照相电解:最新薄板群孔结构加工工艺
照相电解加工,又称为膜防护电解加工,这是一种先进的薄板群孔结构加工工艺。它将激光光绘、丝网印刷、曝光、显影、电解加工等多项技术相结合,不仅能够通过电解方法去除要加工的部位,而且可以对不需加工的部位进行有效的覆膜保护,从而实现快捷、高柔性的薄板群孔结构加工。

照相电解加工研究现状:
近几年来,国外对于照相电解加工的研究取得了重大进展。目前,这一技术已经可以应用在对平面或曲面上的孔、槽、腔、凸台等结构的加工中。尤其是在引入了脉冲和反极性脉冲以后,照相电解加工的精度、表面质量都得到了较大的提升。另外,采用照相电解加工还可以解决一些阻尼及冷却作用的层板结构制造、微细群孔加工等问题。
国内也在进行这一技术的研究,重点面向航空航天制造业。先期对平面薄板群孔加工技术的研究已经解决了冷气导管、阻尼套、燃油滤网、滑油滤网、薄壁护罩等零件的加工难题,并且在生产中得到了广泛应用。最近,又刚刚突破了薄壁回转曲面复杂形状的加工课题,应用于先进涡轴发动机研制。
未来,照相电解加工技术将向更加精细化和数字化方向发展,成为航空航天制造业更复杂、更大面积的难加工材料薄壁零件加工的解决方案。具体表现在:
曲面保护膜的快速制备:
这是利用激光刻蚀技术来实现的,需要采用复杂图形CAD 数据直接驱动激光刻蚀设备,通过高能脉冲激光束,在全面积涂膜的零件表面直接刻蚀保护膜图案。这样不仅可以节省光绘制版、曝光、显影等工序,大大提高了加工效率,而且由于激光具有很高的分辨率,而且没有掩膜曝光时的透光误差,因此可以制作出更精细的图案,有利于保证零件的加工精度。采用激光直接刻蚀方法,保护膜材料不一定非要使用感光胶,可以有更多的选择,从而压低了材料成本。
复杂表面的保护膜数字化制备:
这是采用数字化光学投影曝光技术来实现的,需要利用电荷耦合元件,将数字化图形在CCD 图像控制器上实现电荷信号与光信号的转换,形成精密图形光源,在复杂的曲面上进行直接曝光,为照相电解加工制备出复杂图案的保护膜。这样有效避免了传统制膜技术中,因的制膜制版与曝光工序分离而形成保护膜制备误差。数字化光学投影曝光技术不仅可以应用在平板及规则的回转曲面,而且还能用于圆锥面、腰鼓形型面、马鞍形型面甚至不规则的复杂样条曲面结构的内外型面复杂图形的照相电解加工中。
复杂曲面和微细结构照相电解加工:
采用沿曲面运动的柔性阴极,实现控制间隙的目的,这样可以适应各种复杂曲面的照相电解加工要求。关于电极运动路径及速度的设计,可以依据各区域的加工时间来进行分配。另外,采用脉冲和反脉冲电流替代现有的直流加工,再结合微米级分辨率的光刻胶材料,可以实现在极小间隙条件下的微细结构照相电解加工加工。