CN100414002C - 高速电喷镀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械装置技术领域，具体地说是一种高速电喷镀装置，包括镀液循环系统、机械传动系统、微机电路控制系统及控制台。本发明同现有技术相比，结构新颖，高速电喷镀时，一定流量和压力的电解液从阳极喷嘴高速喷射到阴极工件表面，不仅对镀层进行了机械活化，同时还有效地减少了附面层和扩散层的厚度，加快了溶液的搅拌速度，能有效地提高极限电流密度，从而提高了沉积速度；同时，具有选择性、快速、低成本和不需要罩具等优点。

Description

高速电喷镀装置
[技术领域]
本发明涉及机械装置技术领域，具体地说是一种高速电喷镀装置。
[背景技术]
随着现代化工业和科技的发展，机械零件经常在复杂和苛刻的条件下工作，大量零件设备因磨损和断裂而报废。为了提高零件的可靠性，延长它们的使用寿命，防止它们在高速、高温、重载和腐蚀介质等工作条件下因表面局部损坏而报废，世界各国部在研究和应用各种提高零件表面性能的表面技术，如表面化学热处理、表面形变强化处理、气相沉积、热喷涂、高能束热源表面处理以及表面镀层如电镀、化学镀和电刷镀等，这些表面技术的应用，不仅提高零件的耐磨性和减摩性，还能赋予零件耐高温、耐腐蚀等特殊的功能。
电镀技术是表面工程的重要组成部分，利用该技术制备的镀层不同于基体金属，具有防护性、装饰性及其他性能等多样性的功能，使得电镀在国民经济的各个生产领域得到越来越广泛的应用。但是，常规电镀和槽镀也有不可避免的缺陷，如设备复杂，常需要较大的镀槽设备，不宜携带和运输；对不能解体的机件无能为力；在对局部表面进行修复、涂饰、加工时，必须将整个表面浸入镀液中，造成不必要的浪费；沉积速度不够快。所以，在对材料的局部表面改性时，使用常规电镀产生的效果不是很理想。
目前，以电刷镀为代表的局部高速电沉积复合镀层已经被较深入的研究，但其真正被应用于生产实践的尚不广泛，原因在于用电刷镀获得的复合镀层的某些性能，如镀层中的微粒含量等不能让人满意。由于其技术与工艺的局限性，至今难以取得令人满意的复合镀层。
国内外最新研究表明，流体动力学因素、微粒在电极上的附着力及镀层金属的沉积速度都会对复合电沉积产生重大影响。高速电喷镀作为一种新型的工艺技术，具有广阔的应用发展前景。
[发明内容]
本发明的目的是克服现有技术的不足，整合出一种集高速喷射、镀液温度的可控、镀液有效循环利用、沉积室的设计以及喷嘴对机械零部件表面均匀喷镀多种功能而设计的一种高速电喷镀装置。
为实现上述目的，设计一种高速电喷镀装置，包括镀液循环系统、机械传动系统、微机电路控制系统及控制台，其特征在于：喷嘴(7)的喷头端插入沉积室(24)内，喷嘴(7)的另一端连接不锈钢镀液管道(10)的一端，不锈钢镀液管道(10)再依次连接流量计(14)、不锈钢镀液管道(25)、过滤阀(22)的一端，过滤阀(22)的另一端连接调节阀(34)的一端，调节阀(34)的另一端分别连接磁力泵(18)的一端及不锈钢管道(23)的一端，不锈钢管道(23)的另一端插入镀液槽(21)内，镀液槽(21)外部套有加热环(26)，控温仪表(15)的一端连接热电偶(16)的一端，热电偶(16)的探头端插入镀液槽(21)内，沉积室(24)底部安装管道(20)通入镀液槽(21)内，镀液槽底部的管道(27)依次连接储液槽(17)和磁力泵(18)的另一端，多向转换支架(8)的一端固定在不锈钢镀液管道(10)外部，多向转换支架(8)的另一端连接滑块(28)的顶部，丝杠(9)穿过滑块(28)内管，丝杠(9)一端连接连轴器(29)的一端，连轴器(29)的另一端连接步进电机(13)的一端，步进电机(13)的另一端连接驱动器(4)的一端，控制台(1)内置的控制器(2)分别连接驱动器(4)的另一端、键盘(6)、显示器(5)及丝杠两端内置的触电开关(11)和触电开关(12)，控制器(2)内连接控制电路(3)；微机电路控制驱动器工作，驱动器带动电机运转，电机运转后，连轴器或皮带使丝杆转动，丝杆推动喷头运动，喷嘴实现高速喷镀。所述的喷嘴材料采用纯镍材料制成，喷嘴口外设有丙烯酸树脂皮管。所述的沉积室是将不锈钢支架(30)和(31)分别固定在镀液槽顶部两侧，用不锈钢的螺母(32)将工件(19)的一端固定在不锈钢支架(30)上，不锈钢的螺母(33)将工件(19)的另一端固定在不锈钢支架(31)上，在底部落水口处的不锈钢板上开了一个敞口槽(35)。所述的喷头运动采用直线往复运动或上下运动。
本发明同现有技术相比，结构新颖，高速电喷镀时，一定流量和压力的电解液从阳极喷嘴高速喷射到阴极工件表面，不仅对镀层进行了机械活化，同时还有效地减少了附面层和扩散层的厚度，加快了溶液的搅拌速度，能有效地提高极限电流密度，从而提高了沉积速度；同时，具有选择性、快速、低成本和不需要罩具等优点。
[附图说明]
图1是本发明的产品结构示意图。
图2是本发明的沉积室的示意图。
图3是本发明的沉积室的俯视图。
指定图1为摘要附图。
参见图1，1为控制台；2为控制器；3为控制电路；4为驱动器；5为显示器；6为键盘；7为喷嘴；8为多向转换支架；9为丝杠；10为不锈钢镀液管道；11为触电开关；12为触电开关；13为步进电机；14为流量计；15为控温仪表；16为热电偶；17为储液槽；18为磁力泵；19为工件；20为管道；21为镀液槽；22为过滤阀；23为不锈钢管道；24为沉积室；25为不锈钢镀液管道；26为加热环；27为镀液槽底部的管道；28为滑块；29为连轴器；30为不锈钢支架；31为不锈钢支架；32为不锈钢的螺母；33为不锈钢的螺母：34为调节阀：35为敞口槽。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作进一步的说明，本发明对本技术领域的人来说还是比较清楚的。
实施例：
高速电喷镀装置中由于磁力泵禁止在缺液情况下工作，所以磁力泵设计在控制台的底部，同时为了在操作高度上便于人员操作以及保证喷嘴运行的稳定性，故喷射室采用了下沉式设计，即为沉积室，而且装置中所有连接部分都采用不锈钢铆接。工作时，通过磁力泵运转，使镀液在储液槽、镀液槽及不锈钢管道中高速循环流动，而且由不锈钢管道中安装的流量计控制镀液的流量，并由安装的过滤阀过滤掉其中的杂质，实现镀液的高速喷射及循环利用。且通过安装的调节阀，保证在整个循环装置的最低点流进储液槽，保证镀液的有效性，及有利于镀液的储存及整个装置的清洁。另外通过控温仪表连接热电偶以及套在镀液槽外面的加热环来控制镀液的温度，使之达到最佳喷镀温度，喷镀时，由键盘输入操作指令，发送信号至控制台的控制电路中，再由控制电路发出指令控制驱动器工作，同时由显示器显示相关操作内容，驱动器再带动步进电机运转，步进电机运转后，连轴器或皮带使丝杆转动，丝杆运动促使滑块移动，再通过多向转换支架带动喷嘴运动，将镀液均匀的喷在沉积室内由不锈钢支架和螺母固定的工件上，余下的镀液则通过沉积底部落水口处不锈钢板上的敞口槽连接的不锈钢管道流入镀液槽内，这样设计使水流不会淤积在镀液槽底部，保证组装部件的抗腐蚀性及安全性，以能实现镀液的循环利用。

Claims (4)

1. 一种高速电喷镀装置，包括镀液循环系统、机械传动系统、微机电路控制系统及控制台，其特征在于：
(a)、喷嘴(7)的喷头端插入沉积室(24)内，喷嘴(7)的另一端连接不锈钢镀液管道(10)的一端，不锈钢镀液管道(10)再依次连接流量计(14)、不锈钢镀液管道(25)、过滤阀(22)的一端，过滤阀(22)的另一端连接调节阀(34)的一端，调节阀(34)的另一端分别连接磁力泵(18)的一端及不锈钢管道(23)的一端，不锈钢管道(23)的另一端插入镀液槽(21)内，镀液槽(21)外部套有加热环(26)，控温仪表(15)的一端连接热电偶(16)的一端，热电偶(16)的探头端插入镀液槽(21)内，沉积室(24)底部安装管道(20)通入镀液槽(21)内，镀液槽底部的管道(27)依次连接储液槽(17)和磁力泵(18)的另一端，多向转换支架(8)的一端固定在不锈钢镀液管道(10)外部，多向转换支架(8)的另一端连接滑块(28)的顶部，丝杠(9)穿过滑块(28)内管，丝杠(9)一端连接连轴器(29)的一端，连轴器(29)的另一端连接步进电机(13)的一端，步进电机(13)的另一端连接驱动器(4)的一端，控制台(1)内置的控制器(2)分别连接驱动器(4)的另一端、键盘(6)、显示器(5)及丝杠两端内置的触电开关(11)和触电开关(12)，控制器(2)内连接控制电路(3)；
(b)、微机电路控制驱动器工作，驱动器带动电机运转，电机运转后，连轴器或皮带使丝杆转动，丝杆推动喷头运动，喷嘴实现高速喷镀。
2. 如权利要求1所述的一种高速电喷镀装置，其特征在于：所述的喷嘴材料采用纯镍材料制成，喷嘴口外设有丙烯酸树脂皮管。
3. 如权利要求1所述的一种高速电喷镀装置，其特征在于：所述的沉积室是将不锈钢支架(30)和(31)分别固定在镀液槽顶部两侧，用不锈钢的螺母(32)将工件(19)的一端固定在不锈钢支架(30)上，不锈钢的螺母(33)将工件(19)的另一端固定在不锈钢支架(31)上，在底部落水口处的不锈钢板上开了一个敞口槽(35)。
4. 如权利要求1所述的一种高速电喷镀装置，其特征在于：所述的喷头运动采用直线往复运动或上下运动。
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