一種凝膠態(tài)電刷電化學(xué)去毛刺及表面處理的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種凝膠態(tài)電刷電化學(xué)去毛刺及表面處理的方法，凝膠是有機物通過聚合反應(yīng)得到的膠狀體，呈空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中可以充滿大量的液體介質(zhì)。電化學(xué)去毛刺對加工棱邊可取得較高的邊緣均一性和良好的表面質(zhì)量，具有去除毛刺效果好、安全可靠、高效等優(yōu)點，但是在電解過程中，對于接觸到電解液沖刷的陽極表面，只要有電流通過，就會發(fā)生溶解反應(yīng)，這些反應(yīng)區(qū)域不僅包括加工區(qū)，也包括我們不希望它溶解的區(qū)域。因此本發(fā)明擬用包含有NaCl電解液的凝膠包裹工具陰極，工件接陽極，進行去毛刺和表面處理，特別用于一些難加工部位，凝膠限制了電解液的外流，有凝膠接觸到的地方發(fā)生反應(yīng)，接觸不到的地方就完好無損，這也就使得去毛刺和表面處理的部位更加精確。
【專利說明】一種凝膠態(tài)電刷電化學(xué)去毛刺及表面處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學(xué)去毛刺及電化學(xué)表面處理的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種凝膠態(tài)電刷電化學(xué)去毛刺及表面處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電化學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電解去毛刺、電解拋光等表面處理技術(shù)獲得了廣泛的應(yīng)用，它對加工工件無機械作用力，容易實現(xiàn)自動化或半自動化，適合去除高硬度、高韌性韌性金屬零件的毛刺，可以在工件的特定部位進行限定加工，對于手工難以處理、可達性差的復(fù)雜內(nèi)腔部位，尤其是交叉孔相貫線的毛刺，利用電化學(xué)去毛刺有著明顯的優(yōu)勢。電化學(xué)去毛刺對加工棱邊可取得較高的邊緣均一性和良好的表面質(zhì)量具有去除毛刺效果好、安全可靠、高效等優(yōu)點，但是缺點與優(yōu)點并存，嚴重制約了其應(yīng)用與發(fā)展，在電解過程中，對于接觸到電解液沖刷的陽極表面，只要有電流通過，就會發(fā)生溶解反應(yīng)，這些反應(yīng)區(qū)域不僅包括加工區(qū)，也包括我們不希望它溶解的區(qū)域。而本發(fā)明擬用包含有NaCl電解液的凝膠包裹工具陰極，工件接陽極，進行去毛刺和表面處理，特別用于一些難加工部位，凝膠限制了電解液的外流，有凝膠接觸到的地方發(fā)生反應(yīng)，接觸不到的地方就完好無損，這也就使得去毛刺和表面處理的部位更加精確，這必將更加推動電解去毛刺及在表面處理技術(shù)上的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種凝膠態(tài)電刷電化學(xué)去毛刺及表面處理的方法，旨在解決電解去毛刺及電解拋光等表面處理技術(shù)中存在的雜散腐蝕問題，提高加工部位的準確性，避免在不希望發(fā)生溶解反應(yīng)的部位發(fā)生電化學(xué)腐蝕。
[0004]本發(fā)明提出的一種凝膠態(tài)電刷電化學(xué)去毛刺及表面處理的方法，具體步驟如下:
(1)制備凝膠溶液；
(2)制作工具陰極:采用黃銅電極做工具陰極，在黃銅電極前端包裹凝膠，后部鍍絕緣層，尾部設(shè)置手柄，手握手柄進行操作；
(3)將制備的凝膠溶液置于比工具陰極直徑稍大的容器中，插入工具陰極，紫外線照射40-50分鐘，最終使凝膠直接成形于工具陰極前端，避免后期包裹。
[0005](4)將工具陰極安裝于電解機床上，工件4接陽極，陽極金屬在NaCl溶液中失去電子以離子形式進入電解液，放置工件4的平臺可進行X、Y軸移動，黃銅電極I可隨工件Z軸移動，通過計算機6和運動控制卡7控制運動及加工間隙，進行工件的去毛刺或表面處理。
[0006]本發(fā)明中，所述凝膠的制作方法為:采用BMMCl 0.5g 80°C融化，加入MBAA 0.03g，50°C磁力攪拌 lOmin，ZrO2 0.05g, HEMA 0.42 g (含有 2% DEAP)磁力攪拌 lOmin。
[0007]本發(fā)明中，所述工具陰極不只限于棒形，針對孔類去毛刺和表面拋光打磨等處理，工具陰極可做成棒形、圓柱形或半圓形中任一種；對平面類，工具陰極可做成平板形或方形中任一種；對軸類，工具陰極可做成月牙形等。[0008]本發(fā)明不只限于用手工操作，亦可將包有凝膠的工具陰極連接于電解機床之上，通過機床控制陰極運動。
[0009]本發(fā)明中采用凝膠為電解介質(zhì)，在很大程度上減少了電解質(zhì)溶液的需求，同時可以通過凝膠的厚度充分保證電解加工中的間隙的需求，有效減少了電解加工中的失敗的出現(xiàn)(大部分加工失敗是由加工間隙的不合理引起的)。
[0010]本發(fā)明采用凝膠為電解介質(zhì)，反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)將吸附于凝膠表面，通過清洗等步驟可以有效的去除表面的反應(yīng)物，從而實現(xiàn)凝膠的重復(fù)利用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是加工系統(tǒng)圖；
圖2是本發(fā)明手工操作圖；
圖3是凝膠制備于工具陰極圖；
圖中標號:1是黃銅電極，2是絕緣層，3是凝膠，4是工件，5是電源，6是計算機，7是運動控制卡，8是手柄，9是凝膠溶液，10是容器。
【具體實施方式】
[0012]下面通過實施例結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明。
[0013]實施例1:如圖1所示，將前端覆有凝膠，后端絕緣的黃銅電極I作為陰極安裝于電解機床上，放置工件4的平臺可進行X、Y軸移動，黃銅電極I可隨工件Z軸移動，通過計算機6和運動控制卡7控制運動及加工間隙，進行去毛刺或表面處理。
[0014]如圖2所示，手握手柄8直接手工操作去毛刺或表面處理。
[0015]如圖3所示，制作前端覆有凝膠的黃銅電極1，在比黃銅電極I直徑稍大的容器9 中加入 BMMCl 0.5g 80°C融化，加入 MBAA 0.03 g 50 1:磁力攪拌 lOmin，ZrO2 0.05g,HEMA 0.42 g (含有2% DEAP)磁力攪拌lOmin，插入黃銅電極1，紫外燈聚合45min。
[0016]本發(fā)明是用電化學(xué)原理去毛刺和進行表面處理，工件4接陽極，黃銅電極I做陰極，陽極金屬在NaCl溶液中失去電子以離子形式進入電解液，進而發(fā)生腐蝕，去除毛刺或使零件凸凹不平的表面圓整光滑。
[0017]本發(fā)明比現(xiàn)行電化學(xué)去毛刺及表面處理技術(shù)的優(yōu)點之處是在于通過凝膠這一特殊物質(zhì)限制了電解液的肆意流動，使只有凝膠接觸到的地方才發(fā)生反應(yīng)，而凝膠的所到之處是可以通過人或機床輕松控制的，這就實現(xiàn)了定域性電解反應(yīng)。
本發(fā)明電源采用1(T36V直流電源，電解液采用NaCl溶液。在電解反應(yīng)過程中，陽極反應(yīng)，陰極析出氫氣，隨著加工的進行，NaCl溶液濃度升高，這時只需給凝膠補充水分即可繼續(xù)使用，在正常操作范圍下，凝膠和工具陰極可反復(fù)使用，壽命長。用凝膠態(tài)電刷電化學(xué)去毛刺及表面處理之前，需要對工件加工部位除污凈化，以防損傷凝膠和電極，加工完成后，需立刻清洗，以去除電屑和雜質(zhì)，保證加工質(zhì)量。在具體實施時，不只限于用手工操作，亦可將包有凝膠的工具陰極連接于電解機床之上，通過機床控制陰極運動。
【權(quán)利要求】
1.一種凝膠態(tài)電刷電化學(xué)去毛刺及表面處理的方法，其特征在于具體步驟如下: (1)制備凝膠溶液； (2)制作工具陰極:采用黃銅電極做工具陰極，在黃銅電極前端包裹凝膠，后部鍍絕緣層，尾部設(shè)置手柄，手握手柄進行操作； (3)將制備的凝膠溶液置于比工具陰極直徑稍大的容器中，插入工具陰極，紫外線照射40-50分鐘，最終使凝膠直接成形于工具陰極前端，避免后期包裹； (4)將工具陰極安裝于電解機床上，工件接陽極，陽極金屬在NaCl溶液中失去電子以離子形式進入電解液，放置工件的平臺可進行X、Y軸移動，黃銅電極可隨工件Z軸移動，通過計算機和運動控制卡控制運動及加工間隙，進行工件的去毛刺或表面處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述凝膠的制作方法為:采用BMIMCl0.5g80°C融化，加入 MBAA 0.03 g，50°C磁力攪拌 lOmin，ZrO2 0.05g，含有 2% DEAP 的 HEMA0.42 g,磁力攪拌IOmin0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述工具陰極為棒形、圓柱形或半圓形中任一種；對平面類，工具陰極為平板形或方形中任一種；對軸類，工具陰極為月牙形。
【文檔編號】B23H3/04GK103737130SQ201310650476
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】王昆, 高萌, 沈奇 申請人:同濟大學(xué)