CN105316739A - 一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置 - Google Patents

一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，其特征在于，所述试验装置包括支架，所述支架上设置有工作台，所述工作台上固定有工作槽，所述试验装置还包括工作电极系统，传动轴、辅助电极、试样工作电极，所述传动轴与工作电极系统相连接，所述辅助电极和工作电极系统均与整流器相连接，构成闭合回路，所述试样工作电极安装在工作电极系统上，通过调节电机旋转模拟带钢高速生产过程。该试验装置可以模拟带钢连续生产全过程，包括碱洗、酸洗、电镀和钝化等工艺过程，既可进行全过程的模拟，也可单独进行某一工艺过程的模拟，各个模拟试验之间互不干扰，进一步确保试验的准确性。

Description

一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置
技术领域
本发明涉及一种电镀试验装置，特别涉及一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，属于电镀技术领域。
背景技术
电镀过程是一个复杂的电化学过程，电镀产品的质量除与镀液的配方有关外，还与镀件表面状况、镀液的流动状况、镀液与镀件的相对速度等因素有关。实验室模拟电镀主要有静态模拟和动态模拟两种方式，为了真实反映电镀的工艺运行状态，常采用动态电镀的方式进行试验。普通的动态试验只能选用一个固定的速度来进行模拟试验，效率比较低。旋转圆盘电极可以进行不同线速度的连续电镀试验，并通过电化学工作站监测其电位变化曲线，但是该方法所得的试片较小，无法针对不同的部位进行扫描电镜形貌分析，来考察镀层形貌和晶粒等信息。因此，需要一种能够模拟带钢不同速度的连续电镀试验装置。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种结构设计巧妙，可实现带钢的高速连续电镀，而且可以通过一次试验获取多个线速度试验结果，用于镀液极限电镀性能参数评价的试验装置。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，其特征在于，所述试验装置包括支架，所述支架上设置有工作台，所述工作台上固定有工作槽，所述试验装置还包括工作电极系统，传动轴、辅助电极、试样工作电极，所述传动轴与工作电极系统相连接，所述辅助电极和工作电极系统均与整流器相连接，构成闭合回路，所述试样工作电极安装在工作电极系统上，通过改变整流器的正负极实现阴阳极的功能互换，从而实现电镀和清洗过程的模拟，通过调节电机旋转模拟带钢高速生产过程。
作为本发明的一种改进，所述电机包括旋转电机和垂直提升电机，垂直提升电机实现垂直运动，旋转电机通过传动轴带动工作电机实现工作电极系统的高速旋转。
作为本发明的一种改进，所述工作电极系统包括上螺母、下螺母、上垫圈、下垫圈、聚四氟乙烯和圆形密封圈，聚四氟乙烯的上、下两侧分别设置有上垫圈和下垫圈，分别通过上螺母和下螺母进行固定，在其周围设置有圆形密封圈。上螺母和下螺母用来固定聚四氟乙烯以及工作电极，聚四氟乙烯中心轴为螺纹，可以旋转并紧固到传动轴上，试样工作电极中心打孔后贴合于聚四氟乙烯下表面，并通过下螺母来固定工作电极。同时，将圆形密封圈夹套在聚四氟乙烯上表面和试样工作电极下表面边缘部位，防止镀液流入到聚四氟乙烯和试样工作电极之间，造成工作电极窜动，影响电镀效果。
作为本发明的一种改进，所述辅助电极直径大于工作电极系统直径。避免在电镀过程中电力线分布不均现象。
作为本发明的一种改进，所述工作平台设置为旋转平台。该平台可以360°自由旋转，方面试验进行。
作为本发明的一种改进，所述试验装置还包括移动丝杆，所述垂直提升电机通过带动移动丝杆进行上下运动。
作为本发明的一种改进，所述工作槽的数量至少是一个。一般设置为7个，分别进行酸洗、碱洗、助熔、软熔、钝化、电镀、清洗等相关工作。
作为本发明的一种改进，所述工作电极系统包括内螺纹底盖，内六角螺栓，圆环形密封圈，不锈钢底盘，弹簧，以及外螺纹壳体，所述传动轴与不锈钢底盘焊接在一起，所述弹簧通过内六角螺栓固定于传动轴上，所述内螺纹底盖嵌有圆环形密封圈，内螺纹底盖通过圆环形密封圈与外螺纹壳体相连接，可避免溶液进入工作电极系统内部，影响电镀效果；该技术方案中当工作电极系统与传动轴连接时，弹簧连接可增加接触面积，保持良好的导电效果。
作为本发明的一种改进，所述工作电极系统通过紧固螺纹固定在传动轴上。
相对于现有技术，本技术的优点如下：1)该试验装置可以模拟带钢连续生产全过程，包括碱洗、酸洗、电镀和钝化等工艺过程，既可进行全过程的模拟，也可单独进行某一工艺过程的模拟，各个模拟试验之间互不干扰，进一步确保实验的准确性；2）该技术方案中通过旋转电机和垂直提升电机相互结合的方式，实现了垂直运动和旋转运动的相互独立过程，通过调节旋转电机的转速，使带钢旋获得一定的角速度，并将角速度换算成不同的线速度；3）本发明所述的技术方案中，在一定的角速度下，圆形钢板从中心向四周线速度逐渐增大，并可通过角速度与线速度的换算关系，可以只进行一次试验便可获取不同线速度的钢板试样，可以更好的评价镀液在不同线速度下的电镀状态，以此来获得镀液的最佳工作窗口；4）该试验装置具有操作简便、效率高、操作安全、实验的准确度高等特点；5）该技术方案中提供了多种工作电极的结构，避免溶液进入工作电极内部，进一步确保电镀效果。
附图说明
图1为本发明所述试验装置整体结构示意图；
图2为本发明所述闭合回路简图；
图3为本发明所述工作电极系统放大图；
图4为本发明另一种工作电极结构示意图；
图5为图4俯视图；
图中：1、旋转电机，2、垂直提升电机，3、工作槽，4、支架，5、工作电极系统，6、移动丝杆，7、旋转平台，8、循环泵，9、辅助电极，10、储液槽，11、传动轴，12、上螺母，13、下螺母，14、上垫圈，15、下垫圈，16、聚四氟乙烯，17、圆形密封圈，18、试样工作电极，19、整流器，20、内螺纹底盖，21、内六角螺栓，22、圆环形密封圈，23、不锈钢底盘，24、弹簧，25、紧固螺纹，26、外螺纹壳体。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述和介绍。
实施例1：参见图1，一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，所述试验装置包括支架4，所述支架4上设置有工作台，所述工作台上固定有工作槽3，所述试验装置还包括工作电极系统5，传动轴11、辅助电极9、试样工作电极18，所述传动轴11与工作电极系统5相连接，所述辅助电极9和工作电极系统5均与整流器相连接，构成闭合回路，所述试样工作电极18安装在工作电极系统5上，通过改变整流器的正负极实现阴阳极的功能互换，从而实现电镀和清洗过程的模拟，通过调节电机旋转模拟带钢高速生产过程。该试验装置可以模拟带钢连续生产全过程，包括碱洗、酸洗、电镀和钝化等工艺过程，既可进行全过程的模拟，也可单独进行某一工艺过程的模拟，各个模拟试验之间互不干扰，进一步确保实验的准确性。
实施例2：参见图1，作为本发明的一种改进，所述电机包括旋转电机1和垂直提升电机2，垂直提升电机2实现垂直运动，旋转电机1通过传动轴11带动工作电机实现工作电极系统的高速旋转。其余结构和优点与实施例1完全。
实施例3：参见图2，作为本发明的一种改进，所述辅助电极9直径大于工作电极系统5的直径。避免在电镀过程中电力线分布不均现象。其余结构和优点与实施例1完全。
实施例4：参见图1，作为本发明的一种改进，所述工作平台设置为旋转平台7。该平台可以360°自由旋转，方便试验进行。其余结构和优点与实施例1完全。
实施例5：参见图1，作为本发明的一种改进，所述试验装置还包括移动丝杆6，所述垂直提升电机2通过带动移动丝杆6进行上下运动。其余结构和优点与实施例1完全。
实施例6：参见图1，作为本发明的一种改进，所述工作槽3的数量至少是一个。一般设置为7个，分别进行酸洗、碱洗、助熔、软熔、钝化、电镀、清洗等相关工作。其余结构和优点与实施例1完全。
实施例7：参见图2、图3，作为本发明的一种改进，所述工作电极系统5包括上螺母12、下螺母13、上垫圈14、下垫圈15、聚四氟乙烯16和圆形密封圈17，聚四氟乙烯16的上、下两侧分别设置有上垫圈14和下垫圈15，分别通过上螺母12和下螺母13进行固定，在其周围设置有圆形密封圈17。上螺母12和下螺母13用来固定聚四氟乙烯16以及试样工作电极18，聚四氟乙烯中心轴为螺纹，可以旋转并紧固到传动轴11上，试样工作电极18中心打孔后贴合于聚四氟乙烯16下表面，并通过下螺母来固定试样工作电极18。同时，将圆形密封圈17夹套在聚四氟乙烯上表面和试样工作电极下表面边缘部位，防止镀液流入到聚四氟乙烯和工作电极之间，造成试样工作电极窜动，影响电镀效果。其余结构和优点与实施例1完全。
实施例8：参见图4、图5，作为本发明的一种改进，所述工作电极系统5包括内螺纹底盖20，内六角螺栓21，圆环形密封圈22，不锈钢底盘23，弹簧24，以及外螺纹壳体26，所述传动轴11与不锈钢底盘23焊接在一起，所述弹簧24通过内六角螺栓21固定于传动轴11上，所述内螺纹底盖20嵌有圆环形密封圈22，内螺纹底盖20通过圆环形密封圈22与外螺纹壳体26相连接，可避免溶液进入工作电极系统内部，影响电镀效果；该技术方案中当工作电极系统5与传动轴11连接时，弹簧24连接可增加接触面积，保持良好的导电效果。其余结构和优点与实施例1完全。
试验过程简述如下：首先，裁剪直径10cm的圆片备用，将工作电极系统通过紧固螺纹25固定于传动轴11上；然后，将圆形工作电极贴于不锈钢底盘15底部，嵌有圆环形密封圈22的内螺纹底盖20旋紧至外螺纹壳体26上，接通电源即可开始试验；最后，试验结束后，将内螺纹底盖旋开，即可卸下圆形工作电极。
本发明还可以将实施例2、3、4、5、6、7所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。
本发明还可以将实施例2、3、4、5、6、8所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (9)

1.一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，其特征在于，所述试验装置包括支架，所述支架上设置有工作台，所述工作台上固定有工作槽，所述试验装置还包括工作电极系统，传动轴、辅助电极、试样工作电极，所述传动轴与工作电极系统相连接，所述辅助电极和工作电极系统均与整流器相连接，构成闭合回路，所述试样工作电极安装在工作电极系统上，通过调节电机旋转模拟带钢高速生产过程。
2.根据权利要求1所述的一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，其特征在于,所述电机包括旋转电机和垂直提升电机，垂直提升电机与旋转平台相连接，实现垂直运动；旋转电机与垂直提升电机的移动丝杆相连接，通过传动轴实现工作电极系统的高速旋转。
3.根据权利要求2所述的一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，其特征在于，所述辅助电极直径大于工作电极系统直径。
4.根据权利要求3所述的一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，其特征在于，所述工作平台设置为旋转平台。
5.根据权利要求3或4所述的一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括移动丝杆，移动丝杆通过螺纹咬合，旋转电机与移动丝杆相连接，所述垂直提升电机通过移动丝杆，带动旋转电机和工作电极系统进行上下运动。
6.根据权利要求5所述的一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，其特征在于，所述工作槽的数量至少是一个。
7.根据权利要求6所述的一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，其特征在于,所述工作电极系统包括上螺母、下螺母、上垫圈、下垫圈、聚四氟乙烯和圆形密封圈，聚四氟乙烯的上、下两侧分别设置有上垫圈和下垫圈，分别通过上螺母和下螺母进行固定，在其周围设置有圆形密封圈。
8.根据权利要求6所述的一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，其特征在于，所述工作电极系统包括内螺纹底盖，内六角螺栓，圆环形密封圈，不锈钢底盘，弹簧，以及外螺纹壳体，所述传动轴与不锈钢底盘焊接在一起，所述弹簧通过内六角螺栓固定于传动轴上，所述内螺纹底盖嵌有圆环形密封圈，内螺纹底盖通过圆环形密封圈与外螺纹壳体相连接。
9.根据权利要求7或8所述的一种模拟带钢不同线速度的连续电镀试验装置，其特征在于，所述工作电极系统通过紧固螺纹固定在传动轴上。
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