CN101202147A - 磁场电刷镀的附加磁场装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电刷镀装置技术领域，具体地说是一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征在于：上铁氧体与下铁氧体等距离平行，上铁氧体与下铁氧体之间左侧处连接一块垂直的铁氧体，构成U型磁通路框架，上铁氧体下部右端固定连接上永磁体，下铁氧体上部右端连接下永磁体，上、下永磁体之间形成N、S极，上、下永磁体之间的高度为磁隙高度，刷笔位于上、下永磁体之间，刷笔上部连接供液装置，刷笔一端连接电源，刷笔与下永磁体之间为工件，工件一端连接电源。与现有技术相比，本发明结构简单，安装灵活，提高了磁性电刷镀的速度，且刷镀质量高。
Description
[技术领域]
本发明涉及电刷镀装置技术领域，具体地说是一种磁场电刷镀的附加磁场装置。
[技术背景]
电刷镀是一种从电镀，也即槽镀发展起来的，利用电化学原理在导电工件进行金属离子沉积形成镀层的新技术，是五种基本金属维修技术：焊接、喷涂、电镀、电刷镀、粘接之一，主要用于机械零部件表面的修复、强化防腐、需特殊功能改性等，由于电刷镀具有成本低，设备简单，工艺灵活，操作简便，低污染等特点，电刷镀的应用随着其技术的优越性被越来越多的行业所重视，并在实践应用中得到证明，纳米电刷镀、复合电刷镀、脉冲电刷镀、磁场电刷镀等电刷镀技术也随着应用的需求而发展起来，其中磁场电刷镀具有刷镀速度快，镀层质量高的优点。
[发明内容]
本发明的目的是克服现在技术的不足，在电刷镀设备中附加磁场装置，以提高磁场电刷镀刷镀速度及其刷镀质量。
为实现上述目的，设计一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征在于：上铁氧体(1)与下铁氧体(1’)等距离平行，上铁氧体(1)与下铁氧体(1’)之间左侧处连接一块垂直的铁氧体(6)，构成U型磁通路框架，上铁氧体(1)下部右端固定连接上永磁体(2)，下铁氧体(1’)上部右端连接下永磁体(2’)，上、下永磁体之间形成N、S极，上、下永磁体之间的高度为磁隙高度，刷笔(3)位于上、下永磁体之间，刷笔(3)上部连接供液装置(4)，刷笔(3)一端连接电源(5)，刷笔(3)与下永磁体(2’)之间为工件(7)，工件(7)一端连接电源(5)。所述的铁氧体采用软磁材料，如钕铁硼。所述的磁隙中磁感应强度为4500gauss～1500gauss。所述永磁体和铁氧体的长宽高尺寸的技术要求为：永磁体宽度≥最大工件有效刷镀长度的1.2倍；铁氧体宽度＝永磁体的宽度；永磁体长度≥最大工件有效刷镀宽度的1.2倍；铁氧体长度≥永磁体长度的2倍；磁隙高度≥最厚工件厚度与刷笔高度总和的2.2倍。
与现有技术相比，本发明结构简单，安装灵活，提高了磁场电刷镀的速度，且刷镀质量高。
[附图说明]
图1是本发明的结构示意图。
图2中(a)、(b)是本发明中永磁体和铁氧体的长、宽、高尺寸之间的相互关系示意图。
指定图1为摘要附图。
参见图1，1为上铁氧体；1’为下铁氧体；2为上永磁体；2’为下永磁体；3为刷笔；4为供液装置；5为电源；6为垂直的铁氧体；7为工件。
[具体实施方式]
下面结合实例对本发明作进一步说明，这种工艺技术对本专业的人来说还是是比较清楚的。
上铁氧体1与下铁氧体大小一致，且上铁氧体1与下铁氧体1’等距离平行，上铁氧体1与下铁氧体1’之间靠近左侧处固定连接一块垂直的铁氧体6，构成U型磁通路框架，铁氧体采用软磁材料Fe3O4，并结合永磁材料钕铁硼作为永磁体形成磁场源组装成磁场装置，即上铁氧体1下平面右端固定连接上永磁体2，下铁氧体1’上平面右端固定连接下永磁体2’，使钕铁硼永磁体置于U型框架内表面靠开口端的位置，上、下两块钕铁硼永磁体大小一致，且两块钕铁硼永磁体之间的关系为N、S极相对应，参见图1。
整个磁场装置的相互尺寸关系为：磁场源和磁路框架的尺寸要根据刷镀工件7的尺寸，所用刷笔3的尺寸，电刷镀液供液装置4末端占用空间的大小，刷笔3和供液装置4末端运动空间的尺寸要求而确定；磁隙，即两块钕铁硼之间的空隙，高度主要有由刷笔3尺寸决定；磁场水平尺寸主要有刷镀工件7的尺寸决定，具体来说，永磁体和铁氧体的长宽高尺寸之间的相互关系为：永磁体宽度≥最大工件有效刷镀长度的1.2倍；铁氧体宽度＝永磁体的宽度；永磁体长度≥最大工件有效刷镀宽度的1.2倍；铁氧体长度≥永磁体长度的2倍；磁隙高度≥最厚工件厚度与刷笔高度总和的2.2倍，其中上、下铁氧体的长度即为磁路长度，参见图2。
该磁场装置能够放置于电刷镀设备的腔体中，且不影响正常电刷镀过程的实现，该装置所形成的磁场能够涵盖刷笔，工件和供液系统的一部分，而且保证较高的磁感应强度，除此以外，该磁场装置还具有磁感应强度和装置位置可以调整的特点，磁感应强度的大小通过调节刷镀工件7与磁场源之间的位置关系而调整，磁隙中磁感应强度变化范围为4500gauss到1500gauss。
刷镀时，磁场电刷镀的刷镀方向与磁力性方向呈平行关系，所用的电刷镀液可以是普通的电刷镀液，也可以是添加了各种有机、无机粒子的复合电刷镀液，这些有机、无机粒子的粒度可以是纳米的，也可以是微米的。
磁场电刷镀工艺与普通电刷镀工艺一致，工艺流程一般为：电净→清洗→活化→清洗→活化→清洗→无电擦拭→预镀→刷镀→镀后处理。
与其他条件完全相同的普通电刷镀相比，附加了磁场装置后，可以明显提高刷镀层的厚度，大约增加一倍，明显减少镀层表面的空隙，提高了镀层表面的平整度。
刷镀时，磁感应强度的大小可以通过调节刷镀工件7与磁场源之间的位置关系而调整，磁场的影响随着磁感应强度的升高而增加。
例1
采用普通电刷镀设备，加装磁场装置后，在A3钢表面刷镀快速镍镀层，工件表面磁感应强度为4000guass，工艺流程为1#电净→蒸馏水冲洗→2#活化液活化→蒸馏水冲洗→3#活化液活化→蒸馏水冲洗→无电擦拭→预镀层→刷镀镀层→镀后处理，刷镀时间和速度等参数一致的条件下，与无磁场刷镀结果相比，镀层厚度增加一倍，镀层表面空隙显著减少，平整度明显提高。
例2
采用普通电刷镀设备，加装磁场装置后，在A3钢表面刷镀快速镍复合纳米氧化锆镀层，工件表面磁感应强度为4000guass，工艺流程为1#电净→蒸馏水冲洗→2#活化液活化→蒸馏水冲洗→3#活化液活化→蒸馏水冲洗→无电擦拭→预镀层→刷镀镀层→镀后处理，刷镀时间和速度等参数一致的条件下，与未附加磁场装置的刷镀结果相比，镀层厚度增加接近一倍，镀层表面空隙显著减少，平整度明显提高。
例3
采用普通电刷镀设备，加装磁场装置后，在A3钢表面刷镀快速镍镀层，工件表面磁感应强度为2300guass，工艺流程为1#电净→蒸馏水冲洗→2#活化液活化→蒸馏水冲洗→3#活化液活化→蒸馏水冲洗→无电擦拭→预镀层→刷镀镀层→镀后处理，刷镀时间和速度等参数一致的条件下，与未附加磁场装置的刷镀结果相比，镀层厚度明显增加，镀层表面空隙减少，平整度提高。
例4
采用普通电刷镀设备，加装磁场装置后，在A3钢表面刷镀Ni-W-P/PTFE复合镀层，工件表面磁感应强度为4000Guass，工艺流程为1#电净→蒸馏水冲洗→2#活化液活化→蒸馏水冲洗→3#活化液活化→蒸馏水冲洗→无电擦拭→预镀层→刷镀镀层→镀后处理，刷镀时间和速度等参数一致的条件下，与未附加磁场装置的刷镀结果相比，镀层厚度增加接近一倍。
Claims (4)
1.一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征在于：上铁氧体(1)与下铁氧体(1’)等距离平行，上铁氧体(1)与下铁氧体(1’)之间左侧处连接一块垂直的铁氧体(6)，构成U型磁通路框架，上铁氧体(1)下部右端固定连接上永磁体(2)，下铁氧体(1’)上部右端连接下永磁体(2’)，上、下永磁体之间形成N、S极，上、下永磁体之间的高度为磁隙高度，刷笔(3)位于上、下永磁体之间，刷笔(3)上部连接供液装置(4)，刷笔(3)一端连接电源(5)，刷笔(3)与下永磁体(2’)之间为工件(7)，工件(7)一端连接电源(5)。
2.如权利要求1所述的一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征在于：所述的铁氧体采用软磁材料，如钕铁硼。
3.如权利要求1所述的一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征在于：所述的磁隙中磁感应强度为4500gauss～1500gauss。
4.如权利要求1所述的一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征在于所述永磁体和铁氧体的长宽高尺寸的技术要求为：永磁体宽度≥最大工件有效刷镀长度的1.2倍；铁氧体宽度＝永磁体的宽度；永磁体长度≥最大工件有效刷镀宽度的1.2倍；铁氧体长度≥永磁体长度的2倍；磁隙高度≥最厚工件厚度与刷笔高度总和的2.2倍。
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