CN107022788B - 金相电解抛光腐蚀装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金相电解抛光腐蚀装置。它由主体支架、锁止轴套、旋转轴和位移杆、滑轨、试样架、电解槽及附属电路等构成，通过滑轨将单手旋转运动转化为试样架的上下及前后运动，并通过锁止轴套将试样位置固定，定位方便准确；电路系统整合于结构中，避免了杂乱的导线连接；试样架装卸便捷，可替换，提高了实验效率又减少了人与电解液直接接触，保证了人员的健康安全；并且通过统一化的设计，实现了多台装置并联工作，进一步提高了工作效率。本发明结构巧妙，简化实验操作，提高试验效率，降低试验过程的不确定性，保证了人员安全，减轻了人员的劳动强度，特别适用于检测机构或高校企业的金相电解抛光/腐蚀，具有积极的推广意义。

Description

金相电解抛光腐蚀装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及实验室金相制备时的电解抛光或腐蚀装置，是一种包含电路排布和试样安装调整的支具。

背景技术

金相电解抛光/腐蚀是将试样与阳极相连，浸入电解液中，与电解液中的阴极构成回路后在试样表面产生化学反应。

现有的电解抛光/腐蚀装置一般用夹子夹持试样，通过铁丝或细铁棒与铁架台支架连接，用螺丝固定并调整高度，阳极导线通过鳄鱼夹随意地搭接在铁丝上，阴极导线连接在电解液中的不锈钢板上。但现有装置存在以下问题：

1、装置结构不稳定，铁架台、铁丝、螺丝易被腐蚀，造成连接松动或固定不稳。

2、导线随意搭接，杂乱且易脱落，尤其当鳄鱼夹或铁丝用久生锈后，不仅夹持不稳还不易导电，电解所需的电压电流不易稳定。

3、操作不便，试样架基本是固定的，夹子装卸试样往往需要将手靠近电解液，对人具有潜在危害；操作时也容易碰掉搭接的导线。

4、调节高度时需要通过双手将螺丝锁紧，不易微调，样品定位不够准确。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种固定牢靠，操作方便定位准确，且安全性高的金相电解抛光腐蚀装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种金相电解抛光腐蚀装置，它包括主体支架，主体支架由两个水平支撑脚和两个竖直支架组成，所述水平支撑脚或竖直支架上放置有电解槽，电解槽内的底面上安装有阴极，阴极一端为平板，另一端穿出或绕出容器并通过阴极导线接入阴极电路；

所述两个竖直支架的顶部之间设置有旋转轴，旋转轴的两端穿过竖直支架，并分别安装有离合接头，其中一个离合接头安装有调节旋钮，所述旋转轴的中间段固定有两根位移杆，所述两个竖直支架之间的中部还设有横梁，横梁的中间固定有两个滑轨，两个滑轨斜向上设置，分别与两根位移杆形成V字形夹角，其中一根滑轨内部中空，一导线由下而上穿出，导线上端引出并接一插头，导线下端与阳极导线相连接入阳极电路；

两个滑轨之间设有一个试样架，所述试样架由竖直杆、横杆、夹子组成，其中横杆固定在竖直杆上，横杆的两端架在滑轨与位移杆形成V字形夹角上，从而固定住试样架，夹子固定在竖直杆底部，竖直杆的内部中空，上端嵌入插孔，滑轨上端引出的插头插入该插孔中，插孔下方通过导线连接夹子；

所述横梁的两端设有两个上拼接插头，两个水平支撑脚的两端设有两个下拼接插头，所述阳极导线与两个上拼接插头连接，阴极导线与两个下拼接插头相连，并且一个竖直支架的旁边固定有接线盒，接线盒内含导线，导线将上拼接插头和下拼接插头连接，同时该导线底部引出与电源相连。

水平支撑脚或竖直支架的侧面带有固定装置，用于多个支架并联使用时作定位和固定作用。

竖直支架的内侧用锁止轴套将旋转轴轴向定位并转动限位。

两根位移杆与旋转轴垂直设置。

位移杆与滑轨构成夹角，将旋转轴的圆周运动转化为试样的直线运动。

这种金相电解抛光腐蚀装置的使用方法为：

工作时，取下试样架并拔出滑轨引出的插头，夹子夹持试样的一端，然后接上滑轨上引出插头和竖直杆上的插孔，再将试样架放回滑轨上，确保试样需电解的那一面朝下，通过旋转轴和位移杆调整高度使试样适当没入电解液中，夹子不没入电解液，所述两个竖直支架的中部设有两个上拼接插头，两个竖直支架的底部设有两个下拼接插头，所述阳极电路与两个上拼接插头连接，阴极电路与两个下拼接插头相连，并且一个竖直支架的旁边安装有接线盒，接线盒的一侧有两个接头与上拼接插头和下拼接插头对应接上，内含两路导线，两路导线的一端分别与一个侧面接头连接，另一端从接线盒底部引出与电源正负极相连。

这种金相电解抛光腐蚀装置可以单个使用，也可以多个并联成一排使用；

单支架工作时：

将接线盒引线与电源正负极相连，将适量配制好的电解液倒入电解槽中，将试样安装在试样夹具上，然后试样架放回运动滑轨上并接上插头和插孔，调整调节旋钮使试样适当浸入电解液中。设定电压或电流和时间，开启电源开始电解。电解结束后直接取下试样架，清洗并取下试样。继续安装下一个试样或直接将其他安装好的试样架置于运动滑轨上开始下一次电解。

多支架并联工作时：

上拼接插头与旁边一个主体支架的上拼接插头连接，下拼接插头与旁边一个主体支架的下拼接插头连接，从而来传递电流，并且只需装配一个接线盒，同时离合接头与另旁边一个主体支架的离合接头锁紧，实现旋转轴的多轴联动；

卸下接线盒和旋钮，对准旋转轴的公母离合接头以及上拼接插头、下拼接插头，拼合后各主体支架左右合拢并固定。最右侧支架上安装调节旋钮，各离合接头通过锁紧螺丝固定，最左侧支架上安装接线盒，引线与电源相连。各电解槽内倒入等量电解液，其他操作与单支架工作相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、整合了线缆和机械装置，减少了散乱导线和不稳定接线，提高了系统稳定性。

2、试样高度的调节简便准确，可以通过单手操作。

3、试样架可以取下后再装卸试样，因此试样替换方便，可控性好。

4、本装置在装卸试样时减少了人员与电解液接触情况，更健康安全。

5、本发明的新装置通过并联拼装，可实现多组试样同时电解，提高了实验效率。

附图说明

图1为本发明金相电解抛光腐蚀装置的结构示意图。

图2为多个金相电解抛光腐蚀装置并联使用的示意图。

其中：主体支架1、水平支撑脚1.1、竖直支架1.2、电解槽2、阴极3、旋转轴4、离合接头5、调节旋钮6、锁止轴套7、位移杆8、横梁9、滑轨10、试样架11、竖直杆11.1、横杆11.2、夹子11.3、上拼接插头12、下拼接插头13、接线盒14。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明涉及一种金相电解抛光腐蚀装置，它包括主体支架1，主体支架1由两个水平支撑脚1.1和两个竖直支架1.2组成，水平支撑脚1.1（或竖直支架1.2）的侧面带有固定装置（如螺孔），用于多个支架并联使用时作定位和固定作用，所述水平支撑脚1.1上（或水平支撑脚1.1前侧的桌面上）放置有电解槽2，电解槽2为玻璃或塑料材质的容器，用以盛放电解液，电解槽2内的底面上安装有阴极3，工作时，试样适当浸入电解液中，在电解槽2中电解抛光/腐蚀，所述阴极3为导电好且耐蚀的材料制成（一般为不锈钢），阴极3安装于电解槽2内的底面上，阴极3一端为面积较大的圆形（或其他形状）的平板，另一端穿出（或绕出）容器并通过阴极导线接入阴极电路。

所述两个竖直支架1.2的顶部之间设置有旋转轴4，旋转轴4的两端穿过竖直支架1.2，并分别安装有离合接头5，离合接头5一般为带锁紧螺丝的套筒（也可以是其他形式，如插销、磁吸等），两个离合接头5中，一个为公接头，一个为母接头，其中一个离合接头5安装有调节旋钮6，单手握持转动调节旋钮后可以带动旋转轴4转动，竖直支架1.2的内侧用锁止轴套7将旋转轴4轴向定位并转动限位，锁止轴套7还可以是弹簧钢珠、双向棘轮机构或阻尼部件（如橡胶圈），所述旋转轴4的中间段固定有两根位移杆8，两根位移杆8与旋转轴4垂直设置，旋转轴4、位移杆8采用不锈钢或防腐高分子材料制作，当调节旋钮6转动后，旋转轴4带动位移杆8上下转动，所述两个竖直支架1.2之间的中部还设有横梁9，横梁9的中间固定有两个滑轨10，两个滑轨10斜向上设置，分别与两根位移杆8形成V字形夹角，所述滑轨10用不锈钢或防腐高分子材料制作，其中一根滑轨10内部中空，一导线由下而上穿出，导线上端引出一定长度并接一插头（如香蕉插头），导线下端与阳极导线相连接入阳极电路，滑轨10与旋转轴4配合后，将圆周运动转化为试样架11的上下直线运动。

两个滑轨10之间设有一个试样架11，所述试样架11由竖直杆11.1、横杆11.2、夹子11.3组成，其中横杆11.2固定在竖直杆11.1上，横杆11.2的两端架在滑轨10与位移杆8形成V字形夹角上，从而固定住试样架11，横杆11.2与竖直杆11.1采用不锈钢或防腐高分子材料制作，而夹子11.3固定在竖直杆11.1底部，夹子11.3为铜质材料，用于夹住试样，并且竖直杆11.1的内部中空，上端嵌入插孔，滑轨10上端引出的插头插入该插孔中，插孔下方通过导线连接夹子11.3。

这种金相电解抛光腐蚀装置的使用方法为：

工作时，取下试样架11并拔出滑轨10引出的插头（也可视情况不断开连接），夹子11.3夹持试样的一端，然后接上滑轨10上引出插头和竖直杆11.1上的插孔（未断开则不需要），再将试样架11放回滑轨10上，确保试样需电解的那一面朝下，通过旋转轴4和位移杆8调整高度使试样适当没入电解液中（夹子11.3不没入电解液）。

所述两个竖直支架1.2的中部（横梁9的两端附近）设有两个上拼接插头12，两个竖直支架1.2的底部（两个水平支撑脚1.1的两端附近）设有两个下拼接插头13，上拼接插头12和下拼接插头13为铜质材料，所述阳极电路与两个上拼接插头12连接，阴极电路与两个下拼接插头13相连，并且一个竖直支架1.2的旁边安装有接线盒14，接线盒14的一侧有两个接头与上拼接插头12和下拼接插头13对应接上，内含两路导线，两路导线的一端分别与一个侧面接头连接，另一端从接线盒14底部引出与电源正负极相连。

这种金相电解抛光腐蚀装置可以单个使用，也可以多个并联成一排使用，试样较多时，可用多个使用以增加工作效率。当拼接使用时，上拼接插头与旁边一个主体支架的上拼接插头连接，下拼接插头与旁边一个主体支架的下拼接插头连接，从而来传递电流，并且只需装配一个接线盒，同时离合接头与另旁边一个主体支架的离合接头锁紧，实现旋转轴的多轴联动。

单支架工作时：将接线盒引线与电源正负极相连，将适量配制好的电解液倒入电解槽中，取下试样架并拔出滑轨引出的插头（也可视情况不断开连接），将试样安装在试样夹具上（保证试样工作时需电解的面朝下），然后试样架放回运动滑轨上并接上插头和插孔（未断开则不需要），调整调节旋钮使试样适当浸入电解液中。设定电压或电流和时间，开启电源开始电解。电解结束后直接取下试样架，清洗并取下试样。继续安装下一个试样或直接将其他安装好的试样架置于运动滑轨上开始下一次电解。

并联工作时：卸下接线盒和旋钮，对准旋转轴的公母离合接头以及上拼接插头、下拼接插头，拼合后各主体支架左右合拢并固定。最右侧支架上安装调节旋钮，各离合接头通过锁紧螺丝固定（不需要同步联动可不固定，直接摆动位移杆调节高度），最左侧支架上安装接线盒，引线与电源相连。各电解槽内倒入等量电解液（或直接替换一个大电解槽），其他操作与单支架工作相同。

Claims (5)

1.一种金相电解抛光腐蚀装置，其特征在于：它包括主体支架（1），主体支架（1）由两个水平支撑脚（1.1）和两个竖直支架（1.2）组成，所述水平支撑脚（1.1）或竖直支架（1.2）上放置有电解槽（2），电解槽（2）内的底面上安装有阴极（3），阴极（3）一端为平板，另一端穿出或绕出容器并通过阴极导线接入阴极电路；

所述两个竖直支架（1.2）的顶部之间设置有旋转轴（4），旋转轴（4）的两端穿过竖直支架（1.2），并分别安装有离合接头（5），其中一个离合接头（5）安装有调节旋钮（6），所述旋转轴（4）的中间段固定有两根位移杆（8），所述两个竖直支架（1.2）之间的中部还设有横梁（9），横梁（9）的中间固定有两个滑轨（10），两个滑轨（10）斜向上设置，分别与两根位移杆（8）形成V字形夹角，其中一根滑轨（10）内部中空，一导线由下而上穿出，导线上端引出并接一插头，导线下端与阳极导线相连接入阳极电路；

两个滑轨（10）之间设有一个试样架（11），所述试样架（11）由竖直杆（11.1）、横杆（11.2）、夹子（11.3）组成，其中横杆（11.2）固定在竖直杆（11.1）上，横杆（11.2）的两端架在滑轨（10）与位移杆（8）形成V字形夹角上，从而固定住试样架（11），夹子（11.3）固定在竖直杆（11.1）底部，竖直杆（11.1）的内部中空，上端嵌入插孔，滑轨（10）上端引出的插头插入该插孔中，插孔下方通过导线连接夹子（11.3）；

所述横梁（9）的两端设有两个上拼接插头（12），两个水平支撑脚（1.1）的两端设有两个下拼接插头（13），所述阳极导线与两个上拼接插头（12）连接，阴极导线与两个下拼接插头（13）相连，并且一个竖直支架（1.2）的旁边固定有接线盒（14），接线盒（14）内含导线，导线将上拼接插头（12）和下拼接插头（13）连接，同时该导线底部引出与电源相连；

水平支撑脚（1.1）或竖直支架（1.2）的侧面带有固定装置，用于多个支架并联使用时作定位和固定作用；

竖直支架（1.2）的内侧用锁止轴套（7）将旋转轴（4）轴向定位并转动限位。

2.根据权利要求1所述的一种金相电解抛光腐蚀装置，其特征在于：两根位移杆（8）与旋转轴（4）垂直设置。

3.根据权利要求1所述的一种金相电解抛光腐蚀装置，其特征在于：位移杆（8）与滑轨（10）构成夹角，将旋转轴（4）的圆周运动转化为试样的直线运动。

4.一种使用权利要求1-3任一项所述的金相电解抛光腐蚀装置的方法，其特征在于：工作时，取下试样架（11）并拔出滑轨（10）引出的插头，夹子（11.3）夹持试样的一端，然后接上滑轨（10）上引出插头和竖直杆（11.1）上的插孔，再将试样架（11）放回滑轨（10）上，确保试样需电解的那一面朝下，通过旋转轴（4）和位移杆（8）调整高度使试样适当没入电解液中，夹子（11.3）不没入电解液，所述两个竖直支架（1.2）的中部设有两个上拼接插头（12），两个竖直支架（1.2）的底部设有两个下拼接插头（13），所述阳极电路与两个上拼接插头（12）连接，阴极电路与两个下拼接插头（13）相连，并且一个竖直支架（1.2）的旁边安装有接线盒（14），接线盒（14）的一侧有两个接头与上拼接插头（12）和下拼接插头（13）对应接上，内含两路导线，两路导线的一端分别与一个侧面接头连接，另一端从接线盒（14）底部引出与电源正负极相连。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：这种金相电解抛光腐蚀装置单个使用，或者多个并联成一排使用；

单支架工作时：

将接线盒引线与电源正负极相连，将适量配制好的电解液倒入电解槽中，将试样安装在试样夹具上，然后试样架放回运动滑轨上并接上插头和插孔，调整调节旋钮使试样适当浸入电解液中；设定电压或电流和时间，开启电源开始电解；电解结束后直接取下试样架，清洗并取下试样；继续安装下一个试样或直接将其他安装好的试样架置于运动滑轨上开始下一次电解；

多支架并联工作时：

上拼接插头与旁边一个主体支架的上拼接插头连接，下拼接插头与旁边一个主体支架的下拼接插头连接，从而来传递电流，并且只需装配一个接线盒，同时离合接头与另旁边一个主体支架的离合接头锁紧，实现旋转轴的多轴联动；

卸下接线盒和旋钮，对准旋转轴的公母离合接头以及上拼接插头、下拼接插头，拼合后各主体支架左右合拢并固定；最右侧支架上安装调节旋钮，各离合接头通过锁紧螺丝固定，最左侧支架上安装接线盒，引线与电源相连；各电解槽内倒入等量电解液，其他操作与单支架工作相同。

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