CN114717635A - 一种铝合金的表面处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铝合金表面处理技术领域，具体地说，涉及一种铝合金的表面处理装置及方法。其包括电镀机构和设置在电镀机构内的承载机构，所述电镀机构包括顶部具有开口的电镀箱体，所述承载机构通过开口置于电镀箱体内，所述承载机构设置成双层结构，双层结构为上、下两层。本发明中多个底部承载件沿支撑板宽度方向排列形成下层结构，网兜组件在盒槽内展开形成上层结构，通过下层结构放置大工件，上层结构放置小工件，网兜组件利用细质网可以减小支撑时对小工件的阻挡面积，从而在不影响工件镀层的情况下，对大、小工件进行分层放置，而且保证了大、小工件能够在同一环境下进行电镀处理，进而保证了大、小铝合金工件表面镀层后的一致性。

Description

一种铝合金的表面处理装置及方法

技术领域

本发明涉及铝合金表面处理技术领域，具体地说，涉及一种铝合金的表面处理装置及方法。

背景技术

铝合金按其成分和加工方法又分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金是先将合金配料熔铸成坯锭，再进行塑性变形加工，通过轧制、挤压、拉伸、锻造等方法制成各种塑性加工制品。铸造铝合金是将配料熔炼后用砂模、铁模、熔模和压铸法等直接铸成各种零部件的毛坯。

不管是变形铝合金，还是铸造铝合金，都需要进行表面处理，常见的表面处理就是电镀，在电镀时，将镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件(也就是铝合金)做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层；为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变；而电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。

在实际过程中同一产品的铝合金工件大部分是由大工件配合小工件组成，电镀时需要将大、小工件分开进行操作，这样不在同一环境下的铝合金工件电镀后的表面性质或者尺寸就会发生变化，从而影响同一产品的使用，例如：一些配套的产品，一个由于电镀造成的变化，导致一个工件先老化，这样后期更换时只能成套的进行更换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金的表面处理装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了一种铝合金的表面处理装置，其包括电镀机构和设置在电镀机构内的承载机构，所述电镀机构包括顶部具有开口的电镀箱体，所述承载机构通过开口置于电镀箱体内，所述承载机构设置成双层结构，双层结构为上、下两层，所述电镀箱体的一侧设置有电源箱，所述电源箱的阳极与阳极件连接，所述电源箱的阴极与承载机构连接，其中：

所述承载机构包括两个支撑板，两个所述支撑板之间设置有多个底部承载件，多个底部承载件沿支撑板宽度方向排列形成下层结构；

所述下层结构的顶部设置有顶部承载件，所述顶部承载件包括承载盒，所述承载盒内开设有盒槽，所述盒槽内设置有网兜组件，所述网兜组件在盒槽内展开形成上层结构。

作为本技术方案的进一步改进，所述顶部承载件和支撑板多个设置支柱，所述支柱底端与支撑板固定连接，所述支柱的顶端与承载盒插接配合。

作为本技术方案的进一步改进，所述支撑板上开设有支撑槽，所述电镀箱体内壁上对应支撑槽的位置设置有支撑块，所述支撑块设置在阳极件顶部，所述支撑块与支撑槽卡接配合。

作为本技术方案的进一步改进，所述阳极件包括阳极板和阳极支座，所述阳极支座设置有多个，多个阳极支座在阳极板的顶部沿宽度方向排列，其中：

所述阳极支座的横截面为“三角形”。

作为本技术方案的进一步改进，所述底部承载件包括承载柱，所述承载柱的顶部沿长度方向等间距设置有多个突块，所述突块的外表面为弧形结构，所述承载柱在突块之间的位置开设有空腔，空腔内设置有涡轮，所述空腔的外壁上开设有多个通槽，其中：

所有空腔内的涡轮均通过一根输出轴固定连接；

输出轴与承载柱转动连接，并且输出轴的一端安装有输出电机。

作为本技术方案的进一步改进，所述网兜组件包括网体和连接杆，所述连接杆设置有多个，多个所述连接杆等间距排列在盒槽内，与盒槽内壁固定连接，所述网体盖于连接杆上，网体受重力作用在连接杆以及盒槽侧壁之间的位置下沉形成多个沉槽。

作为本技术方案的进一步改进，所述电源箱与阳极板之间设置有阳极线，所述电源箱顶部设置有阴极线，所述阴极线在支撑板固定的位置穿过电镀箱体，所述阴极线的端部设置有阴极块，所述阴极块与支撑板之间通过电极片进行电性连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述阳极板内部设置腔体，所述腔体顶部位于阳极支座两侧的位置均开设有开槽。

作为本技术方案的进一步改进，所述电镀机构还包括负压组件，所述负压组件包括底部管和顶部管，所述底部管设置在网体的横向侧，所述顶部管设置在底部管相对的一侧，所述底部管的顶端在电镀箱体内朝向网体，所述顶部管的顶端在电镀箱体内朝向承载盒顶部的位置，其中：

所述底部管和顶部管的底端均与该腔体连通，并且所述底部管和顶部管外都设置有负压泵；

所述沉槽内设置有加热管体。

一种铝合金的表面处理方法，其包括如下方法步骤：

S1、向电镀箱体内倒入电解质溶液，所述电解质溶液包括强酸电解质溶液和弱碱电解质溶液；

S2、将铝合金中的大工件放置于下层结构上，然后将支撑板放入电镀箱体内，并利用支撑块与支撑槽卡接，使支撑板在电镀箱体内被固定于阳极件上；

S3、铝合金中的小工件，分批放置在网体下沉形成的沉槽内，放置后，将承载盒与支柱插接，此时通过电源箱产生电源的作用下，镀层金属会在承载柱以及网体上的铝合金工件上沉积出来，形成镀层，在此过程中，负压泵的负压作用将腔体内的电解质溶液抽出，而底部管和顶部管将电解质溶液在电镀箱体内的上方喷出。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该铝合金的表面处理装置及方法中，多个底部承载件沿支撑板宽度方向排列形成下层结构，网兜组件在盒槽内展开形成上层结构，通过下层结构放置大工件，上层结构放置小工件，网兜组件利用细质网可以减小支撑时对小工件的阻挡面积，从而在不影响工件镀层的情况下，对大、小工件进行分层放置，而且保证了大、小工件能够在同一环境下进行电镀处理，进而保证了大、小铝合金工件表面镀层后的一致性。

2、该铝合金的表面处理装置及方法中，电镀箱体内电解质溶液受到涡轮离心力的作用在通槽外围流动，并且多个涡轮同时转动后，会快速扰动周围的电解质溶液，以使电解质溶液中的阳离子均匀的附着在大工件的表面。

3、该铝合金的表面处理装置及方法中，小工件放置在网体上后，受重力作用网体下沉，下沉后在连接杆以及盒槽侧壁之间形成多个沉槽，小工件位于成槽内，这样对小工件进行分流，降低小工件的叠加数量，提高对小工件的镀层效果。

4、该铝合金的表面处理装置及方法中，通过底部管喷出的电解质溶液对网体内的供给进行冲击，使其在沉槽内发生翻滚，保证工件上镀层形成的均匀形，而且在网体形成的沉槽内设置有加热管体，利用加热管体对周围的电解质溶液进行加热，提高阳离子的活跃度，进一步的提高阳离子在电解质溶液内分布的均匀性，这样不仅创造了同一环境对大、小工件的电镀，还保证了同一环境下阳离子分布的均匀性。

在此基础上，加热管体周围的热电解质溶液，受到底部管喷出的电解质溶液作用，可以快速的扩散，以保证电镀箱体内电解质溶液受热的均匀性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构拆分图；

图3为本发明的阳极件结构示意图；

图4为本发明的承载机构结构示意图；

图5为本发明的顶部承载件结构示意图；

图6为本发明的底部承载件结构示意图；

图7为本发明的网兜组件结构示意图；

图8为本发明的电源箱结构示意图；

图9为本发明的负压组件和阳极板工作原理结构示意图。

图中各个标号意义为：

100、电镀机构；

110、电镀箱体；111、支撑块；120、阳极件；121、阳极板；1211、开槽；122、阳极支座；130、负压组件；131、底部管；132、顶部管；133、负压泵；140、电源箱；141、阳极线；142、阴极线；1421、阴极块；

200、承载机构；

210、支撑板；211、支撑槽；220、底部承载件；221、承载柱；222、突块；223、通槽；230、支柱；240、顶部承载件；241、承载盒；2411、盒槽；242、网兜组件；2421、网体；2422、连接杆；2423、加热管体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2所示，本实施例目的之一在于，提供了一种铝合金的表面处理装置，其包括电镀机构100和设置在电镀机构100内的承载机构200，电镀机构100包括顶部具有开口的电镀箱体110，承载机构200通过开口置于电镀箱体110内，考虑到铝合金工件大部分是由大工件配合小工件组成，电镀时就要将大工件和小工件分开进行操作，不在同一环境下的铝合金工件电镀后的表面性质或者尺寸就会发生变化，为了解决这个问题，将承载机构200设置成双层结构，双层结构为上、下两层，上层放置小工件，下层放置大工件，另外，电镀箱体110内的底部设置有阳极件120，电镀箱体110的一侧设置有电源箱140，电源箱140的阳极(正极)与阳极件120连接，电源箱140的阴极(负极)与承载机构200连接，工作时将铝合金工件的大工件和小工件在承载机构200上分层放置，然后在电镀箱体110内倒入电解质溶液，此时的电源箱140通过阴、阳极分别对承载机构200和阳极件120进行供电，并利用氧化还原的原理在铝合金工件上沉积出所需的镀层。

具体实施方式通过以下实施例进行举例说明：

第一实施例，本实施例具体公开了承载机构200，请参阅图4所示，承载机构200包括两个支撑板210，两个支撑板210之间设置有多个底部承载件220，多个底部承载件220沿支撑板210宽度方向排列形成下层结构，用于对大工件进行支撑，下层结构的顶部设置有顶部承载件240，请参阅图5所示，顶部承载件240包括承载盒241，承载盒241内开设有盒槽2411，盒槽2411内设置有网兜组件242，网兜组件242在盒槽2411内展开形成上层结构，其主要目的是为小工件提供承载空间，因为小工件的体积较小，如果通过平台进行支撑，只能利用面进行支撑，导致小工件被支撑面阻挡，这样就会影响电镀时镀层的形成，而网兜组件242利用细质网可以减小支撑时对小工件的阻挡面积，从而在不影响工件镀层的情况下，对大、小工件进行分层放置，而且保证了大、小工件能够在同一环境下进行电镀处理，进而保证了大、小铝合金工件表面镀层后的一致性。

值得说明的是，顶部承载件240和支撑板210多个设置支柱230，支柱230底端与支撑板210固定连接，支柱230的顶端与承载盒241插接配合，这样在下层结构上放置大工件时，可以将承载盒241取下。

此外，请参阅图2所示，支撑板210上开设有支撑槽211，电镀箱体110内壁上对应支撑槽211的位置设置有支撑块111，支撑块111设置在阳极件120顶部，以通过支撑块111与支撑槽211卡接，使支撑板210在电镀箱体110内被固定于阳极件120上。

第二实施例，本实施例具体公开了阳极件120，请参阅图3所示，阳极件120包括阳极板121和阳极支座122，阳极支座122设置有多个，多个阳极支座122在阳极板121的顶部沿宽度方向排列，且阳极支座122的横截面为“三角形”，以增大阳离子产生的面积。

第三实施例，本实施例具体公开了底部承载件220，请参阅图6所示，底部承载件220包括承载柱221，由于承载柱221的顶部是弧形面，在对大工件进行支撑时是线接触，从而降低承载柱221对大工件的阻挡面积。

第四实施例，本实施例公开了底部承载件220的另一种工作方式，承载柱221的顶部沿长度方向等间距设置有多个突块222，突块222的外表面也为弧形结构，目的也是降低对大工件的阻挡面积，与第三实施例不同的是，承载柱221在突块222之间的位置开设有空腔，空腔内设置有涡轮，空腔的外壁上开设有多个通槽223，所有空腔内的涡轮均通过一根输出轴固定连接，输出轴与承载柱221转动连接，并且输出轴的一端安装有输出电机，通过输出电机驱动输出轴带动涡轮转动，这样电镀箱体110内电解质溶液受到涡轮离心力的作用在通槽223外围流动，并且多个涡轮同时转动后，会快速扰动周围的电解质溶液，以使电解质溶液中的阳离子均匀的附着在大工件的表面。

第五实施例，本实施例具体公开了网兜组件242，请参阅图7所示，网兜组件242包括网体2421和连接杆2422，连接杆2422设置有多个，并且等间距排列在盒槽2411内，然后与盒槽2411内壁固定连接，网体2421盖于连接杆2422上，当小工件放置在网体2421上后，受重力作用网体2421下沉，下沉后在连接杆2422以及盒槽2411侧壁之间形成多个沉槽，小工件位于成槽内，这样对小工件进行分流，降低小工件的叠加数量，提高对小工件的镀层效果。

第六实施例，本实施例公开了电源箱140的工作原理，请参阅图8所示，电源箱140与阳极板121之间设置有阳极线141，电源箱140顶部设置有阴极线142，阴极线142在支撑板210固定的位置穿过电镀箱体110，阴极线142的端部设置有阴极块1421，阴极块1421与支撑板210之间通过电极片进行电性连接，而且支撑板210、承载柱221、承载盒241、网体2421以及支柱230均可导电，阳极板121和阳极支座122均为铝合金工件需要镀层的镀基体金属，这样在电源箱140产生电源的作用下，镀基体金属(即：镀层金属)会在承载柱221以及网体2421上的铝合金工件上沉积出来，达到镀层的目的。

第七实施例，请参阅图2所示，电镀机构100还包括负压组件130，负压组件130包括底部管131和顶部管132，底部管131设置在网体2421的横向侧，顶部管132设置在底部管131相对的一侧，底部管131的顶端在电镀箱体110内朝向网体2421，顶部管132的顶端在电镀箱体110内朝向承载盒241顶部的位置，另外：

阳极板121内部设置腔体，腔体顶部位于阳极支座122两侧的位置均开设有开槽1211，这样阳极板121内产生的阳离子以及电解质溶液中的阳离子，均可集中在腔体内，所以说腔体内的阳离子是多于外部的，而底部管131和顶部管132的底端均与该腔体连通，并且底部管131和顶部管132外都设置有负压泵133，利用负压泵133的负压作用将腔体内的电解质溶液抽出，而底部管131和顶部管132将电解质溶液在电镀箱体110内的上方喷出，不仅避免了阳离子沉积在电镀箱体110内下方的问题，还通过底部管131喷出的电解质溶液对网体2421内的供给进行冲击，使其在沉槽内发生翻滚，保证工件上镀层形成的均匀形，而且请参阅图7所示，在网体2421形成的沉槽内设置有加热管体2423，利用加热管体2423对周围的电解质溶液进行加热，提高阳离子的活跃度，进一步的提高阳离子在电解质溶液内分布的均匀性，这样不仅创造了同一环境对大、小工件的电镀，还保证了同一环境下阳离子分布的均匀性。

在此基础上，加热管体2423周围的热电解质溶液，受到底部管131喷出的电解质溶液作用，可以快速的扩散，以保证电镀箱体110内电解质溶液受热的均匀性。

第八实施例，一种铝合金的表面处理方法，其包括如下方法步骤：

S1、向电镀箱体110内倒入电解质溶液，电解质溶液包括强酸电解质溶液和弱碱电解质溶液；

S2、将铝合金中的大工件放置于下层结构上，然后将支撑板210放入电镀箱体110内，并利用支撑块111与支撑槽211卡接，使支撑板210在电镀箱体110内被固定于阳极件120上；

S3、铝合金中的小工件，分批放置在网体2421下沉形成的沉槽内，放置后，将承载盒241与支柱230插接，此时通过电源箱140产生电源的作用下，镀层金属会在承载柱221以及网体2421上的铝合金工件上沉积出来，形成镀层，在此过程中，负压泵133的负压作用将腔体内的电解质溶液抽出，而底部管131和顶部管132将电解质溶液在电镀箱体110内的上方喷出。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种铝合金的表面处理装置，其包括电镀机构(100)和设置在电镀机构(100)内的承载机构(200)，所述电镀机构(100)包括顶部具有开口的电镀箱体(110)，所述承载机构(200)通过开口置于电镀箱体(110)内，其特征在于：所述承载机构(200)设置成双层结构，双层结构为上、下两层，所述电镀箱体(110)的一侧设置有电源箱(140)，所述电源箱(140)的阳极与阳极件(120)连接，所述电源箱(140)的阴极与承载机构(200)连接，其中：

所述承载机构(200)包括两个支撑板(210)，两个所述支撑板(210)之间设置有多个底部承载件(220)，多个底部承载件(220)沿支撑板(210)宽度方向排列形成下层结构；

所述下层结构的顶部设置有顶部承载件(240)，所述顶部承载件(240)包括承载盒(241)，所述承载盒(241)内开设有盒槽(2411)，所述盒槽(2411)内设置有网兜组件(242)，所述网兜组件(242)在盒槽(2411)内展开形成上层结构。

2.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理装置，其特征在于：所述顶部承载件(240)和支撑板(210)多个设置支柱(230)，所述支柱(230)底端与支撑板(210)固定连接，所述支柱(230)的顶端与承载盒(241)插接配合。

3.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理装置，其特征在于：所述支撑板(210)上开设有支撑槽(211)，所述电镀箱体(110)内壁上对应支撑槽(211)的位置设置有支撑块(111)，所述支撑块(111)设置在阳极件(120)顶部，所述支撑块(111)与支撑槽(211)卡接配合。

4.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理装置，其特征在于：所述阳极件(120)包括阳极板(121)和阳极支座(122)，所述阳极支座(122)设置有多个，多个阳极支座(122)在阳极板(121)的顶部沿宽度方向排列，其中：

所述阳极支座(122)的横截面为“三角形”。

5.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理装置，其特征在于：所述底部承载件(220)包括承载柱(221)，所述承载柱(221)的顶部沿长度方向等间距设置有多个突块(222)，所述突块(222)的外表面为弧形结构，所述承载柱(221)在突块(222)之间的位置开设有空腔，空腔内设置有涡轮，所述空腔的外壁上开设有多个通槽(223)，其中：

所有空腔内的涡轮均通过一根输出轴固定连接；

输出轴与承载柱(221)转动连接，并且输出轴的一端安装有输出电机。

6.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理装置，其特征在于：所述网兜组件(242)包括网体(2421)和连接杆(2422)，所述连接杆(2422)设置有多个，多个所述连接杆(2422)等间距排列在盒槽(2411)内，与盒槽(2411)内壁固定连接，所述网体(2421)盖于连接杆(2422)上，网体(2421)受重力作用在连接杆(2422)以及盒槽(2411)侧壁之间的位置下沉形成多个沉槽。

7.根据权利要求6所述的铝合金的表面处理装置，其特征在于：所述电源箱(140)与阳极板(121)之间设置有阳极线(141)，所述电源箱(140)顶部设置有阴极线(142)，所述阴极线(142)在支撑板(210)固定的位置穿过电镀箱体(110)，所述阴极线(142)的端部设置有阴极块(1421)，所述阴极块(1421)与支撑板(210)之间通过电极片进行电性连接。

8.根据权利要求7所述的铝合金的表面处理装置，其特征在于：所述阳极板(121)内部设置腔体，所述腔体顶部位于阳极支座(122)两侧的位置均开设有开槽(1211)。

9.根据权利要求8所述的铝合金的表面处理装置，其特征在于：所述电镀机构(100)还包括负压组件(130)，所述负压组件(130)包括底部管(131)和顶部管(132)，所述底部管(131)设置在网体(2421)的横向侧，所述顶部管(132)设置在底部管(131)相对的一侧，所述底部管(131)的顶端在电镀箱体(110)内朝向网体(2421)，所述顶部管(132)的顶端在电镀箱体(110)内朝向承载盒(241)顶部的位置，其中：

所述底部管(131)和顶部管(132)的底端均与该腔体连通，并且所述底部管(131)和顶部管(132)外都设置有负压泵(133)；

所述沉槽内设置有加热管体(2423)。

10.一种铝合金的表面处理方法，其特征在于，包括如下方法步骤：

S1、向电镀箱体(110)内倒入电解质溶液，所述电解质溶液包括强酸电解质溶液和弱碱电解质溶液；

S2、将铝合金中的大工件放置于下层结构上，然后将支撑板(210)放入电镀箱体(110)内，并利用支撑块(111)与支撑槽(211)卡接，使支撑板(210)在电镀箱体(110)内被固定于阳极件(120)上；

S3、铝合金中的小工件，分批放置在网体(2421)下沉形成的沉槽内，放置后，将承载盒(241)与支柱(230)插接，此时通过电源箱(140)产生电源的作用下，镀层金属会在承载柱(221)以及网体(2421)上的铝合金工件上沉积出来，形成镀层，在此过程中，负压泵(133)的负压作用将腔体内的电解质溶液抽出，而底部管(131)和顶部管(132)将电解质溶液在电镀箱体(110)内的上方喷出。

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