一种电化学抛光装置及其使用方法、经导管介入泵的工件与流程

文档序号:31404534发布日期:2022-09-03 05:59阅读:265来源:国知局
一种电化学抛光装置及其使用方法、经导管介入泵的工件与流程

1.本说明书涉及电化学抛光领域,特别涉及一种电化学抛光装置及其使用方法、经导管介入泵的工件。


背景技术:

2.电化学抛光是把金属工件置于一定的溶液中进行处理,最终获得光亮表面的过程。电化学抛光装置作为一种新型的抛光装置,通过对工件进行电化学抛光,能够有效消除工件表面的不良现象(例如,毛刺、凹坑等),以使工件表面更为光滑。如今的电化学抛光装置能够满足大多数工件的抛光需求,但针对部分结构复杂或尺寸较小的工件,仍会出现工件内表面抛光效果差、内外表面抛光质量不均匀、抛光过度或抛光效率低等问题。


技术实现要素:

3.本技术实施例之一提供一种电化学抛光装置,所述电化学抛光装置包括第一固定盘、第二固定盘、内阴极和夹持装置;其中,所述内阴极的一端与所述第一固定盘连接,所述内阴极的另一端与所述第二固定盘连接;所述夹持装置包括多根阳极导丝,所述阳极导丝的一端与所述第一固定盘连接,所述阳极导丝的另一端与所述第二固定盘连接;当待抛光工件被夹持在多根所述阳极导丝之间时,所述内阴极能够从所述待抛光工件内部穿过。
4.在一些实施例中,所述内阴极的一端与所述第一固定盘的中心连接,所述内阴极的另一端与所述第二固定盘的中心连接;所述多根阳极导丝在所述内阴极的外围等间隔排列设置。
5.在一些实施例中,所述待抛光工件内表面上的各个位置到所述内阴极的最短距离相等。
6.在一些实施例中,所述内阴极包括阴极导线,当所述待抛光工件内部具有弯曲的通孔时,所述阴极导线的至少部分的弯曲弧度与所述通孔的弯曲弧度一致。
7.在一些实施例中,所述电化学抛光装置还包括外阴极,所述外阴极套设在所述夹持装置外部。
8.在一些实施例中,所述外阴极呈筒状,当所述待抛光工件外表面也呈筒状时,所述待抛光工件外表面上的各个位置到所述外阴极的最短距离相等。
9.在一些实施例中,所述电化学抛光装置包括电源,所述内阴极和所述外阴极共同连接至所述电源的负极;所述待抛光工件内表面上的各个位置到所述内阴极的平均最短距离与所述待抛光工件外表面上的各个位置到所述外阴极的平均最短距离相等。
10.在一些实施例中,所述电化学抛光装置包括电源,所述内阴极和所述外阴极共同连接至所述电源的负极;所述待抛光工件内表面上的各个位置到所述内阴极的平均最短距离小于待抛光工件外表面上的各个位置到所述外阴极的平均最短距离;所述内阴极的电阻大于所述外阴极的电阻。
11.在一些实施例中,所述电化学抛光装置包括电源,所述内阴极和所述外阴极共同
连接至所述电源的负极;所述内阴极的电阻与所述外阴极的电阻之间的比值等于所述待抛光工件外表面上的各个位置到所述外阴极的平均最短距离与所述待抛光工件内表面上的各个位置到所述内阴极的平均最短距离之间的比值。
12.在一些实施例中,所述电化学抛光装置包括第一电源和第二电源;所述内阴极连接至所述第一电源的负极,所述外阴极连接至所述第二电源的负极;所述第一电源和所述第二电源的电压能够独立控制。
13.在一些实施例中,所述电化学抛光装置还包括抛光槽,所述抛光槽内容纳有用于电化学抛光的抛光液,所述内阴极的至少部分、所述夹持装置的至少部分以及所述待抛光工件浸没在所述抛光液中。
14.在一些实施例中,所述抛光槽内设置有磁性转子,所述抛光槽外部设有磁力搅拌器,所述磁力搅拌器用于驱动所述磁性转子转动。
15.在一些实施例中,所述电化学抛光装置还包括固定装置和外阴极;所述固定装置与所述第一固定盘固连,所述固定装置用于将所述第一固定盘、所述第二固定盘、所述内阴极和所述夹持装置悬挂固定在所述抛光槽的中部;所述电化学抛光装置还包括外阴极,所述外阴极套设在所述夹持装置外部,所述内阴极的所述另一端通过连接件与所述外阴极的底部连接。
16.在一些实施例中,所述待抛光工件为经导管介入泵的工件。
17.本说明书实施例之一提供上述任一实施例中的电化学抛光装置的使用方法,包括:将内阴极的一端以及多根阳极导丝的一端与第一固定盘连接;安装待抛光工件,以使所述待抛光工件被夹持在所述多根阳极导丝之间,所述内阴极从所述待抛光工件内部穿过;将内阴极的另一端以及所述多根阳极导丝的另一端与第二固定盘连接。
18.本说明书实施例之一提供一种经导管介入泵的工件,所述工件采用上述任一实施例中的电化学抛光装置进行电化学抛光。
附图说明
19.本技术将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
20.图1是根据本说明书一些实施例所示的电化学抛光装置的结构示意图;
21.图2是图1中的a区域的局部放大图;
22.图3是根据本说明书一些实施例所示的电化学抛光装置未夹持待抛光工件时的结构示意图;
23.图4是根据本说明书一些实施例所示的电化学抛光装置的整体结构示意图;
24.图5是根据本说明书一些实施例所示的第一固定盘的结构示意图;
25.图6是根据本说明书一些实施例所示的电化学抛光装置的整体结构示意图;
26.图7是根据本说明书一些实施例所示的电化学抛光装置的整体结构示意图;
27.图8是根据本说明书一些实施例所示的电化学抛光装置的使用方法的流程图;
28.图9是根据本说明书一些实施例所示的经导管介入泵的工件的结构示意图。
具体实施方式
29.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本技术应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
30.电化学抛光是指将待抛光工件作为阳极,不溶性金属作为阴极,两极同时浸入到特定的溶液中,然后通以直流电以产生有选择性的阳极溶解,使得待抛光工件表面的微小凸起部分进行溶解,使待抛光工件表面能够得到致密且均匀的黏膜,从而使待抛光工件表面逐渐变得平滑光洁,以提高待抛光工件表面的生物相容性和耐腐蚀功能。
31.由于电化学抛光具有较好的抛光效果,电化学抛光被应用于大多数工业器械、医疗器械等的零件抛光。例如,电化学抛光的技术可以用于对介入手术中使用的经导管介入泵中的泵壳、泵轴等零件的抛光。具体地,经导管介入泵中泵壳、泵轴等零件可以是由不锈钢、钛合金、镍钛合金等金属切割而成,切割后零件表面会有残渣、毛刺及凹坑等不良现象,因此零件切割后需要进行预处理(例如,物理打磨或酸洗等操作)来对零件表面的不良现象进行消除。预处理后则可以通过电化学抛光进一步消除零件表面的不良现象,从而使零件表面得到致密且均匀的氧化膜,使得零件表面具有较好的光洁度,这可以提供其表面与血液的相容性,以降低凝血的可能性,并且还能保证零件具有较好的耐腐蚀性能。虽然电化学抛光已经有着广泛应用,但一般的电化学抛光装置仍无法满足结构复杂和/或尺寸较小的工件(例如,经导管介入泵中的泵壳、泵轴等)的抛光需求,容易产生工件内外表面抛光质量(例如,光洁度)不均匀、内表面不易进行抛光或抛光效果差等问题。同时,一般的电化学抛光装置中的待抛光工件与阴极之间的间距难以控制,容易导致抛光过度或抛光效率低等问题。
32.本说明书实施例提供了一种电化学抛光装置,该电化学抛光装置包括第一固定盘、第二固定盘、内阴极和夹持装置;其中,内阴极的一端与第一固定盘连接,另一端与第二固定盘连接;夹持装置包括多根阳极导丝,阳极导丝的一端与第一固定盘连接,另一端与第二固定盘连接;待抛光工件能够被夹持在多根阳极导丝之间,内阴极能够从待抛光工件内部穿过。本说明书实施例的电化学抛光装置通过将待抛光工件作为阳极被夹持在多根阳极导丝之间,然后使内阴极从待抛光工件的内部穿过,可以实现对待抛光工件的内部(即内表面)进行电化学抛光,使得待抛光工件的内表面具有较好的抛光效果。在一些实施例中,本说明书实施例提供的电化学抛光装置还可以包括外阴极,外阴极套设在夹持装置的外部。通过同时设置内阴极和外阴极,可以同时实现对待抛光工件的内部(即内表面)和外部(即外表面)进行电化学抛光,使得待抛光工件的内表面和外表面具有较好的抛光效果,并且保证内外表面的抛光质量较为均匀。除此之外,本说明书实施例提供的电化学抛光装置中能够对内阴极和/或外阴极与待抛光工件之间的间距进行控制,从而可以避免抛光过度或抛光效率低的问题。
33.下面将结合附图对本说明书实施例提供的电化学抛光装置进行详细描述。
34.图1是根据本说明书一些实施例所示的电化学抛光装置的结构示意图。图2是图1中的a区域的局部放大图。图3是根据本说明书一些实施例所示的电化学抛光装置未夹持待
抛光工件时的结构示意图。图4是根据本说明书一些实施例所示的电化学抛光装置的整体结构示意图。
35.结合图1-图4所示,电化学抛光装置100可以包括第一固定盘110、第二固定盘120、内阴极130以及夹持装置140。其中,内阴极130的一端与第一固定盘110连接,内阴极130的另一端与第二固定盘120连接;夹持装置140可以包括多根阳极导丝141,阳极导丝141的一端与第一固定盘110连接,阳极导丝141的另一端与第二固定盘120连接。待抛光工件150能够被夹持在多根阳极导丝141之间。当待抛光工件150被夹持在多根阳极导丝141之间时,内阴极130可以从待抛光工件150的内部(例如,通孔151)穿过。关于待抛光工件150的更多描述可以在本说明书其他地方(例如,图9及其相关描述)找到,在此不再赘述。
36.在一些实施例中,如图4所示,电化学抛光装置100还可以包括电源160,电源160可以用于在电化学抛光过程中提供电压,以产生电流。电源160的正极和负极可以分别与多根阳极导丝141和内阴极130连接。进一步地,通过将待抛光工件150夹持在多根阳极导丝141之间,使得待抛光工件150可以通过多根阳极导丝141与电源160的正极连接,使得待抛光工件150可以作为电化学抛光过程中的阳极,以进行电化学抛光。
37.在一些实施例中,电化学抛光装置100可以包括阴极线缆161和阳极线缆162,电源160的正极可以通过阳极线缆162与多根阳极导丝141连接,电源160的负极可以通过阴极线缆161与内阴极130连接。作为示例性说明,阴极线缆161和阳极线缆162的一端(未与电源160连接的一端)可以设置有导电夹子(未在图中示出),导电夹子可以夹持住内阴极130或多根阳极导丝141的一端(例如,与第一固定盘110连接的一端),从而实现电源160的正极和负极分别与多根阳极导丝141和内阴极130之间的连接。在一些实施例中,阴极线缆161和阳极线缆162可以是任何具有导电性能的材料(例如,铜、铝、银等)所制成的电线或电缆。在一些实施例中,电源160可以是直流电源(例如,干电池、蓄电池、直流发电机等)。
38.在一些实施例中,继续参见图4所示,电化学抛光装置100还可以包括抛光槽170,抛光槽170内容纳有用于电化学抛光的抛光液171,内阴极130的至少部分、夹持装置140的至少部分以及待抛光工件150能够浸没在抛光液171中,以进行电化学抛光。在一些实施例中,抛光液171可以是以高氯酸或硫酸等作为溶质,以冰醋酸或甲醇等作为溶剂形成的溶液。在一些实施例中,可以根据实际需要(例如,待抛光工件150的材料)来选择适应的抛光液类型以及浓度。例如,当待抛光工件150的材料为不锈钢、钛合金、镍钛合金等金属时,抛光液171可以选用高氯酸-冰醋酸、高氯酸-甲醇、硫酸-甲醇等溶液。
39.在一些实施例中,当对待抛光工件150进行电化学抛光时,通过将多根阳极导丝141和内阴极130分别与电源160正极和负极连接,并使待抛光工件150、内阴极130的至少部分以及夹持装置140(多根阳极导丝141)的至少部分浸没在抛光液171中,以此形成能够实现电化学抛光的电流回路,以对待抛光工件150的内表面(例如,通孔151的表面)进行电化学抛光。在一些实施例中,内阴极130和夹持装置140可以全部浸没在抛光液171中。在一些实施例中,内阴极130和夹持装置140可以部分浸没在抛光液171中,使得待抛光工件150被完全浸没即可。
40.图5是根据本说明书一些实施例所示的第一固定盘的结构示意图。
41.如图5所示,第一固定盘110上可以开设有内阴极安装孔111和多个阳极导丝安装孔112。在一些实施例中,内阴极130的一端可以通过过盈、螺纹、卡扣等连接方式可拆卸地
安装于内阴极安装孔111内,多根阳极导丝141的一端可以通过过盈、螺纹、卡扣等连接方式可拆卸地安装于多个阳极导丝安装孔112内。在一些实施例中,第二固定盘120同样开设有内阴极安装孔111和多个阳极导丝安装孔112(参考图5所示的第一固定盘110的结构),内阴极130的另一端以及多根阳极导丝141的另一端可以通过过盈、螺纹、卡扣等连接方式分别可拆卸地安装于第二固定盘120上的内阴极安装孔111和多个阳极导丝安装孔112内。在一些实施例中,内阴极安装孔111可以设置在第一固定盘110以及第二固定盘120的中心(即圆心),可以使得内阴极130的一端与第一固定盘110的中心连接,内阴极130的另一端与第二固定盘120的中心连接,并且通过将多个阳极导丝安装孔112围绕内阴极安装孔111等间隔排列设置,可以使得多根阳极导丝141在内阴极130的外围呈等间隔排列设置。
42.通过使多根阳极导丝141在内阴极130的外围呈等间隔排列设置,可以使得电化学抛光过程中的电流可以均匀分布到待抛光工件150的表面(包括内表面和外表面),从而可以在待抛光工件150的表面进行电化学抛光时,待抛光工件150的表面上的各个区域的电流密度保持一致,以避免出现待抛光工件150的表面上电流密度较小的区域溶解较慢而导致抛光量不足,电流密度较大的区域溶解较快而出现过度抛光甚至导致工件报废的情况,进而实现待抛光工件150表面的各区域的抛光量一致,保证待抛光工件150表面具有均匀的抛光质量。具体而言,在电化学抛光过程中,抛光液171中向待抛光工件150的表面上电流密度较大的区域聚集的阴离子较多,使得该区域具有较高的氧化反应速率而溶解得较快;而抛光液171中向电流密度较小的区域所聚集的阴离子较少,则会使得该区域具有较低的氧化反应速率而溶解得较慢。
43.在一些实施例中,通过使内阴极130的一端与第一固定盘110的中心连接,可以使得待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的最短距离相等。其中,待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的最短距离可以是指从待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的长度方向所作垂线的长度。如此设置,可以避免待抛光工件150内表面上到内阴极130的最短距离较小的位置过度抛光以及待抛光工件150内表面上到内阴极130的最短距离较大的位置抛光量不足的情况,以进一步实现待抛光工件150内表面的各区域的抛光量一致,保证待抛光工件150内表面具有更均匀的抛光质量。具体而言,在电化学抛光过程中,在待抛光工件150内表面上的各个位置的电流密度一致的情况下,当待抛光工件150内表面上的位置到内阴极130的最短距离较小时,抛光液171中向该位置(或该位置的周围区域)聚集的阴离子就较多,使得该位置具有较高的氧化反应速率而溶解得较快,该位置就容易出现过度抛光的情况;而当待抛光工件150内表面上的位置到内阴极130的最短距离较大时,抛光液171中向该位置聚集的阴离子就较少,使得该位置具有较低的氧化反应速率而溶解得较慢,该位置就容易出现抛光量不足的情况。因此,通过使待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的最短距离一致,有利于使待抛光工件150内表面具有均匀的抛光质量。在一些实施例中,当待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的最短距离大致相等(例如,待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的最短距离之间的差值百分比在10%或20%以内)时,也可以看作待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的最短距离相等。
44.在一些实施例中,第一固定盘110可以采用耐腐蚀绝缘材料制成。在一些实施例中,第一固定盘110的材料可以包括聚氯乙烯(polyvinyl chloride,pvc)、聚苯乙烯
(polystyrene,ps)、聚乙烯(polyethylene,pe)、聚四氟乙烯(poly tetra fluoroethylene,ptee)等或其组合。较好的耐腐蚀性可以减小第一固定盘110被腐蚀(例如,被抛光液171腐蚀)的风险,使其具有较高的使用寿命,而较好的绝缘性能可以使得第一固定盘110能够将多根阳极导丝141和内阴极130隔开,避免在电化学抛光过程中多根阳极导丝141和内阴极130之间会相互影响(例如,短路)。
45.在一些实施例中,第一固定盘110和/或第二固定盘120上的多个阳极导丝安装孔112之间可以通过导电材料相互连接,或者是第一固定盘110和/或第二固定盘120上多个阳极导丝安装孔112之间的连接部分可以采用导电材料制成,而第一固定盘110和/或第二固定盘120上阳极导丝安装孔112与内阴极安装孔111之间的连接部分仍为绝缘材料,这样可以使得多根阳极导丝141之间相互连通,而阳极导丝141与内阴极130之间相互绝缘。
46.在一些实施例中,第二固定盘120可以与第一固定盘110具有相同的材料和结构。关于第二固定盘120以及第二固定盘120如何与内阴极130和多根阳极导丝141的另一端进行连接的更多描述可以参考对第一固定盘110进行的相关描述,在此不再赘述。
47.在一些实施例中,内阴极130可以采用不溶性且耐腐蚀的材料制成,这样不仅可以满足电化学抛光的需求,也能避免内阴极130长期在抛光液171中被抛光液171所侵蚀而导致使用寿命降低。在一些实施例中,内阴极130的材料可以包括不锈钢、钛合金、铜合金、石墨等或其组合。在一些实施例中,可以根据待抛光工件150(例如,待抛光工件150的材料、形状、尺寸等)和抛光液171(例如,抛光液171的类型、浓度等)来选择内阴极130的材料。
48.在一些实施例中,内阴极130可以包括阴极导线,阴极导线可以从待抛光工件150的内部(如通孔151)穿过,阴极导线的两端分别与第一固定盘110和第二固定盘120连接。在一些实施例中,当待抛光工件150具有弯曲的通孔151时,阴极导线的至少部分(例如,位于通孔151内的部分)的弯曲弧度可以与通孔151的弯曲弧度一致,也即是说,阴极导线位于通孔151内的部分与通孔151在对应位置具有相同或大致相同的曲率。在一些实施例中,当阴极导线的至少部分的弯曲弧度与通孔151的弯曲弧度大致相等(例如,阴极导线的至少部分的弯曲弧度与通孔151的弯曲弧度之间的差值百分比在10%或20%以内)时,也可以看作阴极导线的至少部分与通孔151具有一致的弯曲弧度。
49.通过上述设置,即使在通孔151弯曲的情况下,也可以保证待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的最短距离相等,从而使得待抛光工件150内表面上的各个位置的抛光量一致,保证待抛光工件150内表面具有均匀的抛光质量。在一些实施例中,当待抛光工件150具有其他形状的通孔151时,阴极导线的形状可以根据通孔151的形状具体设置,以确保待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的最短距离相等或大致相等。
50.在一些实施例中,阴极导线的直径可以为1~3mm,这样既能保证待抛光工件150的通孔151的孔径较小时,阴极导线能够穿过通孔151,从而实现对待抛光工件150内表面进行电化学抛光,也能避免阴极导线因直径过小,而导致刚度不足在通孔151内发生变形,使得待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的最短距离不相等,而造成待抛光工件150内表面的抛光质量不均匀的问题。另外,阴极导线的直径为1~3mm,也能避免阴极导线因直径过大或过小而具有较小或较大的电阻,造成内阴极130的电流强度过大或过小而导致待抛光工件150内表面上过度抛光或抛光量不足的情况发生。
51.在一些实施例中,多根阳极导丝141可以具有一定变形能力,当将待抛光工件150
被夹持在多根阳极导丝141之间时,多根阳极导丝141在待抛光工件150的挤压下发生变形(例如,向外扩张变形),同时多根阳极导丝恢复变形(向内收缩)的力作用于待抛光工件150上,从而可以实现将待抛光工件150固定于多根阳极导丝141之间。在一些实施例中,多根阳极导丝141还具备良好的导电性能,以确保电化学抛光能够进行并具有较高的抛光效率。在一些实施例中,多根阳极导丝141可以选用不锈钢、钛合金、铜合金、铂金等导电性能良好且易于加工的丝材,以保证多根阳极导丝141在具备良好导电性能的同时,也能具备一定的变形能力。在一些实施例中,如图1所示,夹持装置140中的阳极导丝141的数量可以为三根,这样一来,不仅能够更好地夹持住待抛光工件150,还有利于电化学抛光过程中电流在待抛光工件150的表面上的均匀分布。需要说明的是,图1所示的夹持装置140中的阳极导丝141的数量仅作为示例,并无意于对其进行限制。在一些实施例中,夹持装置140中的阳极导丝141的数量还可以是两根、四根、五根、六根等。
52.在一些实施例中,多根阳极导丝141发生变形后能够形成的用于容纳待抛光工件150的空间的径向(与待抛光工件150轴线方向垂直的方向上)尺寸可以为5~15mm,这样可以使得多根阳极导丝141能够对相对较小尺寸的待抛光工件150进行夹持,使得电化学抛光装置100可以适用于对尺寸较小的工件(例如,经导管介入泵中的泵壳、泵轴等)进行电化学抛光。
53.在一些实施例中,阳极导丝141的直径可以为1~3mm,这样可以在待抛光工件150的尺寸较小时,既能更好地对待抛光工件150进行夹持,也能较好地实现电化学抛光过程中电流在待抛光工件150的表面上的均匀分布。另外,阳极导丝141的直径为1~3mm,也能避免阳极导丝141因直径过大或过小而具有较小或较大的电阻,造成待抛光工件150内表面上的电流密度过大或过小而导致待抛光工件150内表面上过度抛光或抛光量不足的情况发生。
54.在一些实施例中,电化学抛光装置100可以仅用于对待抛光工件150的内表面进行抛光。在一些实施例中,如图4所示,电化学抛光装置100还可以包括外阴极180,外阴极180可以套设在夹持装置140的外部,外阴极180可以与电化学抛光装置100的电源的负极连接,当进行电化学抛光时,外阴极180的至少部分浸没在抛光液171中。在一些实施例中,外阴极180与内阴极130可以连接至电化学抛光装置100的同一电源(例如,电源160)的负极。在一些实施例中,外阴极180与内阴极130可以分别连接至电化学抛光装置100不同电源的负极。通过将外阴极180套设在夹持装置140的外部,并且将其与电化学抛光装置100的电源连接,电源、多根阳极导丝141、待抛光工件150、内阴极130、外阴极180以及抛光液171可以形成电流回路,以对待抛光工件150进行电化学抛光。进一步地,在电化学抛光过程中,内阴极130、多根阳极导丝141以及外阴极180可以共同作用于待抛光工件150的内表面和外表面,形成阴-阳-阴的双电解池结构,这样可以使得待抛光工件150的内表面和外表面同时进行电化学抛光,从而可以提升抛光效率并得到内外表面光亮且均匀的工件。在一些实施例中,当夹持装置140的外部套设有外阴极180时,通过使多根阳极导丝141在内阴极的外围等间隔排列设置,即多根阳极导丝141均匀分布在待抛光工件150的外侧,可以使电化学抛光过程中的电流可以均匀分布到待抛光工件150的内表面和外表面,使得待抛光工件150的内表面和外表面具有均匀的电流密度,这样不仅有利于实现待抛光工件150内表面的各区域的抛光量一致,也有利于实现待抛光工件150外表面的各区域的抛光量一致,进一步有利于实现待抛光工件150内表面与外表面具有一致的抛光量,从而可以保证待抛光工件150整体具有均
匀的抛光质量。可以理解的是,本说明书实施例中所涉及的待抛光工件150内表面和外表面、或内表面和/或外表面上的各个位置(区域)的电流密度或抛光量一致可以是大致一致(例如,待抛光工件150内表面和外表面的电流密度或抛光量之间的差值百分比在10%或20%以内、内表面和/或外表面上的各个位置(区域)之间的电流密度或抛光量的差值百分比在10%或20%以内)或完全一致。
55.在一些实施例中,外阴极180可以呈筒状,当待抛光工件150的外表面也呈筒状时,待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的最短距离相等,例如,待抛光工件150的轴线可以与外阴极180的轴线重合。其中,待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极的最短距离可以是指待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180任意位置的距离中的最小值。在一些实施例中,当待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的最短距离大致相等(例如,待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的最短距离之间的差值百分比在10%或20以内)时,也可以当作待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的最短距离相等。通过使待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的最短距离相等,在电化学抛光过程中,在待抛光工件150外表面上的各个位置的电流密度一致的情况下,能够使抛光液171中向待抛光工件150外表面上的各个位置聚集等量或大致等量的阴离子,使得待抛光工件150外表面上的各个位置具有一致的氧化反应速率而具有一致的溶解速度,从而保证待抛光工件150外表面具有均匀的抛光质量。在一些实施例中,外阴极180的形状可以根据待抛光工件150的形状进行设置,以确保待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极的最短距离能够相等。
56.在一些实施例中,如图4所示,电化学抛光装置100可以仅包括一个电源160,内阴极130和外阴极180可以共同连接至电源160的负极,这样可以使得在电化学抛光过程中内阴极130和外阴极180的电压相同。在一些实施例中,待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离可以与待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离相等,这样可以在电化学抛光过程中,在待抛光工件150内表面和外表面具有一致的电流密度的情况下,使得抛光液171中向待抛光工件150内表面和待抛光工件150外表面聚集等量的阴离子,使得待抛光工件150内表面和待抛光工件150外表面具有相同的氧化反应速率而具有一致的溶解速度,从而保证待抛光工件150的内表面和外表面抛光量一致,使得待抛光工件150整体具有均匀的抛光质量。在一些实施例中,当待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离与待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离大致相等(例如,待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离与待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离之间的差值百分比在10%或20%以内)时,也可以当作待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离与待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离相等。在一些实施例中,待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离可以是指待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极的最短距离的平均值,待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离可以是指待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的最短距离的平均值。在一些实施例中,待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的最短距离相等,待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的最短距离相等,通过使待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的最短距离与待抛光工件150外表面
上的各个位置到外阴极180的最短距离相等,即可使待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离与待抛光工件外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离相等。在一些实施例中,待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的平均最短距离可以是指待抛光工件150内表面上到内阴极130的最大距离和最小距离的平均值,待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离可以是指待抛光工件150外表面上到外阴极180的最大距离和最小距离的平均值。
57.在一些实施例中,当电化学抛光装置100仅包括一个电源160(或称为第一电源160)时,如果内阴极130和外阴极180具有不同的电阻,则会使得内阴极130和外阴极180具有不一致的电流密度(或电流强度),这样会导致待抛光工件150的内外表面具有不一致的抛光量。在这种情况下,通过使待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离与待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离不同,可以使得待抛光工件150内外表面具有更加一致的抛光量。具体而言,当内阴极130的电阻大于外阴极180的电阻时,内阴极130的电流密度小于外阴极180的电流密度,通过使待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离小于待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离;或者当内阴极130的电阻小于外阴极180的电阻时,通过使待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离大于待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离,可以平衡抛光液171中分别向待抛光工件150内表面和外表面聚集的阴离子数量,从而保证待抛光工件150内表面和外表面能够具有更加一致的氧化反应速率而具有更一致的溶解速度,从而使得待抛光工件150内表面和外表面具有更一致的抛光量,保证待抛光工件150整体具有更均匀的抛光质量。在一些实施例中,当待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离与待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离不同时,在内阴极130和外阴极180连接至同一电源的负极的情况下,通过使内阴极130和外阴极180的电阻不同,也能保证待抛光工件150的内表面和外表面具有更一致的抛光量。
58.在一些实施例中,内阴极130的电阻与外阴极180的电阻之间的比值可以等于待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离与待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的平均最短距离之间的比值,这样可以在电化学抛光过程中,进一步平衡抛光液171中分别向待抛光工件150的内表面和外表面聚集的阴离子数量,保证待抛光工件150内表面和外表面能够具有更一致的氧化反应速率而具有一致的溶解速度,从而使得待抛光工件150内表面和外表面具有更一致的抛光量,保证待抛光工件150整体具有更均匀的抛光质量。作为示例性说明,当内阴极130的电阻与外阴极180之间的电阻比值为10:1时,在内阴极130和外阴极180具有相同电压的情况下,待抛光工件150内表面和外表面上的电流密度则为1:10,若不考虑平均最短距离(待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离和/或待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的平均最短距离)这一因素,抛光液171中分别向待抛光工件150的内表面和外表面聚集的阴离子数量则可能接近为1:10。而当待抛光工件150外表面各个位置到外阴极180的平均最短距离与待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的平均最短距离之间的比值为1:10时,若不考虑电流密度这一因素,抛光液171中分别向待抛光工件150的内表面和外表面聚集的阴离子数量则可能接近为10:1。即平均最短距离以及电流密度对待抛光工件150的内表面和外表
面聚集的阴离子数量能够产生互补的影响,从而可以平衡抛光液171中向待抛光工件150的内表面和外表面聚集的阴离子数量。在一些实施例中,内阴极130和外阴极180可以由不同材料制成,以使得内阴极130的电阻与外阴极180的电阻不同。
59.在一些实施例中,当电化学抛光装置100仅包括一个电源160时,内阴极130和外阴极180可以仅通过一根阴极线缆161(或称为第一阴极线缆161)连接至电源160的负极。例如,该阴极线缆的一端设置有两个导电夹子分别夹持住内阴极130和外阴极180。在一些实施例中,内阴内阴极130和外阴极180也可以分别通过两根阴极线缆连接至电源160的负极。
60.图6是根据本说明书一些实施例所示的电化学抛光装置的整体结构示意图。
61.在一些实施例中,如图6所示,电化学抛光装置100可以包括第一电源160和第二电源190。其中,内阴极130可以连接至第一电源160的负极,外阴极180连接至第二电源190的负极。具体地,内阴极130可以通过第一阴极线缆161连接至第一电源160的负极,外阴极180可以通过第二阴极线缆163连接第二电源190的负极。在一些实施例中,第一电源160和第二电源190的电压能够独立控制。如此设置,可以在内阴极130和外阴极180的电阻和/或待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离与待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的平均最短距离不同的情况下,通过控制第一电源160和第二电源190输出不同的电压,使得内阴极130和外阴极180的电压不同,来调节待抛光工件150外表面和内表面的电流密度,从而保证待抛光工件150的内表面和外表面具有一致的抛光量,使得待抛光工件150整体具有均匀的抛光质量。在一些实施例中,通过使第一电源160和第二电源190的电压独立控制,还可以在对待抛光工件150的内表面和外表面具有不同抛光程度的需求时,通过分别控制第一电源160和第二电源190输出不同的电压,来使得待抛光工件150的内表面和外表面具有不一致的抛光量,从而使得内表面和外表面的抛光程度不同。在一些实施例中,第一电源160和第二电源190输出的电压可以根据内阴极130和外阴极180的电阻、待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离以及待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的平均最短距离进行设置。例如,当内阴极130的电阻小于外阴极180的电阻和/或待抛光工件150外表面上的各个位置到外阴极180的平均最短距离大于待抛光工件150内表面上的各个位置到内阴极130的平均最短距离,可以控制第一电源160输出的电压小于第二电源190输出的电压,以使得内阴极130和外阴极180能够具有更一致的电流密度。在一些实施例中,第一电源160和第二电源190可以交替或同时工作。例如,当仅需要对待抛光工件150的内表面或外表面进行电化学抛光时,可以仅第一电源160或第二电源190工作。又例如,当需要对待抛光工件150的内表面和外表面进行电化学抛光时,第一电源160和第二电源190可以同时工作。
62.在一些实施例中,如图4或图6所示,电化学抛光装置100还可以包括固定装置210,固定装置210可以与第一固定盘110连接,用于将第一固定盘110、第二固定盘120、内阴极130和夹持装置140悬挂固定在抛光槽170的中部,从而能够在电化学抛光过程中,使得内阴极130的至少部分、多根阳极导丝141的至少部分以及待抛光工件150浸没在抛光液171中,并且在抛光液171中具有较好的稳定性。在一些实施例中,固定装置210可以包括连接板211和底板212以及用于连接底板212和连接板211的竖板213。其中,抛光槽170可以放置于底板212上或底板212内,竖板213位于抛光槽170外侧并将连接板211支撑于抛光槽170的上方,连接板211可以与第一固定盘110连接。在一些实施例中,第一固定盘110可以通过过盈、螺
纹、卡扣等连接方式分别与连接板211进行可拆卸连接。
63.在一些实施例中,外阴极180可以套设在夹持装置140的外部并设置于抛光槽170的底部。在一些实施例中,内阴极130的另一端(与第二固定盘120连接的一端)可以通过连接件与外阴极180的底部连接,由于内阴极130是悬挂固定在抛光槽170的中部,通过连接件将内阴极130的另一端与外阴极180的底部连接,可以增加内阴极130在抛光液171中的稳定性,避免内阴极130的另一端出现晃动,导致外阴极180和内阴极130相对于待抛光工件150的外表面和内表面的距离发生改变,而影响待抛光工件150的抛光质量。在一些实施例中,如图7所示,连接件可以包括三根连接丝131,内阴极130的另一端可以通过多根连接丝131与外阴极180底部的三处等间距位置点连接,这样可以有效限制内阴极130的另一端晃动。在一些实施例中,连接件可以具有一定的导电性能,这样可以在电化学抛光装置100仅包括电源160时,仅需内阴极130和外阴极180中的一个与电源160的负极连接,便能实现内阴极130和外阴极180共同与电源160的负极连接。需要说明的是,图7中所示的连接丝的数量仅作为示例,并无意于对其进行限制。在一些实施例中,连接件可以包括两根、四根、五根等连接丝。
64.在一些实施例中,参见图4、图6或图7所示,抛光槽170内可以设置有磁性转子172,抛光槽170的外部(例如,底部)可以设有磁力搅拌器(未在图中示出),磁力搅拌器可以用于驱动磁性转子172转动。具体地,磁力搅拌器工作时可以产生磁场,磁性转子172受到磁场的作用会发生转动。通过磁性转子172转动可以在电化学抛光过程中加速抛光液171的流动,可以加快电化学抛光过程的电解反应,从而提高电化学抛光效率。在一些实施例中,磁性转子172可以设置在抛光槽170的底部或侧壁上,或者悬挂在抛光槽170内。在一些实施例中,可以采用旋转电机驱动与其连接的转子转动来代替磁力搅拌器驱动磁性转子转动。
65.在一些实施例中,抛光槽170内可以设置温度计或温度传感器(图中未示出),以对电化学抛光过程中抛光液171的温度进行实时监测,避免抛光液171的温度发生改变而影响电化学抛光的效率。
66.本说明书实施例还提供了一种电化学抛光装置100的使用方法,以方便操作人员对电化学抛光装置100进行使用。
67.图8是根据本说明书一些实施例所示的电化学抛光装置的使用方法的流程图。
68.如图8所示,电化学抛光装置的使用方法800包括以下步骤:
69.步骤810,将内阴极的一端以及多根阳极导丝的一端与第一固定盘连接。具体地,操作人员可以将内阴极的一端以及多根阳极导丝的一端以过盈、螺纹、卡扣等连接方式分别与第一固定盘上的内阴极安装孔和多个阳极导丝安装孔进行连接。
70.步骤820,安装待抛光工件,以使待抛光工件被夹持在多根阳极导丝之间,内阴极从待抛光工件内部穿过。具体地,操作人员可以使内阴极从待抛光工件的内部穿过,并且使待抛光工件被夹持在多根阳极导丝之间,此时待抛光工件能够对多根阳极导丝进行挤压,使得多根阳极导丝发生变形。
71.步骤830,将内阴极的另一端以及多根阳极导丝的另一端与第二固定盘连接。具体地,操作人员可以将内阴极的另一端以及多根阳极导丝的另一端以过盈、螺纹、卡扣等连接方式分别与第二固定盘上的内阴极安装孔和多个阳极导丝安装孔进行连接,此时多根阳极导丝恢复变形的力可以作用于待抛光工件,以实现待抛光工件在多根阳极导丝之间的固
定。通过多根阳极导丝的作用,能够使待抛光工件自动调整位置,使得内阴极位于待抛光工件的中心。
72.在一些实施例中,电化学抛光装置100的使用方法还可以包括在夹持装置的外部套设外阴极,以使得电化学抛光装置100能够对待抛光工件的内表面和外表面同时进行电化学抛光。
73.本说明书实施例还提供一种经导管介入泵的工件,该工件可以采用电化学抛光装置100进行电化学抛光,以获取较好的抛光效果,具体请参见图9的相关描述。
74.图9是根据本说明书一些实施例所示的经导管介入泵的工件的结构示意图。
75.如图9所示,工件900可以包括内表面901和外表面902。当采用电化学抛光装置100对工件900进行电化学抛光时,电化学抛光装置100可以对内表面901和/或外表面902进行电化学抛光。例如,电化学抛光装置100可以同时对内表面901和外表面902进行电化学抛光,不仅能够使内表面901和外表面902均具有均匀的抛光质量,并且还能使内表面901和外表面902也能具有一致的抛光质量,从而使工件900的内表面901和外表面902光亮且均匀,从而能够提高工件900的内表面901和外表面902的生物相容性和耐腐蚀性,并且还能提高对工件900的电化学抛光效率。在一些实施例中,工件900可以为中空的管状工件。进一步地,工件900可以为关于其中心轴线呈旋转对称的工件。在一些实施例中,工件900还可以为其他具有规则或不规则形状的工件。在一些实施例中,工件900可以是经导管介入泵中的泵壳。需要说明的是,图9所示的工件900的形状仅作为示例,并无意对其进行限制。在一些实施例中,工件900还可以是经导管介入泵中的泵轴等零件。可以理解的是,本说明书实施例提供的电化学抛光装置100不仅可以应用于对经导管介入泵的工件进行电化学抛光,还可以应用于对其他医疗、工业等多个领域内的器械中的零件进行电化学抛光。
76.本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于:(1)本说明书实施例通过将内阴极从待抛光工件内部穿过,可以实现对待抛光工件的内表面进行电化学抛光;(2)内阴极的两端分别连接于第一固定盘和第二固定盘的中心,可以使得待抛光工件的内表面各个位置到内阴极的最短距离相等,从而有利于待抛光工件的内表面能够具有一致的抛光质量,以使内表面具有较好的抛光效果;(3)多根阳极导丝在内阴极的外围间隔排列设置,可以使得电化学抛光过程中的电流均匀分布,有利于使待抛光工件的内外表面上各个位置的电流密度一致,保证待抛光工件的内外表面能够具有一致的抛光质量,以使内外表面均具有较好的抛光效果;(4)利用阳极导丝的变形能力,可以使得不同尺寸、形状的待抛光工件可以被夹持在多根阳极导丝之间,以增大电化学抛光装置的应用场景;(5)通过在夹持装置外部套设外阴极,可以使得电化学抛光装置能够同时对待抛光工件的内表面和外表面进行电化学抛光;(6)通过使待抛光工件内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离与待抛光工件外表面上的各个位置到外阴极的平均最短距离相等,有利于使待抛光工件的内表面和外表面的抛光质量一致,从而使待抛光工件整体具有较好的抛光效果;(7)通过使待抛光工件内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离小于待抛光工件外表面上的各个位置到外阴极的平均最短距离,并且内阴极的电阻大于外阴极的电阻,有利于使待抛光工件的内表面和外表面的抛光质量一致,从而使待抛光工件整体具有较好的抛光效果;(8)通过使内阴极的电阻与外阴极的电阻之间的比值等于待抛光工件外表面上的各个位置到外阴极的平均最短距离与待抛光工件内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离之间的比值,
有利于使待抛光工件的内表面和外表面的抛光质量一致,从而使待抛光工件整体具有较好的抛光效果;(9)将内阴极连接至第一电源的负极,外阴极连接至第二电源的负极,使第一电源和第二电源的电压能够独立控制,可以根据内阴极和外阴极的电阻、待抛光工件外表面上的各个位置到外阴极的平均最短距离与待抛光工件内表面上的各个位置到内阴极的平均最短距离来控制第一电源和第二电源输出的电压,以实现抛光工件的内表面和外表面的抛光质量可控,从而使待抛光工件整体具有较好的抛光效果。
77.需要说明的是,不同实施例可能产生的有益效果不同,在不同的实施例里,可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合,也可以是其他任何可能获得的有益效果。
78.上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本技术示范实施例的精神和范围。
79.同时,本技术使用了特定词语来描述本技术。的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
80.同理,应当注意的是,为了简化本技术披露的表述,从而帮助对一个或多个申请实施例的理解,前文对本技术实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
81.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本技术一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
82.最后,应当理解的是,本技术中所述实施例仅用以说明本技术实施例的原则。其他的变形也可能属于本技术的范围。因此,作为示例而非限制,本技术实施例的替代配置可视为与本技术的教导一致。相应地,本技术的实施例不仅限于本技术明确介绍和描述的实施例。
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