CN102251268A - 电化学抛光中的支架抛光装置及抛光方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电化学抛光中的支架抛光装置及抛光方法，属于医用支架领域。其中，该支架抛光装置包括金属电极和设置在电解液中的阴极，还包括：连接部，用于将待抛光支架和所述金属电极连接以形成阳极；扩展部，包括两个金属管，分别设置在所述待抛光支架的两端，用于在电化学抛光过程中增加所述阳极的长度。本发明实施例能够有效改善支架抛光过程中造成的支架端部偏平的问题，提高支架整体抛光均匀性。本发明的技术方案可以应用在使用电化学方法抛光支架的系统中。

Description

电化学抛光中的支架抛光装置及抛光方法

技术领域

本发明涉及医用支架领域，特别涉及一种电化学抛光中的支架抛光装置及抛光方法。

背景技术

预计到2020年，因心血管疾病死亡人数将占全球死亡人数的50％，达到2500万人/年。而在心血管疾病治疗中，介入支架治疗是解决心血管狭窄、提高病人生存几率、提高病人生存质量和生存时间的有效方法。但是，影响支架与血液相容性的主要因素为支架的表面粗糙度。支架的粗糙度越大，暴露在血液中的面积越大，凝血的可能性越大。

支架抛光方法能够降低支架的粗糙度，目前通常采用的是电化学抛光方法。电化学抛光方法是在支架的抛光过程中，支架上导通电流作为电解过程阳极，在电解液中置放其它金属材料作为抛光阴极，抛光阴极一般处于电解槽的远端。在抛光过程中，利用电解液作为抛光离子载体，去除支架表面一层较为粗糙的金属层。相对于金属机械加工方法来说，电化学抛光更加均匀，材料表面也更加圆润。所以，电化学抛光过程是制作支架工艺过程中的重要组成部分之一。

现有技术在使用电化学抛光方法抛光支架的过程中，电解液中的电流分布情况如图1所示。在支架的中间部分，电流分布相对均匀。在支架的端部，电流由于要形成必要的回路而快速收缩，形成了尖端电流密度急剧升高的情况。而在电化学抛光过程中，金属离子离开金属基体的速率与抛光电流的大小、分布有着重要的关系：电流大，则材料被抛光速率也大。在如图1所示的支架抛光过程中，尽管使用了恒定的输入抛光电流，但由于端部电流集中效应使得支架端部电流密度高于其它位置，进而引起支架端部抛光速率快于支架中部的抛光速率的现象。另一方面，由于支架端部是曲率相对较小的位置，其成形过程就使得该位置有大于其它位置的成形应力。这部分应力在电流的作用下，会提前释放，进而加快支架端部的抛光溶解过程。因此，造成并加剧了支架端部“平头”现象的出现。而一旦出现“平头”，则会严重影响支架的使用安全性，所以正常生产中，将出现“平头”的支架作为废品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电化学抛光中的支架抛光装置及抛光方法，能够有效改善支架抛光过程中造成的支架端部偏平的问题，提高支架整体抛光均匀性。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种电化学抛光中的支架抛光装置，包括金属电极和设置在电解液中的阴极，还包括：

连接部，用于将待抛光支架和所述金属电极连接以形成阳极；

扩展部，包括两个金属管，分别设置在所述待抛光支架的两端，用于在电化学抛光过程中增加所述阳极的长度。

其中，所述连接部为一芯轴，且所述金属管、待抛光支架与所述金属电极均以所述芯轴为轴，同轴安装在所述芯轴上。

其中，所述装置还包括：

一用于盛放电解液的电解槽。

其中，所述装置还包括：

绝缘环，以所述芯轴为轴，安装在所述金属电极和所述金属管之间。

其中，所述装置还包括：

抛光海绵，与所述待抛光支架的外表面相接触。

其中，所述装置还包括：

悬臂，与所述连接部相连接，用于在电化学抛光过程中控制所述待抛光支架的外表面相对于所述抛光海绵旋转摩擦。

其中，所述金属管的长度为1mm-25mm，所述金属管与所述待抛光支架之间的距离为0.5mm-10mm。

其中，所述绝缘环的长度为1mm-50mm。

本发明实施例还提供了一种电化学抛光中的支架抛光方法，应用于对电解液中的作为阳极的待抛光支架进行抛光，所述待抛光支架与一金属电极连接形成阳极，包括：

对所述待抛光支架进行电解抛光，其中，在抛光过程中，利用预先设置在所述待抛光支架的两端的金属管，增加所述阳极的长度。

其中，所述金属管与所述待抛光支架之间隔有一段距离，且所述金属管与所述待抛光支架同轴安装在同一芯轴上。

其中，所述对所述抛光支架进行电解抛光包括：

将抛光海绵固定在基板上放入电解液中，使所述抛光海绵与水平方向的夹角为20°-80°；

将固定在所述芯轴上的金属电极与一悬臂相连接，控制所述悬臂上下移动，使所述待抛光支架沿着所述抛光海绵的倾角做相同角度的斜线运动，与所述抛光海绵进行旋转摩擦。

其中，所述对所述抛光支架进行电解抛光包括：

将固定在所述芯轴上的金属电极与一悬臂相连接，固定所述悬臂使所述待抛光支架浸入到电解液中；

将抛光海绵固定在基板上放入电解液中，使所述抛光海绵与水平方向的夹角为20°-80°，并控制所述抛光海绵沿着该夹角做往复运动，与所述抛光海绵进行旋转摩擦。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，在待抛光支架的两端放置金属管，使得在采用电化学方法进行抛光的过程中，阳极的实际长度得到了加长，均匀电流分布区域也相对增大，电流均匀的区域可以有效地覆盖整个待抛光支架，由此达到解决支架端部“平头”问题的目的，提高支架产品质量和成品率。

附图说明

图1为现有技术抛光过程中电流分布示意图；

图2为本发明实施例支架抛光装置的结构示意图；

图3为本发明实施例支架抛光装置的另一结构示意图；

图4为本发明实施例支架抛光方法的流程示意图；

图5为本发明实施例抛光过程中电流分布示意图；

图6为本发明实施例抛光运动机构示意图；

图7为本发明实施例单槽多支架抛光结构示意图；

图8为本发明实施例多槽多支架抛光结构示意图；

图9为利用现有技术对支架进行抛光的效果示意图；

图10为本发明实施例对支架进行抛光的效果示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中支架端部出现“平头”现象的问题，提供一种电化学抛光中的支架抛光装置及抛光方法，能够有效改善支架抛光过程中造成的支架端部偏平的问题，提高支架整体抛光均匀性。

本发明实施例提供了一种电化学抛光中的支架抛光装置，如图2所示，本实施例包括金属电极21和设置在电解液中的阴极，还包括：

连接部26，用于将待抛光支架和金属电极21连接以形成阳极；

扩展部22，包括两个金属管，分别设置在待抛光支架23的两端，用于在电化学抛光过程中增加阳极的长度，使待抛光支架23处于均匀电流分布区域下。

其中，连接部26为一芯轴，且金属管22、待抛光支架23与金属电极21均以芯轴26为轴，同轴安装在芯轴26上。

进一步地，该装置还包括：

一用于盛放电解液的电解槽。

进一步地，如图3所示，本实施例还可以包括：

绝缘环24，以芯轴26为轴，安装在金属电极21和金属管22之间，用于隔绝金属管22与金属电极21，避免金属管22与金属电极21接触产生电火花。

进一步地，如图3所示，本实施例还可以包括：

抛光海绵25，与待抛光支架23的外表面相接触。

进一步地，本实施例还可以包括：

悬臂，与连接部26相连接，用于在电化学抛光过程中控制待抛光支架23的外表面相对于抛光海绵25旋转摩擦。

其中，金属管22的长度可以为1mm-25mm，金属管22与待抛光支架23之间的距离可以为0.5mm-10mm。

进一步地，绝缘环24的长度可以为1mm-50mm。

本实施例的支架抛光装置，在待抛光支架的两端放置金属管，使得在采用电化学方法进行抛光的过程中，阳极的实际长度得到了加长，均匀电流分布区域也相对增大，电流均匀的区域可以有效地覆盖整个待抛光支架，由此达到解决支架端部“平头”问题的目的，提高支架产品质量和成品率。并且在金属管和金属电极之间设置绝缘环，能够有效地避免接触电火花现象和接触摩擦现象。

本发明实施例还提供了一种电化学抛光中的支架抛光方法，应用于对电解液中的作为阳极的待抛光支架进行抛光，如图4所示，本实施例包括：

对待抛光支架进行电解抛光，其中，在抛光过程中，利用预先设置在待抛光支架的两端的金属管，增加阳极的长度。

下面对本实施例的支架抛光方法进行进一步介绍，如图4所示，本实施例包括：

步骤401：将金属电极、金属管以及待抛光支架固定在同一芯轴上，使金属管分别位于待抛光支架的两端；

依次将金属电极、金属管、待抛光支架、金属管、金属电极固定在同一芯轴上，金属电极与金属管之间隔有一段距离，金属管与待抛光支架之间隔有一段距离，还可以将绝缘环固定在金属电极与金属管之间；

步骤402：将金属管以及待抛光支架放入电解液中；

步骤403：通电金属电极，使电流通过芯轴导入金属管和待抛光支架，对抛光支架进行电化学抛光。

金属管和待抛光支架作为电解过程中的阳极，利用电解液作为抛光离子载体，去除支架表面一层较为粗糙的金属层。

本实施例可以将抛光海绵固定在基板上放入电解液中，使抛光海绵与水平方向的夹角为20°-80°，将金属电极与一悬臂相连接，控制悬臂上下移动，使待抛光支架沿着抛光海绵的倾角做相同角度的斜线运动，与抛光海绵进行旋转摩擦，这样可以对待抛光支架进行旋转抛光，提高支架抛光的均匀度。

本实施例的支架抛光方法，在待抛光支架的两端放置金属管，使得在采用电化学方法进行抛光的过程中，阳极的实际长度得到了加长，均匀电流分布区域也相对增大，电流均匀的区域可以有效地覆盖整个待抛光支架，由此达到解决支架端部“平头”问题的目的，提高支架产品质量和成品率。本实施例还可以在金属管和金属电极之间设置绝缘环，能够有效地避免接触电火花现象和接触摩擦现象。

下面对本实施例的支架抛光装置和支架抛光方法进行进一步介绍。

如图3所示，本实施例在待抛光支架23的两端分别放置两个金属管22，该金属管22与待抛光支架直径可以相同，金属管22可以是与支架23本身相同的钴铬合金金属材料，也可以是比钴铬合金活动性更好的金属如：镁及镁合金材料等，但要避免该金属材料对支架23造成污染。该金属管22的长度可以为1mm～25mm，为了防止金属管22与支架23在抛光过程中产生摩擦，金属管22与支架23之间应该相隔一定的距离，间距大小可以为0.5mm～10mm。当在支架23两端放置了金属管22后，抛光过程中阳极的实际长度得到了加长，如图5所示，均匀电流分布区域也相对增大，电流集中的部分则出现在金属管22的端部，电流均匀的区域可以有效地覆盖整个待抛光支架23，由此可以解决支架23端部出现“平头”的问题。

抛光过程中，电流通过金属电极21导入到金属管22和支架23，金属管22若与金属电极21有接触，就会产生接触电火花，金属管22若与支架23接触，在产生接触电火花的同时会发生碰撞摩擦，进而降低支架23的抛光质量，因此，在金属电极21与金属管22之间，放置绝缘环24，长度控制在1mm～50mm之间；同时把金属管22固定在绝缘环24的端部。绝缘环24与金属电极21也进行固定处理。与此同时，在支架23的外表面放置抛光海绵25，其作用在于除固定支架23的位置外，还能够在抛光过程中为支架23提供旋转摩擦，从而实现支架的旋转抛光，达到支架整体抛光均匀的效果，可以通过一芯轴26将上述结构串联起来，实现同轴。

在抛光过程中还要根据待抛光支架23的长度选用不同的抛光工作电流，抛光工作电流的大小控制在50mA～80A之间，抛光时间则根据抛光电流的大小、支架长度等因素控制在5s～1200s之间。通过上述方法就能有效的避免接触电火花现象和接触摩擦现象，降低支架端部“平头”现象，提高支架产品质量和成品率。

为了进一步提高支架的抛光质量，改善支架整体抛光不均匀的现象需要使用到旋转抛光方式，如图6所示，将支架23、绝缘环24和金属管22同时固定在芯轴26上，将芯轴26与金属电极21相连，并将金属电极21与悬臂28连接起来，悬臂28可以进行垂直方向的上、下移动，抛光海绵25固定在基板27上，根据不同支架的长度需要选定不同的抛光海绵和基板的宽度。本实施例中，抛光海绵的宽度可以为5mm～90mm，基板的宽度可以为10mm～150mm。将固定好的抛光海绵25和基板27以与水平方向夹角为20°-80°的角度放置在电解液中，同时将该结构放置在支架23上下移动的路径上，当支架23接触到抛光海绵25后，会沿着抛光海绵25的倾角作相同角度的斜线运动。此时，支架整体已完全浸入到抛光电解液中，悬臂28的运动距离以支架23接触抛光海绵25的上边缘为上限，下限可根据需要进行调节，下限与上限的差值控制在5mm～400mm之间。此后，可以通过悬臂28的上、下往复运动，借助抛光海绵的轻微摩擦，实现支架的选择抛光。悬臂运动速率可以控制在2mm/s～300mm/s之间。另外，在抛光过程中也可以固定悬臂28，而让抛光海绵25和基板27组成的结构沿着与水平方向夹角为20°-80°的角度做往复运动，运动距离与悬臂运动距离一致，同样能够实现支架的旋转抛光，提高支架抛光的均匀度。

为了提高电化学抛光过程中阴极离子的吸附能力，需要根据抛光电流的大小、支架长度、总抛光时间等因素的变化提供一个可间断的、周期性的可控抛光电流。通常，该抛光电流频率的变化范围为0.2s～20s之间。另外，为了保证支架抛光效果，提高电解液的稳定工作能力，还可以在电解液中置放恒温用水浴水箱，该水浴水箱可以将电解液的工作温度稳定在35deg～85deg之间，温度的选择可以根据实际工作电流等情况调节。

为了提高支架抛光的生产效率，如图7所示，本实施例可以在抛光电解槽29中同时置放至少2组支架抛光装置，即在一个电解槽中放置了至少2根待抛光支架。另外，如图8所示，本实施例还可以在一个抛光机组210中放置至少2个电解槽29。这样，在固定好支架并调整好抛光机组工作参数后，可以同时进行至少A×B个支架的抛光，其中A代表一个抛光电解槽中放置的支架数，B代表一台抛光机组中的抛光槽数，从而提高了抛光支架的生产效率，并使同批抛光支架的抛光质量保持一致。

下面结合具体的实施例说明本发明支架抛光装置和支架抛光方法的抛光效果：

实施例1

选用支架23长度为35mm，金属管22长度为12mm，绝缘环24的长度为10mm，使用抛光电流10A，抛光运动速率5mm/s，抛光时间50s，抛光频率80Hz，抛光温度65deg。

使用现有技术中的支架抛光结构对该支架进行抛光，效果图如9所示，使用本实施例提供的支架抛光装置对该支架进行抛光，效果图如图10所示，可以看出，使用现有技术对支架进行抛光，产生强烈“平头”现象，其“平头”段的长度达到了116um，在出现“平头”缺陷的同时，使得支架在该位置的梁宽也变细，支架的支撑能力变差。使用本发明的支架抛光装置在相同处理条件下，“平头”现象被有效地改善了，端部位置的均匀性也得到进一步提高。

实施例2

选用支架23长度为15mm，金属管22长度为20mm，绝缘环24的长度为15mm，使用抛光电流12A，抛光运动速率10mm/s，抛光时间30s，抛光频率100Hz，抛光温度70deg。

分别使用现有技术中的支架抛光结构以及本实施例提供的支架抛光装置对该支架进行抛光，可以看出，使用本发明的支架抛光装置在相同处理条件下，支架整体均匀性得到进一步提高。

所述方法实施例是与所述装置实施例相对应的，在方法实施例中未详细描述的部分参照装置实施例中相关部分的描述即可，在装置实施例中未详细描述的部分参照方法实施例中相关部分的描述即可。

在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种电化学抛光中的支架抛光装置，包括金属电极和设置在电解液中的阴极，其特征在于，还包括：

连接部，用于将待抛光支架和所述金属电极连接以形成阳极；

扩展部，包括两个金属管，分别设置在所述待抛光支架的两端，用于在电化学抛光过程中增加所述阳极的长度。

2.根据权利要求1所述的支架抛光装置，其特征在于，

所述连接部为一芯轴，且所述金属管、待抛光支架与所述金属电极均以所述芯轴为轴，同轴安装在所述芯轴上。

3.根据权利要求1所述的支架抛光装置，其特征在于，所述装置还包括：

一用于盛放电解液的电解槽。

4.根据权利要求1所述的支架抛光装置，其特征在于，所述装置还包括：

绝缘环，以所述芯轴为轴，安装在所述金属电极和所述金属管之间。

5.根据权利要求1所述的支架抛光装置，其特征在于，所述装置还包括：

抛光海绵，与所述待抛光支架的外表面相接触。

6.根据权利要求5所述的支架抛光装置，其特征在于，所述装置还包括：

悬臂，与所述连接部相连接，用于在电化学抛光过程中控制所述待抛光支架的外表面相对于所述抛光海绵旋转摩擦。

7.根据权利要求1所述的支架抛光装置，其特征在于，所述金属管的长度为1mm-25mm，所述金属管与所述待抛光支架之间的距离为0.5mm-10mm。

8.根据权利要求4所述的支架抛光装置，其特征在于，所述绝缘环的长度为1mm-50mm。

9.一种电化学抛光中的支架抛光方法，应用于对电解液中的作为阳极的待抛光支架进行抛光，所述待抛光支架与一金属电极连接形成阳极，特征在于，包括：

对所述待抛光支架进行电解抛光，其中，在抛光过程中，利用预先设置在所述待抛光支架的两端的金属管，增加所述阳极的长度。

10.根据权利要求9所述的支架抛光方法，其特征在于，所述金属管与所述待抛光支架之间隔有一段距离，且所述金属管与所述待抛光支架同轴安装在同一芯轴上。

11.根据权利要求9或10所述的支架抛光方法，其特征在于，所述对所述抛光支架进行电解抛光包括：

将抛光海绵固定在基板上放入电解液中，使所述抛光海绵与水平方向的夹角为20°-80°；

将固定在所述芯轴上的金属电极与一悬臂相连接，控制所述悬臂上下移动，使所述待抛光支架沿着所述抛光海绵的倾角做相同角度的斜线运动，与所述抛光海绵进行旋转摩擦。

12.根据权利要求9或10所述的支架抛光方法，其特征在于，所述对所述抛光支架进行电解抛光包括：

将固定在所述芯轴上的金属电极与一悬臂相连接，固定所述悬臂使所述待抛光支架浸入到电解液中；

将抛光海绵固定在基板上放入电解液中，使所述抛光海绵与水平方向的夹角为20°-80°，并控制所述抛光海绵沿着该夹角做往复运动，与所述抛光海绵进行旋转摩擦。

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