针对增材制造金属粗糙表面的多能场复合减材加工方法

    公开(公告)号:CN113857596B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202111116124.2

    申请日:2021-09-23

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: B23H5/00

    摘要: 本发明公开了针对增材制造金属粗糙表面的多能场复合减材加工方法,涉及特种加工技术中复合加工领域,将电火花放电加工、激光束扫描加工和电解加工三种非接触式加工方法同时作用于工件表面从而实现工件的减材加工。具体的,在工具电极内部进行激光高速扫描以去除加工区氧化层并提高电解区域温度;在工具电极外部进行高频振动的放电加工以消除增材制造低精度表面的未融化的金属颗粒和工件原始表面的氧化物;激光扫描和电火花放电加工内外结合共同为高效电解铣削加工扫除障碍,促进电解铣削加工的高效进行。本发明通过三种非接触加工方式的高效融合,互相取长补短,可实现增材制造金属粗糙表面快速减材加工。

    一种高温气体辅助自疏水防液体飞溅试验观测装置及方法

    公开(公告)号:CN116879174A

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202310836629.9

    申请日:2023-07-10

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: G01N21/15 G01N21/01 B08B5/02

    摘要: 本发明公开了一种高温气体辅助自疏水防液体飞溅试验观测装置及方法,涉及特种加工领域,主要包括工作台、复合挡板、CCD和吹气板;所述工作台一侧设置有吹气板,吹气板远离工作台的一侧设置有复合挡板;所述CCD的镜头贴合复合挡板;所述CCD用来拍摄加工过程;所述吹气板为中空结构,吹气板上正对管电极加工工件位置处开设有通槽,吹气板内设置有隔板,隔板上均匀开设有数个出气孔,吹风板侧壁上设置有进气孔,气体经进气孔进入后经出气孔流出从而带走液滴。本发明通过吹气板、复合挡板对CCD等观测设备镜头形成保护,解决实验中飞溅液滴冲击、粘附和腐蚀观测设备的问题。

    旋转甩出微细液流传导激光与电化学微加工装置及方法

    公开(公告)号:CN116604333A

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202310421101.5

    申请日:2023-04-19

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了旋转甩出微细液流传导激光与电化学微加工装置及方法,涉及特种加工领域中复合加工领域,接负极的轮盘工具电极高速旋转,将锥体中海绵吸附的电解液甩出呈现极细针尖状液流,通过极细针尖状液流形成工具与正极工件之间的导电回路,实现电化学微细加工;激光束经过光路和聚焦透镜,通过甩出电解液的全反射激光传导到达工件表面,实现激光与电化学的复合加工;软体磨削尖端对激光电解复合加工后的表面进行进一步的柔性磨削抛光,进一步提高加工表面质量;电解液过滤循环系统主要装置为板框式过滤器,对电解液槽中的溶液循环过滤。本发明通过周期性甩出的超微细液流实现了在工件表面加工出微细精密沟槽结构。

    一种利用激光重熔工艺制备电沉积晶化/非晶梯度结构的方法及装置

    公开(公告)号:CN115522234A

    公开(公告)日:2022-12-27

    申请号:CN202211293625.2

    申请日:2022-10-21

    IPC分类号: C25D3/12 C25D5/18 C25D5/50

    摘要: 本发明公开了一种利用电沉积和激光重熔组合工艺制备晶化/非晶梯度结构的方法及装置,利用电沉积在工件基板表面制备耐蚀性能良好的非晶镀层,并采用激光重熔工艺去除电沉积非晶合金时形成的表面裂纹,同时形成熔融的晶化层。本发明方法可以制备出基材‑非晶镀层‑晶化重熔层的三层梯度结构,电沉积非晶态镀层内部拉应力较大,随着厚度的增加,易形成表面裂纹,影响耐蚀性能,激光重熔可以去除电化学沉积过程中产生的空隙、裂纹等缺陷,重熔层晶化后可以提高表面硬度,利用激光重熔针对于无法避免表面裂纹的非晶态合金来说可以实现表面耐磨(晶化层)、内部耐蚀(非晶层)的梯度结构,从而提高工件的耐磨耐蚀性能,延长工件使用寿命。

    一种石墨烯-铜复合柔性电极制备工艺及装置

    公开(公告)号:CN115512899A

    公开(公告)日:2022-12-23

    申请号:CN202211310187.6

    申请日:2022-10-25

    摘要: 本发明公开了一种石墨烯‑铜复合柔性电极制备工艺及装置,涉及石墨烯基复合材料领域,在PI膜(聚酰亚胺薄膜)上涂覆CuC2O4(草酸铜)粉末层,将涂覆有CuC2O4粉末层的PI膜放置在激光下进行辐照得到石墨烯‑CuO复合材料,将石墨烯‑CuO复合材料从PI基底上剥离后置于高温炉中进行还原得到石墨烯‑铜复合材料,将石墨烯‑铜的复合材料转移到硅胶基底,多层叠放对压得到石墨烯‑铜柔性电极。由于石墨烯以及铜均匀分布而展现出的良好力学性能以及电学性能,结合上硅胶基底的柔性,使其可作为柔性电极在传感器以及微电子器件等诸多电子领域进行广泛的应用。

    一种激光辅助电化学沉积技术制备局域银镀层的方法及装置

    公开(公告)号:CN114934303A

    公开(公告)日:2022-08-23

    申请号:CN202210539944.0

    申请日:2022-05-18

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C25D5/02 C25D3/46

    摘要: 本发明公开了一种激光辅助电化学沉积技术制备局域银镀层的方法及装置,属于激光复合电化学制备领域。激光辐照基底与溶液的界面,提高辐照区的电位,促使辐照区发生电化学反应,未辐照区域发生化学置换反应。由于电位的提高,辐照区域沉积速率远高于未辐照区从而辐照区域镀层厚度大于未辐照区域;通过退镀工艺,未辐照区域由于镀层较薄且与基底结合力较差被优先去除,而辐照区域由于镀层较厚且结合力好保留下来,实现高效高质量的定域沉积银镀层加工。与传统镀银相比,激光辅助电沉积银‑退镀银工艺省去预镀银工艺,简化现有局部镀银层制备工艺,为局域银镀层制备提供新的研究思路。

    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:CN114505551A

    公开(公告)日:2022-05-17

    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。

    针对叠层复合材料的多能场一体化加工工具、方法及加工工具的制备方法

    公开(公告)号:CN114204099A

    公开(公告)日:2022-03-18

    申请号:CN202111320590.2

    申请日:2021-11-09

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了针对叠层复合材料的多能场一体化加工工具、方法及加工工具的制备方法,涉及特种加工技术领域,通过多工艺流程制备高同轴度的复合工具电极,通过真空层的设计减少复合工具电极的损伤,通过激光光束在真空双层玻璃管中发生全反射到达加工区与射流电解的电化学作用相互融合进而实现金属和非金属叠层材料的一体化加工。当加工非金属部分时以激光热能去除材料;当加工到工件金属部分时以电化学作用为主、激光作用为辅去除材料;高速流动的电解液快速带走加工热量;加工过程中电解电路和激光光路始终处于接通状态,针对工件非金属和金属部分的加工过程不需要人为干预和控制。本发明对实现叠层复合材料的高效高质量一体化加工具有重要价值。

    一种激光辅助电沉积制备梯度镀层的方法及装置

    公开(公告)号:CN113737237A

    公开(公告)日:2021-12-03

    申请号:CN202110941303.3

    申请日:2021-08-17

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C25D5/34 C25D5/08 C25D17/00

    摘要: 本发明公开了一种激光辅助电沉积制备梯度镀层的方法及装置,在工件基板上利用脉冲激光和电化学反应电沉积出沉积层的同时利用脉冲激光的热量对工件基板表面的沉积层进行重熔,获得均匀分布的重熔层,随后利用残余热量诱导电镀,在重熔层表面获得镀层。本发明方法可以同步制备出基材‑重熔层‑镀层的三层梯度结构,消除了镀层材料与基体材料的界面,有利于镀层与基体的结合,改善了镀层剥落现象,同时还能保证工件基板的表面性能。另外,本发明装置可以实现激光束和工件基板之间的相对运动,从而可利用多个脉冲激光的热量累积效应在工件表面引发瞬时重熔。