[发明专利]一种膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法及装置

权利要求书

1.一种膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法，其特征在于，包括以下步骤：

膛线式空心旋转电极（7）、阴极基板（6）置于工作槽（5）中，且分别与电化学电源（3）的正极与负极相连；

激光中心穿过膛线式空心旋转电极（7）并聚焦到阴极基板（6）上；

膛线式空心旋转电极（7）匀速旋转，电沉积液在膛线式空心旋转电极（7）内旋转并产生一定的向心力，使得沉积精度提高、定域性加强；所述膛线式空心旋转电极（7）内部为膛线式结构，外部为螺旋式结构，且膛线式结构与螺旋式结构的螺旋方向相反。

2.根据权利要求1所述的膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法，其特征在于，电沉积液内含有纳米颗粒。

3.根据权利要求1所述的膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的方法，其特征在于，所述膛线式空心旋转电极（7）为不溶性空心阳极管，耐高温、抗酸碱且外部绝缘。

4.一种膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的装置，其特征在于，包括激光加工系统、电化学加工系统和控制系统；

其中，激光加工系统包括脉冲激光器（11）、反射镜（10）和聚焦透镜（9）；所述反射镜（10 ）置于脉冲激光器（11）水平方向，所述聚焦透镜（9）置于反射镜（10 ）正下方；激光与膛线式空心旋转电极（7）圆心对齐并聚焦到工件上表面；

所述电化学加工系统包括电化学电源（3）、膛线式空心旋转电极（7）和阴极基板（6）；所述电化学电源（3）的正极与膛线式空心旋转电极（7）相连，负极与阴极基板（6）相连；所述膛线式空心旋转电极（7）位于阴极基板（6）正上方且保持一定的起始间隙；

所述控制系统包括计算机（1）、控制柜（2）、X-Y-Z工作台（4）和数控平台（12）；所述计算机（1）通过连接端口与控制柜（2）和脉冲激光器（11）相连接；所述控制柜（2）与数控平台（12）以及X-Y-Z工作台（4）相连接；所述膛线式空心旋转电极（7）内部为膛线式结构，外部为螺旋式结构，且膛线式结构与螺旋式结构的螺旋方向相反。

5.根据权利要求4所述的膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的装置，其特征在于，所述膛线式空心旋转电极（7）与阴极基板（6）之间的起始间隙为20μm~30μm。

6.根据权利要求4所述的膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的装置，其特征在于，所述膛线式空心旋转电极（7）上开设有方孔，电沉积液可通过方孔进入膛线式空心旋转电极（7）内部。

7.根据权利要求4所述的膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的装置，其特征在于，膛线式空心旋转电极（7）旋转速度500r/min~1000r/min。

8.根据权利要求4所述的膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的装置，其特征在于，所述脉冲激光器（11）形成的激光直径小于膛线式空心旋转电极（7）内径；脉冲激光器（11）波长为1064nm，频率为1Hz~100Hz，单脉冲能量为100mJ~200mJ。

9.根据权利要求4所述的膛线式空心旋转电极的激光电化学复合沉积的装置，其特征在于，所述电化学电源（3）为脉冲电源，电压0~20V，频率1kHz~2MHz，占空比0~100%。