一种在工件表面制备微纳二维结构的加工方法及装置

    公开(公告)号:CN109913919B

    公开(公告)日:2020-11-20

    申请号:CN201910119786.1

    申请日:2019-02-18

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种在工件表面制备微纳二维结构的加工方法及装置,属于特种加工领域。该方法在加工过程中采用激光烧蚀与电化学沉积相耦合的方法,激光束聚焦在工件基板表面,通过数控系统控制激光烧蚀的区域和路径,在工件基板表面加工出微米级结构;激光烧蚀的同时,工具阳极保持正对烧蚀区域,在工件基板该区域微米结构上沉积出纳米结构。为了将阳极电场最大限度的约束在电极顶端区域,将工具阳极穿入绝缘玻璃管内实现侧壁绝缘。另外,激光的热‑力效应使辐照区域溶液温度升高,同时产生强烈的搅拌作用,加快沉积液的循环流动更新,促进纳米结构的快速高效生长。本发明适用于零部件表面的微纳二维结构的高效加工和制造。

    背向多焦点激光和电化学复合加工半导体材料的装置和方法

    公开(公告)号:CN106735866B

    公开(公告)日:2019-04-30

    申请号:CN201611222036.X

    申请日:2016-12-27

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种背向多焦点激光和电化学复合加工半导体材料的装置和方法,通过调节激光能量、频率以及波长,多焦点激光束作用在半导体试样的背面,一方面当激光照射半导体试样背面时,半导体试样中就会被激发出大量的光生空穴,空穴移动到已抛光的半导体试样表面处参与电化学反应,材料蚀除;另一方面在半导体试样背面,多焦点激光向里逐渐加工。工具电极作为阴极,半导体试样作为阳极,两极之间高电位时,进行电火花放电加工;低电位时,进行电化学蚀除。多焦点激光和电化学复合作用在半导体试样上,不仅提高了刻蚀效率,而且提高通孔的表面质量。在半导体材料上加工高精度微通孔时,这种复合效应作用效果好,适合精密加工。

    一种激光-电化学沉积制备仿生超疏水金属表面的系统及方法

    公开(公告)号:CN109226973B

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN201811277219.0

    申请日:2018-10-30

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种激光‑电化学沉积制备仿生超疏水金属表面的系统及方法,属于仿生超疏水金属表面制备领域。包括以下步骤:(1)通过激光烧蚀纹理化的方法,在金属基板上构筑微米阵列结构;(2)通过电化学抛光,去除烧蚀过程中粘附在微米结构表面的纳米颗粒、熔渣;(3)通过电化学沉积,在微米结构表面覆盖密集分布的纳米棱锥结构,制备出微纳米复合结构。对比现有技术,本发明提供的制备超疏水金属表面的方法,无需低表面能物质修饰,制备的金属表面在低温下也具有良好的疏水稳定性,并且可以应用于金属斜面,拓宽了超疏水金属表面的工业应用领域。

    一种电极加工间隙自适应调整的电沉积装置及其工作方法

    公开(公告)号:CN106141342A

    公开(公告)日:2016-11-23

    申请号:CN201610581225.X

    申请日:2016-07-21

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: B23H3/00

    Abstract: 本发明公开了一种电极加工间隙自适应调整的电沉积装置及其工作方法,电极座固定在工作腔上方,工具电极通过弹簧悬挂在电极座内孔中,工件安装在工具电极下端的工作台上,工作台通过上下触头控制自动延Z轴进给,电解液从电极座流入工具电极内孔并喷射在工件上产生反作用力,工具电极自适应向上运动,工具电极上的导流孔逐渐被电极座遮挡,加大工具电极内孔的流量,从而在加工间隙不变的情况下加大水流的流速,进而加大水流冲击反力以抵消弹簧弹力变化造成的加工间隙的变化,维持了平衡加工间隙的稳定,当沉积厚度达到一定高度时,设置在工具电极顶端的下触头与电极座顶端的上触头接触,导通工作台进给回路,工作台向下方进给,实现自动化加工。

    一种三维表面喷丸射流电沉积制造方法及装置

    公开(公告)号:CN105951141A

    公开(公告)日:2016-09-21

    申请号:CN201610522238.X

    申请日:2016-07-04

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: C25D5/08 C25D15/00 C25D5/18 C25D5/22 C25D17/00

    Abstract: 本发明提供了一种三维表面的喷丸射流电沉积制造方法及装置,将沉积液与硬质颗粒相混合以喷射的方式沉积到导电基板上,实现电沉积的快速制造技术,减缓电沉积过程的晶粒长大速率,达到晶粒细化目的,显著提高沉积层质量。将二者相结合能有效克服单一电沉积阴极析氢和杂质粘附产生的沉积层质地疏松、麻点和凹坑等缺陷,提高沉积层的硬度和致密性。同时,引入五轴联动数控加工系统,可实现三维空间加工成型,提高沉积层均匀性和形状精度。该技术可广泛应用于贵重金属器件和复杂形状零件的生产,也可用于表面快速涂镀和强化技术等。

    一种在工件表面制备微纳二维结构的加工方法及装置

    公开(公告)号:CN109913919A

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201910119786.1

    申请日:2019-02-18

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种在工件表面制备微纳二维结构的加工方法及装置,属于特种加工领域。该方法在加工过程中采用激光烧蚀与电化学沉积相耦合的方法,激光束聚焦在工件基板表面,通过数控系统控制激光烧蚀的区域和路径,在工件基板表面加工出微米级结构;激光烧蚀的同时,工具阳极保持正对烧蚀区域,在工件基板该区域微米结构上沉积出纳米结构。为了将阳极电场最大限度的约束在电极顶端区域,将工具阳极穿入绝缘玻璃管内实现侧壁绝缘。另外,激光的热-力效应使辐照区域溶液温度升高,同时产生强烈的搅拌作用,加快沉积液的循环流动更新,促进纳米结构的快速高效生长。本发明适用于零部件表面的微纳二维结构的高效加工和制造。

    一种磁场引导电解电火花复合加工弯孔的装置及方法

    公开(公告)号:CN106825806B

    公开(公告)日:2019-04-30

    申请号:CN201710197211.2

    申请日:2017-03-29

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种磁场引导电解电火花复合加工弯孔的装置及方法,本发明适用于非导磁材料的微细加工属于制造技术中特种加工领域;该装置及方法中引导环包括左右两侧电磁装置,左右电磁装置由数控稳压电源加载电压产生异性磁场,引导环安装在滑轨中持续向电极输出磁场力;工具电极因受磁场力在万向节中产生摆角,柔性胶管在竖直进给电机驱动下随工具电极摆动方向进给,工具电极电化学放电在此方向蚀除工件材料;装置中循环泵将电解液输送至柔性胶管,并通过万向节预留微孔流至电极,达到排屑和补充电解液的目的;装置中计算机通过调节数控稳压电源的输出电压控制磁场强度,通过控制卡片控制转角步进电机的转速和转角以及竖直进给电机的进给速度。

    一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的装置及方法

    公开(公告)号:CN107723752A

    公开(公告)日:2018-02-23

    申请号:CN201710736266.6

    申请日:2017-08-24

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: C25D1/10

    Abstract: 本发明公开了一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的装置及方法,涉及激光制造领域,该装置包括控制系统、加工系统、激光辐照系统和工作液循环系统;该方法运用分层叠加的原理沉积微细金属零件,先通过计算机软件建模再分层切片,生成每一层的激光扫描路径,利用激光刻蚀玻璃薄片形成每层所需图形型腔,再利用喷射电沉积与激光复合进行沉积,每层沉积结束后叠加新的薄片玻璃,完成所有的分层沉积后,在工作槽中加入BOE(缓冲氧化物刻蚀液),溶解剩下的玻璃进行脱模。工艺流程简单,喷射电沉积与激光的复合使得沉积质量大大提高,用绝缘的玻璃作为模具提高了零件成型精度,能够实现无损脱模。本发明适用于微细复杂金属零件的沉积制造。

    空心激光的光内送粉复合电沉积加工方法及其装置

    公开(公告)号:CN106757285A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611051343.6

    申请日:2016-11-25

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: C25D15/00 C25D5/18 C25D17/00

    Abstract: 本发明公开了空心激光的光内送粉复合电沉积加工方法及其装置,涉及到复合材料电化学沉积加工,属于制造技术中的特种加工领域,该装置将空心阳极管垂直置于空心激光中,颗粒从阳极喷射而出,颗粒在激光聚焦区被打散落入溶液中,激光照射溶液产生高温高压的等离子体,等离子体对外膨胀过程中产生的射流冲击力分散颗粒,使颗粒能够均匀的到达阴极表面,被阴极捕获,从而更容易进入镀层,形成纳米颗粒复合镀层。激光的冲击作用降低了传统复合电沉积过程中粒子团聚的几率,提高了颗粒复合量,能够显著提高沉积层质量。同时激光的热效应可以加快电化学反应速率,提高沉积速度。

    空心激光的光内送粉复合电沉积加工方法及其装置

    公开(公告)号:CN106757285B

    公开(公告)日:2019-03-05

    申请号:CN201611051343.6

    申请日:2016-11-25

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了空心激光的光内送粉复合电沉积加工方法及其装置,涉及到复合材料电化学沉积加工,属于制造技术中的特种加工领域,该装置将空心阳极管垂直置于空心激光中,颗粒从阳极喷射而出,颗粒在激光聚焦区被打散落入溶液中,激光照射溶液产生高温高压的等离子体,等离子体对外膨胀过程中产生的射流冲击力分散颗粒,使颗粒能够均匀的到达阴极表面,被阴极捕获,从而更容易进入镀层,形成纳米颗粒复合镀层。激光的冲击作用降低了传统复合电沉积过程中粒子团聚的几率,提高了颗粒复合量,能够显著提高沉积层质量。同时激光的热效应可以加快电化学反应速率,提高沉积速度。

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