電解加工喇叭形微小孔陣列技術(shù)研究.pdf

1、喇叭形微小孔金屬網(wǎng)片因兼具堵塞幾率低、過濾(篩分)效率高、工作周期長和清洗方便等優(yōu)點,是高性能精細濾(篩)網(wǎng)片的新發(fā)展方向?；诓牧习刺囟▓D案選擇性刻蝕原理實現(xiàn)結(jié)構(gòu)成型的模板電解加工技術(shù),在制造微孔陣列方面具有很強的工藝優(yōu)越性。借助該技術(shù)原理,優(yōu)化模板微孔開口角,并組合布設(shè)輔助陽極,提出一種新型技術(shù)——錐形孔雙面模板電解加工。本文在河南省重點科技攻關(guān)項目(9210221035)和河南省高等學校青年骨干教師支持計劃項目(2009GGJS-

2、034)資助下,依托錐形孔雙面模板電解加工技術(shù)為工藝平臺,以實現(xiàn)喇叭形截面微孔陣列為目標,分析了各因素對截面成形的影響規(guī)律,并采用優(yōu)選的工藝參數(shù)加工出喇叭形微小孔陣列。具體內(nèi)容如下:
　　(1)仿真分析了模板開口角(銳角、直角、鈍角)及輔助陽極對工件表面電流密度分布規(guī)律的影響,結(jié)果表明:單獨采用銳角開口角模板時,電流密度呈擴口弧狀分布,而單獨采用鈍角開口角模板或輔助陽極時,電流密度分布曲線近似為兩平行直線;疊放布置鈍角開口角模板與

3、輔助陽極后,電流密度更接近直線狀分布。
　　(2)基于仿真結(jié)果,提出了錐形孔雙面模板電解加工技術(shù),即,輔助陽極、鈍角開口角模板依次疊放于工件一表面,實現(xiàn)喇叭形孔直壁端加工;銳角開口角模板緊貼工件另一表面,實現(xiàn)喇叭形孔外擴口端加工。并分析了電流密度、加工間隙、電解液濃度及模板厚度與開口角等工藝參數(shù)對微孔截面成形的影響規(guī)律,結(jié)果顯示:孔徑與開口度均隨電流密度和電解液濃度的增大而增大,隨加工間隙和模板厚度的增大而減小,但隨銳角模板開口角

4、的增大呈先減后增的變化趨勢;隨鈍角模板開口角的增大,孔徑與開口度改變不明顯,而縮口率,即微孔直壁端所占比例,有所降低。
　　(3)依照錐形孔雙面模板電解加工的特點,研制了專用電解加工裝置,并依托該裝置試驗研究了電流密度、加工間隙、電解液濃度及模板厚度與開口角等工藝參數(shù)對微孔截面成形的影響規(guī)律,驗證了仿真結(jié)果的正確性及錐形孔雙面模板電解加工喇叭形微小孔陣列的技術(shù)可行性。同時采用優(yōu)選的工藝參數(shù)組合制備出喇叭形截面特征明顯且具有大擴口度