术的原理和特点,充分结合两种技术的优点,对蓝宝石基片进行超光滑纳米级精度的组合加工。从理论上分析和计算了蓝宝石的临界切削深度,以及在不同粒度砂轮下的脆性和延性磨削方式;采用不同粒度的砂轮对蓝宝石基片进行超精密ELID磨削实验,快速地获得高质量的加工表面,同时采用磁流变斑点法对加工面的亚表面损伤进行测量;利用CMP抛光技术对磨削加工后的表面进行光整,以减少磨削时产生的加工缺陷,使工件的表面质量得到进一步改善与提高,最终获得亚纳米级的表面粗糙度。     

埃马克机床从切削到激光加工组合方案

通过激光焊接连接的组件结构往往比较紧凑,因而重量轻,造价低。有许多工件通过切削加工后,还要接合并通过激光焊接成总成件。自2003年开始,埃马克集团和埃马克激光技术公司共同合作为用户提供从切削加工到激光焊接的全套生产方案,用于可直接装机的总成件的生产。     

燃油齿轮泵摩擦副表面微细电解加工工艺研究

为了解决燃油齿轮泵因摩擦副快速磨损导致的工作寿命短问题,该文提出在航空航天用燃油齿轮泵的摩擦副表面,研究采用电解加工制备微坑阵列的工艺方法,利用流体动压效应改善摩擦副的润滑性能.     

激光与电解加工机的新发展

一、新型激光模具绉纹加工机床 2010年7月,瑞士GF阿奇夏尔米公司在日本展出了新型的激光模具与轧辊绉纹加工机床。其特点：在模具加工表面质量、成本、易用程度等方面皆超过了以往的化学腐蚀加工法。目前,该机床已投入国际市场。