专利汇可以提供一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种激光 刻蚀 玻璃模具分层微细 电铸 的装置及方法,涉及激光制造领域,该装置包括控制系统、加工系统、激光辐照系统和工作液循环系统;该方法运用分层 叠加 的原理沉积微细金属零件,先通过计算机 软件 建模再分层切片,生成每一层的激光扫描路径,利用激 光刻 蚀玻璃薄片形成每层所需图形型腔,再利用喷射 电沉积 与激光复合进行沉积,每层沉积结束后叠加新的薄片玻璃,完成所有的分层沉积后,在工作槽中加入BOE(缓冲 氧 化物刻蚀液),溶解剩下的玻璃进行脱模。工艺流程简单,喷射电沉积与激光的复合使得沉积 质量 大大提高,用绝缘的玻璃作为模具提高了零件成型 精度 ,能够实现无损脱模。本发明适用于微细复杂金属零件的沉积制造。,下面是一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的装置,其特征在于,包括控制系统、加工系统、激光辐照系统和工作液循环系统;
所述控制系统包括计算机(1)和运动控制器(4);所述计算机(1)分别与脉冲激光器(5)、直流脉冲电源(2)和运动控制器(4)相连,所述运动控制器(4)分别控制xyz三轴运动平台(17)和微型泵(11);
所述加工系统包括直流脉冲电源(2)、示波器(3)、导电玻璃(8)、喷嘴(9)、工作槽(13)、玻璃薄片工件(14)、工件夹具(15)、导电基板(16)和xyz三轴运动平台(17);所述直流脉冲电源(2)通过信号线和示波器(3)相连;直流脉冲电源(2)的正极和导电玻璃(8)相连,负极和导电基板(16)相连;所述导电玻璃(8)与喷嘴(9)为一体结构,且喷嘴(9)置于导电玻璃(8)下方;所述工作槽(13)置于xyz三轴运动平台(17);所述工作槽(13)中设置有导电基板(16);所述导电基板(16)上固定有工件夹具(15);所述工件夹具(15)中置有玻璃薄片工件(14);
所述激光辐照系统包括脉冲激光器(5)、反射镜(6)和聚焦透镜(7);激光束由脉冲激光器(5)发出,经45°设置的反射镜(6)改变传输方向,通过聚焦透镜(7)聚焦后照射到玻璃薄片工件(14)上;
所述工作液循环系统包括储液槽(18)、微型泵(11)、过滤器(12)和节流阀(10);所述微型泵(11)输入端通过聚四氟乙烯管道与储液槽(18)相连,输出端通过聚四氟乙烯管道与喷嘴(9)相连;所述节流阀(10)一端与工作槽(13)相连,另一端与过滤器(12)相连,过滤器(12)与储液槽(18)相连。
2.根据权利要求1所述的一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的装置,其特征在于,所述的导电玻璃(8)主体材质为高透光学玻璃,下表面涂有耐腐蚀的透明导电薄膜。
3.根据权利要求1所述的一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的装置,其特征在于,所述的喷嘴(9),其出口直径为20~50微米,轴心方向竖直向下,高度不大于10毫米。
4.根据权利要求1所述的一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的装置,其特征在于,所述的玻璃薄片工件(14),其厚度小于100微米。
5.根据权利要求1所述的一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的装置,其特征在于,所述的工作槽(13)、节流阀(10)和过滤器(12),其材料为聚四氟乙烯等耐强酸的高分子材料。
6.根据权利要求1所述的一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的装置,其特征在于,所述的微型泵(11)流量为0~10L/min可调,其阀芯耐酸碱腐蚀。
7.根据权利要求1所述的一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的装置,其特征在于,所述的激光辐照系统,经反射镜(6)反射后的传输光路与喷嘴(9)同轴,聚焦于喷嘴(9)出口下方0.5mm~2mm处,聚焦后的光斑直径小于30微米。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一)建立三维模型,使用切片软件进行切片生成每一层的运动轨迹及执行代码;
步骤二)将第一片玻璃薄片工件(14)放入工件夹具(15)中,储液槽(18)中倒入沉积液;
步骤三)开启脉冲激光器(5);
步骤四)将第一片玻璃薄片工件(14)的执行代码输入到运动控制器的控制软件中,运行执行代码,激光在按加工轨迹玻璃薄片(14)上蚀刻出所需图形,作为该层电铸模具,打开微型泵(11)和直流脉冲电源(2),再次运行该层的执行代码,利用激光和喷射电沉积复合在刻蚀出的图形中进行电铸,电铸完成后关闭微型泵(11)和直流脉冲电源(2);
步骤五)第一层完成后放入第二片玻璃薄片工件(14),重复步骤四,直到最后一层;
步骤六)关闭直流脉冲电源(2)和激光器(5),关闭节流阀(10);
步骤七)在工作槽(13)中倒入BOE蚀刻液并浸没整个工件,蚀除剩余的玻璃,进行脱模;
步骤八)清洗所得的金属零件。
9.根据权利要求8所述的一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的方法,其特征在于,所述的步骤一中,切片软件切片时的厚度与玻璃薄片工件(14)的厚度相同。
10.根据权利要求8所述的一种激光刻蚀玻璃模具分层微细电铸的方法,其特征在于,所述的步骤四中,直流脉冲电源(2)电压为0~10V,频率为0~2MHz,占空比为0~80%。
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