同轴嵌套激光辅助表面微结构的沉积增材制造方法及装置

    公开(公告)号:CN118600489A

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202410654803.2

    申请日:2024-05-24

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C25D1/00

    摘要: 本发明公开了同轴嵌套激光辅助表面微结构的沉积增材制造方法及装置,涉及特种加工技术中的微细加工领域,基板连接电源负极,阳极置于微管中连接电源正极,通过微管与基板间形成的弯月形电解液桥构成电化学回路,激光束与微管同轴从上方辐照,实心激光束辐照液桥内部待沉积区域,空心同轴激光束上下往复扫掠液桥外部弯液面。本发明同轴嵌套激光的引入,使弯液面自限域沉积减少了对环境温/湿度的依赖,同时实现沉积过程的连续稳定。适用于微电子系统、增材制造和高性能集成电路等领域微纳结构的加工,以及微机械/机电系统、电子、航天等微细制造等加工领域。

    激光冲击波协同变速磨粒流增减材一体化制造装置及方法

    公开(公告)号:CN118218776A

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202410474433.4

    申请日:2024-04-19

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: B23K26/356 B23K26/70

    摘要: 本发明属于复合式增材制造技术领域,尤其涉及激光冲击波协同变速磨粒流增减材一体化制造装置及方法,包括:阴极机构;底盘机构,设置在阴极机构内;扰动机构,设置在阴极机构内且位于底盘机构上方;阳极机构,设置在阴极机构内,扰动机构位于阳极机构的下方;激光冲击机构,设置在阳极机构内,激光冲击机构的一端穿出阳极机构;电源,负极与阴极机构电性连接,正极与阳极机构电性连接;加工介质,设置在阴极机构与阳极机构之间。本发明将电化学增材技术、磨粒流减材技术和水下激光冲击波强化技术相结合,结合特种加工的优势,减少后处理过程。通过交叉协同的复合方式,减少误差的积累,实现低成本、高质量、高精度的一体化工件制造。

    一种基于柔性PI膜导电特性激光定域调控的电解加工方法及装置

    公开(公告)号:CN114346338B

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202210069890.6

    申请日:2022-01-21

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: B23H5/06 B23H11/00 B23Q11/10

    摘要: 本发明公开了一种基于柔性PI膜导电特性激光定域调控的电解加工方法及装置,涉及特种加工技术领域,通过激光辐照在PI膜上定域生成石墨烯区域,将带有石墨烯区域的PI膜贴附在阴极金属板上;将待加工材料设置在阴极金属板上方;待加工材料与阴极金属板分别接直流脉冲电源的正极与负极,向待加工材料与阴极金属板之间的间隙内射流电解液从而实现电化学加工,待加工材料减材仅在下表面对应石墨烯区域发生。本发明可以实现电场的定向屏蔽与通过,从而在阳极工件实现指定区域实现电解减材,同时,利用PI膜具柔性特性,实现不同加工结果要求的同时在非平面结构上实现电解加工。

    基于激光扫描翻边结构引流的电解液反射流体控制方法

    公开(公告)号:CN113857597B

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202111116131.2

    申请日:2021-09-23

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了基于激光扫描翻边结构引流的电解液反射流体控制方法,涉及到特种加工技术中复合加工领域,本发明包括激光束扫描形成翻遍结构;翻遍结构引导电解液流体流动和微坑内侧壁引导电解液流体流动;具体的,通过激光光束的高速扫描在工件待加工表面形成一个中心凹陷并且边缘有翻边结构的形态;通过翻遍结构引导工具电极内部高速喷射的电解液流体在冲击加工区之后沿着翻遍结构喷向空气中,避免反射的电解液流体对非加工区域产生冲击和杂散腐蚀。本发明通过在电解液射流加工中引导电解液流体的反射方向,避免反射电解液对非加工区域产生冲击并减弱杂散腐蚀从而提升了电解液射流加工表面的质量。

    干冰约束液体传光实现带热障涂层异形深小孔一体化加工方法

    公开(公告)号:CN114505551B

    公开(公告)日:2022-12-27

    申请号:CN202210106542.1

    申请日:2022-01-28

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了干冰约束液体传光实现带热障涂层异形深小孔一体化加工方法,涉及特种加工技术中复合加工领域,包括异形孔加工阶段和深小孔加工阶段;其中,激光束经中空管电极内管全反射得到多个激光束,电解液流经中空管电极;中空管电极接脉冲电源负极,金属基体接脉冲电源正极;在异形孔的加工基础上加工深小孔;异形孔加工阶段:以激光加工为主、水射流为辅去除材料;深小孔加工阶段:激光、电解和水射流共同作用去除材料。本发明方法通过干冰流体压缩射流电解液水柱直径,显著的提高了激光铣削加工异形孔的分辨率并冷却加工表面避免发生材料分层,采用一种加工工具在同一工位实现异形孔和深小孔的一体化加工。

    一种连续激光直接成形超疏水镍基表面制备方法

    公开(公告)号:CN114932236A

    公开(公告)日:2022-08-23

    申请号:CN202210539049.9

    申请日:2022-05-18

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了一种连续激光直接成形超疏水镍基表面制备方法,基于低能球磨工艺混合微米氧化物和镍基合金粉末,获得氧化物均匀弥散分布于镍基体的复合粉末,复合粉体仍保持近球形。基于激光增材制造技术,调控激光体能量密度及氧化物含量在获得高致密镍基复合材料的同时使其内部具有微米球化镍/纳米氧化物多尺度粗糙结构,该结构可俘获90%‑95%空气膜从而构筑超疏水镍基表面。本发明具有如下优势:激光增材制造工艺可控性及材料普适性强,可成形各种复杂构件;激光成形后无需任何低表面能物质修饰一步法获得超疏水表面,具有环境友好特点;本方法获得的超疏水表面可协同提升镍基合金耐磨性及耐蚀性,在航空航天减磨及海洋防腐等领域具有广阔的应用前景。

    一种在硅表面定域电沉积的加工装置及方法

    公开(公告)号:CN114481248A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210079730.X

    申请日:2022-01-24

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了一种在硅片表面定域电沉积的加工装置及方法,属于复合特种加工技术领域。通过计算机控制刀具在硅片的表面加工去除氧化硅,同时控制激光束辐照硅片去除氧化硅区域,实现硅片表面定域电沉积金属。本发明中利用激光辐照硅片待去除氧化层区域,软化氧化层材料,提高刀具去除氧化层效率和精度;此外,激光具有高的功率密度,激光辐照的热效应使辐照区域温度升高,有效提高硅片局部电导率,加快沉积液离子扩散和界面电子转移速度,同时力效应产生搅拌作用加速沉积过程气体排出,减少沉积层中裂纹和气孔等缺陷,有效提高硅片表面定域电沉积的效率和质量;在硅片下表面和侧壁采用绝缘材料包裹对阴极电场起限制作用,增强电沉积定域性。