CN108034977A - 一种适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，包括氧化槽体，所述氧化槽体内沿长度方向布设有两个由高导电紫铜排固定的侧面阴极，所述氧化槽体内中部设有由高导电紫铜排固定的中置阴极，所述氧化槽体内沿宽度方向的一侧设有溢流槽，所述氧化槽体开口端平面边沿两侧宽度方向对称布置有四组铜座，对称设置的两个所述铜座分别与一个侧面阴极连接，所述氧化槽体底部含有对称分布鼓气搅拌的PPR管路和槽液冷却的回流均分管路。本发明的一种适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，具有机械强度高、使用温度高、装载量较大、适用范围广、成膜速率高、生产效率高、自动程度高的优点。
Description
技术领域
本发明属于金属材料新型环保表面处理技术领域，更具体地，涉及一种适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽。
背景技术
随着制造业的快速发展，金属材料各类表面处理技术的应用日趋广泛。伴随低碳化、轻量化、防腐蚀、装饰性、耐磨性等金属材料表面处理技术的要求，面向轻合金表面防腐耐磨的微弧氧化技术已在航空航天、船舶、电子产品、汽车零部件等领域展现出巨大的应用前景。
微弧氧化工艺的执行需要固定的氧化槽装置来实现电解液浸没工件后施加于工件的阳极电场诱发微弧产生并原位转化为氧化物陶瓷层的功能。然而，由于当前国内微弧氧化技术领域无相关国家标准或技术规范，致使绝大多数试验型抑或生产型微弧氧化工艺的氧化槽由参考传统挂镀型电镀工艺的镀槽或传统阳极氧化工艺的氧化槽外形或功能来制作完成。
与电镀、阳极氧化工艺相比，微弧氧化工艺具有高电压强电流、电场强度较高、电流密度较大、槽液敏感性低、工作温度较高、使用周期较长等特点；故，简单模仿挂镀型电镀工艺的镀槽或传统阳极氧化工艺的氧化槽制作而成的微弧氧化槽体在具体使用过程中并不能充分发挥微弧氧化的工艺技术优点；因此，开发一种适用于微弧氧化工艺的节能环保、批量生产型氧化槽对于绿色环保型微弧氧化产业的发展具有重要的促进作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，具有机械强度高、使用温度高、装载量较大、适用范围广、成膜速率高、生产效率高、自动程度高。
为解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：
一种适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，包括氧化槽体，所述氧化槽体内沿长度方向布设有两个由高导电紫铜排固定的侧面阴极，所述氧化槽体内中部设有由高导电紫铜排固定的中置阴极，所述氧化槽体内沿宽度方向的一侧设有溢流槽，所述氧化槽体开口端平面边沿两侧宽度方向对称布置有四组铜座，对称设置的两个所述铜座分别与一个侧面阴极连接，所述氧化槽体底部含有对称分布鼓气搅拌的PPR管路和槽液冷却的回流均分管路。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述氧化槽体外部间隔设有多层加强框所述加强框由方形钢管焊接形成。
所述侧面阴极和中置阴极由不锈钢板构成。
所述溢流槽的槽口设置由多孔PP板构成的可拆卸滤网，所述滤网上方设有过滤型纱布。
所述氧化槽体内部布置有纯水自动供给和/或补充管路。
所述氧化槽体外部设有调整PPR管路鼓气流量的阀门。
所述氧化槽体设有溢流槽的侧板外部下方设有排放阀和回流阀门。
单侧设置的两个铜座的外侧设有连接微弧氧化电源正极输出线缆的安装孔。
所述氧化槽体底部向排水侧倾斜设置。
所述氧化槽体内部两侧沿长度方向设有活动式隐极板。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，具有机械强度高、使用温度高、装载量较大、适用范围广、成膜速率高、生产效率高、自动程度高、数字化监控、大数据管理、节能环保型、使用寿命长等特点；该双飞靶氧化槽可适用于各类铝、镁、钛金属及其合金的微弧氧化工艺开发、小批量中试和大批量工业化生产，对于绿色环保型微弧氧化产业的发展具有重要的促进作用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的俯视结构示意图。
图3是图1的A部局部放大图。
图中标号说明：
1、氧化槽体；2、侧面阴极；3、溢流槽；4、铜座；5、中置阴极；6、加强框。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例1
图1至图3示出了本发明适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽的第一种实施方式，双飞靶氧化槽包括氧化槽体1，氧化槽体1内沿长度方向布设有两个由高导电紫铜排固定的侧面阴极2，氧化槽体1内中部设有由高导电紫铜排固定的中置阴极5，氧化槽体1内沿宽度方向的一侧设有溢流槽3，氧化槽体1开口端平面边沿两侧宽度方向对称布置有四组铜座4，对称设置的两个铜座4分别与一个侧面阴极2连接，构成双飞靶。氧化槽体1底部含有对称分布鼓气搅拌的PPR管路和槽液冷却的回流均分管路。
本实施例中，氧化槽体1外部间隔设有多层加强框6加强框6由方形钢管焊接形成，方形钢管外表面披覆光洁PP板薄层进行美观化和防腐蚀处理。侧面阴极2和中置阴极5由多块不锈钢板构成。溢流槽3的槽口设置由多孔PP板构成的小口径、多孔的可拆卸滤网，滤网上方设有过滤型纱布。氧化槽体1内部布置有纯水自动供给和/或补充管路。本实施例中，氧化槽体1外部设有调整PPR管路鼓气流量的阀门。氧化槽体1设有溢流槽3的侧板外部下方设有排放阀和回流阀门。单侧设置的两个铜座4的外侧设有连接微弧氧化电源正极输出线缆的安装孔。氧化槽体1底部向排水侧倾斜设置，以利于槽液的完全排放。氧化槽体1内部两侧沿长度方向设有活动式隐极板。
本实施例中，氧化槽体1可选装带有输出模块的温度计、PH计、电导率仪、比重计、液位检测仪、计数器等传感器以实现微弧氧化工艺的实时、在线数字化监控和批量化生产的大数据管理。
本实施例的氧化槽体1采用以下方法制作：
步骤1：焊接氧化槽体1雏形并进行槽外补强
以20mm厚优质增强PP板为主材料，通过增压连续塑料焊工艺焊接出氧化槽体1雏形，尺寸为3000×1100×1300mm(L*W*H，内尺寸)；氧化槽体1外包多层高强度50×70×3mm方形钢管焊接加强框6进行精密尺寸槽外补强并于多层方形高强度钢管外表面披覆光洁5mm厚PP板薄层进行美观化和防腐蚀处理。
步骤2：氧化槽体1内部侧面阴极2、中置阴极5和溢流槽3制作
氧化槽体1内部长度方向两侧均布置有由高导电紫铜排(规格为80×8mm，下同)固定的八块高品质316L不锈钢板(规格为900×150×2mm，下同)作为侧面阴极2，氧化槽体1中央由高导电紫铜排固定的数块高品质不锈钢板作为中置阴极5；氧化槽体1内部宽度方向一侧设置有溢流槽(宽度150mm)，溢流槽3槽口设置有厚度20mm多孔PP板做成的小口径、多孔、可拆卸滤网，PP板多孔滤网上方可加装过滤型纱布。
步骤3：氧化槽体1上方双飞靶制作
氧化槽体1上部平面边沿两侧宽度方向对称布置有四组V型可含水冷功能的铜座4(其中单侧两组铜座4外侧有连接微弧氧化电源正极输出线缆的安装孔)，铜座4与两组高导电紫铜排阳极构成的双飞靶四脚反V型插头之间良好导电固定之用。
步骤4：氧化槽体1底部及侧面排水、冷却热交换和鼓气搅拌管路系统制作
氧化槽体1底部平面略微向排水侧焊接成小角度倾斜(倾角5°)，以利于槽液的完全排放；氧化槽体1底部含有对称分布鼓气搅拌功能的PPR管路(槽体外部含可调整鼓气流量的阀门一只)和槽液冷却的回流均分管路；氧化槽体1之溢流槽所在侧外平面下方设置有排放阀、槽液冷却热交换送出的回流阀门一套；此外氧化槽体1内部布置有纯水自动供给或补充管路。
步骤5：各种工艺在线监测传感器的安装
氧化槽体1可选装带有输出模块的温度计、PH计、电导率仪、比重计、液位检测仪、计数器等传感器以实现微弧氧化工艺的实时、在线数字化监控和批量化生产的大数据管理。
步骤6：氧化槽体1各种功能的分步调试
本实施例节能环保型双飞靶氧化槽体1在批量处理14寸镁合金笔记本壳体时，单批次挂件数量可提高至50pcs。
实施例2
本发明适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽的第二种实施方式，与实施例1结构相同，区别仅在于氧化槽体1的制作方法不同。
步骤1：焊接氧化槽体1体雏形并进行槽外补强
以15mm厚优质增强PP板为主材料，通过增压连续塑料焊工艺焊接出氧化槽体1体雏形，尺寸为1500×800×1000mm(L*W*H，内尺寸)；氧化槽体1体外包多层高强度50×70×3mm方形钢管焊接框架进行精密尺寸槽外补强并于多层方形高强度钢管外表面披覆光洁5mm厚PP板薄层进行美观化和防腐蚀处理。
步骤2：氧化槽体1内部侧面阴极2、中置阴极5和溢流槽3制作
氧化槽体1内部长度方向两侧均布置有由高导电紫铜排(规格为60×6mm，下同)固定的四块高品质316L不锈钢板(规格为800×150×2mm，下同)作为侧面阴极2，氧化槽体1中央由高导电紫铜排固定的数块高品质不锈钢板作为中置阴极5；氧化槽体1内部宽度方向一侧设置有溢流槽3(宽度100mm)，溢流槽3槽口设置有厚度15mm多孔PP板做成的小口径、多孔、可拆卸滤网，PP板多孔滤网上方可加装过滤型纱布。
步骤3：氧化槽体1上方双飞靶制作
氧化槽体1上部平面边沿两侧宽度方向对称布置有四组V型可含水冷功能的铜座4。
步骤4：氧化槽体1底部及侧面排水、冷却热交换和鼓气搅拌管路系统制作
氧化槽体1底部平面略微向排水侧焊接成小角度倾斜(倾角15°)，以利于槽液的完全排放；氧化槽体1底部含有对称分布鼓气搅拌功能的PPR管路(槽体外部含可调整鼓气流量的阀门一只)和槽液冷却的回流均分管路；氧化槽体1之溢流槽所在侧外平面下方设置有排放阀、槽液冷却热交换送出-回流阀门一套；此外氧化槽体1内部布置有纯水自动供给/补充管路。
步骤5：各种工艺在线监测传感器的安装
氧化槽体1可选装带有输出模块的温度计、PH计、电导率仪、比重计、液位检测仪、计数器等传感器以实现微弧氧化工艺的实时、在线数字化监控和批量化生产的大数据管理。
步骤6：氧化槽体1各种功能的分步调试
本实施例节能环保型双飞靶氧化槽体1在批量处理5寸铝合金手机壳体时，单批次挂件数量可提高至300pcs。
实施例3
步骤1：焊接氧化槽体1体雏形并进行槽外补强
以30mm厚优质增强PP板为主材料，通过增压连续塑料焊工艺焊接出氧化槽体1体雏形，尺寸为3200×2200×2000mm(L*W*H，内尺寸)；氧化槽体1外包多层高强度50×70×3mm方形钢管焊接框架进行精密尺寸槽外补强并于多层方形高强度钢管外表面披覆光洁5mm厚PP板薄层进行美观化和防腐蚀处理。
步骤2：氧化槽体1内部侧面阴极2、中置阴极5和溢流槽3制作
氧化槽体1内部长度方向两侧均布置有由高导电紫铜排(规格为80×8mm，下同)固定的四块高品质316L不锈钢板(规格为1600×250×4mm，下同)作为侧面阴极2，氧化槽体1中央由高导电紫铜排固定的数块高品质不锈钢板作为中置阴极5；氧化槽体1内部宽度方向一侧设置有溢流槽3(宽度180mm)，溢流槽3槽口设置有厚度20mm多孔PP板做成的小口径、多孔、可拆卸滤网，PP板多孔滤网上方可加装过滤型纱布。
步骤3：氧化槽体1上方双飞靶制作
氧化槽体1上部平面边沿两侧宽度方向对称布置有四组V型可含水冷功能的铜座4。
步骤4：氧化槽体1底部及侧面排水、冷却热交换和鼓气搅拌管路系统制作
氧化槽体1底部平面略微向排水侧焊接成小角度倾斜(倾角8°)，以利于槽液的完全排放；氧化槽体1底部含有对称分布鼓气搅拌功能的PPR管路(槽体外部含可调整鼓气流量的阀门一只)和槽液冷却的回流均分管路；氧化槽体1之溢流槽所在侧外平面下方设置有排放阀、槽液冷却热交换送出-回流阀门一套；此外氧化槽体1内部布置有纯水自动供给/补充管路。
步骤5：各种工艺在线监测传感器的安装
氧化槽体1可选装带有输出模块的温度计、PH计、电导率仪、比重计、液位检测仪、计数器等传感器以实现微弧氧化工艺的实时、在线数字化监控和批量化生产的大数据管理。
步骤6：氧化槽体1各种功能的分步调试
本实施例节能环保型双飞靶氧化槽在拆除中置阴极5后，单次可实现尺寸为2600×1500×1800mm的特大型零部件进行微弧氧化处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，其特征在于，包括氧化槽体(1)，所述氧化槽体(1)内沿长度方向布设有两个由高导电紫铜排固定的侧面阴极(2)，所述氧化槽体(1)内中部设有由高导电紫铜排固定的中置阴极(5)，所述氧化槽体(1)内沿宽度方向的一侧设有溢流槽(3)，所述氧化槽体(1)开口端平面边沿两侧宽度方向对称布置有四组铜座(4)，对称设置的两个所述铜座(4)分别与一个侧面阴极(2)连接，所述氧化槽体(1)底部含有对称分布鼓气搅拌的PPR管路和槽液冷却的回流均分管路。
2.根据权利要求1所述的适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，其特征在于，所述氧化槽体(1)外部间隔设有多层加强框(6)所述加强框(6)由方形钢管焊接形成。
3.根据权利要求1所述的适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，其特征在于，所述侧面阴极(2)和中置阴极(5)由不锈钢板构成。
4.根据权利要求1所述的适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，其特征在于，所述溢流槽(3)的槽口设置由多孔PP板构成的可拆卸滤网，所述滤网上方设有过滤型纱布。
5.根据权利要求1所述的适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，其特征在于，所述氧化槽体(1)内部布置有纯水自动供给和/或补充管路。
6.根据权利要求1所述的适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，其特征在于，所述氧化槽体(1)外部设有调整PPR管路鼓气流量的阀门。
7.根据权利要求1所述的适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，其特征在于，所述氧化槽体(1)设有溢流槽(3)的侧板外部下方设有排放阀和回流阀门。
8.根据权利要求1所述的适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，其特征在于，单侧设置的两个铜座(4)的外侧设有连接微弧氧化电源正极输出线缆的安装孔。
9.根据权利要求1所述的适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，其特征在于，所述氧化槽体(1)底部向排水侧倾斜设置。
10.根据权利要求1所述的适用于微弧氧化工艺的双飞靶氧化槽，其特征在于，所述氧化槽体(1)内部两侧沿长度方向设有活动式隐极板。
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