CN103834975B - 一种电镀用玻璃钢阳极箱体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电镀用玻璃钢阳极箱体，包括环氧乙烯基饱和树脂、固化剂、促进剂，其特征在于：所述的环氧乙烯基饱和树脂选用酚醛环氧乙烯基饱和树脂；所述的固化剂为过氧化甲乙酮，加入量为以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计2～3％；所述的促进剂为环烷酸钴液，加入量为以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计1～2％；该阳极箱体，还可包括以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计10～30％的玻璃鳞片。本发明还提供该玻璃钢阳极箱体的制造方法。本发明提供的阳极箱体具有耐蚀性能更好，减少箱体的收缩率，提高组织致密性，进一步提高了机械强度和刚度，整体强度好和刚度好，尺寸精度高，长期尺寸稳定。

Description

一种电镀用玻璃钢阳极箱体及其制造方法

技术领域

本发明属于属于冷轧带钢生产专用装备领域，具体涉及一种电镀用玻璃钢阳极箱体及其制造方法。

背景技术

在冷轧带钢实际生产中，冷轧薄带钢表面连续电镀金属的机组常常涉及到电镀槽型的选用问题。目前主要采用两种镀槽槽型：水平式和垂直式。其中，垂直式镀槽的电路设计中，带钢为阴极，而阳极则安装于一种专用设备上，称为阳极箱体。在立式镀槽中，阳极箱体是成对使用，带钢做为阴极，与带钢两侧的阳极板构成电镀区，带钢两个表面对应阳极箱体。阳极箱体包括进液管，镀液出液口，镀液溢流口，加强筋板，多层多孔板，预埋在阳极箱体两侧的不锈钢结构件和连接导电铜排。

在电镀锌工艺中，对阳极箱体的技术要求比较高，因为（1）所使用的电镀液为酸性介质，其温度为50～80℃，pH为1～2，介质具有强腐蚀性，因而阳极箱体的本体不能采用普通金属材料如不锈钢，而通常采用高分子材料，如玻璃钢。玻璃钢的选材和制作工艺要考虑所制成的玻璃钢阳极箱体具有足够好的耐腐蚀性能；（2）在电镀作业时，电镀液由输送泵输入到阳极箱体内腔的底部，并从阳极箱体内腔的顶部输出，进入到电镀区的上部。这种电镀工艺需要镀液自阳极箱体的顶部流出时，呈“自由落体”状态，因此，电镀液的压力需要在到达阳极箱体顶部时衰减到大气压左右。为此，阳极箱体腔体内部设计了多层多孔的阻尼板，这种结构设计所带来的后果是阳极箱体本体结构复杂，加工困难；（3）阳极箱体除了作为电镀液的流道功能外，其上还安装了阳极板以及铜质导电连接排，因此，阳极箱体、阳极板、导电铜排和阳极箱体内部的流动镀液构成一个整体，该整体在实际生产中要通过液压缸推拉的方式来实现相对于带钢的位置控制，因此，作为承载体的阳极箱体，其机械强度和刚度有很高的要求。（4）在实际生产中，作为阴极的带钢和安装在阳极箱体上的阳极板之间的间隙是精确控制的，通常为7～9mm，表明电镀区域的尺寸精度是要求很高的，由此，阳极箱体也需要具有很高的尺寸精度。（5）由于阳极箱体为玻璃钢结构件，在电镀区复杂工况下，长期工作，其尺寸精度尤其需要重视和确保。

现有的连续电镀机组所用的玻璃钢阳极箱体，虽然采用的也是“玻璃钢”，但其基材为不饱和型聚酯树脂类。不饱和型聚酯树脂无论在防腐性能及高温条件下的机械性能，都不及环氧乙烯基型树脂。由于阳极箱体承载的介质为酸性溶液，尤其是在较高温度下长期运行，不饱和树脂的耐腐蚀的局限性表现明显，特别是在气液交界区域，腐蚀更为严重，表现在箱体表面产生纤维暴露和树脂层剥落，导致制成的阳极箱体使用寿命缩短。此外，现有阳极箱体的制造主要通过搭接和对接成型的方式来完成，在自然固化处理中容易产生不均匀应力释放，造成尺寸精度下降。且现有阳极箱体的制造环节中，采用自然时效处理的方法来固化，自然时效到完全固化通常需要很长的时间，甚至会超过一年。制作好的阳极箱体往往等不到完全固化就上机使用。在使用一段时间后，会发生变形，从而影响阳极箱体的几何精度，再从而影响阳极箱体的使用。

综上，现有阳极箱体的制造方法的缺点是，（1）采用玻璃钢基材为不饱和型聚酯树脂类，其在防腐性能及高温条件下的机械性能存在局限性；（2）箱体本体以及各个部件分别制作好以后，通过粘结式搭接，形成整体，机械强度和刚度有欠缺；（3）采用了自然时效处理，也即阳极箱体加工好后，采用室温下自然放置一段时间的方式来完成固化，需要较长的时间，往往设备加工好后，即上机使用一定时间后，变形大，造成不能使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种电镀用玻璃钢阳极箱体，该箱体选用酚醛环氧乙烯基饱和树脂作为基本材料，使阳极箱体具有耐蚀性能更好的优点，加入了玻璃鳞片，可以减少箱体的收缩率，提高组织致密性，进一步提高了耐蚀性能，机械强度和刚度。该箱体的制造方法适用于制作高耐腐蚀性、尺寸精度高、机械强度和刚度好、长期使用不变形的电镀用玻璃钢阳极箱体的制造。

本发明的技术解决方案如下：

本发明提供一种电镀用玻璃钢阳极箱体，包括环氧乙烯基饱和树脂、固化剂、促进剂，其特征在于：所述的环氧乙烯基饱和树脂选用酚醛环氧乙烯基饱和树脂；所述的固化剂为过氧化甲乙酮，加入量为以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计2～3％；所述的促进剂为环烷酸钴液，加入量为以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计1～2％。

根据本发明提供的一种电镀用玻璃钢阳极箱体，优选的是，所述过氧化甲乙酮，加入量为以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计2.2～2.8％。

根据本发明提供的一种电镀用玻璃钢阳极箱体，优选的是，所述的环烷酸钴液，加入量为以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计1.4～1.8％。

本发明提供的一种电镀用玻璃钢阳极箱体，优选技术方案是，还包括以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计10～30％的玻璃鳞片。

本发明提供的一种电镀用玻璃钢阳极箱体，进一步优选技术方案是，所述玻璃鳞片加入量以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计15～25％。

本发明提供的电镀用玻璃钢阳极箱体的制造方法,其特征在于：所述制造方法依次包括：

（1）制备阳极箱体的基本材料，将环氧乙烯基饱和树脂、固化剂、促进剂混合搅拌；

（2）用步骤（1）所得的基本材料，手工糊制出进液管、出液管和溢流槽内胆后，固化；

（3）将不锈钢结构件、多孔板、加强筋板和步骤（2）所得已固化的进液管、出液管、溢流槽内胆之间采用镶嵌和/或预埋制作工艺，使阳极箱体整体成型；

（4）将步骤（3）所得成型的阳极箱体整体糊制、脱模；

（5）将步骤（4）所得脱模后阳极箱体进行时效处理，时效处理的温度为65～90℃，时间12～36小时；

（6）将步骤（5）所得经时效处理后的阳极箱体，加工修整。

本发明提供的一种电镀用玻璃钢阳极箱体的制造方法，优选技术方案是，所述的步骤（1）中加入以重量百分比计10～30％的玻璃鳞片，充分搅拌。

本发明提供的一种电镀用玻璃钢阳极箱体，其特征在于，所述玻璃鳞片加入量以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计15～25％。

本发明所述阳极箱体选用酚醛环氧乙烯基饱和树脂，并在树脂中加入其重量比为2～3％的过氧化甲乙酮作为固化剂，其重量比为1～2％的环烷酸钴液作为促进剂，以上三部分构成阳极箱体制作的基本材料，以提高所制成的阳极箱体具有良好的耐蚀性能。

在本发明所述阳极箱体制作的基本材料中添加玻璃鳞片，玻璃鳞片的加入重量比为10～30％，并充分搅拌。树脂中加入玻璃鳞片可以有效提高箱体的机械强度，并降低线膨胀系数和固化收缩率，从而有效抑制腐蚀介质的侵入，进一步提高阳极箱体的耐蚀性。

在本发明所述阳极箱体的加工过程中，将其内部的结构件，如加强筋板7和多孔板8加工好，件和件之间采用预埋和（或）镶嵌的制作工艺来整体完成。摈弃传统的搭接对接等制作工艺，以增强箱体的连接强度和整体刚度。

在本发明所述阳极箱体加工完成后，进行时效处理，时效处理的温度为65～90℃，时间12～36小时。时效处理的目的是解决加工好的阳极箱体的不均匀固化变形问题，这是因为玻璃钢阳极箱体几何精度要求高，而各个部位玻璃钢厚度又不一致，固化时的变形很难控制。

本发明的有益效果是：（1）本发明选用了酚醛环氧乙烯基饱和树脂作为基本材料，使阳极箱体具有耐蚀性能更好的优点。（2）本发明在基本材料中加入了玻璃鳞片，可以减少箱体的收缩率，提高组织致密性，进一步提高了耐蚀性能，机械强度和刚度。（3）本发明采用预埋和镶嵌等制作工艺保证了阳极箱体的整体强度好和刚度好，非自然的时效处理进一步防止阳极箱体变形，尺寸精度高，长期尺寸稳定。

附图说明

图1是成对使用的电镀阳极箱体的示意图；

图2是图1中A-A方向的视图；

图3是在环氧乙烯基饱和树脂中含有玻璃鳞片示意图。

图中1—带钢，11—阳极板，2—阳极箱体，3—阳极箱体，4-进液管，5-镀液出液口，6-镀液溢流口，7-加强筋板，8—多孔板，9-不锈钢结构件，10-连接导电铜牌，12-环氧乙烯基饱和树脂，13-玻璃鳞片

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步阐述，本领域技术人员应当理解，所述实施例仅用于示例，而不对本发明构成任何限制。

本发明技术用于一条连续立式电镀锌机组所使用的玻璃钢阳极箱体的制造，该机组的基本技术参数为：电镀液成分为硫酸锌，硫酸混合水溶液；温度为65℃；pH为1；电镀区长度为1m；阳极和阴极的间隙，平均为8mm。

实施例1

采用本发明技术制造符合上述生产线需要的玻璃钢阳极箱体，主要包括如下步骤：

1、选用材料为酚醛环氧乙烯基型树脂，并在树脂中加入酚醛环氧乙烯基型树脂重量百分比为2％过氧化甲乙酮作为固化剂，重量百分比为1.5％的环烷酸钴液作为促进剂，组成基本材料；

2、向基本材料中添加玻璃鳞片，重量百分比为15％，并充分搅拌；

3、分别糊制出进液管、出液管、溢流槽内胆等，之后自然固化24小时；

4、将已固化的进液管、出液管、溢流槽内胆等镶嵌到已经加工好的不锈钢增强件，并涂上专用底层树脂，后将其预埋入整体模具的下模腔内；

5、将已经加工好孔的多孔板，插入到箱体的加强筋板位置，埋入下模具，并用沙袋等柔性重物使之压紧；

6、糊制箱体上部及侧面，整体成型；

7、阳极箱体整体脱模；

8、脱模后，阳极箱体整体竖立，装入到固化炉进行固化，固化温度80℃，24小时；

9、将固化后的阳极箱体，进行机械加工，修整平面并铣密封槽，加工各个工艺孔。

实施例2

采用本发明技术制造符合上述生产线需要的玻璃钢阳极箱体，主要包括如下步骤：

1、选用材料为酚醛环氧乙烯基型树脂，并在树脂中加入酚醛环氧乙烯基型树脂重量百分比为2.2％过氧化甲乙酮作为固化剂，重量百分比为1.8％的环烷酸钴液作为促进剂，组成基本材料；

2、向基本材料中添加玻璃鳞片，重量百分比为30％，并充分搅拌；

3、分别糊制出进液管、出液管、溢流槽内胆等，之后自然固化24小时；

4、将已固化的进液管、出液管、溢流槽内胆等镶嵌到已经加工好的不锈钢增强件，并涂上专用底层树脂，后将其预埋入整体模具的下模腔内；

5、将已经加工好孔的多孔板，插入到箱体的加强筋板位置，埋入下模具，并用沙袋等柔性重物使之压紧；

6、糊制箱体上部及侧面，整体成型；

7、阳极箱体整体脱模；

8、脱模后，阳极箱体整体竖立，装入到固化炉进行固化，固化温度65℃，36小时；

9、将固化后的阳极箱体，进行机械加工，修整平面并铣密封槽，加工各个工艺孔。

实施例3

采用本发明技术制造符合上述生产线需要的玻璃钢阳极箱体，主要包括如下步骤：

1、选用材料为酚醛环氧乙烯基型树脂，并在树脂中加入酚醛环氧乙烯基型树脂重量百分比为3％过氧化甲乙酮作为固化剂，重量百分比为2％的环烷酸钴液作为促进剂，组成基本材料；

2、向基本材料中添加玻璃鳞片，重量百分比为25％，并充分搅拌；

3、分别糊制出进液管、出液管、溢流槽内胆等，之后自然固化24小时；

4、将已固化的进液管、出液管、溢流槽内胆等镶嵌到已经加工好的不锈钢增强件，并涂上专用底层树脂，后将其预埋入整体模具的下模腔内；

5、将已经加工好孔的多孔板，插入到箱体的加强筋板位置，埋入下模具，并用沙袋等柔性重物使之压紧；

6、糊制箱体上部及侧面，整体成型；

7、阳极箱体整体脱模；

8、脱模后，阳极箱体整体竖立，装入到固化炉进行固化，固化温度90℃，30小时；

9、将固化后的阳极箱体，进行机械加工，修整平面并铣密封槽，加工各个工艺孔。

本发明提供的一种电镀用玻璃钢阳极箱体选用了酚醛环氧乙烯基饱和树脂作为基本材料，使阳极箱体具有耐蚀性能更好的优点；在基本材料中加入了玻璃鳞片，可以减少箱体的收缩率，提高组织致密性，进一步提高了耐蚀性能，机械强度和刚度；其制造方法采用预埋和镶嵌等制作工艺保证了阳极箱体的整体强度好和刚度好，非自然的时效处理进一步防止阳极箱体变形，尺寸精度高，长期尺寸稳定。

Claims (4)

1.一种电镀用玻璃钢阳极箱体,包括环氧乙烯基饱和树脂、固化剂、促进剂，其特征在于：

所述的环氧乙烯基饱和树脂选用酚醛环氧乙烯基饱和树脂；所述的固化剂为过氧化甲乙酮，加入量为以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计2.2～2.8％；所述的促进剂为环烷酸钴液，加入量为以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计1.4～1.8％；

所述玻璃钢阳极箱体还包括以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计10～30％的玻璃鳞片。

2.根据权利要求1所述一种电镀用玻璃钢阳极箱体，其特征在于，所述玻璃鳞片加入量以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计15～25％。

3.权利要求1所述电镀用玻璃钢阳极箱体的制造方法,其特征在于：所述制造方法依次包括：

(1)制备阳极箱体的基本材料，将环氧乙烯基饱和树脂、固化剂、促进剂混合搅拌；

(2)用步骤(1)所得的基本材料，糊制出进液管、出液管和溢流槽内胆后，固化；

(3)将不锈钢结构件、多孔板、加强筋板和步骤(2)所得已固化的进液管、出液管、溢流槽内胆之间采用镶嵌和/或预埋制作工艺，使阳极箱体整体成型；

(4)将步骤(3)所得成型的阳极箱体整体糊制、脱模；

(5)将步骤(4)所得脱模后阳极箱体进行时效处理，时效处理的温度为65～90℃，时间12～36小时；

(6)将步骤(5)所得经时效处理后的阳极箱体，加工修整；

所述的步骤(1)中加入以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计10～30％的玻璃鳞片，充分搅拌。

4.根据权利要求3所述一种电镀用玻璃钢阳极箱体的制造方法，其特征在于，所述玻璃鳞片加入量以环氧乙烯基饱和树脂重量百分比计15～25％。