納秒級(jí)脈沖電源研制及微細(xì)電解工藝試驗(yàn).pdf

1、電解加工是利用電化學(xué)陽(yáng)極溶解的原理將零件加工成型，具有工具無(wú)損耗、加工表面質(zhì)量好、與零件材料硬度無(wú)關(guān)、加工后工件無(wú)應(yīng)力和變形等優(yōu)點(diǎn)。而且加工過(guò)程中材料是以“離子”溶解的方式去除，這種微去除方式使得電解加工在微、納米加工領(lǐng)域有著很大的發(fā)展前景。 國(guó)內(nèi)外大量研究表明，應(yīng)用高頻脈沖電源是提高電解加工精度最有希望的技術(shù)途徑。采用納秒脈沖電源進(jìn)行微細(xì)電解加工，可將電化學(xué)反應(yīng)集中在電極周圍很小的區(qū)域內(nèi)，也即可以實(shí)現(xiàn)定域蝕除，從而實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的

2、電化學(xué)加工。 本文針對(duì)微細(xì)電解加工的要求，成功研制出用于微細(xì)電解加工的納秒級(jí)脈沖電源，其最小穩(wěn)定輸出脈寬50ns，額定電流1A，占空比和頻率均獨(dú)立可調(diào)；針對(duì)微細(xì)電解加工工藝的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了快速保護(hù)電路，短路保護(hù)控制在5μs以內(nèi)；為實(shí)現(xiàn)高精度的微細(xì)電解加工提供了保證。 該電源采用直流加斬波輸出方案，直流部分采用穩(wěn)壓集成塊調(diào)壓，電路簡(jiǎn)單，可靠，成本低廉。設(shè)計(jì)的高頻信號(hào)發(fā)生器工作頻率范圍寬，波形調(diào)節(jié)方便；快速驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有陡峭的上升

3、和下降沿，為斬波器提供了良好的驅(qū)動(dòng)保證。斬波主器件采用快速互補(bǔ)功率場(chǎng)效應(yīng)管作為斬波開(kāi)關(guān)，解決了波形失真問(wèn)題。電源實(shí)際輸出波形良好，體積小，效率高，方便攜帶。 用本電源樣機(jī)進(jìn)行了微細(xì)電極加工實(shí)驗(yàn)。采用100ns的脈寬、5.2v電壓，在微細(xì)電解裝備上加工出直徑約為20μm長(zhǎng)約900μm的均勻圓柱體電極和100ns的脈寬、4.5v電壓下加工出直徑60μm、長(zhǎng)4.2mm的螺旋電極，得出了加工電壓對(duì)電極形狀的影響。還用本電源進(jìn)行了微細(xì)孔加