本發(fā)明涉及到電火花工具電極領(lǐng)域，特別是涉及到一種微溝槽電火花加工工具電極及其制備方法。

背景技術(shù)：

表面微溝槽是光伏產(chǎn)品、生物化學(xué)產(chǎn)品、電子產(chǎn)品領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的微結(jié)構(gòu)，目前主要采用微磨削、微切削和微電火花加工等制備表面微溝槽結(jié)構(gòu)。但微磨削、微切削和微電火花加工工具均會(huì)發(fā)生損耗，需要進(jìn)行及時(shí)修整，難以長(zhǎng)時(shí)間加工，而且微切削不適合于高強(qiáng)度和高硬度材料；另一方面，對(duì)于大深寬比微溝槽，工具剛度、穩(wěn)定性等是影響加工質(zhì)量的重要因素，上述技術(shù)均存在工具剛度和/或穩(wěn)定性的問(wèn)題。因此，如何解決上述困難，是推動(dòng)微溝槽結(jié)構(gòu)加工技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的為提供一種具有自修整能力的微溝槽電火花加工工具電極及其制備方法。

本發(fā)明提出一種微溝槽電火花加工工具電極，包括層疊貼合連接的表皮導(dǎo)電層、低電阻率導(dǎo)電層和高電阻率導(dǎo)電層，且貼合后的厚度端面為加工面4；低電阻率導(dǎo)電層與高電阻率導(dǎo)電層設(shè)有多層，表皮導(dǎo)電層設(shè)有兩層；兩個(gè)表皮導(dǎo)電層分別位于層疊的低電阻率導(dǎo)電層和高電阻率導(dǎo)電層的兩個(gè)側(cè)壁；低電阻率導(dǎo)電層與高電阻率導(dǎo)電層間隔設(shè)置；且，兩個(gè)表皮導(dǎo)電層內(nèi)壁分別貼緊設(shè)有高電阻率導(dǎo)電層。

進(jìn)一步地，表皮導(dǎo)電層與低電阻率導(dǎo)電層的材質(zhì)相同。

進(jìn)一步地，表皮導(dǎo)電層為10-30μm銅箔。

進(jìn)一步地，低電阻率導(dǎo)電層為50-100μm銅箔。

進(jìn)一步地，高電阻率導(dǎo)電層為20-50μm錫箔。

還提出了一種微溝槽電火花加工工具電極的制備方法，包括：

將表皮導(dǎo)電層、低電阻率導(dǎo)電層和高電阻率導(dǎo)電層按照依照上述的微溝槽電火花加工工具電極的排列順序?qū)盈B組合；

對(duì)疊層組合后的金屬薄片進(jìn)行真空壓力熱擴(kuò)散焊，得到整體電極原材料；

將整體電極原材料切割成微溝槽電火花加工工具電極。

進(jìn)一步地，對(duì)疊層組合后的金屬薄片進(jìn)行真空壓力熱擴(kuò)散焊，得到整體電極原材料的步驟中，熱擴(kuò)散焊的溫度為500℃、保溫時(shí)間為2h且壓力為2mpa。

本發(fā)明微溝槽電火花加工工具電極及其制備方法，其中微溝槽電火花加工工具電極中的每個(gè)低電阻率導(dǎo)電層都由兩個(gè)高電阻率導(dǎo)電層包夾；提高了微溝槽電火花加工工具電極的剛度；且高電阻率導(dǎo)電層比低電阻率導(dǎo)電層損耗大得多，使得低電阻率導(dǎo)電層始終保持有足夠的長(zhǎng)度，進(jìn)而具有自修整能力，使用壽命更長(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明微溝槽電火花加工工具電極一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明微溝槽電火花加工工具電極另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明微溝槽電火花加工工具電極第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明微溝槽電火花加工工具電極的制備方法一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參照?qǐng)D1，本發(fā)明微溝槽電火花加工工具電極一實(shí)施例，包括層疊貼合連接的表皮導(dǎo)電層1、低電阻率導(dǎo)電層3和高電阻率導(dǎo)電層2，且貼合后的厚度端面為加工面4；低電阻率導(dǎo)電層3與高電阻率導(dǎo)電層2設(shè)有多層，表皮導(dǎo)電層1設(shè)有兩層；兩個(gè)表皮導(dǎo)電層1分別位于層疊的低電阻率導(dǎo)電層3和高電阻率導(dǎo)電層2的兩個(gè)側(cè)壁；低電阻率導(dǎo)電層3與高電阻率導(dǎo)電層2間隔設(shè)置；且，兩個(gè)表皮導(dǎo)電層1內(nèi)壁分別貼緊設(shè)有高電阻率導(dǎo)電層2，表皮導(dǎo)電層1起到保護(hù)高電阻率導(dǎo)電層2形狀的作用，且防止高電阻率導(dǎo)電層的流失；表皮導(dǎo)電層1、高電阻率導(dǎo)電層2和低電阻率導(dǎo)電層3的厚度依次增加。

使用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的圓盤工具帶動(dòng)微溝槽電火花加工工具電極對(duì)不銹鋼工件坯料進(jìn)行往復(fù)電火花加工，由于溝槽電火花加工工具電極的加工面4的電阻率不同，隨著加工深度的增加，溝槽電火花加工工具電極端面的加工面4電阻率高的部分損耗較大，而電阻率低的部分損耗較小，加工面4逐漸形成多條微溝槽，工加工面4的微溝槽結(jié)構(gòu)也同時(shí)復(fù)制到不銹鋼工件加工表面；每個(gè)低電阻率導(dǎo)電層3都由兩個(gè)高電阻率導(dǎo)電層2包夾，提高了微溝槽電火花加工工具電極的剛度；且高電阻率導(dǎo)電層2比低電阻率導(dǎo)電層3損耗大得多，使得低電阻率導(dǎo)電層3始終保持有足夠的長(zhǎng)度，進(jìn)而具有自修整能力，使用壽命更長(zhǎng)；在微溝槽電火花加工過(guò)程中，低電阻率導(dǎo)電層3損耗時(shí)，高電阻率導(dǎo)電層2也隨之損耗，保證低電阻率導(dǎo)電層3正常工作；進(jìn)而整體微溝槽電火花加工工具電極的修整頻率降低，加工效果穩(wěn)定，而且高電阻率導(dǎo)電層2保護(hù)低電阻率導(dǎo)電層3，整體微溝槽電火花加工工具電極的剛度更高，更穩(wěn)定；高電阻率導(dǎo)電層2對(duì)低電阻率導(dǎo)電層3起支撐保護(hù)，提高了微溝槽電火花加工工具電極的剛度，因此微溝槽電火花加工工具電極特別適合于大深寬比微溝槽的電火花加工。

表皮導(dǎo)電層1為10-30μm銅箔、低電阻率導(dǎo)電層3為50-100μm銅箔、高電阻率導(dǎo)電層2為20-50μm錫箔。

其中高電阻率導(dǎo)電層2的厚度小于低電阻率導(dǎo)電層3的厚度，保證低電阻率導(dǎo)電層3加工出微溝槽。

表皮導(dǎo)電層1的厚度小于高電阻率導(dǎo)電層2的厚度，可以在保護(hù)高電阻率導(dǎo)電層2的基礎(chǔ)上減少微溝槽電火花加工工具電極的成本。

在本實(shí)施例中，表皮導(dǎo)電層1與低電阻率導(dǎo)電層3的材質(zhì)相同。

表皮導(dǎo)電層1為30μm銅箔、低電阻率導(dǎo)電層3為100μm銅箔、高電阻率導(dǎo)電層2為50μm錫箔。

參照?qǐng)D1，在實(shí)施例1中，微溝槽電火花加工工具電極的排列方式是30μmcu、50μmsn、100μmcu、50μmsn和30μmcu。

在本實(shí)施例中，可以一次加工一條微溝槽，用于加工需要微溝槽較少的微溝槽結(jié)構(gòu)。

參照?qǐng)D2，在實(shí)施例2中，微溝槽電火花加工工具電極的排列方式是為30μmcu、50μmsn、100μmcu、50μmsn、100μmcu、50μmsn、100μmcu、50μmsn、100μmcu、50μmsn、100μmcu、50μmsn和30μmcu。

在本實(shí)施例中，可以一次加工五條微溝槽，用于加工需要微溝槽較多的微溝槽結(jié)構(gòu)。

參照?qǐng)D3，在實(shí)施例3中，微溝槽電火花加工工具電極的排列方式是為30μmcu、50μmsn、100μmcu、50μmsn、100μmcu、50μmsn、100μmcu、50μmsn、100μmcu、50μmsn、100μmcu、50μmsn和30μmcu。

在本實(shí)施例中，可以一次加工五條微溝槽。微溝槽電火花加工工具電極為圓柱形，其周向表面為加工面4，可以用于加工圓形和弧度大于半徑的弧圓形。

參照?qǐng)D4，本發(fā)明還提出了一種微溝槽電火花加工工具電極的制備方法，包括：

s1、將表皮導(dǎo)電層1、低電阻率導(dǎo)電層3和高電阻率導(dǎo)電層2按照依照上述的微溝槽電火花加工工具電極的排列順序?qū)盈B組合；

s2、對(duì)疊層組合后的金屬薄片進(jìn)行真空壓力熱擴(kuò)散焊，得到整體電極原材料；

s3、將整體電極原材料切割成微溝槽電火花加工工具電極。

在上述步驟s1中，表皮導(dǎo)電層1、低電阻率導(dǎo)電層3和高電阻率導(dǎo)電層2都為平整的箔片形，表皮導(dǎo)電層1、低電阻率導(dǎo)電層3和高電阻率導(dǎo)電層2層疊后構(gòu)成微溝槽電火花加工工具電極的基本組成單元。

在上述步驟s2中，對(duì)上述疊層組合后的金屬薄片進(jìn)行真空壓力熱擴(kuò)散焊可以使表皮導(dǎo)電層1、低電阻率導(dǎo)電層3和高電阻率導(dǎo)電層2中每相鄰的箔片都粘貼到一起。

參照?qǐng)D3，在上述步驟s3中，切割整體電極原材料采用電火花線切割或激光切割；切割成的微溝槽電火花加工工具電極可以是矩形或圓柱形，其加工面4為表皮導(dǎo)電層1、低電阻率導(dǎo)電層3和高電阻率導(dǎo)電層2層疊箔片的厚度方向外表面；矩形的微溝槽電火花加工工具電極用于對(duì)平面加工；圓柱形的微溝槽電火花加工工具電極用于對(duì)平面、圓形和弧形加工。

步驟s2中，熱擴(kuò)散焊的溫度為500℃、保溫時(shí)間為2h且壓力為2mpa。

本發(fā)明微溝槽電火花加工工具電極及其制備方法，其中微溝槽電火花加工工具電極中的每個(gè)低電阻率導(dǎo)電層3都由兩個(gè)高電阻率導(dǎo)電層2包夾，提高了微溝槽電火花加工工具電極的剛度；且高電阻率導(dǎo)電層2比低電阻率導(dǎo)電層3損耗大得多，使得低電阻率導(dǎo)電層3始終保持有足夠的長(zhǎng)度，進(jìn)而具有自修整能力，使用壽命更長(zhǎng)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。