一种电化学或电火花/电化学复合加工中未加工表面的保护方法与流程

本发明涉及一种电化学或电火花/电化学复合加工中未加工表面的保护方法。

背景技术：

电化学加工是基于金属在导电性溶液中产生电化学阳极溶解的原理实现材料去除的加工方法，且该加工方法具有加工效率高、工具无损耗、加工表面无变质层和无应力加工等优点。由于所采用的工作液具有一定的导电特性，所以在加工过程中电流定域性较差，容易在工件不需加工表面形成电流的杂散腐蚀，影响工件的使用寿命和性能。

目前对于减少杂散腐蚀主要采用纳秒级脉冲电源和工具电极侧壁绝缘的方法来实现。采用纳秒级脉冲虽然能有效减少杂散腐蚀对工件表面的影响，但是纳秒脉冲电源的制作成本高，且加工过程中在线实时电流的监测和加工间隙控制尚存在较大困难。采用工具电极侧壁绝缘法可将电场限定在电极的端部，但该方法制备工艺复杂对制备条件要求苛刻，无法实现在线制备，且所制备的绝缘层与基体结合力不强，容易产生渗透性鼓泡脱落和不能承受短路烧伤等缺陷。尤其在电火花/电化学复合加工过程中存在工具电极的损耗，涂层不能及时清除将会影响加工的顺利进行。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决目前电化学或电火花/电化学复合加工过程中未加工区域由于电流定域性差而产生杂散腐蚀的问题，而提供一种电化学或电火花/电化学复合加工中未加工表面的保护方法。

本发明的一种电化学或电火花/电化学复合加工中未加工表面的保护方法按以下步骤进行：

一、保护膜的制备：将双面导电金属箔片胶带中带导电胶的一面粘附在待加工的工件表面，通过预压确保双面导电金属箔片胶带与工件之间无缝隙，得到表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件；

二、放电加工：将表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件与脉冲电源的阳极相连，将加工用的工具电极与脉冲电源的阴极相连，工作液采用冲液的方式进行供给，由进给机构驱动工具电极运动工作，在表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件表面加工出所需形状，完成表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件的放电加工；

三、后处理：将步骤二加工后的工件表面残留的工作液清洗干净，然后取下工件表面的双面导电金属箔片胶带，完成电化学或电火花/电化学复合加工中未加工表面的保护方法。

本发明的加工顺序依次为铜箔、导电胶、工件。

本发明的有益效果：

本发明方法不但具有传统电化学或电火花/电化学复合加工技术成本低，灵活性强的优势，同时还解决了电化学或电火花/电化学复合加工中未加工表面受杂散电流腐蚀的问题。

本发明的方法在待加工的工件表面制备一层导电性材料作为辅助电极，该导电性材料具有双面导电特性和一定的韧性，可以实现与工件任意曲面的贴合，待加工的工件与双面导电金属箔片胶带之间无间隙及气泡，在加工过程中无工作介质进入其粘结面，加工过程中工具电极首先对双面导电金属箔片胶带进行加工，工具电极穿过双面导电金属箔片胶带后进行工件的加工，直至完成所需形状的加寸。

本发明的方法充分利用双面导电金属箔片胶带具有的粘结及双面导电的特性，实现与工件紧密结合，同时保证工件表面具有电加工所需的导电特性，在加工过程中双面导电金属箔片胶带与工件具有相同的电位，使得在加工过程中由于工作液的导电特性所产生的杂散电流会与双面导电金属箔片胶带产生回路，将工件表面的杂散电流转移到双面导电金属箔片胶带表面，实现对工件表面的保护作用。

附图说明

图1为本发明所述方法加工时的示意图；其中1为工具电极，2为工作液，3为双面导电金属箔片胶带的铜箔层，4为双面导电金属箔片胶带的导电胶层，5为待加工的工件，6为脉冲电源；

图2为实施例1所述方法中对待加工的工件的未加工表面形成保护的示意图；其中1为工具电极，2为工作液，3为双面导电金属箔片胶带的铜箔层，4为双面导电金属箔片胶带的导电胶层，5为待加工的工件，7为杂散电流；

图3为实施例2所述方法中对待加工的工件的未加工表面形成保护的示意图；其中1为工具电极，2为工作液，3为双面导电金属箔片胶带的铜箔层，4为双面导电金属箔片胶带的导电胶层，5为待加工的工件，7为杂散电流，8为电火花。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的一种电化学或电火花/电化学复合加工中未加工表面的保护方法按以下步骤进行：

一、保护膜的制备：将双面导电金属箔片胶带中带导电胶的一面粘附在待加工的工件表面，通过预压确保双面导电金属箔片胶带与工件之间无缝隙，得到表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件；

二、放电加工：将表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件与脉冲电源的阳极相连，将加工用的工具电极与脉冲电源的阴极相连，工作液采用冲液的方式进行供给，由进给机构驱动工具电极运动工作，在表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件表面加工出所需形状，完成表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件的放电加工；

三、后处理：将步骤二加工后的工件表面残留的工作液清洗干净，然后取下工件表面的双面导电金属箔片胶带，完成电化学或电火花/电化学复合加工中未加工表面的保护方法。

本实施方式的加工顺序依次为铜箔、导电胶、工件。

本实施方式不但具有传统电化学或电火花/电化学复合加工技术成本低，灵活性强的优势，同时还解决了电化学或电火花/电化学复合加工中未加工表面受杂散电流腐蚀的问题。

本实施方式的方法在待加工的工件表面制备一层导电性材料作为辅助电极，该导电性材料具有双面导电特性和一定的韧性，可以实现与工件任意曲面的贴合，待加工的工件与双面导电金属箔片胶带之间无间隙及气泡，在加工过程中无工作介质进入其粘结面，加工过程中工具电极首先对双面导电金属箔片胶带进行加工，工具电极穿过双面导电金属箔片胶带后进行工件的加工，直至完成所需形状的加寸。

本实施方式的方法充分利用双面导电金属箔片胶带具有的粘结及双面导电的特性，实现与工件紧密结合，同时保证工件表面具有电加工所需的导电特性，在加工过程中双面导电金属箔片胶带与工件具有相同的电位，使得在加工过程中由于工作液的导电特性所产生的杂散电流会与双面导电金属箔片胶带产生回路，将工件表面的杂散电流转移到双面导电金属箔片胶带表面，实现对工件表面的保护作用。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带的厚度为60μm～100μm。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带层数根据具体加工情况确定，具体为1～3层。其他步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带中的金属箔片为可以导电的金属箔片，具体为铜箔。其他步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带中的导电胶为导电的亚克力胶。其他步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二中所述的工作液为导电率为2mS/cm～10mS/cm的盐溶液。其他步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤二中所述的工作液为去离子水。其他步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

用以下试验验证本发明的有益效果：

(结合图1和图2)实施例1、本实施例的一种电化学加工中未加工表面的保护方法按以下步骤进行：

一、保护膜的制备：将双面导电金属箔片胶带中带导电胶的一面粘附在待加工的工件表面，通过预压确保双面导电金属箔片胶带与工件之间无缝隙，得到表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件；

二、放电加工：将表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件与脉冲电源的阳极相连，将加工用的工具电极与脉冲电源的阴极相连，工作液采用冲液的方式进行供给，由进给机构驱动工具电极运动工作，在表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件表面加工出所需形状，完成表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件的放电加工；

三、后处理：将步骤二加工后的工件表面残留的工作液清洗干净，然后取下工件表面的双面导电金属箔片胶带，完成电化学加工中未加工表面的保护方法。

步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带的厚度为60μm。

步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带层数为1层。

步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带中的金属箔片为铜箔。

步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带中的导电胶为导电的亚克力胶。

步骤二中所述的工作液为导电率为2mS/cm～10mS/cm的盐溶液。

(结合图1和图3)实施例2、本实施例的一种电火花/电化学复合加工中未加工表面的保护方法按以下步骤进行：

一、保护膜的制备：将双面导电金属箔片胶带中带导电胶的一面粘附在待加工的工件表面，通过预压确保双面导电金属箔片胶带与工件之间无缝隙，得到表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件；

二、放电加工：将表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件与脉冲电源的阳极相连，将加工用的工具电极与脉冲电源的阴极相连，工作液采用冲液的方式进行供给，由进给机构驱动工具电极运动工作，在表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件表面加工出所需形状，完成表面粘附双面导电金属箔片胶带的工件的放电加工；

三、后处理：将步骤二加工后的工件表面残留的工作液清洗干净，然后取下工件表面的双面导电金属箔片胶带，完成电火花/电化学复合加工中未加工表面的保护方法。

步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带的厚度为60μm。

步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带层数为1层。

步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带中的金属箔片为铜箔。

步骤一中所述的双面导电金属箔片胶带中的导电胶为导电的亚克力胶。

步骤二中所述的工作液为去离子水。