专利名称：金属板的电解蚀刻装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属板的电解蚀刻装置。
背景技术：
电解蚀刻是金属工件在电解液中通过外加阳极电流使工件表面不需要的金属发生阳极溶解快速去除的加工过程。电解蚀刻的基本流程是将待蚀刻的金属件进行常规的清洗和除油使表面清洁，进而在其表面涂覆光刻胶，并按照加工图样进行光刻胶的曝光，而后进行显影和坚膜处理，再将其放入电解蚀刻液中并与辅助阴极相对，接通直流电源，通过外加阳极电流，使暴露的金属阳极部分溶解去除，待电解过程结束后，再将表面的胶用强碱性或强酸性溶液去掉，最后用水清洗干净得到蚀刻加工工件产品。
现有的电解蚀刻装置涉及的输液系统和控制系统非常复杂，而且待蚀刻的工件的尺寸受到限制，允许的加工电流密度低，造成电解蚀刻速度慢，生产成本高，限制了其在工业上的大规模应用。近来对于耐蚀性高、易钝金属(例如，哈氏合金)的微细加工要求十分迫切，而传统的化学蚀刻难以快速腐蚀此类金属，因此对于此类金属最好的微细加工方法就是电解蚀刻，然而现有的电解蚀刻方法和装置由于存在以上缺陷，难以满足工业化生产的要求，为此改进现有的电解蚀刻装置的要求变得十分迫切。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属板的电解蚀刻装置，它能解决现有技术中存在的上述问题。
一种金属板的电解蚀刻装置，其特征在于有一装电解蚀刻液(的循环用储槽，该储槽由隔板分为两室，一室为开放室，另一室为封闭室，开放室和封闭室之间通过输液泵和输液管连通，在隔板上部的缝隙孔的上、下近旁分别装有阳极定位槽和阴极定位槽，此二槽内分别插入待蚀刻金属板工件阳极和仿形金属板辅助阴极，该二电极分别与直流电源的正、负极相连接。
本发明的优点是装置简易，制造成本低，加工件尺寸不受限制，电解蚀刻速度快，精度高，加工成本低。
附图1为金属板的电解蚀刻装置的结构示意图。
具体实施例方式
本发明的装有一装电解蚀刻液11的循环用储槽1，该储槽1由隔板9分为两室，一室为开放室3，另一室为封闭室2，开放室3和封闭室2之间通过输液泵7和输液管8连通，在隔板9上部的缝隙孔10的上、下近旁分别装有阳极定位槽12和阴极定位槽13，此二槽内分别插入待蚀刻金属板工件阳极4和仿形金属板辅助阴极5，该二电极分别与直流电源6的正、负极相连接。电解蚀刻液11可由封闭室2通过隔板9上部的缝隙孔10经待蚀刻金属板工件阳极4和仿形金属板辅助阴极5之间，流到开放室3。开动输液泵7，开放室3内的电解蚀刻液11可通过输液管8回到封闭室2。仿形金属板辅助阴极5与待蚀刻金属板工件阳极4具有相同的尺寸和结构，仿形金属板5与待蚀刻金属板4表面非蚀刻部位相对应部分的表面要进行绝缘屏蔽处理。仿形金属板辅助阴极5与待蚀刻金属板工件阳极4的间距为1～20mm。
实施例1进行蚀刻之前将待电解蚀刻加工的一块哈氏合金板(厚0.6mm，长300mm，宽200mm)表面的非蚀刻部位用涂覆光刻胶进行掩膜处理，同时将一块尺寸完全相同的304不锈钢板也做上述完全相同的掩膜处理，然后用本发明的装置对哈氏合金板进行电解蚀刻加工。
操作时将上述掩膜处理过的304不锈钢板和哈氏合金板分别插入阴极定位槽13和阳极定位槽12(聚四氟材料制成)，304不锈钢板作为仿形金属板辅助阴极5和哈氏合金板作为待蚀刻金属板工件阳极4用电缆分别与直流电源6的负极和正极联接，阴、阳极间距为5mm，而后再将电解蚀刻液11(重量百分比为50％H2SO4+20％H3PO4+30％H2O的溶液)装入循环用储槽1(由UPVC材料制成)中，使用时，封闭室2中的电解蚀刻液11的量应超过隔板9的缝隙孔10的上端，工作时输液泵7(聚四氟耐蚀泵)接通电源，通过输液管8把开放室3中的溶液输送到封闭室2，封闭室2中的溶液再通过隔板9上的缝隙孔10流入阴、阳极之间，并返回到开放室3中，形成两室之间的液位差，这时可以通过改变输液泵7的流量来调节液位差的高度，控制电解蚀刻液11在阴极5、阳极4之间的流速，当流速达到5米/秒时，接通直流电源6(12V，1000A)，调节输出电流密度为1A/cm2，蚀刻加工开始进行，这时阴极5、阳极4上产生的大量气泡在开放室3中直接排入到大气中。结果大约30分钟后，掩膜处理过的厚0.6mm的哈氏合金板暴露部分腐蚀烂穿，其线径偏差为±0.05mm。
实施例2本发明的装置也可以用于金属板的电解抛光加工。取两块304不锈钢板，除了不进行掩膜处理外，其它均采用相同于实施例1中的过程，当然这里的电解蚀刻液11也要换成不锈钢电解抛光液(重量百分比为50％H3PO4+50％H2SO4的溶液)，流速和阴、阳极间距不变，电流密度为0.8A/cm2。结果大约10分钟后，电解抛光加工工件304不锈钢板由加工前的表面粗糙度Ra1.25μm变成抛光后为Ra0.08μm。
值得指出的是，本发明不局限于实施例中所描述的加工领域，它还包含了利用本发明的装置所进行的其它电解加工过程。
权利要求
1.一种金属板的电解蚀刻装置，其特征在于有一装电解蚀刻液(11)的循环用储槽(1)，该储槽(1)由隔板(9)分为两室，一室为开放室(3)，另一室为封闭室(2)，开放室(3)和封闭室(2)之间通过输液泵(7)和输液管(8)连通，在隔板(9)上部的缝隙孔(10)的上、下近旁分别装有阳极定位槽(12)和阴极定位槽(13)，此二槽内分别插入待蚀刻金属板工件阳极(4)和仿形金属板辅助阴极(5)，该二电极分别与直流电源(6)的正、负极相连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的待蚀刻金属板工件阳极(4)表面的非蚀刻部位用涂覆光刻胶进行掩膜处理。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的仿形金属板辅助阴极(5)与待蚀刻金属板工件阳极(4)具有相同的尺寸和结构，仿形金属板与待蚀刻金属板表面非蚀刻部位相对应部分的表面要进行绝缘屏蔽处理。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的仿形金属板辅助阴极(5)与待蚀刻金属板工件阳极(4)的间距为1～20mm。
全文摘要
一种金属板的电解蚀刻装置，其特征在于有一装电解蚀刻液的循环用储槽，该储槽由隔板分为两室，一室为开放室，另一室为封闭室，开放室和封闭室之间通过输液泵和输液管连通，在隔板上部的缝隙孔的上、下近旁分别装有阳极定位槽和阴极定位槽，此二槽内分别插入待蚀刻金属板工件阳极和仿形金属板辅助阴极，该二电极分别与直流电源的正、负极相连接。本发明的优点是装置简易，制造成本低，加工件尺寸不受限制，电解蚀刻速度快，精度高，加工成本低。
文档编号C25F7/00GK1776029SQ20051004490
公开日2006年5月24日 申请日期2005年10月12日 优先权日2005年10月12日
发明者徐海波, 王佳 申请人:中国海洋大学