為了實現(xiàn)不銹鋼微細電解定域加工,提出激光掩膜表面改性微細電解復合加工技術。研發(fā)了激光掩膜微細電解復合加工裝置,并進行樣件加工試驗。
首先,采用光纖激光在304不銹鋼表面掃描加熱進行打標圖案,利用X射線光電子能譜分析(XPS)對不銹鋼表面激光打標圖案進行分析,發(fā)現(xiàn)激光在不銹鋼表面打標時被空氣氧化生成鐵、鉻等氧化物,生成的打標圖案具有耐腐蝕性,形成保護性掩膜。然后進行電解加工,由于掩膜圖案在電解過程中起到保護作用,選擇合適的電解加工參數(shù),在不銹鋼表面能加工復雜的微結(jié)構。最后利用SEM、光學輪廓儀來觀測微結(jié)構形貌、粗糙度等。研究結(jié)果表明:利用激光表面改性,結(jié)合微細電解加工能實現(xiàn)304不銹鋼微結(jié)構的快速加工,該工藝在微細加工領域具有很好的發(fā)展前景。
電解加工是以“離子”方式去除金屬,在金屬微細加工領域有廣闊的發(fā)展前景。
目前,為了克服電解加工的雜散腐蝕,國內(nèi)外學者對微細電解加工展開廣泛的研究。如采用納秒級超窄脈沖電流微細電解加工微小金屬零件,取得較好研究成果;
通過疊加磁場進行微細電解加工,有利于提高加工精度、改善表面質(zhì)量和提高加工效率;利用純水進行微細電解,采用陽離子交換膜促進超純水解離,提高電解加工電流密度,在不銹鋼表面加工微孔;采用光致抗蝕干膜,電解液正沖,在金屬零件表面加工群凹坑結(jié)構;提出激光電解復合微細加工.選用導電透明的氧化銦錫ITO玻璃作為電解陰極,光纖激光掃描加熱去除電解加工中在金屬表面產(chǎn)生的鈍化薄膜,后繼電解,實現(xiàn)微細加工;PAJAK等
采用激光輔助加熱電解液射流復合加工微小件,都取得較好加工效果。