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公开(公告)号：CN112458507A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011152080.4
申请日：2020-10-26
Applicant: 河南理工大学 , 南通美精微电子有限公司
Abstract: 本发明涉及一种电沉积书写系统，包括书写笔、电沉积电源、阴极基底、工作台等。所述的电沉积书写系统由惰性金属丝、书写笔、电解液、电沉积电源、阴极基底构成；所述的书写笔包括中空状书写笔杆、中空状书写笔头、陶瓷球珠；所述的陶瓷球珠为圆球状，镶嵌于中空状书写笔头中，电解液随陶瓷球珠转动由四周流下。一种直写式制备金属微纳结构的方法，基于该系统，陶瓷球珠在阴极基底滚过的路径上电沉积出金属微纳结构。本发明结构简单、成本低、易于操控。本发明所制备的金属结构宽度易于调整、沉积质量高。此外，本发明适用性强，可在任意形状的阴极基底表面上制备复杂形状的金属微纳结构。
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公开(公告)号：CN110449673A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910673940.X
申请日：2019-07-25
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种带式活动掩膜电解加工微织构技术及装置，包括喷嘴、电解电源、工件、阴极、掩膜带、储带轮、收带轮和驱动源；带有镂空图案的掩膜带在收带轮和储带轮等共同作用下紧密压贴在工件表面并形成包角，阴极安设于工件的正下方并与掩膜带的另一面紧密接触；收带轮持续回收掩膜带，从而带动工件和阴极同步旋转，并携带电解液进入加工间隙；被掩膜带包裹但未被屏蔽的工件表面区域在电解液与电场等的综合作用下不断地被选择性溶解，直到工件的圆柱表面都被加工。本发明提出了一种带式活动掩膜电解加工微织构新技术，能够提高工艺柔性和适应性，并实现掩膜与工件表面的紧密可靠贴合与微织构的高一致性、无接缝的制备。
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公开(公告)号：CN110369815A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910709461.9
申请日：2019-08-02
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种电解加工微织构的方法。该方法主要包括以下步骤：S1.将工件阳极浸没于电解液中，将金属微粒子平铺于工件阳极表面上并形成等厚的金属微粒子层；S2.将贴附有电绝缘布的工具阴极紧密贴附在金属微粒子层上，且电绝缘布置于工具阴极与金属微粒子层之间；S3.将工件阳极与电源的正极相连接、工具阴极与电源的负极相连接；S4.通过电解液循环系统向金属微粒子层内供应电解液并使电解液在工件阳极与工具阴极所形成的加工间隙内循环流动；S5.接通电源进行电解加工，当达到加工要求后，断开电源，停止供液，将工件阳极取出，完成加工。本发明的方法具有掩膜制备简单、适用范围广、可以在平面以及曲面上制备出尺寸均匀、廓形良好的微织构。
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公开(公告)号：CN109014462A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201811170024.6
申请日：2018-10-09
Applicant: 河南理工大学
IPC: B23H3/00
CPC classification number: B23H3/00
Abstract: 本发明公开了一种金属表面微结构电解加工装置，属于电解加工领域。该装置包括电解槽、固定于电解槽底部中心位置的阳极夹具、工具阴极、阴极盖板、密封圈和压紧机构。电解槽两侧侧壁对称地设置两个出液口；工具阴极上设有用于电解液通过的通孔群；工具阴极上表面与阴极盖板紧密贴合，二者贴合后的外轮廓中间部分形成沟槽，密封圈装配在沟槽中；阴极盖板和工具阴极外侧与电解槽内壁间隙配合，密封圈外圈与电解槽内壁紧密贴合；工具阴极与工件阳极之间的间隙填充绝缘粒子；压紧机构采用调节支撑板上螺栓的高低来保证工具阴极和工件阳极的平行以及绝缘粒子的压紧。此装置避免了掩膜制造的难题，且工艺成本低，加工质量高，易于实现。
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公开(公告)号：CN113388871A
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202110715583.6
申请日：2021-06-28
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明提出基于电流波形调制电铸制备微组织结构梯度变化材料的方法，属于电化学加工领域。基于直线状微阳极近阴极电铸系统，通过在直线状微阳极扫描方向依次施加矩形脉冲波电流、斜波上升波电流、三角波电流、斜波下降波电流，即可在阴极基底表面形成晶粒尺寸沿扫描方向从数百微米递减到数十纳米的梯度变化金属层。与常规电沉积制备微结构梯度材料方法相比，本发明所提出技术，无需施加高过电位以促进晶核形成，也无需添加助剂来抑制晶粒长大，解决了高频脉冲电源设备成本高、助剂精准添加工艺不易控制、助剂易引入杂质等难题，工艺成本大幅降低，操作更容易，更加易于实现微结构梯度材料的高效、简便、高纯度制备。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113322498A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110741229.0
申请日：2021-07-01
Applicant: 河南理工大学 , 南通美精微电子有限公司
Abstract: 本发明公开了一种用于电铸薄壁金属定影管的脱模装置与方法，属于电化学加工技术领域。该装置主要包括固定钩、原模、金属定影管、吸拉头、负压产生单元、支承轴、底座。基于该装置，首先将外边面带有金属定影管的原模通过固定钩和支承轴可旋转、可拆卸地固定在底座上。接着，启动负压产生单元，手持手柄将吸拉头紧密吸附于金属定影管表面。然后，水平移动吸拉头并旋转原模，直至将吸附点位完全遍布于金属定影管表面。最后，将金属定影管从原模上抽离即完成了脱模，关闭负压产生单元。本发明脱模装置简单，易实现脱模，脱模效果好，效率高，工艺成本低。
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公开(公告)号：CN112404618A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011162434.3
申请日：2020-10-27
Applicant: 河南理工大学
IPC: B23H3/00
Abstract: 本发明公开了一种连续掩膜电解加工金属微结构的装置，包括喷液嘴、电解电源、工件阳极、工具阴极、喷气嘴、掩膜带、储带轮、收带轮、驱动源、托辊和张紧轮；带有镂空图案或含有渗液微孔的掩膜带在收带轮、张紧轮和储带轮等共同作用下紧密压贴于工具阴极表面并形成包角，再紧密压贴于可旋转的或可移动的工件阳极的待加工面；收带轮连续回收掩膜带并带动工件阳极和工具阴极做同步匀速运动，喷液嘴高速喷射电解液，工件阳极在电场和流场的综合作用下接替地发生均匀的局域化电化学溶解，直到工件完成加工。本发明提出了一种连续掩膜电解加工金属微结构新技术，能够提高活动掩膜电解加工的工艺适应性和稳定性，获得高精度和高表面质量的金属微纳结构。
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公开(公告)号：CN110359065B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201910761689.2
申请日：2019-08-19
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明专利公开了一种射流电沉积喷头及其用于制造无缝金属管的方法，射流电沉积喷头主要包括设有喷嘴的喷头主体，导电阳极，电绝缘模芯，电解液、电沉积电源和阴极基底，电绝缘模芯与喷嘴同轴线地安设在喷头主体上，且电绝缘模芯一端伸出喷嘴。工作时，先将射流电沉积喷头的电绝缘模芯的伸出端与阴极基底表面紧密接触；再将电解液连接喷头主体，从电绝缘模芯和喷嘴所形成的间隙高速流出，形成完全包裹电绝缘模芯的中空液流柱至阴极基底；然后电沉积电源接通导电阳极和阴极基底带电，在流场和电场综合作用下，中空液流柱内特定金属离子发生还原反应，环绕电绝缘模芯表面逐层叠加向上生长以形成中空的电沉积金属管；数控运动平台按预定轨迹控制射流电沉积喷头与阴极基底作精密空间运动，在稳态的中空液流柱内持续电沉积出具有空间结构的无缝电沉积金属管。
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公开(公告)号：CN112091339A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010937550.1
申请日：2020-09-09
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明涉及一种集成式螺旋工具电极及其多电位电解铣磨加工方法，属于电解磨削复合加工领域。集成式螺旋工具电极的刀头前端侧壁及端面覆盖超硬磨料层，刀头的外周设有螺旋导流槽，螺旋导流槽的槽内表面镀覆电绝缘隔层，电绝缘隔层上外敷惰性金属导电层，槽间肋外圆周面为裸露的工具电极基体。在多电位电解铣磨加工过程中，设置惰性金属导电层的正电位值低于工件的正电位值，超硬磨料层与工具电极基体的电位值均为0V，使电化学阳极溶解反应被高度限定在加工区，同时显著增强已加工表面的钝化效果，并加快加工副产物排除过程。本发明可有效改善杂散电流主动抑制效果，提高电解铣磨加工极易钝化金属微小零件的加工定域性及稳定性。
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公开(公告)号：CN111805027A
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202010695586.3
申请日：2020-07-20
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明涉及一种螺旋工具电极及其双极性电解铣磨加工方法，属于电解磨削复合加工领域。螺旋工具电极包括刀杆，和与刀杆相连的工具头，在工具头的外周有螺旋槽，在工具头的端面覆盖磨料层，电绝缘层紧密贴合于工具头的外周和刀杆的端面，惰性金属层紧密贴合于电绝缘层。在双极性电解铣磨加工过程中，惰性金属层的电位高于工件的电位，在工件已加工表面及非加工区，磨料层的电势绝大部分被惰性金属层吸引，因此杂散电流腐蚀能够被抑制。而且，不溶性电解产物可通过螺旋槽的螺旋输送作用，加快其往外排出的过程，从而防止其黏附于工件表面。本发明可有效提高电解铣磨加工金属微小零件的效率、稳定性、精度及表面完整性，促进该技术在微尺度加工领域的推广和工业应用。
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