喷嘴的制作方法

1.本发明涉及用于电化学加工装置的喷嘴以及电化学加工装置。


背景技术：

2.电化学加工是一种用于选择性地加工工件表面的已知工艺。只要表面材料是导电的，这种加工方法就能够通过电化学反应对表面进行加工。通过电化学加工，可以使表面粗糙化，以为了安装部件和/或在表面上施加涂层而改善结合。表面加工也可用于改变表面的光学和/或摩擦学性能，揭示表面的微观结构的晶界，或抛光表面以产生均匀的表面光洁度。
3.电化学射流加工是一种电化学加工形式，包括在电化学加工设备的部件(例如喷嘴)和待加工表面之间施加电压，同时从喷嘴向表面分配电解质流或射流。阳极表面和阴极喷嘴之间的电解电流是通过喷嘴喷出的电解质射流提供的。喷嘴的设计既影响电解质射流的流动特性，也影响遍及射流的电流密度分布。由于喷嘴设计的复杂性，制造已知喷嘴以产生期望的流动特性和电流密度分布可能是困难的。
4.本教导寻求克服或至少减轻与现有技术相关联的一个或多个问题。


技术实现要素：

5.本教导的第一方面提供了一种用于电化学加工装置的喷嘴，所述喷嘴限定主体，所述主体包括：用于在其中接收电解质的内部空腔；入口端口，所述入口端口在所述空腔的上游并与其流体连通，用于将电解质输送到所述空腔中；以及出口端口，用于在使用中朝向工件的表面分配电解质射流，其中所述出口端口在所述空腔的下游并且与其流体连通，以便限定从所述入口端口通过所述空腔到所述出口端口的流动路径，并且其中所述主体包括第一可释放附接主体部分和第二可释放附接主体部分，当第一主体部分和第二主体部分被附接时，在其间形成所述空腔。
6.由两个可释放附接的部分形成喷嘴的主体便于制造喷嘴。通过这种布置，内部喷嘴配置能够被精确地加工，从而提供电解质射流所需的流动特性。
7.第一主体部分和第二主体部分可以进行配置和布置，从而在第一主体部分与第二主体部分被附接时，在它们之间形成围绕空腔的密封。
8.在空腔周围提供密封有助于减少泄漏，这用于确保所有电解质都被引向出口端口。
9.当第一主体部分和第二主体部分被附接时，密封件的这种布置自动地在它们之间形成密封。
10.第一主体部分和第二主体部分可以包括第一密封结构和第二密封结构。
11.第一密封结构和第二密封结构可以包括在第一或第二主体部分上的凸起和在第一或二主体部分的另一个上的对应凹陷。
12.可以在凹陷中提供密封剂。
13.所提供的密封剂可以仅部分地填充凹陷。
14.密封剂可以包括聚氨酯密封剂或硅酮密封剂。
15.以凹陷和相应凸起的形式提供第一和第二密封结构起到提供对准特征的作用，以便于组装第一主体部分和第二主体部分。
16.第一主体部分和第二主体部分可以进行配置和布置，从而在它们之间形成迷宫式密封。
17.密封元件(即凸起和凹陷)的组合在主体内形成了牢固的密封，因为电解质被限制通过它们必须经过的曲折的出口路径逸出。
18.第一主体部分和第二主体部分可以限定相对的第一腔壁和第二腔壁。
19.相对的第一腔壁和第二腔壁可以在朝向出口端口的方向上逐渐变小。
20.有利地，这种布置有助于将电解质流引向出口端口，从而提供更多层流。
21.第一腔壁和第二腔壁可在与出口端口间隔开的位置处渐缩至最小间隔。第一腔壁和第二腔壁可以渐缩至最小间隔，以在与出口端口间隔开的位置限定喉部。
22.相对的腔壁之间的间隔的减小有助于增加电解质流向出口端口的速度。
23.相对的第一和第二腔壁可以在喉部和出口端口之间的方向上分叉，使得相对的第一腔壁和第二腔内壁之间的间隔增加。
24.已发现该下游分叉的端部对电解质的流动具有稳定作用。
25.此外，在与出口端口间隔开的相对腔壁之间具有最小的间隔有助于防止电解质的表面张力导致电解质阻塞出口端口。
26.当第一和第二主体部分被附接时，相对的第一和第二腔壁可以各自包括限定腔侧壁的侧壁部分。
27.腔侧壁可以在朝向出口端口的方向上逐渐变小。
28.腔侧壁可以从接近入口端口的最大间隔逐渐变小。
29.腔侧壁可以逐渐变小至接近出口端口的最小间隔。
30.腔侧壁的靠近出口端口的出口区域可以向内弯曲。
31.包括向内弯曲的侧壁的出口区域可以直接在出口端口的上游，例如直接在出口端口上方。
32.这增加了在出口端口的侧边缘对电解质射流的阻力。这反过来有助于在电解质射流的宽度上均衡加工效果，否则在这些侧区域会有更高的加工速率。
33.主体可以包括端表面，该端表面基本上围绕出口端口并且在使用中会被布置成与工件的表面相对。端表面可以限定围绕出口端口的基本上平面的区域。
34.在使用中，基本上平面的区域可以用于与工件的表面相对。
35.面向表面的区域被设计为提供一个特定区域，该特定区域被设计成优化在这种情况下由表面观测的电势的相互作用，从而在整个表面的宽度上提供机械加工作用的均匀应用。
36.主体可以包括端表面，该端表面基本上围绕出口端口并且在使用中被布置成与工件的表面相对。该端表面可以是基本上非平面的。
37.端表面可以包括侧向区域，该侧向区域朝向端表面的内部区域至少部分地弯曲或渐缩。
38.这是为了有助于在喷嘴宽度上的加工效果的均衡，如果没有这种均衡，由于流动效应和电荷集中，在射流边缘会出现更高的加工速率。这种改进有助于抵消这些效果，有效增加外边缘射流阻力并降低机械效率，从而使射流整个宽度上的效果相等。
39.内部区域可以是弯曲的，使得端表面限定连续弯曲的表面。
40.内部区域可以是基本上平面的。
41.内部区域可以是弯曲的或成角度的，使得内部区域形成端表面的凹陷区域。
42.喷嘴的端表面在侧视图或横截面中可以是三角形、梯形、半圆形、六边形、卵形或椭圆形。
43.喷嘴的端表面可以是起伏的表面。
44.所述主体可以包括围绕所述出口端口的出口管口。
45.主体的邻近出口管口(例如在出口管口上方)的外部区域可以是锥形的或斜切的。
46.第一主体部分和第二主体部分可以包括第一外表面和第二外表面。
47.第一外表面和第二外表面可以限定锥形或斜切区域，该锥形或斜切区域旨在在使用中定位在出口端口(即出口管口)的上方，即正上方。
48.这个最下面的斜切区域使任何冲击液体偏转远离电解质射流。因此，提供该斜切区域是为了最大限度地减少从工件表面反弹的喷射流体的任何回溅，并通过从喷嘴反弹回到表面上来引起二次加工效果。
49.喷嘴可以包括附接装置，该附接装置被配置为可释放地附接第一主体部分和第二主体部分。
50.附接装置可以包括在第一主体部分和第二主体部分的每一个中的至少一个孔，用于接收穿过其中的紧固件。
51.附接装置可以形成用于将喷嘴安装到电化学加工装置的安装装置。
52.出口端口可以由第一主体部分和第二主体部分之间的间隙限定。
53.出口端口可以设置在主体的表面上，该表面在使用中是最低的。
54.所述主体可以由导电材料形成。
55.主体可以包括金属或金属合金，例如钢。
56.出口端口可以包括在1mm到25mm范围内的宽度。出口端口可以包括在5mm至20mm范围内的宽度。宽度可为约10mm。
57.出口端口可以包括在0.01mm至1mm范围内的深度。出口端口可以包括在0.05mm到0.5mm范围内的深度。该深度可以是大约0.2mm。
58.出口端口可以是大致矩形的。
59.本教导的第二方面提供了一种用于加工工件表面的电化学加工装置，该电化学加工装置包括：电解质源；以及根据第一方面的喷嘴，其被配置和布置为在使用中经由入口端口接收来自电解质源的电解质，并从出口端口朝向工件的表面分配电解质射流。
60.电化学加工装置可以被配置为向喷嘴施加电荷并且向工件的表面施加电荷，使得喷嘴和所述表面在使用中限定电解池的第一电极和第二电极。
61.喷嘴可以进行布置，以便在使用中与工件的表面间隔开。
62.电化学装置可以包括接触电极，该接触电极被配置和布置为在使用中接触工件的表面，并向其施加电流。
63.电化学加工装置可以包括根据第一方面的第二喷嘴。
64.电化学加工装置可以包括第二电解质源。
65.两个喷嘴中的每一个可以被配置用于分配不同的电解质。
附图说明
66.现在将参考附图来描述实施方式，其中：
67.图1是根据一个实施方式的电化学加工装置的示意图；
68.图2示出了图1的电化学加工装置的加工单元，其中加工单元由机械臂操作；
69.图3是图1的电化学加工装置的喷嘴的等距视图；
70.图4是图3的喷嘴的局部剖面等距视图；
71.图5是图3中喷嘴的侧视图；
72.图6是图3中喷嘴的横截面侧视图；和
73.图7a和7b分别为图3喷嘴的第一和第二主体部分的正视图。
74.图8是图3中喷嘴主体的正视图；
75.图9a、9b和9c是根据实施方式的喷嘴的第一主体部分的正视图。
具体实施方式
76.首先参考图1，图中显示了一种电化学加工装置，通常用10表示。电化学加工装置10包括底座单元12和加工单元14。能够理解的是，加工单元12可以是手持式的，可以由机械臂操作，也可以远程操作，以便在表面上驱动。
77.底座单元12和加工单元14通过脐带16连接，底座单元12通过脐带能够向加工单元14供应能源和电解质。通过柔性脐带16将加工单元14连接至底座单元12，使加工单元14能够独立于底座单元12移动。换句话说，加工单元14是作为便携式单元提供的。这种布置使得装置10能够被移动成与工件的表面18接触，即被原位用作移动装置的一部分或固定位置加工系统的一部分。
78.在替代布置中，加工单元14可以基本固定在适当的位置。在这种布置中，电化学加工设备10可能不包括单独的底座单元12和加工单元14，并且可以作为一个独立的单元提供，其固定在适当的位置，并且工件位于加工单元下方以便进行加工。
79.电化学加工装置10包括喷嘴22。喷嘴22可设置在加工单元14中。在图示布置中，喷嘴22设置在加工单元14的壳体20中。喷嘴22被配置为朝向工件的表面18分配电解质射流24。
80.壳体20被配置为当抵靠工件的表面18定位时限定一个封闭的工作空间。可以理解，喷嘴22可以可移除地安装在壳体20内，以允许不同的喷嘴用于不同的加工操作。在一些替代布置中，可以不提供壳体20。
81.电化学加工装置10包括用于向喷嘴22供应电解质的电解质源26。在所示的布置中，电解质源是电解质容器26。电解质容器26可设置在底座单元14中。喷嘴22被配置和布置为在使用中经由入口接收来自电解质源26的电解质，并从出口朝向工件的表面分配电解质射流24。
82.电解质可以是基于水的电解质。电解质可以作为水盐溶液(例如包括硝酸钠、氯化
钠、碘化钠等中的一种或多种的水基溶液)提供。可以理解，可以使用任何合适的电解质，例如基本无水的离子溶剂。
83.电化学加工装置10被配置为向喷嘴22和表面18施加电荷。以这种方式，喷嘴22和表面18形成电解池的第一电极和第二电极。
84.喷嘴22可以是导电的。换句话说，喷嘴22可以由导电材料形成。喷嘴22可以由金属或金属合金(例如钢)形成。在替代布置中，电化学加工装置10可以包括与喷嘴22分离的附加电极，并且电化学加工装置可以被配置为向附加电极和表面18施加电荷。在这样的替代布置中，喷嘴22可以由任何合适的材料形成。
85.电化学加工装置10包括接触电极28，该接触电极28被配置和布置为在使用中接触表面18的至少一部分。通过该接触电极28，电化学加工装置10能够向表面18施加电荷。通过这种方式，表面18和喷嘴22能够形成电解池，从而能够进行电化学加工。
86.喷嘴22布置在电化学加工装置10上(例如在壳体20内)，以便在使用中与表面18间隔开。电极22和工件表面18之间的间隙(即电极间缝隙)影响表面18的处理。喷嘴22可相对于表面18移动，以便在表面18上移动和/或调节喷嘴22和表面18之间的间隙。
87.为了能够向喷嘴22和表面18施加电荷(即通过接触电极28)，电化学加工装置10包括电源30。应当理解，为了向电化学加工装置10供电，电源30可以包括一个或多个电池，或者可以连接到外部电源。
88.通过由喷嘴22供应电解质并朝向表面18喷射电解质，实现材料的去除和沉积。在喷嘴22和表面18之间施加电势，导致表面18的阳极溶解或沉积到表面18上。在第一操作模式中，负电荷施加到喷嘴22，正电荷施加到表面18。在该第一操作模式中，装置10在表面18处蚀刻掉，以改变其形貌。在第二操作模式中，正电荷施加到喷嘴22，负电荷施加到表面18。在该第二操作模式中，材料(例如二氧化硅颗粒或添加剂涂层，以允许表面的官能化)能够沉积到表面18上，这改变了其表面形貌。
89.尽管未示出，但在替代布置中，电化学加工装置10可以包括第二喷嘴22，用于朝向待加工的表面18分配电解质射流24。由于使用双电解质射流，这允许对产生的表面形貌进行更大程度的控制并优化循环时间。在这样的布置中，第一和第二喷嘴22都可以被配置为分配相同的电解质。可替代地，电化学加工装置10可以包括第二电解质源，并且两个喷嘴22可以被配置用于分配不同的电解质。
90.参考图2，加工单元14相对于底座单元(未显示)可移动，并由机械臂15操作。加工单元14通过脐带16连接至底座单元。可以理解，机械臂15可以作为自动化生产线的一部分提供。
91.图2的加工单元14进行配置，使其能够通过机械臂15在工件的表面18上移动，而无需移除和重新连接所述加工单元。这种布置使得能够在表面18上连续地进行机械加工。尽管没有示出，但加工单元14可包括一个或多个接触点，这些接触点布置为与表面18接合，并可在表面上移动/滑动。
92.现在参考图3，更详细地说明了电化学加工装置的喷嘴22。
93.喷嘴22被配置为朝向工件的表面18分配电解质射流24。喷嘴22包括主体32。喷嘴22的主体32由可释放地附接的第一主体部分34和第二主体部分36形成。第一主体部分34和第二主体部分36设置有互补的表面结构，从而实现它们的组装。
94.喷嘴22设置有用于可释放地附接第一主体部分34和第二主体部分36的附接装置38。附接装置38以一个或多个孔的形式提供，所述一个或更多个孔延伸穿过第一主体部分34和第二主体部分36中的每一个。在第一主体部分34和第二主体部分36中的每一个上都设置有相应数量的孔44。第一主体部分34和第二主体部分36的孔对齐，以便能够接收穿过其中的紧固件(未示出)，以附接第一主体部分34和第二主体部分36。在所示的实施方式中，附接装置38包括在第一主体部分34和第二主体部分36中的每一个上的四个孔。
95.现在参考图4，喷嘴22包括一个入口端口40和一个出口端口42。在所示的布置中，入口端口40设置在第一主体部分34上。出口端口42由第一主体部分34和第二主体部分36之间的间隙限定。出口端口42设置在喷嘴22的主体32的表面上，该表面在使用中是最低的。
96.出口端口42提供了一个开口，电解质可以通过该开口向工件的表面18喷射。在所示的实施方式中，出口端口42基本上是矩形的。出口端口42限定了宽度和深度。喷嘴孔口尺寸(即宽度和深度)由电源在工件表面18上产生足够电流密度的能力决定。
97.出口端口42的宽度可以在1mm到25mm的范围内，例如在5mm到20mm的范围内。在一种布置中，出口端口42的宽度可以是大约10mm。出口端口42的深度可以在0.01mm至1mm的范围内，例如在0.05mm至0.5mm的范围内。在一种布置中，出口端口42的深度可以是约0.2mm。
98.主体32包括用于在其中接收电解质的内部空腔44。当第一主体部分34和第二主体部分36被附接时(即，当它们处于组装状态时)，在它们之间形成空腔44。空腔44由第一主体部分34和第二主体部分36上的相对的凹陷区域形成。
99.入口端口40被布置为位于空腔44的上游并与其流体连通，使得电解质流过入口端口40并进入空腔44，从而将电解质输送到空腔44中。
100.出口端口42被布置为在空腔44的下游与其流体连通，使得电解质从空腔44流到出口端口42。以这种方式，入口端口40、空腔44和出口端口42限定了通过喷嘴22的电解质流动路径(即，从入口端口40通过空腔44到出口端口42)。设置出口端口42，使得喷嘴22能够在使用中朝向工件的表面18分配电解质射流。
101.第一主体部分34和第二主体部分36被配置和布置为在它们之间形成一个密封件。该密封件被布置为基本上围绕空腔44。在所示的实施方式中，密封件基本上是u形的。
102.为了形成密封件，第一主体部分34和第二主体部分36包括相应的密封结构。第一密封结构46设置在第一主体部分34上。第二密封结构48设置在第二主体部分36上。第一密封结构46和第二密封结构48进行布置，使得当组装第一主体部分34和第二主体部分36时它们相互接合。
103.密封结构46、48的组合在喷嘴22的主体32内形成牢固的密封，从而防止/最小化电解质的泄漏。第一密封结构46和第二密封结构48的相互接合可以在它们之间形成迷宫式密封。通过这种方式，电解质被限制通过它必须经过的曲折的出口路径泄漏。
104.第一密封结构46以凸起46的形式提供。第二密封结构48以凹陷48的形式提供，凹陷48配置成容纳凸起46。在替代布置中，应当理解，第一主体部分34可以设置有凹陷的密封结构，而第二主体部分可以设置有突出的密封结构。以凹陷46和相应凸起48的形式提供第一和第二密封结构使得密封结构能够提供对准布置，以便于组装第一主体部分34和第二主体部分36。
105.在一些布置中，密封剂可以设置在第一密封结构46和第二密封结构48之间。密封
剂可以保持在凹槽内。应当理解，所提供的密封剂的体积将小于或等于凹槽的体积。这有助于防止密封剂在第一主体部分34和第二主体部分36之间产生间隙(这将增加出口端口的尺寸)。密封剂可以是聚氨酯密封剂、硅酮密封剂或任何其他合适类型的密封剂。
106.现在参考图5，图中示出了喷嘴22的外部轮廓。主体32限定了围绕出口端口42的端表面50。在所示的布置中，端表面50设置在出口管口上。端表面50旨在(即布置在电化学加工装置10内)在使用中与工件的表面18相对。端表面50(即，与表面18相对的端面50的横截面区域)提供了一个特定区域，该特定区域被设计为优化表面18所观测的电势的相互作用。应当理解，在使用中，端面50相对于表面18的角度可以被调节。如将在下面更详细地讨论的，端表面50基本上是非平面的，并且表面的具体形状和配置可以改变以适应应用。
107.虽然未示出，但是附接装置38提供了用于将喷嘴22安装到电化学加工装置10(例如电化学加工装置10的安装支架(未示出))的安装装置。然而，在替代布置中，安装装置可以与附接装置38分离。
108.安装装置进行配置，使得喷嘴22的外表面抵靠电化学加工装置10的安装支架，以便将喷嘴22安装到装置10。电化学加工装置10进行配置，使得喷嘴22与表面18成角度(即非垂直角度)地布置。喷嘴22相对于工件表面18的角度可以在0
°
至60
°
的范围内，例如在0
°
到45
°
的范围内。
109.在一种布置中，安装支架可以与表面18成角度(即，非垂直角度)地布置，并且抵靠安装支架的喷嘴22的外表面可以基本上平行于安装支架。以这种方式，喷嘴22的角度可以由安装支架相对于表面18的角度来限定。在另一种布置中，安装支架可以基本上垂直于表面18，并且喷嘴22的抵靠支架的外表面可以相对于安装支架成角度。这样，喷嘴22的角度可以由喷嘴22的外表面相对于安装支架的角度来限定。在另一种布置中，安装支架可以与表面18成角度(即，非垂直角度)地布置，并且喷嘴22的抵靠安装支架的外表面可以相对于安装支架成一定角度。以这种方式，喷嘴22的角度可以由安装支架相对于表面18的角度和喷嘴22的外表面相对于安装支架的角度的组合来限定。
110.第一主体部分34和第二主体部分36限定喷嘴22的主体32的相对的第一外表面52和第二外表面54。第一外表面52和第二外表面54限定了锥形或斜切区域。换句话说，第一外表面52和第二外表面54包括第一斜切区域56和第二斜切区域58。
111.在使用中，斜切区域被定位在端面50或出口管口的上方，例如正上方。这个最下面的斜切区域使任何冲击该区域的液体偏转远离电解质射流。因此，提供该斜切区域是为了最小化喷射流体的干扰，所述喷射流体从工件表面18回弹并通过从喷嘴22反弹然后返回到表面18上来引起二次加工效果。
112.参考图6，更详细地示出了喷嘴22的空腔44。如上所述，当第一主体部分34和第二主体部分36被组装时，它们限定了空腔44。空腔44由第一凹陷表面60和第二凹陷表面62限定，所述第一凹陷表面60和第二凹陷表面62限定相对的第一腔壁64和第二腔壁66。
113.相对的第一腔壁64和第二腔壁66在朝向出口端口42的方向上逐渐变小。换言之，第一腔壁64和第二腔壁66逐渐变小至最小间隔，以在与出口端口42间隔开的位置处限定喉部68。
114.喉部68被布置为与出口端口42间隔开。相对的第一腔壁64和第二腔壁66在从喉部68到出口端口42的方向上分叉。换言之，相对的第一腔壁64和第二腔壁66之间的间隔在从
喉部68到出口端口42的方向上增加。
115.现在参考图7a和7b，分别示出了喷嘴22的第一主体部分34和第二主体部分36。如上所述，空腔44由第一凹陷表面60和第二凹陷表面62限定，所述第一凹陷表面60和第二凹陷表面62限定相对的第一腔壁64和第二腔壁66。相对的第一腔壁64和第二腔壁66各自包括侧壁部分70、72。
116.当第一主体部分34和第二主体部分36被附接时，侧壁部分70、72限定空腔44的侧壁。由侧壁部分70、72限定的空腔44的侧壁在朝向出口端口的方向上逐渐变小。换句话说，空腔44的壁的侧壁部分(即侧壁)从入口端口40附近的最大间隔开始逐渐变小。空腔44的侧壁逐渐变小至出口端口42附近的最小间隔。
117.空腔44的侧壁的靠近出口端口42的区域(例如出口区域)向内弯曲。换句话说，侧壁部分70、72的靠近出口端口42的区域(例如出口区域)向内弯曲。该区域或出口区域被布置为在出口端口42的正上游。换言之，该区域或出口区域进行布置，以便在使用中位于出口端口42正上方。向内弯曲的相对侧壁的这种布置增加了在射流的侧向边缘处的电解质的流动。这反过来又有助于在电解质射流的宽度上均衡加工效果，否则电解质射流在这些侧部区域将具有更高的加工速率。
118.如上所述，如图8所示，主体32限定了围绕出口42的端表面50。应当理解，端表面50由第一主体部分34和第二主体部分36的远端(即下部)边缘形成。主体42的端表面50基本上是非平面的。端表面50基本上关于喷嘴的中心轴线a对称。在所示的布置中，端表面50限定了基本上弯曲或向内倾斜的轮廓。换言之，端表面50限定了至少部分弯曲或锥形的侧向区域74、76。这有助于在喷嘴宽度上实现加工效果的均衡，如果没有这种均衡，由于流动效应和电荷集中，在射流边缘会出现更高的加工速率。这种改进有助于抵消这些影响，有效地增加了外边缘处射流中的阻力，降低了加工效率，从而在射流的整个宽度上使效果均衡。侧向区域74、76中的每一个都限定了连续弯曲的表面。在所示的布置中，侧向区域74、76是凸出弯曲的，但在替代布置中，可以是凹入弯曲的，或者可以限定任何其他合适的形状。
119.端表面50(即侧向区域74、76)朝向端表面50的内部区域78弯曲或成角度。在所示的布置中，内部区域78是基本上平坦的或平的平面。喷嘴22的端表面50的这种配置提供了边缘(即，在侧向区域74、76)较低但中部(即，跨内部区域78)较高的电流密度分布。这使得能够在端表面50上(即，在加工通道上)获得均匀的材料去除深度。
120.现在参考图9a、9b和9c，说明了喷嘴端面的替代配置。此处仅描述图3至图8的喷嘴22之间的差异，类似的参考特征分别包括前缀“1”、“2”和“3”。
121.在图9a的布置中，内部区域178是弯曲的。内部区域178(例如端表面50)基本上关于喷嘴的中心轴线a对称。弯曲的轮廓朝向喷嘴122的中心点向内成角度。在所示的布置中，内部区域178限定了凸形曲线，但是应当理解，在替代实施方式中，该曲线可以是凹的。主体32的端表面50限定了一个连续弯曲的表面。在所示的布置中，弯曲的端表面50包括基本上恒定的曲率半径。这种配置将在表面上加工一个中间较深、侧面较浅的弯曲轮廓，这有助于在工件表面上创建增加的表面积，例如用于冷却/加热，或创建液体滞留通道。在替代布置中，内部区域178的曲率可以不同于侧向区域174、176的曲率，使得内部区域178具有更大或更小的曲率半径。在进一步的替代布置中，侧向区域174、176可以是弯曲的，如图所示，但是内部区域可以由线性的倾斜/锥形表面形成。尽管未示出，但喷嘴122的端表面150可以包括
基本上平面或平坦的中心区域(即，位于或邻近喷嘴122的中心轴线a)。
122.在图9b的布置中，侧向区域274、276以与上述类似的方式弯曲。在所示的实施方式中，侧向区域274、276是凸出地弯曲的。内部区域278限定了直的、向内成角度的轮廓。换句话说，内部区域278是锥形的(即朝向端表面250的中心点)。内部区域278(例如，端表面250)基本上关于喷嘴222的中心轴线a对称。喷嘴222的端表面250包括基本上平的或平坦的中心区域280。在这种布置中，喷嘴222的端表面250可以被认为在形状上(即在横截面上)基本上是梯形的。这种配置将在表面上加工一个中间较深、侧面较浅的大致三角形轮廓，这有助于在工件表面上产生增加的表面积，例如用于冷却/加热，或创建液体滞留通道。在所示的布置中，平坦或平的区域280被定位在喷嘴122的中心轴线a处或附近。换句话说，端表面250限定了从喷嘴222的相对侧延伸的锥形。锥形的相对侧相遇，从而限定中心表面280。锥形可以是均匀的锥形(即直边或弯曲边)。锥形也可以是不均匀的(即包括多个角度不同的区域或凸形和凹形弯曲区域的组合)。
123.在图9c的布置中，喷嘴322的端表面350包括弯曲的侧向区域374、376，如参考图8和9a所述。基本上弯曲的轮廓朝着喷嘴322的中心点向内成角度(即朝着喷嘴332的中心轴线a成角度)。在这种布置中，喷嘴322的端表面350可以被认为限定了波状。端表面350是弯曲的，以便限定凹陷区域382。应当理解，凹陷区域382可以由端表面的成角度区域形成，或者由任何其他合适的布置形成。图8c中的凹陷区域382b由一条凹曲线定义。该凹曲线具有与轴线a相交的中心点。端表面350基本上关于中心轴线a对称。
124.应当理解，喷嘴的端表面可以设置有任何非线性配置，以便根据需要将不同的轮廓加工成工件的表面。这种附加轮廓的示例可以是半圆形、六边形、卵形或椭圆形。
125.尽管已经参考图1至9c的喷嘴描述了基本对称的端表面，但可以理解的是，在一些替代布置中，下边缘可以定义不对称的轮廓。
126.尽管以上已经参考一个或多个优选实施方式描述了教导，但是应当理解，在不脱离所附权利要求限定的范围的情况下，可以进行各种变化或改进。

技术特征：
1.一种用于电化学加工装置的喷嘴，所述喷嘴限定主体，所述主体包括：内部空腔，用于在其中接收电解质；入口端口，所述入口端口在所述空腔的上游并与其流体连通，用于将电解质输送到所述空腔中；和用于在使用中朝向工件的表面分配电解质射流的出口端口，其中所述出口端口在所述空腔的下游并与其流体连通，从而限定从所述入口端口通过所述空腔到所述出口端口的流动路径，以及其中所述主体包括可释放附接的第一主体部分和第二主体部分，当所述第一主体部分和所述第二主体部分被附接时，在其间形成所述空腔。2.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述第一主体部分和所述第二主体部分进行构造和布置，从而当所述第一主体部分和所二主体部分被附接时，在它们之间形成围绕所述空腔的密封。3.根据权利要求2所述的喷嘴，其中，所述第一主体部分和所述第二主体部分分别包括第一密封构造和第二密封构造，并且其中，所述第一密封构造或所述第二密封构造包括在所述第一主体部分或所述第二主体部分上的凸起和在所述第一主体部分或所述第二主体部分的另一个上的对应的凹陷，可选地，其中在所述凹陷中提供密封剂。4.根据权利要求2或权利要求3所述的喷嘴，其中，所述第一主体部分和所述第二主体部分进行配置和布置，从而在它们之间形成迷宫式密封。5.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴，其中，所述第一主体部分和所述第二主体部分分别限定相对的第一腔壁和第二腔壁，并且其中，所述相对的第一腔壁和第二腔壁在朝向所述出口端口的方向上逐渐变小。6.根据权利要求5所述的喷嘴，其中，所述第一腔壁和所述第二腔壁逐渐变小至最小间隔，以在与所述出口端口间隔开的位置处限定喉部。7.根据权利要求6所述的喷嘴，其中，相对的所述第一腔壁和第二腔壁在所述喉部和所述出口端口之间的方向上分叉，使得相对的所述第一腔壁与第二腔壁之间的间隔增大。8.根据权利要求5至7中任一项所述的喷嘴，其中，当所述第一主体部分和所述第二主体部分被附接时，相对的所述第一腔壁和所述第二腔壁各自包括限定腔侧壁的侧壁部分，并且其中，所述腔侧壁在朝向所述出口端口的方向上逐渐变小。9.根据权利要求8所述的喷嘴，其中，所述腔侧壁逐渐变小至所述出口端口附近的最小间隔。10.根据权利要求8至10中任一项所述的喷嘴，其中，所述腔侧壁的靠近所述出口端口的出口区域向内弯曲。11.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴，其中，所述主体包括端表面，所述端表面基本上围绕所述出口端口，并且用于在使用中布置成与工件的表面相对，并且其中，所述端表面基本是非平面的。12.根据权利要求11所述的喷嘴，其中，所述端表面包括侧向区域，所述侧向区域朝向所述端表面的内部区域至少部分地弯曲或渐缩。13.根据权利要求11或权利要求12所述的喷嘴，其中，所述内部区域是弯曲的，使得所述端表面限定连续弯曲的表面。
14.根据权利要求11或权利要求12所述的喷嘴，其中，所述内部区域基本上是平面的。15.根据权利要求11或权利要求12所述的喷嘴，其中，所述内部区域是弯曲的或成角度的，使得所述内部区形成所述端表面的凹陷区域。16.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴，其中，所述主体包括围绕所述出口端口的出口管口，并且其中所述主体的邻近所述出口管口、例如在所述出口管口上方的外部区域是锥形的或斜切的。17.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴，包括附接装置，所述附接装置被配置为可释放地附接所述第一主体部分和所述第二主体部分。18.根据权利要求17所述的喷嘴，其中，所述附接装置形成用于将所述喷嘴安装到电化学加工装置的安装装置。19.根据任一前述权利要求所述的喷嘴，其中，所述出口端口由所述第一主体部分和所述第二主体部分之间的间隙限定。20.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴，其中，所述出口设置在所述主体的用于在使用中最低的端表面上。21.根据任一前述权利要求所述的喷嘴，其中，所述主体由导电材料形成，可选地，其中所述主体包括金属或金属合金，例如钢。22.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴，其中所述出口端口包括在1mm至25mm范围内、例如在5mm至20mm范围内的宽度，和/或其中所述出口端口包括在0.01mm至1mm范围内、例如在0.05mm至0.5mm范围内的深度。23.一种用于加工工件表面的电化学加工装置，所述电化学加工装置包括：电解质源；和根据任一前述权利要求所述的喷嘴，所述喷嘴进行配置和布置，以在使用中经由所述入口端口从所述电解质源接收电解质，并从所述出口端口朝向工件的表面分配电解质射流。24.根据权利要求21所述的电化学加工装置，其中所述电化学加工装置被配置为向所述喷嘴施加电荷并向工件的表面施加电荷，使得所述喷嘴和所述表面在使用中限定电解池的第一电极和第二电极，并且可选地，其中所述喷嘴进行布置，从而在使用中与工件的表面间隔开。25.根据权利要求21或权利要求22所述的电化学装置，包括接触电极，所述接触电极被配置为在使用中接触工件的表面并向其施加电流。

技术总结
一种用于电化学加工设备的喷嘴。所述喷嘴限定一个主体，所述主体具有可释放附接的第一主体部分和第二主体部分，当所述第一主体部分和第二主体部分附接时，在它们之间形成电解质空腔。所述主体包括空腔上游的入口端口和用于在使用中朝向工件的表面分配电解质射流的出口端口，其中限定了从入口端口通过空腔到出口端口的流动路径。端口的流动路径。端口的流动路径。


技术研发人员：乔纳森
受保护的技术使用者：泰克斯舍杰特有限责任公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2023/8/5