TWI593491B - Electrochemical processing system and electrochemical machining methods - Google Patents

Description

電化學加工系統及電化學加工方法

本發明係有關於一種電化學加工，尤指一種可清潔電極之電化學加工系統及其方法。

電化學加工為非傳統加工方法，其可對於難以加工之金屬工件進行加工處理，電化學加工是在電解液中進行，金屬工件作為陽極，而電極作為陰極，電化學加工是以陽極融解原理對工件進行加工，作為陽極之工件的表面會解離出離子，如此即對工件進行移除加工，而解離出的離子則進入電解液中形成生成物，此生成物或者雜質會附著於電極之表面，因此降低電化學加工之品質。故，當電極進行電化學加工於一段時間後，則要先停止進行電化學加工，以替換電極或清潔電極，如此一來，即會降低電化學加工之效能。

本發明之一目的，在於提供一種電化學加工系統及電化學加工方法，其可於進行電化學加工之過程，清潔電極。

本發明之一目的，在於提供一種電化學加工系統及電化學加工方法，其可連續對工件進行電化學加工。

本發明提供一種電化學加工系統，其包含一電化學加工裝置與一清潔模組，電化學加工裝置包括一電極傳送模組與一帶狀電極，帶狀電極設置於電極傳送模組，清潔模組對應於帶狀電極之一側而設置。

本發明另提供一種電化學加工方法，其包含利用帶狀電極進行電化學加工，以及移動帶狀電極，並以機械力清潔帶狀電極之表面。

1‧‧‧電化學加工系統

10‧‧‧電化學加工裝置

110‧‧‧電極傳送模組

111‧‧‧旋轉件

113‧‧‧驅動器

130‧‧‧帶狀電極

150‧‧‧承載座

151‧‧‧座體

152‧‧‧加工區域

153‧‧‧架體

155‧‧‧電性連接部

157‧‧‧工件固定件

170‧‧‧定位模組

171‧‧‧定位件

172‧‧‧電解液通道

173‧‧‧輸入口

174‧‧‧輸出口

175‧‧‧絕緣件

190‧‧‧導電件

191‧‧‧抵接部

193‧‧‧固定部

30‧‧‧清潔模組

310‧‧‧輪刷

320‧‧‧驅動器

40‧‧‧帶狀工件

50‧‧‧工件輸送裝置

510‧‧‧工件輸送模組

60‧‧‧遮罩佈設裝置

61‧‧‧遮罩移除裝置

600‧‧‧鏤空部

610‧‧‧遮罩層

第一圖：其係為本發明之電化學加工系統之第一實施例之示意圖；第二圖：其係為本發明之電化學加工系統之第一實施例之另一示意圖；第三圖：其係為本發明之電化學加工系統之第一實施例之分解示意圖；第四圖：其係為本發明之電化學加工系統之第一實施例之剖視局部放大圖；第五圖：其係為本發明之電化學加工系統之第二實施例之示意圖；第六圖：其係為本發明之具有遮罩層之工件之一實施例之示意圖；以及第七圖：其係為本發明之電化學加工方法之一實施例之流程圖。

為使 貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：

請參閱第一圖與第二圖，其係為本發明之電化學加工系統之第一實施例之不同視角示意圖。如圖所示，本發明之電化學加工系統1包含一電化學加工裝置10與一清潔模組30。電化學加工裝置10包括一電極傳送模組110與一帶狀電極130，帶狀電極130設置於電極傳送模組110。清潔模組30對應帶狀電極130之一側而設置。如此，電極傳送模組110帶動帶狀電極130 移動，以進行電化學加工，此外帶狀電極130之部分區段會經過清潔模組30，清潔模組30即可清潔此區段，以去除附著於此區段之表面之加工生成物或雜質。於本發明之一實施例中，帶狀電極130為一環帶狀電極。本發明之帶狀電極130以循環方式使用，得以持續進行電化學加工，且清潔模組30可以清潔帶狀電極130未進行電化學加工之區段，如此可以維持帶狀電極130之表面的潔淨度。

請一併參閱第三圖與第四圖，其係為本發明之電化學加工系統之第一實施例之分解示意圖與剖視局部放大圖。如圖所示，於本實施例中，電化學加工裝置10更包含一承載座150。承載座150包含一座體151與一架體153，架體153設置於座體151上。座體151上具有一加工區域152，加工區域152對應於帶狀電極130。一電性連接部155設置於座體151。一帶狀工件40輸送至座體151之加工區域152，並對應於帶狀電極130，且接觸電性連接部155。

再者，一定位模組170對應於帶狀電極130而設置於座體151上。定位模組170包含二個定位件171。該些個定位件171分別位於加工區域152之兩側，並抵於帶狀工件40，以定位帶狀工件40。定位模組170具有至少一電解液通道172，其設置於每一定位件171，電解液通道172具有至少一輸入口173與至少一輸出口174，輸入口173設置於定位件171上，輸出口174對應於加工區域152，而設置於定位件171之一側。另外，電化學加工裝置10更包含至少一工件固定件157，該至少一工件固定件157對應於帶狀工件40而設置於座體151，並位於帶狀工件40之上，以固定帶狀工件40。

於本實施例中，電極傳送模組110設置於架體153，電極傳送模組110更包含一旋轉件111與一驅動器113，其為第一驅動器。於本發明之一實施例中，驅動器113為馬達，而旋轉件111可為輪圈。旋轉件111對應於帶狀 電極130之內側而設置，並抵於帶狀電極130之內側。驅動器113連接旋轉件111，以驅使旋轉件111旋轉。又，電化學加工裝置10更包含一導電件190，導電件190對應於帶狀電極130之內側而設置，並抵於帶狀電極130之內側，導電件190位於電極傳送模組110之下方。再者，導電件190包含一抵接部191與一固定部193，抵接部191設置於固定部193之底部。抵接部191之底部表面抵於帶狀電極130之內側，抵接部191之底部表面具有一平面，此平面對應於加工區域152，即對應於帶狀工件40，此外，相鄰於此平面之兩側面為一曲面，抵接部191位於該些個定位件171之間，如此定位模組170即可定位帶狀電極130，而固定部193則設置於該些個定位件171，以固定導電件190。

由上述得知，旋轉件111與導電件190分別抵於帶狀電極130之上半部內側與下半部內側，帶狀電極130能環繞於旋轉件111之圓弧面與導電件190之抵接部191之平面與兩側曲面。再者，導電件190位於該些個定位件171之間，使帶狀電極130之一區段對應於位在加工區域152之帶狀工件40，並與帶狀工件40間隔一間距。

另外，一電源供應模組(圖未示)提供電源，其陽極與陰極分別耦接電性連接部155與導電件190，以供應電源至帶狀工件40與帶狀電極130，帶狀工件40作為陽極，而帶狀電極130作為負極，以進行電化學加工。此外，二絕緣件175分別設置於導電件190之固定部193與該些個定位件171之接觸處，以避免發生短路。

於本實施例中，清潔模組30設置於架體153，並位於電極傳送模組110之一側，其包含一輪刷310與一驅動器320，驅動器320為第二驅動器。輪刷310對應於帶狀電極130之外側而設置，並接觸於帶狀電極130之外側表面，驅動器320連接輪刷310，並驅使輪刷310轉動，輪刷310轉動時會持續與帶狀電極130之外側表面接觸，以清潔帶狀電極130之表面。

於本實施例中，進行電化學加工時，帶狀工件40設置於座體151之加工區域152，並位於該些個定位件171之間，帶狀電極130與帶狀工件40間具有一間距。傳輸電解液至電解液通道172，使電解液位於帶狀工件40與帶狀電極130之間，且接觸帶狀工件40與帶狀電極130之外側表面。電源供應模組提供電源至帶狀工件40與帶狀電極130，以進行電化學加工。於進行電化學加工一段時間後，帶狀電極130對應於帶狀工件40之加工表面的外側表面會附著生成物。利用電極傳送模組110帶動帶狀電極130移動，使帶狀電極130之已進行電化學加工之區段被移出加工區域152，被移出之區段即不進行電化學加工，而帶狀電極130之尚未進行電化學加工區段(已清潔之區段)則移動至加工區域152之上方，以接續進行電化學加工。於移動帶狀電極130之過程中，驅動器320驅動輪刷310轉動，輪刷310接觸帶狀電極130之目前未進行電化學加工之區段的外側表面，以機械力的方式除去附著於帶狀電極130之外側表面的生成物或雜物，以清潔帶狀電極130之外側表面，以可用於後續的電化學加工，如此即可避免電化學加工的品質受到影響。

於本實施例中，帶狀電極130大致上可以被分為進行電化學加工之區段與未進行電化學加工之區段(已清潔之區段)。當進行電化學加工時，未進行電化學加工之區段(已清潔之區段)被移入於加工區域152，而作為電化學加工之電極。已進行過電化學加工之區段則被移出加工區域152，同時清潔模組30對帶狀電極130之已進行電化學加工的區段進行清潔，如此能持續清潔帶狀電極130，以持續進行電化學加工。由上述可知，因為清潔模組30可以於電化學加工過程持續清潔帶狀電極130，而不需要停止進行電化學加工，如此可以節省清潔之工序及時間，提升電化學加工之效率。

請參閱第五圖與第六圖，其係為本發明之電化學加工系統之第二實施例之示意圖與具有遮罩層之工件之一實施例之示意圖。如圖所示，本 實施例更包含一工件輸送裝置50，其包含二個工件輸送模組510，該些個工件輸送模組510分別位於電化學加工裝置10之前與後，以用於輸送帶狀工件40。再者，於本實施例更包含一遮罩佈設裝置60與一遮罩移除裝置61，遮罩佈設裝置60位於電化學加工裝置10之前，遮罩移除裝置61位於電化學加工裝置10之後。遮罩佈設裝置60用於佈設一遮罩層610於帶狀工件40，遮罩層610具有複數個鏤空部600，以露出帶狀工件40之表面，鏤空部600之圖形係對應於欲形成於帶狀工件40之圖形。遮罩佈設裝置60可以運用印刷或者曝光-顯影方式佈設遮罩層610於帶狀工件40，但並非限制必須以上述方式，其他可達成佈設遮罩層610之方式皆可。遮罩移除裝置61用於移除經電化學加工後之帶狀工件40的遮罩層610。

請一併參閱第七圖，其係為本發明之電化學加工方法之一實施例之流程圖。如圖所示，本實施例係說明本發明之電化學加工方法，其如步驟S1所示，佈設遮罩層610於帶狀工件40，之後如步驟S3所示，利用帶狀電極130對帶狀工件40進行電化學加工。接著，如步驟S5所示，移動帶狀電極130，並以機械力清潔帶狀電極130之表面，以除去附著於帶狀電極130之表面的附著物。之後，如步驟S7所示，移除帶狀工件40之遮罩層610。此外，於S5步驟中，移動帶狀電極130過程中，同時清潔帶狀電極130之未進行電化學加工之區段。上述之步驟S1與步驟S5並非必要步驟，亦可不需要佈設遮罩層610於帶狀工件40。

綜合上述，本發明之電化學加工系統與電化學加工方法可於進行電化學加工之過程中，移動帶狀電極且對帶狀電極進行清潔，可以不需要拆卸帶狀電極，也不需要停止進行電化學加工，如此可以減少維護電極所需的時間與工序，且可提高電化學加工之效能。

由上述可知，本發明確實已經達於突破性之結構，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上利用性與進步性，當符合專利法之規定，爰依法提出新型專利申請，懇請鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。

1 電化學加工系統

10 電化學加工裝置

110 電極傳送模組

111 旋轉件

113 驅動器

130 帶狀電極

150 承載座

151 座體

153 架體

30 清潔模組

320 驅動器

Claims (10)

1. 一種電化學加工系統，其包含一電化學加工裝置與一清潔模組，該電化學加工裝置包括一電極傳送模組，一帶狀電極設置於該電極傳送模組，該清潔模組對應於該帶狀電極之一側設置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電化學加工系統，其中該帶狀電極為一環帶狀電極。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電化學加工系統，其中該電極傳送模組包含一旋轉件，其對應於該帶狀電極之內側設置，並抵於該帶狀電極之內側，以及一驅動器連接該旋轉件，並驅使該旋轉件轉動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電化學加工系統，其中該清潔模組包含一輪刷，其對應於該帶狀電極之一側設置，以及一驅動器連接該輪刷，並驅使該輪刷轉動。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電化學加工系統，其中該電化學加工裝置更包含一導電件，其對應於該帶狀電極之內側設置，並抵於該帶狀電極之內側。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電化學加工系統，其中該電化學加工裝置更包含一定位模組，其對應於該帶狀電極設置，以及一電解液通道設置於該定位模組。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電化學加工系統，更包含一遮罩佈設裝置，其位於該電化學加工裝置之前，以及一遮罩移除裝置位於該電化學加工裝置之後。
8. 一種電化學加工方法，其包含利用帶狀電極進行電化學加工，以及移動該帶狀電極，並以機械力清潔該帶狀電極之表面。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電化學加工方法，其中於移動該帶狀電極過程中，清潔該帶狀電極之未進行電化學加工之區段。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電化學加工方法，更包含佈設遮罩層於帶狀工件，以進行該電化學加工，且於進行該電化學加工後移除該帶狀工件之該遮罩層。