[發(fā)明專利]基于超臨界流體3D電沉積加工裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410762856.2
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104480505B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷衛(wèi)寧;錢海峰;劉維橋;李奇林;談衡
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號: C25D5/04
• 分類號: C25D5/04;C25D21/12;C25D17/00
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 張兢

1.一種基于超臨界流體3D電沉積加工裝置，包括二氧化碳?xì)馄浚?）、高壓泵（2）、數(shù)控控制器（3）、反應(yīng)器（4）、直流電源（8）和作為被加工零部件的陰極基體（7）；所述的反應(yīng)器（4）包括本體（41）和機(jī)械攪拌器（42）；本體（41）上設(shè)有進(jìn)氣口（41-1）、排液口（41-2）和加熱線圈（41-3）；所述的二氧化碳?xì)馄浚?）和高壓泵（2）用于使用時向反應(yīng)器（4）提供二氧化碳?xì)怏w；其特征在于：還包括移動陽極組件（5）和移動陰極組件（6）；

所述的移動陽極組件（5）包括Z向直線電機(jī)（51）、驅(qū)動絲杠（52）、陽極連接桿（53）和移動陽極（54）；Z向直線電機(jī)（51）固定安裝在反應(yīng)器（4）的本體（41）的上部；驅(qū)動絲杠（52）與Z向直線電機(jī)（51）傳動連接；陽極連接桿（53）與驅(qū)動絲杠（52）固定連接；驅(qū)動絲杠（52）內(nèi)置有與之絕緣的彈性導(dǎo)電線圈；移動陽極（54）與陽極連接桿（53）固定連接；移動陽極（54）通過陽極連接桿（53）和驅(qū)動絲杠（52）內(nèi)置的彈性導(dǎo)電線圈外接直流電源（8）的正極；移動陽極組件（5）的移動陽極（54）由Z向直線電機(jī)（51）通過驅(qū)動絲杠（52）和陽極連接桿（53）的傳動，可在反應(yīng)器（4）的本體（41）內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動；

所述的移動陰極組件（6）包括X向直線電機(jī)（61）、X向?qū)к墸?2）、X向移動塊（63）、Y向直線電機(jī)（64）、Y向?qū)к墸?5）、Y向移動塊（66）和夾具（67）；X向直線電機(jī)（61）固定安裝在反應(yīng)器（4）的本體（41）上；X向?qū)к墸?2）分前后設(shè)有2根；X向?qū)к墸?2）固定安裝在反應(yīng)器（4）的本體（41）內(nèi)的下端面上；X向移動塊（63）安裝在X向?qū)к墸?2）上且在X向直線電機(jī)（61）的驅(qū)動下可依托X向?qū)к墸?2）左右向直線滑動；

Y向直線電機(jī)（64）固定安裝在X向移動塊（63）的上端面上；Y向?qū)к墸?5）分左右設(shè)有2根；Y向?qū)к墸?5）固定安裝在X向移動塊（63）的上端面上且Y向?qū)к墸?5）與X向?qū)к墸?2）垂直設(shè)置；Y向移動塊66的上端面上涂覆有絕緣工程塑料；Y向移動塊（66）安裝在Y向?qū)к墸?5）上且在Y向直線電機(jī)（64）的驅(qū)動下可依托Y向?qū)к墸?5）前后向直線滑動；

夾具（67）的材質(zhì)為耐酸、耐高壓和高硬度的絕緣工程塑料；夾具（67）設(shè)置在Y向移動塊（66）的上端面上，用于使用時夾持陰極基體（7）；使用時，陰極基體（7）與直流電源（8）的負(fù)極電連接；

移動陰極組件（6）的X向直線電機(jī)（61）和Y向直線電機(jī)（64）以及移動陽極組件（5）的Z向直線電機(jī)（51）的運(yùn)行均由數(shù)控控制器（3）控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超臨界流體3D電沉積加工裝置，其特征在于：所述的驅(qū)動絲杠（52）的材質(zhì)為不銹鋼，內(nèi)部中空；陽極連接桿（53）為內(nèi)置銅制框架且外履絕緣、耐酸、耐高壓的工程塑料的桿體件；所述的驅(qū)動絲杠（52）與陽極連接桿（53）的連接處以及陽極連接桿（53）與移動陽極（54）的連接處均用高壓密封圈進(jìn)行密封。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超臨界流體3D電沉積加工裝置，其特征在于：所述的移動陽極（54）包括基體（54-1）和電極（54-2）；基體（54-1）的材質(zhì)為玻璃，基體（54-1）由上圓柱體部和下圓柱體部一體組成，基體（54-1）的上圓柱體部的直徑小于下圓柱體部的直徑，基體（54-1）的上圓柱體部與陽極連接桿（53）固定連接；電極（54-2）設(shè)置在基體（54-1）內(nèi)且位于基體（54-1）的軸心線上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于超臨界流體3D電沉積加工裝置，其特征在于：所述的基體（54-1）的下圓柱體部的直徑為5mm；基體（54-1）的下圓柱體部的下端設(shè)有傾斜角度控制在60°的向上的斜面內(nèi)凹缺口（54-3）或設(shè)有底部內(nèi)凹的圓周面距基體（54-1）的下圓柱體部的外周面1mm的弧形內(nèi)凹缺口（54-4）；所述的電極（54-2）為直徑1-2mm的不溶性的Pt絲。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超臨界流體3D電沉積加工裝置，其特征在于：所述的X向移動塊（63）和Y向移動塊（66）均為不銹鋼材質(zhì)的中空的方形體件；且Y向移動塊（66）的尺寸小于X向移動塊（63）的尺寸。