[发明专利]控制电化学剥离过程的系统和方法

说明书

技术领域

本发明公开的实施方式涉及电化学剥离（electrochemical stripping）过程控制系统和方法，特别涉及一种自动终止或者暂停电化学剥离过程的系统和方法。

背景技术

电化学剥离技术可以被用来选择性地将待加工工件（例如，涡轮叶片）上所形成的涂层（例如，铝化合物型合金）剥离或者移除。通常，电化学剥离过程包括如下步骤：将待加工工件浸没于溶液中，通过溶液在该待加工工件和电极之间导通电流，使得该待加工工件上的涂层可以在电化学反应下被剥离或者移除。传统上，为了避免电化学反应程度不够而造成涂层的不完全剥离，或者过度的电化学反应而造成基底金属的不当剥离，在加工的过程中，一种做法是不时地将该待加工工件从溶液中取出来，通过焰色反应来观察涂层的剥离深度或者剥离程度。然而，反复地从溶液中取放加工工件比较不方便，需要许多的人工操作，并且会造成电化学剥离过程加工周期的延长。

因此，需要提供改进的系统和方法来更好地控制该电化学剥离过程。

发明内容

有鉴于上文提及之技术问题或者技术需求，本发明的一个方面在于提供一种电化学剥离方法，该方法至少包括如下步骤：从电源施加电流至可导电的待加工工件，其中该施加的电流被设置成选择性地剥离依附于该可导电的待加工工件的至少一部分涂层；接收代表从该电源流向该可导电的加工工件的实际电流的多个测量电流值，该多个测量电流值构成电流-时间变化曲线；至少根据该多个测量电流值识别出该电流-时间变化曲线上的交叉点，其中，该交叉点定义电化学剥离过程的第一剥离时间；至少基于该识别的交叉点以及预设的常数计算期望的总剥离时间，其中，该预设的常数定义该涂层的剥离深度，以及在判断出已经达到该计算的总剥离时间时，停止或者暂停从该电源提供电流至该待加工工件。

在提供的电化学剥离方法中，其中，识别该交叉点的步骤包括如下子步骤：至少根据该多个测量的电流值计算微分电流值；判断该微分电流值是否小于零；经判断该微分电流值小于零时，至少根据测量的电流值计算平均电流值；将该计算的平均电流值与相对应的测量电流值相减；以及当该计算的平均电流值与相对应的测量电流值之间的差值等于零时，识别出该电流-时间变化曲线上的交叉点。

在提供的电化学剥离方法中，其中，该预设的常数大于0小于1。

在提供的电化学剥离方法中，其中，该预设的常数在0.05和0.1之间。

在提供的电化学剥离方法中，其中，计算该期望的总剥离时间的步骤包括如下子步骤：至少根据该识别的交叉点以及预设的时间常数识别出期望的终止点，其中，该期望的终止点和该交叉点定义该电化学剥离过程的第二剥离时间；以及将该第一剥离时间和该第二剥离时间相加，以得到该期望的总剥离时间。

在提供的电化学剥离方法中，该方法还包括如下步骤：至少根据该测量的多个电流值计算与该电化学剥离过程相关的电荷量；判断该计算的电荷量是否满足预设的电荷量；以及经判断该计算的电荷量满足该预设的电荷量时，停止或者暂停将该电源提供的电流施加至该可导电的待加工工件。

本发明的另一个方面在于提供一种系统，该系统被配置成选择性地将基底的至少一部分涂层剥离。该系统包括：电源和控制器。该电源与该基底以及电极可导电地连接，该电源被配置成施加电流至该基底，以在该基底和电极之间建立电场。该控制器包括交叉点识别单元，总剥离时间计算单元以及剥离过程控制单元。该交叉点识别单元被配置成至少根据多个测量的电流值识别出电流-时间变化曲线上的交叉点，其中该交叉点定义电化学剥离过程的第一剥离时间。该总剥离时间计算单元被配置成至少根据该识别出的交叉点以及预设的时间常数计算出期望的总剥离时间，其中该预设的时间常数与该涂层的剥离深度有关。该剥离过程控制单元被配置成在该电化学剥离过程实际进行的时间达到该期望的总剥离时间时，停止或者暂停提供电流。

在提供的系统中，该系统还包括电连接在该电源和该基底之间的开关。该开关被配置成在该期望的总剥离时间到达时，根据该控制器发送的第一控制信号而被关断，该开关还被配置成在该期望的总剥离时间未到达时，根据该控制器发送的第二控制信号而被开通。

在提供的系统中，该基底为涡轮叶片的至少一部分。

在提供的系统中，该涂层包括铝化合物型合金或者铂铝化合物。

在提供的系统中，该系统还包括滤波单元，该滤波单元被配置成滤除包含在测量的电流信号中的噪声信号。