[01472364]氙灯钨阳极表面密集微沟槽电解放电加工关键技术研究

1、课题来源与背景 氙灯是目前显色性最好的一种光源,被广泛应用于脉冲固体激光器、精密光学仪器等领域,而钨阳极是氙灯的关键部件之一。国内外研究表明,增加钨阳极表面散热面积能有效改善散热性能、减小钨阳极尺寸、提高氙灯的使用寿命与光源品质。但是,钨具有硬度高的特点,传统制造工艺存在刀具磨损、加工效率低等问题。相关企业曾尝试采用电火花线切割加工技术与激光加工技术加工钨阳极表面沟槽,但钨的熔点极高（约3673K）,加工效率低,且沟槽表面质量差。随着产品小型化趋势的发展,钨阳极表面单位面积的沟槽数量不断增多,从而沟槽的宽度越来越小（槽宽W≤ 200μm）,深宽比越来越大（深宽比n≥5）,传统制造工艺已不能满足需求。目前,国内市场钨阳极带表面微结构的高档氙灯产品全部依赖于进口,主要原因是由于国内钨阳极表面微沟槽制造工艺的落后。因此,该工艺方法的推广应用具有重要意义。 2、技术原理与创造性 电解加工的原理是电化学阳极溶解,加工范围不受材料本身强度、硬度和熔点的限制,但钨的自钝性极强,表面极易形成致密的钝化膜（WO2 / WO3）,从而影响电化学反应过程中的离子迁移。为此,项目组提出采用电解放电工艺加工钨阳极表面密集微沟槽新工艺,以电解加工为主,电火花加工为辅,加工过程中微能量火花放电对钝化膜进行击穿,为电解快速蚀除加工基体金属创造有利条件。 3、性能指标 在纯钨棒上加工出宽度60.13μm,深宽比为0.99的环形阵列微沟槽。 4、应用情况及存在的问题 需完善试验装备,同时还需完善各考核指标,以期真正实现研究的产业化,创造经济及社会效益。