2。1 电沉积的基本理论 3

2。2 电沉积的基本过程 3

2。3 电沉积机构的整体结构设计 4

2。4 本章小结 10

第三章 微粒射流电沉积的实验过程 12

3。1 电镀液的制备 12

3。2 数控程序的编写 12

3。3 实验过程 16

3。4 结果分析 18

3。5 本章小结 20

第四章 仿真的实现过程 21

4。1 有限元数值模拟技术和有限元方法概述 21

4。2 实验部分软件简介 21

4。3 流体力学基本理论概述 25

4。4 方形喷嘴的流场分析 26

4。5 方形喷嘴的电场分析 33

4。6 本章小结 36

第五章 总结和展望 38

5。1 实验总结 38

5。2 实验展望 38

5。3 本章小结 39

参考文献 40

致 谢 42

第一章 绪论

1。1 选题背景意义

在目前制造业规模不停扩大的情况下，高耗能的能源密集型产业已经成为我 国制造业的重要组成部分。中国作为世界上最大的重工业国家之一，不可避免地 面临着资源短缺、 环境污染等重大棘手问题。为了实现节能减排；为了维护地 球环境；为了社会经济的可持续发展，高能耗的制造业迫切需要一款低能耗。高 效率的加工技术。

喷射电沉积技术作为一款低能耗、高效率的加工技术，应运而生。它通过特 殊的手段可以：

⑴实现新零件的快速加工。根据设计图纸，使用数控设备高精度控制，快速 喷涂、制造零件，实现指哪打哪；

⑵实现废旧零件的快速修复。直接对废旧的工件的磨损处进行喷涂，使零件 恢复到原有的尺寸精度和强度，从而达到废旧资源的重复使用，很大程度上降低 了工厂的生产成本。

所有喷射电沉积的制造和修复零件的工作，都是通过喷嘴来完成，故而喷嘴 已经成为喷射电沉积设计之中的重中之重。本文即是使用有限元仿真软件对喷嘴 内部流场和电场进行定性分析，为喷嘴的改进和更新换代提供理论支撑和技术支 持。

1。2 研究现状

1。3 主要研究内容

1。3。1 完成实验内容

分布探究各个试验参数对实验结果的影响

① 电流强度对涂层表面的影响；

② 电镀液喷射流速对涂层表面的影响；

③ 数控平台扫描速度对涂层表面的影响；

④ 数控平台扫描层数对涂层表面的影响。

1。3。2 仿真

① 通过计算机操作，在老师的指导下完成 COMSOL 对于微粒射流电沉积喷嘴 内部流场和电场的仿真模拟，寻找、确定合适的仿真参数；

② 将仿真操作得到的结果与同组同学实际加工后得到的结果进行对比；

③ 判断仿真结果的正确性。

1。3。3 总结

对整个实验和仿真过程要形成自己的理解，写成总结报告。