一種用于多方位射流電沉積制備無縫微細金屬管的裝置，其主要包括噴液單元、數控移動單元、主槽、陰極基底固定機構、副槽、水浴加熱槽。所述的噴液單元安裝在數控移動單元的萬向噴頭夾具上，主槽固定在數控移動單元的萬向工作臺上，陰極基底通過陰極基底固定機構的陰極夾具所固定，副槽則置于升降臺上的水浴加熱槽內。其中主槽出液口與副槽進液口通過出液管相連，副槽出液口與噴液單元上的噴頭進液口通過進液管相連接。本實用新型專利技術中的陰極基底與噴頭單元之間的相對位置可任意調節，采用水浴加熱的方式對溶液進行加熱，通過對副槽的升降來實現對中空液流柱流速及穩定性的調控，為高效靈活地制備出復雜空間結構、高質量表面的微細無縫金屬管提供了條件。縫金屬管提供了條件。縫金屬管提供了條件。
【技術實現步驟摘要】
一種用于多方位射流電沉積制備無縫微細金屬管的裝置
[0001]本技術屬于電沉積加工領域，尤其涉及一種用于多方位射流電沉積制備無縫微細金屬管的裝置。
技術介紹
[0002]隨著航空航天、國防工業、微電子工業、現代醫學以及生物工程技術的發展，零部件的小型化、結構的精密化、產品的微型化和設備的輕量化對制造技術提出了許多新要求和新挑戰。同樣的，微細無縫金屬管的應用也因此越發廣泛，常見的制備無縫金屬管的方式有拉拔、軋制等工藝，但是這些方法所制備出的無縫微細金屬管結構簡單，內徑大小有限、截面形狀單一等不足，無法滿足工業上某些領域的特殊需求。
[0003]專利號201910761689.2提供了一種射流電沉積噴頭及基于它制備無縫金屬管的方法，該裝置雖然可以高效靈活地制備內徑、橫截面形狀、空間幾何形狀等不受限的無縫金屬管。但是在制備復雜空間結構的微細無縫金屬管時其裝置較難控制，工件不易制備，并且在制備過程中中空液流柱并非一直可以保持在理想的穩定狀態，所制備出的無縫金屬管會存在厚度不均、表面粗糙度高等缺陷。為此，在此基礎上本文開發了一種電沉積液束更為穩定，用于射流電沉積制備無縫微細金屬管的裝置，以能高效靈活地制備出復雜空間結構、高質量表面的無縫微細金屬管。
技術實現思路
[0004]針對上述問題，本技術目的在于提供一種用于多方位射流電沉積制備無縫微細金屬管的裝置，以能電沉積出空間結構復雜、表面質量高的無縫微細金屬管。
[0005]為達到上述目的，本技術的技術方案是：一種用于多方位射流電沉積制備無縫微細金屬管的裝置，其特征在于：它包括噴液單元、數控移動單元、主槽、陰極基底固定機構、副槽、水浴加熱槽；所述的噴液單元固定在數控移動單元的萬向噴頭夾具上；所述的主槽固定在數控移動單元的萬向工作臺上，陰極基底固定機構位于主槽中的支撐臺上，水浴加熱槽固定在升降臺上，副槽則置于水浴加熱槽中；所述的主槽出液口與副槽進液口通過出液管相連；所述的副槽出液口與噴液單元上的噴頭進液口通過進液管相連接；所述的陰極基底固定機構包括步進電機、水平底座、聯軸器、陰極支架、陰極夾具；所述的陰極夾具固定在陰極支架上，在步進電機的帶動下做定軸轉動；所述的陰極基底固定在主槽的陰極基底固定機構的陰極夾具上。
[0006]所述的數控移動單元包括X向步進電機、底座、X向絲杠、支撐滑桿、X向螺母滑臺、萬向工作臺、Z向架、Z向絲杠、萬向噴頭夾具、Z向滑塊、Z向步進電機、Y向步進電機、Y向滑塊、橫梁導；所述的萬向工作臺位于底座的中心位置；所述的X向螺母滑臺位于X向絲杠和支撐滑桿上，Z向架和Z向絲杠位于X向螺母滑臺上，Z向滑塊位于Z向絲杠上，所述的橫梁導軌位于Z向滑塊上，Y向滑塊設置在橫梁導軌上，萬向噴頭夾具設置在Y向滑塊上。
[0007]所述的噴液單元通過萬向噴頭夾具做任意角度的定點轉動。
[0008]所述的副槽與噴液單元之間的垂直距離為50cm~100cm。
[0009]所述的出液管上設置有磁力泵和過濾器。
[0010]所述的噴頭單元、主槽、陰極基底固定機構、出液管、進液管、副槽、水浴加熱槽均具有耐酸堿腐蝕性。
[0011]本技術所涉及的裝置的工作原理如下。
[0012]本技術基于射流電沉積技術，通過采用對溶液進行水浴加熱方式來避免直接加熱所帶來的溫度的不可控性，通過調節升降臺來改變副槽與噴頭單元之間的垂直高度，利用溶液重力來改變流入噴頭進液口中的液體流速，從而使包裹在電絕緣芯模外的中空液流柱更為穩定。在初始電沉積過程中，中空液流柱作用在陰極基底表面上，接著，電沉積的金屬層環繞電絕緣芯模表面逐層疊加，在中空液流柱和電場的作用下，通過數控移動單元來調節噴嘴與陰極基底之間的相對位置，最終形成復雜空間結構的微細無縫金屬管。
[0013]與現有技術相比，本技術的有益效果是。
[0014]（1）液束穩定性高，流速可調。通過調節升降臺來改變副槽與噴頭單元之間的垂直高度，利用溶液重力來改變流入噴頭進液口中的液體流速，從而使包裹在電絕緣芯模外的中空液流柱更為穩定，同時該裝置對溶液的加熱方式屬于水浴加熱，避免了直接加熱所帶來的溫度的不可控性。
[0015]（2）可電沉積出空間結構復雜的無縫金屬管。陰極基底不僅可以做任意角度的的定點轉動，同時還可以進行定軸轉動；噴頭單元的可以進行三維空間上的位置調節，同時也可以進行任意角度的的定點轉動，實現了陰極基底與噴頭單元之間的相對位置可任意調節。
附圖說明
[0016]圖1為本技術的整體剖面二維結構示意圖。
[0017]圖2為夾持有陰極基底的陰極基底固定機構二維示意圖。
[0018]圖3為數控移動單元的三維結構圖。
[0019]圖4為所制備的微細無縫金屬管圖。
[0020]圖中標號及名稱：1、噴液單元；1
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1、噴頭主體；1
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2、噴頭進液口；1
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3、支撐固定架；1
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4、電絕緣芯模；1
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5、噴嘴；2、不溶性陽極；3、電沉積金屬管；4、中空液流柱；5、陰極基底；6、主槽；6
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1、陰極基底固定機構；6
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1、步進電機；6
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2、水平底座；6
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3、聯軸器；6
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4、陰極支架；6
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5、陰極夾具；6
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2、支撐臺；6
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3、主槽出液口；7、數控移動單元；7
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1、X向步進電機；7
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2、底座；7
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3、X向絲杠；7
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4、支撐滑桿；7
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5、X向螺母滑臺；7
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6、萬向工作臺；7
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7、Z向架；7
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8、Z向絲杠；7
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9、萬向噴頭夾具；7
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10、Z向滑塊；7
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11、Z向步進電機；7
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12、Y向步進電機；7
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13、Y向滑塊；7
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14、橫梁導軌；8、出液管；9、磁力泵；10、過濾器；11、升降臺；12、進液管；13、副槽；13
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1、副槽進液口；13
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2、副槽出液口；14、水浴加熱槽。
具體實施方式
[0021]下面結合附圖對本技術的實施作進一步描述。
[0022]如圖1所示，一種用于多方位射流電沉積制備無縫微細金屬管的裝置，其特征在于：它包括噴液單元1、數控移動單元7、主槽6、陰極基底固定機構6
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1、副槽13、水浴加熱槽
14；所述的噴液單元1固定在數控移動單元7的萬向噴頭夾具7
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9上；所述的主槽6固定在數控移動單元7的萬向工作臺7
?
6上，陰極基底固定機構6
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【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種用于多方位射流電沉積制備無縫微細金屬管的裝置，其特征在于：它包括噴液單元（1）、數控移動單元（7）、主槽（6）、陰極基底固定機構（6
?
1）、副槽（13）、水浴加熱槽（14）；所述的噴液單元（1）固定在數控移動單元（7）的萬向噴頭夾具（7
?
9）上；所述的主槽（6）固定在數控移動單元（7）的萬向工作臺（7
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6）上，陰極基底固定機構（6
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1）位于主槽（6）中的支撐臺（6
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2）上，水浴加熱槽（14）固定在升降臺（11）上，副槽（13）則置于水浴加熱槽（14）中；所述的主槽出液口（6
?
3）與副槽進液口（13
?
1）通過出液管（8）相連；所述的副槽出液口（13
?
2）與噴液單元（1）上的噴頭進液口（1
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2）通過進液管（12）相連接；所述的陰極基底固定機構（6
?
1）包括步進電機（6
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1）、水平底座（6
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2）、聯軸器（6
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3）、陰極支架（6
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4）、陰極夾具（6
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5）；所述的陰極夾具（6
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5）固定在陰極支架（6
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4）上，在步進電機（6
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1）的帶動下做定軸轉動；所述的陰極基底（5）固定在主槽（6）的陰極基底固定機構（6
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1）的陰極夾具（6
?1?
5）上。2.根據權利要求1所述的一種用于多方位射流電沉積制備無縫微細金屬管的裝置，其特征在于：所述的數控移動單元（7）包括X向步進電機（7
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1）、底座（7
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2）、X向絲杠（7
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3）、支撐滑桿（7
?
4）、X向螺母滑臺（7
?
5）、萬向工作臺（7
?
6）、Z向架（7
?...
【專利技術屬性】
技術研發人員：閆亮，張華錦，申琪，張祥杰，張小月，李國紅，
申請(專利權)人：河南理工大學，
類型：新型
國別省市：
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