[发明专利]基于移动阳极的超临界复合电镀加工钻头的方法

权利要求书

1.一种基于移动阳极的超临界复合电镀加工钻头的方法，采用基于移动阳极的超临界复合电镀装置实施；所述的基于移动阳极的超临界复合电镀装置包括反应器（1）、直流电源组件（4）、机械搅拌器（5）、二氧化碳气体钢瓶（6）和高压泵（7）；所述的直流电源组件（4）包括电源（41）、阳极棒（42）和阴极棒（43）；其特征在于：所述的基于移动阳极的超临界复合电镀装置还包括移动阳极组件（2）、驱动组件（3）和作为阴极主体的被加工钻头（8）；

所述的移动阳极组件（2）包括固定连接板（21）和移动阳极（22）；移动阳极（22）与固定连接板（21）固定连接；驱动组件（3）包括伺服电机（31）、驱动丝杠（32）和连接杆（33）；驱动丝杠（32）内置有与其绝缘的弹性导电线圈；伺服电机（31）与驱动丝杠（32）传动连接；连接杆（33）的左端与固定连接板（21）固定连接；连接杆（33）的右端与驱动丝杠（32）固定连接；移动阳极（22）通过固定连接板（21）、连接杆（33）、；驱动丝杠（32）内置的弹性导电线圈以及阳极棒（42）与电源（41）的正极电连接；被加工钻头（8）的上端与阴极棒（43）的下端固定连接并通过阴极棒（43）与电源（41）的负极电连接；所述的移动阳极组件（2）的移动阳极（22）在驱动组件（3）的驱动下，可相对被加工钻头（8）上下向往复运动；

加工钻头的方法，包括以下步骤：

①对被加工钻头（8）的基体进行预先化学镀处理，在被加工钻头（8）的基体表面镀上一层易于进行电沉积的金属；

②将配置好的含纳米硬质颗粒和复合添加剂的二元体系电镀液加入反应器（1）中，固定作为阴极主体的被加工钻头（8）；调节移动阳极组件（2）的移动阳极（22）的位置使得移动阳极（22）可相对于被加工钻头（8）上下移动；

③向反应器（1）中通入二氧化碳气体，控制反应器（1）内的温度在35～70℃、压力在8～20MPa的范围内，形成以超临界二氧化碳乳化液为载体的三元电镀体系；

④设定移动阳极（22）相对于作为阴极主体的被加工钻头（8）的移动速度和行程，以及电沉积参数，在机械搅拌器（5）的搅拌辅助下得到纳米复合镀层；

⑤电沉积完毕，通过后处理，得到所需性能要求的具有纳米复合镀层的钻头。

2.根据权利要求1所述的基于移动阳极的超临界复合电镀加工钻头的方法，其特征在于：所述的基于移动阳极的超临界复合电镀装置的反应器（1）包括主体（11）和内衬（12）；内衬（12）设于主体（11）的内周壁上；反应器（1）的主体（11）的上端左侧设有进气口（11-1）；反应器（1）的主体（11）的上端右侧设有排液口（11-2）；反应器（1）的主体（11）内部设有加热线圈（11-3）；机械搅拌器（5）设置在反应器（1）内；机械搅拌器（5）采用水平向间歇搅拌方式工作；高压泵（7）用于将二氧化碳气体钢瓶（6）内存储的二氧化碳气体通过反应器（1）的主体（11）的进气口（11-1）向主体（11）内抽压；

所述的移动阳极组件（2）的固定连接板（21）为整体呈方形的板体件，固定连接板（21）的四个角部设有弧形的缺口；固定连接板（21）为由铜制框架结构外履绝缘、耐高压、耐酸的工程塑料制成；移动阳极（22）为金属导体件；移动阳极（22）固定设置在固定连接板（21）的四个角部的弧形缺口上且与固定连接板（21）的铜制框架结构电连接；

驱动组件（3）的驱动丝杠（32）为中空的丝杠；所述的弹性导电线圈设置在驱动丝杠（32）的中空部位内；且该弹性导电线圈的下端伸出驱动丝杠（32）的左侧；该弹性导电线圈的上端伸出驱动丝杠（32）的上端；该弹性导电线圈与驱动丝杠（32）通过绝缘垫片绝缘；驱动丝杠（32）由其下部与伺服电机（31）传动连接；所述的连接杆（33）由铜柱外履绝缘、耐高压、耐酸的工程塑料制成。

3.根据权利要求1所述的基于移动阳极的超临界复合电镀加工钻头的方法，其特征在于：所述的步骤④中，移动阳极（22）相对于作为阴极主体的被加工钻头（8）上下移动最大单向行程为5cm；采用匀速或简谐运动的移动方式，平均速度控制在1-20mm/s；电沉积时间为1-3小时。

4.根据权利要求1所述的基于移动阳极的超临界复合电镀加工钻头的方法，其特征在于：所述的移动阳极组件（2）的移动阳极（22）设有4个；该4个移动阳极（22）固定设置在固定连接板（21）的四个角部；被加工钻头（8）设有4个，该4个被加工钻头（8）与4个移动阳极（22）分别对应各设置1个。