CN1056134A - 超长轴类连续镀铬法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于超长轴类零件的表面镀铬 法及设备。

本发明的大特点是：改变了大型超长轴类零件镀 铬时必须在相应的大型镀槽中进行镀铬的传统方式， 采用阴极旋转轴向移动的超长轴类连续镀铬法，通过 特制的组合式镀铬装置，简化常规镀铬工序，使被镀 件在具有转动和轴向移动的状态下，穿槽而过，形成 连续流水作业，从而保证和达到了对超长轴类零件进 行尺寸镀铬的各项精度要求。

Description

本发明涉及一种镀覆的电解工艺法及设备，特别适用于超长轴类的表面镀铬。

在现有的技术中，工件表面镀铬一般采用常规的槽镀电解法，即：制备一个与被镀件长度相应的竖式镀槽，槽中装有电解液，工件采用“悬吊方式”进入镀槽中而进行镀覆。此种方法及设备一般适用于中、小型工件，而对于大型超长轴类零件的表面镀覆却无法适应。这是因为，对于超长的轴类零件，如果按照常规的槽镀法，不仅需要一套与被镀工件长度相应的大型竖式镀槽，同时，还得配备相应的大型电器配套附属设备及特定的厂房和场地等。而且由于镀槽高大，槽深，一是过滤电解液，捞取沉渣及清洗阳极十分不便二是槽子内壁的铅衬无法固定，制作很困难，镀槽需要大量的电解液，工件始镀，溶液升温十分不易，而工件在镀覆过程中，由于需要数万安培电流工作，这样镀槽溶液的温升无法控制。另外，针对超长零件镀后磨削加工十分困难，必须进行尺寸镀铬的特殊性，因此，如果继续沿用常规槽镀法，不仅耗资大，而且对于被镀件在尺寸公差、光洁度及镀层的质量上都难以得到保证，并且达不到所需的工艺要求。

针对上述现有技术不足，本发明的目的是改变大型超长轴类零件镀铬时必须在相应的大型镀槽中进行镀铬的传统方式，提供一种：超长轴类连续镀铬方法及设备，可以对不同直径的超长轴的外表面进行尺寸镀铬，并能满足和保证被镀件的各项精度要求和镀层质量。该工艺方法稳定，设备结构简单，自动化程度高，成本费用低，投资少。

解决本发明的目的所采取的方案是：利用特制镀铬设备，采用阴极（工件）旋转，轴向移动的“连续镀铬法”，在保证镀层质量的前提下，简化了常规镀铬工序，将镀前处理工序与镀铬合并为一体，同步进行，形成自动流水作业。其镀铬工艺过程为：工件经过予处理后，工件的两端装上导棒，一端在导向传动装置的作用下，通上直流电负极，按一定参数定向旋转，匀速移动，穿过具有包括：除油、酸洗活化，镀铬工序的组合装置，在额定的时间内，移动出槽部分，即可完成工件镀铬的全过程。

本发明中镀铬方法的主要特征是：

1、由于是对工件进行尺寸镀铬，镀后无需精磨，因此所用的镀槽是特制的组合镀槽，根据工序的要求及工作的程序，将去油槽、酸洗槽及电镀槽连为一体，工件采用穿槽而过的横移方式，改变了以往的纵向悬挂静止式。在镀铬过程中，工件必须具有旋转和轴向移动的功能，以此消除工件横穿槽内镀铬时所带来的电力线分布不均而产生的镀层厚薄不均、工件椭园的现象，达到镀层均匀的目的。

2、在镀铬过程中，由于镀铬所需的电流密度要比其它镀种大的多，因此，工件的导电连接必须良好，否则会出现接点导电不良，电阻增大，甚至把工件烧坏的现象。在本发明中，工件是在镀槽内穿槽而过，为满足其即有转动，又有轴向移动的工作性能要求，接电方式采用电刷导电装置，该装置是用含有定量金属且硬度适中的石墨晶块，并根据工件直径大小和镀时的最大电流，分两块加工成一定的弧面而制成。此装置安装在工件进行电镀作业的前部，即不影响工件的旋转和轴向移动，又能使工件获得良好的导电性能，而且又不磨损和烧伤工件的表面。

3、简化常规镀铬工艺流程。在本发明中，由于镀铬装置的特定条件所限，取消了反镀及冲击电流工序，但这两道工序，对镀层与底层金属的结合力好坏十分重要，为了解决工件在取消上述两道工序后，仍能获得较好的铬层与底层的结合力，在本发明中，采取了以下措施。

a、增加一道去（除）油、去锈工序，提高被镀件的清洁度;

b、在酸洗活化工序完后，进入镀铬槽时，用水养护工件表面，减少工件表面的空暴时间，避免工件表面氧化;

c、在镀槽槽内，工件进口端，利用调节装置，视工件情况，对工件进行充分予热及二次活化;

d、采取“复合镀铬液”来进行连续镀铬，因为，镀液中配有氟硅酸（H₂SiF₆）镀液加温时，氟硅酸中有部份生成氟氢酸（HF）这是一种强酸，在槽液内能溶解悬浮杂质，对工件表面也起着微弱腐蚀与净化作用，实际上又起了活化的效果，这样可促使镀层的结合力的提高。

复合镀铬液成份及工艺条件均采用常规方法进行：

e、镀铬阳极采用铅锡合金，象形组合阳极

通过上述措施，虽然在连续镀铬法中取消了反镀及冲击电流，同样可获得结合力良好的镀层。

按一般常规的镀铬工艺流程，需一步一步的进行，镀前及镀后工序，需相应的大型设备，在本发明中，镀铬设备采用小型镀铬装置，其工艺过程简化为去油-清洗-酸洗活化-清洗-予热-镀铬-清洗-抛光-交验。通过镀槽的组合，把镀前及镀后工序连在一起，形成自动流水作业，当工件穿槽而过后，随着工件的旋转和轴向移动，便可完成任意长轴类的表面尺寸镀铬，采用上述方法，不仅可以保证镀层质量，缩短生产周期，而且能节约能源，降底成本，使劳动强度也大大减轻。

在本发明中涉及的设备是供给电镀的直流电源;提供工件旋转，移动的动力源;组合镀铬装置;镀液循环存放装置以及处理有害气体，净化环境的三废处理装置组成。除组合镀铬装置外，其它部分均采用公知技术及常规方式安装（不再赘述）。下面利用附图进一步描述本发明中组合镀铬装置的实施例。

图1  本发明中组合镀铬装置的结构示意图

图2  图1中压紧装置A-A剖视图

图3  图1中C-C电刷结构示意图

参看图1，在组合镀铬装置中，去油槽11，酸洗槽9，电镀槽7，电刷12固定在同一托架19上，根据工件公称尺寸不同，托架19可实现高低位置自由调整。电镀槽7槽壁为双层，外层是钢板，内层由钢板和铅板制成。电镀槽7的两端装有密封装置8，顶部装有抽风罩5，阳极6，在电镀槽内即工件的进口端还装有用耐酸耐温材料制成的调节板，（图中未示）利用该调整板，可调整被镀工件予热时间的长短，在去油槽和酸洗槽之间还装有用于清洗工件的喷嘴10，槽内还有镀液温度自控装置（图中未示）通过温度传感器，将电镀液的温度传递到温度控制器，当电镀液工作温度，低于规定要求温度时，由控制器给电信号自动起动电加热器加热到液温要求上线，当电镀工作中液温高于工作温度时，控制器给电信号自动打开接在冷水管中电磁阀门，使冷却水通过水源供给槽进入镀槽夹层内冷却，使槽中电镀液温度保持在规定范围内，从而保证镀层各项参数要求。

工件的旋转进给运动是由导棒1、导轮2、接头3、压紧装置4、导轨13、电磁调速器15提供，导棒1的直径同被镀工件尺寸一样，位于电镀槽7内，酸洗槽9，去油槽11及电刷12的主孔中，起密封和引导工件14进入电镀过程的辅助作用，导棒1的一端有接头33，接头分为两部分，接头与接头之间用锥管螺纹连接，接头与导棒1和工件14用内胀套相连。工件放置在装有导轮2的支架上，其中一端与电磁调速器15引出的万向节相连，中间设有绝缘装置，导棒1和工件14在全长上，由各个导轮2支承，并且由压紧装置4压紧定心，导轮采用绝缘材料和摩擦力大的材料，最好是用胶木或橡胶制成，导轮2相对工件表面接触可调整至需要角度。为了补偿克服导轮2调整角度的误差和导轮接触情况，造成工件轴向移动速度的平稳性，各导轮在同侧设有万相节相连，可使整个导轮系统的转动速度一致，电磁调节器15、16无级调速，在电器控制中设有调速器和同步控制器，当调整同步控制器旋钮时，电磁调速器15、16的转速就一直匀速转动，带动装置中左半部一侧导轮，和右部调速器带动工件14匀速转动的同时，由工件表面与各导轮2接触面作纯滚动摩擦，使工件14的运动为一旋转运动，即同时产生转动和轴向移动。

在组合镀铬装置的作业线上，即电镀槽之后。装有一套机械抛光装置17，可对镀后工件再次进行光洁度及精度的提高。

利用本发明的装置，只需改变镀液的种类和相应的工艺，也可对超长园柱形工件表面进行镀锌，镀铜等镀覆处理，也可进行磷化，发兰等化学表面处理。

采用本发明所述的方法和设备，具有以下优点：

1、从根本上解决了用超大电流镀铬时，镀液温升过高问题;

2、本发明的设备投资比原工艺法中的槽镀所需设备的投资要少的多，而且不需高大的厂房及所需的辅助设备;

3、一般工件镀铬后，需要进行磨削加工，这样镀层厚度要加上磨量，而本发明，是对工件进行尺寸镀铬，镀后无需机加工，一次电镀成活，这样可节省大量铬酐，并减少一道机加工工序;

4、由于镀后一次成活，不需加工余量，因此，比一般镀铬可节约电耗一半左右。

5、本发明采用流水，连续，自动化作业，因此比一般镀铬生产周期要缩短一倍以上，提高了生产效率和产品质量，节约了劳动力，降底了成本。

Claims (6)

1、一种镀覆方法，采用阴极旋转，轴向移动连续镀铬的方式，其特征在于：

a)通过特制的组合镀铬装置，将镀前处理工序与镀铬工序合为一体，使镀铬的全过程形成连续镀铬的自动处理作业线；

b)在镀铬过程中，被镀件采用横穿镀槽的方式，并按照额定参数定向旋转，轴向移动；

c)在镀铬过程中，简化工艺过程，取消了反镀及冲击电流程序；

d)在镀铬过程中，镀液采用复合镀铬液；

e)在镀铬过程中，镀铬阳极采用铅锡合金象形组合阳极；

f)阴极的接电方式采用石墨电极导电方式，电刷的材料采用含金属量的石墨晶块。

2、一种使用权利要求1所述方法进行镀铬的设备，由动力源，镀铬装置，镀铬循环存放装置，三废处理装置组成，其特征在于：所述镀铬装置为一组合连续式，包括去油槽11，酸洗槽9，电镀槽7，电刷12并固定在同一托架19上，在镀铬装置中还设有提供工件旋转移动的传动调速控制系统和控制镀液温度的镀液的自控制装置。

3、根据权利要求2所述的镀铬设备，其特征在于：电镀槽7采用金属板制成夹层形，共进口端设有用耐温耐酸材料制成的调节板。

4、根据权利要求2所述的镀铬设备，其特征在于：电镀槽7的进口端装有用塑料制成的密封装置8。

5、根据权利要求2所述的镀铬设备，其特征在于：传动调速控制系统是由安装在导轨13的电磁调速器15，同步控制器，导轮2，压紧装置4组成，压紧装置4安装在组合镀槽的进出口处，导轮的材料采用绝缘耐磨材料。

6、根据权利要求2所述的镀铬设备，其特征在于：镀液控温装置安装在镀槽7上，是由温度传感器，电加热器，水源供给槽及水泵组成。

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