高頻脈沖激光熱力沖擊電化學刻蝕試驗研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，微小型產(chǎn)品已廣泛應用于人們生活的各個角落。發(fā)展能夠加工微尺度產(chǎn)品的微細加工技術亦成為各工業(yè)國家研究的熱點。激光熱力沖擊電化學刻蝕技術就是在工件陽極、溶液和工具組成的電化學反應回路中引入激光束，并在激光和電化學的共同作用下實現(xiàn)材料去除的一種加工方法。激光電化學復合加工能夠有效地避免激光加工存在的熱影響區(qū)的缺陷，同時又可以顯著的提高電化學反應的定域蝕除能力。因此，該復合刻蝕技術在微細制造領域?qū)⒂兄鴱V泛的應用前景。

2、　　本文以提高復合加工產(chǎn)品的成形精度與表面質(zhì)量為目的，對激光熱力沖擊電化學復合刻蝕技術進行了理論與試驗研究。其主要研究內(nèi)容如下:
　　1.研究了激光與電化學復合加工的刻蝕機理。在比較復合加工與激光加工形貌的基礎上，分析了復合加工過程中材料的去除機理。研究了激光促進電化學反應的機理，包括:激光熱效應的分析，熱效應促進電化學反應的機理，激光力效應的產(chǎn)生過程，激光的力效應促進電化學反應的機理以及激光參數(shù)對電化學反應速率的影響。討論了刻蝕

3、過程中產(chǎn)生的氣泡對復合加工定域性的影響。
　　2.構建了復合加工的試驗系統(tǒng)，采用高頻脈沖激光器作為能量源提高了復合加工的效率;并應用透光導電ITO導電玻璃作為工具陰極，促進了激光電化學體系的有效復合。采用水聽器檢測了高頻脈沖激光作用下產(chǎn)生的沖擊波信號，分析了激光能量與沖擊波的聲壓值、空泡的最大半徑及生存周期的關系。
　　3.為了提高激光電化學復合加工的定域性，研究了激光功率和加工電流對復合刻蝕定域性的影響，采用優(yōu)化的工藝參數(shù)

4、，有效抑制了激光熱影響區(qū)和電化學雜散腐蝕。并研究了不同的加工方式和材料對復合加工定域性的影響，分析了激光沖擊產(chǎn)生的變形問題，提出了解決的辦法，實現(xiàn)了加工精度較高的三維槽腔的加工。
　　4.針對脈沖激光電化學復合加工的特點，在對復合加工定域性研究的基礎上，分別研究了激光能量、進給速度、激光頻率和電源頻率對槽深、槽寬和深寬比的影響，并對工藝參數(shù)進行了優(yōu)化。針對復合刻蝕過程中影響因素多的特點，分別對電解槽的振動、電解液的流速及濃度對加工