定域性电化学增材制造三维微螺旋构件工艺

摘要：

针对电化学增材制造已有较多探究,但研究内容多为工艺参数对柱体成形质量的影响,工艺参数对微螺旋构件的影响尚缺乏系统研究.通过单因素试验法研究极间电压、脉冲占空比和初始极间隙对微螺旋结构直径、体沉积速率和表面形貌的影响,采用数字显微镜及扫描电镜对微螺旋构件进行检测,得出极间电压为4.0～4.4 V时,可以制备出直径均匀、形状规整的微螺旋结构,微螺旋结构体沉积速率由210 μm3/s增长至5 728 μm3/s;而电压增至4.6 V时,微螺旋结构出现大量瘤状沉积.当初始极间隙从5μm增加到20μm时,微螺旋结构平均直径由128 μm增长至163 pm.极间电压为4.2 V、初始极间隙为10～20μm时,随着初始极间隙的增大,微螺旋结构底部明显变粗,直径波动较大.研究结果表明,采用三轴联动控制阳极运动轨迹,定域电化学增材制造三维微螺旋构件,是三维金属微结构一种可行的技术方法.试验优化参数为极间电压4.2 V、脉冲占空比60％和初始极间隙5 μm时,得到微观形貌质量较好、直径均匀的微螺旋构件(圈数为2圈、螺距为400μm).

关键词：增材制造、定域电沉积、微螺旋结构、初始极间隙、极间电压、脉冲占空比

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分类号：TQ153

资助基金：国家自然科学基金51875071

在线出版日期：2023-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：95-105