一种锥形磁场与电场复合的定域沉积加工装置的制作方法

文档序号:12458382阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种锥形磁场与电场复合的定域沉积加工装置,其特征在于:包括工件加工系统、磁场发生装置、工作液循环系统和控制系统;

所述工件加工系统包括X-Y-Z工作台(5)、悬臂支架(4)、阳极柱(6)、阴极基板(10)、工作槽(11)、脉冲电源(2)和示波器(8);所述悬臂支架(4)一端固定在X-Y-Z工作台(5)上,悬臂支架(4)的另一端置于工作槽(11)内,所述工作槽(11)内设置有阴极基板(10),且阴极基板(10)置于悬臂支架(4)上;所述阴极基板(10)连接脉冲电源(2)的负极;所述脉冲电源(2)的正极与阳极柱(6)连接;阳极柱(6)通过夹具固定在工作槽(11)的上方,且阳极柱(6)与阴极基板(10)相垂直;所述脉冲电源(2)通过插口与示波器(8)相连;

所述磁场发生装置包括直流电源(3)、电磁铁(7)、永磁铁(12)和电磁铁支架(13);所述永磁铁(12)置于工作槽(11)的底部;所述电磁铁(7)设置在永磁铁(12)正上方;且电磁铁(7)固定在电磁铁支架(13)上;所述电磁铁支架(13)一端固定在工作槽(11)底部;所述电磁铁(7)的线圈与直流电源(3)相连;

所述永磁铁(12)置于阴极基板(10)的正下方;电磁铁(7)置于阴极基板(10)的正上方;所述电磁铁(7)中心开设有圆孔;阳极柱(6)穿过圆孔;所述永磁铁(12)S极与电磁铁(7)N极相对或者永磁铁(12)N极与电磁铁(7)S极相对;

所述工作液循环系统包括储液槽(14)、微型泵(15)、过滤器(16);所述微型泵(15)输入端与储液槽(14)内设置的管道连接;所述微型泵(15)的输出端通过管道与过滤器(16)输入端相连接;所述过滤器(16)的输出端通过管道将沉积液输入到工作槽(11);所述储液槽(14)与工作槽(11)通过管道相连通;

所述控制系统包括计算机(1)和运动控制卡(9);所述计算机(1)通过连接端口分别与直流电源(3)、脉冲电源(2)和运动控制卡(9)相连接;所述运动控制卡(9)分别与微型泵(15)和X-Y-Z工作台(5)连接。

2.根据权利要求1所述的锥形磁场与电场复合的定域沉积加工装置,其特征在于:所述阳极柱(6)最下端与阴极基板(10)的距离为0.05mm~0.2mm,阴极基板(10)上表面距离沉积液液面5mm~15mm。

3.根据权利要求1所述的锥形磁场与电场复合的定域沉积加工装置,其特征在于:所述的永磁铁(12)为圆锥形,锥度为50°~120°;所述电磁铁(7)其铁芯底部形状为凹圆锥,锥度为100°~150°。

4.根据权利要求3所述的锥形磁场与电场复合的定域沉积加工装置,其特征在于:所述的永磁铁(12)顶部的锥度小于电磁铁(7)底部锥度。

5.根据权利要求1所述的锥形磁场与电场复合的定域沉积加工装置,其特征在于:所述的永磁铁(12)与电磁铁(7)距离相距50mm~80mm。

6.根据权利要求1所述的锥形磁场与电场复合的定域沉积加工装置,其特征在于:所述过滤器(16)输出端通过管道连接有节流阀A(17);工作槽(11)与储液槽(14)之间的管道上设置有节流阀B(18)。

7.根据权利要求1所述的锥形磁场与电场复合的定域沉积加工装置,其特征在于:所述永磁铁(12)为铷铁硼永磁铁。

8.根据权利要求1所述的锥形磁场与电场复合的定域沉积加工装置,其特征在于:所述的阳极柱(6)直径为0.05mm~0.2mm的不溶性金属电极丝,侧面绝缘。

9.根据权利要求1所述的锥形磁场与电场复合的定域沉积加工装置,其特征在于:所述电磁铁(7)的匝数为2000~5000;电磁铁(7)通电电流0.6A~4A。

10.根据权利要求1所述的锥形磁场与电场复合的定域沉积加工装置,其特征在于:所述的脉冲电源(2)的占空比为20%~80%,峰值电压为2V~5V、脉冲频率为0.5MHz~2MHz、脉冲宽度为500ns~30ns。

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