行进式模板电解加工电场与流场分析文献综述
2020-05-07 20:21:46
文 献 综 述 随着航空发动机性能不断提高,为了阵列微结构提高加工制造技术,国内外采了模板电解加工技术。
模板电解加工基于阳极金属在电化学反应中的溶解现象,去除金属工件的多余材料,完成工件结构的加工,加工过程为非接触式加工,不产生高温高热,因此加工后工件无残余应力、重铸层等加工缺陷[1]。
但是,现有的模板电解加工工艺在加工灵活性和适应性方面仍有较大的发展空间,尤其是在加工超长分布的阵列微结构时,很难满足加工要求[2][3][4]。
为了更加的提高模板电解加工的灵活性和适应性,本项目提出了行进式模板电解加工技术,但是为了保证行进式模板电解加工的稳定性和精度,需要通过电场和流场仿真了解加工区电场和流场的分布情况及影响因素,并设法控制各因素。
行进式掩模电解加工的介绍:通过设计对辊式运动装置,带动模板与工件以一定速度通过阴极加工区,以”动态”加工替代传统的”静态”加工,依次完成整个阵列微结构的加工。
由于阳极的行进状态使得模板电解加工过程中的电场和流场变化情况较为复杂,本课题旨在开展行进式模板电解加工的电场和流场分析,了解加工区电场和流场的分布情况及影响因素,并设法控制各因素,以保证行进式模板电解加工的稳定性和精度 影响加工精度的各类因素:模板电解加工过程中的有很多因素会对加工精度造成影响[5,14]。
比如电解液的成分,各类参数电解液类型、电解液压力、电压占空比等参数。
为了获得影响电解加工的因素,南京航空航天大学李寒松教授等人通过以 NaNO3 溶液为电解液,利用掩模电解加工原理,采用大功率脉冲电源进行实验[15] 。
选择电源占空比、脉冲频率、加工电压、电解液温度 4 个主要参数进行研究,讨论了在以 NaNO3 溶液为电解液的情况下,不同的加工参数对加工阵列小孔锥度的影响。
实验结果表明,采用 NaNO3 溶液为电解液,选用适当的电源参数和电解液温度,加工的阵列小孔能够达到较低的锥度,且孔径大小和公差均在设计要求范围内,可用于批量生产加工。