專利名稱：金屬板的電解蝕刻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬板的電解蝕刻裝置。
背景技術(shù)：
電解蝕刻是金屬工件在電解液中通過外加陽極電流使工件表面不需要的金屬發(fā)生陽極溶解快速去除的加工過程。電解蝕刻的基本流程是將待蝕刻的金屬件進(jìn)行常規(guī)的清洗和除油使表面清潔，進(jìn)而在其表面涂覆光刻膠，并按照加工圖樣進(jìn)行光刻膠的曝光，而后進(jìn)行顯影和堅(jiān)膜處理，再將其放入電解蝕刻液中并與輔助陰極相對(duì)，接通直流電源，通過外加陽極電流，使暴露的金屬陽極部分溶解去除，待電解過程結(jié)束后，再將表面的膠用強(qiáng)堿性或強(qiáng)酸性溶液去掉，最后用水清洗干凈得到蝕刻加工工件產(chǎn)品。
現(xiàn)有的電解蝕刻裝置涉及的輸液系統(tǒng)和控制系統(tǒng)非常復(fù)雜，而且待蝕刻的工件的尺寸受到限制，允許的加工電流密度低，造成電解蝕刻速度慢，生產(chǎn)成本高，限制了其在工業(yè)上的大規(guī)模應(yīng)用。近來對(duì)于耐蝕性高、易鈍金屬(例如，哈氏合金)的微細(xì)加工要求十分迫切，而傳統(tǒng)的化學(xué)蝕刻難以快速腐蝕此類金屬，因此對(duì)于此類金屬最好的微細(xì)加工方法就是電解蝕刻，然而現(xiàn)有的電解蝕刻方法和裝置由于存在以上缺陷，難以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求，為此改進(jìn)現(xiàn)有的電解蝕刻裝置的要求變得十分迫切。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種金屬板的電解蝕刻裝置，它能解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。
一種金屬板的電解蝕刻裝置，其特征在于有一裝電解蝕刻液(的循環(huán)用儲(chǔ)槽，該儲(chǔ)槽由隔板分為兩室，一室為開放室，另一室為封閉室，開放室和封閉室之間通過輸液泵和輸液管連通，在隔板上部的縫隙孔的上、下近旁分別裝有陽極定位槽和陰極定位槽，此二槽內(nèi)分別插入待蝕刻金屬板工件陽極和仿形金屬板輔助陰極，該二電極分別與直流電源的正、負(fù)極相連接。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是裝置簡(jiǎn)易，制造成本低，加工件尺寸不受限制，電解蝕刻速度快，精度高，加工成本低。


附圖1為金屬板的電解蝕刻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的裝有一裝電解蝕刻液11的循環(huán)用儲(chǔ)槽1，該儲(chǔ)槽1由隔板9分為兩室，一室為開放室3，另一室為封閉室2，開放室3和封閉室2之間通過輸液泵7和輸液管8連通，在隔板9上部的縫隙孔10的上、下近旁分別裝有陽極定位槽12和陰極定位槽13，此二槽內(nèi)分別插入待蝕刻金屬板工件陽極4和仿形金屬板輔助陰極5，該二電極分別與直流電源6的正、負(fù)極相連接。電解蝕刻液11可由封閉室2通過隔板9上部的縫隙孔10經(jīng)待蝕刻金屬板工件陽極4和仿形金屬板輔助陰極5之間，流到開放室3。開動(dòng)輸液泵7，開放室3內(nèi)的電解蝕刻液11可通過輸液管8回到封閉室2。仿形金屬板輔助陰極5與待蝕刻金屬板工件陽極4具有相同的尺寸和結(jié)構(gòu)，仿形金屬板5與待蝕刻金屬板4表面非蝕刻部位相對(duì)應(yīng)部分的表面要進(jìn)行絕緣屏蔽處理。仿形金屬板輔助陰極5與待蝕刻金屬板工件陽極4的間距為1～20mm。
實(shí)施例1進(jìn)行蝕刻之前將待電解蝕刻加工的一塊哈氏合金板(厚0.6mm，長(zhǎng)300mm，寬200mm)表面的非蝕刻部位用涂覆光刻膠進(jìn)行掩膜處理，同時(shí)將一塊尺寸完全相同的304不銹鋼板也做上述完全相同的掩膜處理，然后用本發(fā)明的裝置對(duì)哈氏合金板進(jìn)行電解蝕刻加工。
操作時(shí)將上述掩膜處理過的304不銹鋼板和哈氏合金板分別插入陰極定位槽13和陽極定位槽12(聚四氟材料制成)，304不銹鋼板作為仿形金屬板輔助陰極5和哈氏合金板作為待蝕刻金屬板工件陽極4用電纜分別與直流電源6的負(fù)極和正極聯(lián)接，陰、陽極間距為5mm，而后再將電解蝕刻液11(重量百分比為50％H2SO4+20％H3PO4+30％H2O的溶液)裝入循環(huán)用儲(chǔ)槽1(由UPVC材料制成)中，使用時(shí)，封閉室2中的電解蝕刻液11的量應(yīng)超過隔板9的縫隙孔10的上端，工作時(shí)輸液泵7(聚四氟耐蝕泵)接通電源，通過輸液管8把開放室3中的溶液輸送到封閉室2，封閉室2中的溶液再通過隔板9上的縫隙孔10流入陰、陽極之間，并返回到開放室3中，形成兩室之間的液位差，這時(shí)可以通過改變輸液泵7的流量來調(diào)節(jié)液位差的高度，控制電解蝕刻液11在陰極5、陽極4之間的流速，當(dāng)流速達(dá)到5米/秒時(shí)，接通直流電源6(12V，1000A)，調(diào)節(jié)輸出電流密度為1A/cm2，蝕刻加工開始進(jìn)行，這時(shí)陰極5、陽極4上產(chǎn)生的大量氣泡在開放室3中直接排入到大氣中。結(jié)果大約30分鐘后，掩膜處理過的厚0.6mm的哈氏合金板暴露部分腐蝕爛穿，其線徑偏差為±0.05mm。
實(shí)施例2本發(fā)明的裝置也可以用于金屬板的電解拋光加工。取兩塊304不銹鋼板，除了不進(jìn)行掩膜處理外，其它均采用相同于實(shí)施例1中的過程，當(dāng)然這里的電解蝕刻液11也要換成不銹鋼電解拋光液(重量百分比為50％H3PO4+50％H2SO4的溶液)，流速和陰、陽極間距不變，電流密度為0.8A/cm2。結(jié)果大約10分鐘后，電解拋光加工工件304不銹鋼板由加工前的表面粗糙度Ra1.25μm變成拋光后為Ra0.08μm。
值得指出的是，本發(fā)明不局限于實(shí)施例中所描述的加工領(lǐng)域，它還包含了利用本發(fā)明的裝置所進(jìn)行的其它電解加工過程。
權(quán)利要求
1.一種金屬板的電解蝕刻裝置，其特征在于有一裝電解蝕刻液(11)的循環(huán)用儲(chǔ)槽(1)，該儲(chǔ)槽(1)由隔板(9)分為兩室，一室為開放室(3)，另一室為封閉室(2)，開放室(3)和封閉室(2)之間通過輸液泵(7)和輸液管(8)連通，在隔板(9)上部的縫隙孔(10)的上、下近旁分別裝有陽極定位槽(12)和陰極定位槽(13)，此二槽內(nèi)分別插入待蝕刻金屬板工件陽極(4)和仿形金屬板輔助陰極(5)，該二電極分別與直流電源(6)的正、負(fù)極相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的待蝕刻金屬板工件陽極(4)表面的非蝕刻部位用涂覆光刻膠進(jìn)行掩膜處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的仿形金屬板輔助陰極(5)與待蝕刻金屬板工件陽極(4)具有相同的尺寸和結(jié)構(gòu)，仿形金屬板與待蝕刻金屬板表面非蝕刻部位相對(duì)應(yīng)部分的表面要進(jìn)行絕緣屏蔽處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的仿形金屬板輔助陰極(5)與待蝕刻金屬板工件陽極(4)的間距為1～20mm。
全文摘要
一種金屬板的電解蝕刻裝置，其特征在于有一裝電解蝕刻液的循環(huán)用儲(chǔ)槽，該儲(chǔ)槽由隔板分為兩室，一室為開放室，另一室為封閉室，開放室和封閉室之間通過輸液泵和輸液管連通，在隔板上部的縫隙孔的上、下近旁分別裝有陽極定位槽和陰極定位槽，此二槽內(nèi)分別插入待蝕刻金屬板工件陽極和仿形金屬板輔助陰極，該二電極分別與直流電源的正、負(fù)極相連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是裝置簡(jiǎn)易，制造成本低，加工件尺寸不受限制，電解蝕刻速度快，精度高，加工成本低。
文檔編號(hào)C25F7/00GK1776029SQ20051004490
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月12日
發(fā)明者徐海波, 王佳 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)