[发明专利]一种用于大平面工件的抽吸式电解质等离子抛光设备及其抛光方法

说明书

本发明涉及一种用于大平面工件的抽吸式电解质等离子抛光设备及其抛光方法，该设备包括电解液恒温循环装置，进给装置，半封闭式电解液喷头、电控箱和排气罩。电解液循环系统由电解液存储箱，电解液泵和橡胶水管构成；电解液存储箱中设有加热电阻棒、冷却水管及温度传感器。半封闭式电解液喷头通过预紧螺丝与进给装置Z轴连接，半封闭式电解液喷头通过橡胶水管与电极液存储箱相连。本发明通过电解液泵将电解液送入半封闭式电解液喷头内，使电极液流经通电工件表面实现对大面积工件表面的选择性抛光，通过移动电极液喷头位置实现对整个零件表面的抛光处理，同时实现用小功率电源对大面积工件的表面抛光处理降低加工成本。

技术领域：

本发明设计电解质等离子抛光技术领域，特别是一种抽吸式用于大平面工件电解质等离子抛光设备及方法。

背景技术：

电解质等离子抛光技术是一种适用于新型非阀类金属（不锈钢、铜合金、钴铬合金和高温镍基合金等）的高效精密抛光技术，其抛光效率高，抛光过程中不使用、不产生有害物质，特别是针对复杂类工件的表面抛光和去毛刺处理具有独特的优势。电解质等离子抛光最大特点就是要求在工件上施加超过200 V的电压，抛光过程中的电流密度为0.1-0.5A/cm²。然而，当工件表面积过大时就要求电源具有较大的输出功率，相应的电解槽也会很大，进而增加了加工成本。

授权公布号为CN210281639U的中国专利公开了一种机械臂辅助电解质等离子抛光装置，由机械手臂带动电解液喷头，可以对大面积的工件表面进行抛光处理。但是直接将电解液喷向带电的工件表面会不可避免的对抛光后的工件表面造成电化学腐蚀，抛光质量不可控，同时电解液容易飞溅对抛光设备和操作人员的安全有较大威胁。

授权公布号为CN109554739B的中国专利公开了一种扫描式微弧氧化处理装置和方法，采用抽吸供液的方式使电解液流经工件表面，对工件表面进行微弧氧化处理。该装置的抽液管与没有与工件形成封闭空间，抽液管内无法形成负压很难将电极液抽出形成回液区。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种抽吸式电解质等离子抛光设备及抛光方法，针对大平面非阀金属工件，通过电解液泵将电解液送入半封闭式电解液喷头内，采用抽吸局部抛光处理的方法，实现用小功率电源对大面积工件的表面抛光处理，降低了抛光成本，还可用于对工件表面的选择性局部抛光处理，避免了电解液对未抛光或抛光后的工件表面造成电化学腐蚀。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种用于大平面工件的抽吸式电解质等离子抛光设备，包括电解液恒温循环装置，进给装置，半封闭式电解液喷头、电控箱和排气罩；

电解液存储箱通过两根橡胶管分别与半封闭式电解液喷头的进口和出口相连。进给装置包括工做平台的移动和半封闭式电解液喷头在三个方向的水平移动。抛光时半封闭电解液喷头紧贴工件表面形成封闭空间，抛光完成后依次移动半封闭式电解液喷头实现对整个工件表面的抛光处理。

所诉电解液恒温循环装置设有电解液存储箱、电解液泵、电解液加热电阻棒、电解液冷却管和电解液过滤头。所述电解液存储箱由绝缘材质制作而成，容量为50-200 L，位于抛光设备主体框架一侧。 所述电解液泵由螺栓固定在电解液存储箱端盖上侧，电解液泵类型为隔膜泵或者为绝缘、耐腐蚀材质。电解液泵入口与半封闭式电解液喷头的出口通过橡胶管连通。电解液泵出口位于电解液液面之上。所述电解液加热电阻棒固定在电解液存储箱端盖下侧，加热功率1-3 kW，电解液液面高度须没过加热电阻棒。所述电解液冷却管位于电解液存储箱底部，冷却管材质为高传热性能，通过冷却水对电解液进行冷却进而控制电解液温度。所述电解液过滤头位于电解液液面以下，可以过滤掉电解中的沉淀产物。电解液过滤头通过橡胶管与半封闭式电解液喷头的入口相连。

所述进给装置，包括工件进给装置和半封闭式电解液喷头移动装置。