CN115007538A - 铜基体上银基触头焊接后清洗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜基体上银基触头焊接后清洗设备，涉及电镀件清洗设备技术领域，包括清洗槽，清洗槽内设置有弱酸清洗液，清洗槽上设置有悬浮支撑组件和波动清洗组件；悬浮支撑组件包括滑移设置在清洗槽上方的支撑架，支撑架两侧均滑移设置有若干相互对应的悬浮架，悬浮架下部设置有伸入到弱酸清洗液内的浮力座，相对应的悬浮架上设置有挂具；波动清洗组件包括设置在转动设置在清洗槽一侧的转轴，转轴上固定设置有若干拨动板，转轴上设置有驱动支撑架同步往复滑移的驱动组件。本发明提供了通过化学溶解腐蚀和机械冲击剥离双重作用以实现铜基体上氧化皮等杂质批量处理的一种铜基体上银基触头焊接后清洗设备。
Description
技术领域
本发明涉及电镀件清洗设备技术领域，尤其涉及一种铜基体上银基触头焊接后清洗设备。
背景技术
在电路中，所有的电力传输和分配、大部分控制系统和大多数信息交换,都依赖于通过电接触实现电流传输，而触头承担着这种接通、承载和分断电流的作用，其电接触性能影响甚至决定着整个电路系统的质量、性能、使用寿命与技术水平；工业生产中通常采用焊接的方式将银基电触头与铜触头零件组合在一起(称为触头组件)，以达到利用银基材料满足触头电性能要求和节约贵金属银的目的。
参见附图4，图中展示了一种触头组件100，包括铜基体110和焊接固定在铜基体110上的银触头120，且铜基体110对应银触头120周围还存在有氧化皮130。由于银触头焊接过程中高温焊接热会导致基体铜金属表面严重氧化、基体表面黏附的有机物碳化、焊膏焊剂的焊渣等，这些焊渣及氧化物和碳化物若不彻底清除，会严重影响触头的性能，甚至导致触头失效，同时对一些焊接加工后还需要整体或局部镀锡或镀银的触头零件埋下隐患。
因此对此类触头组件表面的有效处理是其投入装配和使用的前提；但采用对铜和银有腐蚀性的普通酸洗工艺如盐酸、硝酸、硫酸等酸洗，不仅无法在较短时间内彻底清除以上焊接过程中金属表面产生的的氧化皮、碳化层及焊渣，同时由于金属铜的电化学活性较银活泼，还会在酸洗过程中导致铜基体的过腐蚀，更严重的是金属银被腐蚀后溶解在酸洗液中的银离子与铜发生置换反应，使铜表面置换上银，这都是对触头组件使用性能有着致命的不良影响，这也是采用常规酸洗工艺所面临的技术难点；因此常规去除焊接过程中焊接热所导致的触头组件表面产物通常采用人工刷拭、打磨、抛光或喷砂、抛丸的方式，但其生产效率低下、操作强度大、噪音和粉尘等造成操作环境差，不环保，也不易实现自动化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种铜基体上银基触头焊接后清洗设备，通过弱酸清洗液配合波动清洗组件，能够在有效减弱置换效应的情况下，实现化学腐蚀溶解和机械冲击剥离的双重作用进行铜基体表面焊接氧化物等杂质的快速批量清理，从而有效规避常规打磨的方式环保性差以及效率低下的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种铜基体上银基触头焊接后清洗设备，包括清洗槽，所述清洗槽内设置有弱酸清洗液，所述清洗槽上设置有悬浮支撑组件和波动清洗组件；
悬浮支撑组件，包括滑移设置在清洗槽上方的支撑架，所述支撑架两侧均滑移设置有若干相互对应的悬浮架，所述悬浮架下部设置有伸入到弱酸清洗液内的浮力座，相对应的所述悬浮架上设置有挂具；
波动清洗组件，包括设置在转动设置在清洗槽一侧的转轴，所述转轴上固定设置有若干拨动板，所述转轴上设置有驱动支撑架同步往复滑移的驱动组件。
通过采用上述技术方案，工作时，将触头组件批量挂接在挂具上，波动清洗组件带动弱酸清洗液实现波浪式运动，并通过驱动组件带动支撑架往复移动，从而形成对触头组件的机械冲击以实现对铜基体上氧化皮等杂质的清理操作，同时结合弱酸清洗液的化学腐蚀溶解，而弱酸的氧化性较弱，故不会对铜基体造成过度腐蚀，同时对银触点无腐蚀损伤，有效规避常规打磨的方式环保性差以及效率低下的问题。
本发明进一步设置为：所述弱酸清洗液以水为溶剂，并包括以下浓度的溶质：硫酸(98％)80-120ml/L，双氧水(30％)60-100ml/L，乙二醇40-60ml/L，缓蚀剂2-5g/L，络合剂0.2-0.5g/L。
通过采用上述技术方案，根据金属化学元素活泼性顺序表可知，铜和银的活泼性均比氢弱，铜和银不能置换出硫酸中的氢(稀硫酸体现的是H离子的氧化性，但其氧化性较弱，只能氧化金属活泼性顺序表中的氢前金属)，故稀硫酸不会腐蚀铜和银，但稀硫酸可以与金属氧化物反应，加入氧化剂双氧水可以提高溶液的氧化性，使形成的氧化铜与稀硫酸反应产生氢气，在氢气析出的过程中以机械的方式冲击和剥离掉铜基体表面焊接热所形成的氧化层、碳化层和焊渣，这样可利用化学腐蚀溶解和机械冲击剥离的双重作用加速清洗过程的进行和完成；
但在此过程中双氧水会分解，故加入稳定剂乙二醇，来抑制其分解，提高清洗液的稳定性，并利用乙二醇的润湿性提高触头零件表面与溶液的亲和力，加速酸扩散渗透到氧化皮、焊渣与基体之间，使氧化皮、焊渣产生自行剥离，令清洗速度加快；
另一方面基于铜的化学活性较银活泼，在有氧化剂的稀硫酸溶液里触头零件的铜基体和银触点会形成原电池，相对较活泼的铜成为阴极吸氧腐蚀，银作为阳极而被保护免受腐蚀，故加入缓蚀剂以减缓溶液对铜基体的腐蚀，同时由于少量银的氧化物和酸反应生成的硫酸银不易溶于稀酸，故而不会发生铜基体上置换上银的问题；
为提高溶液的使用寿命，加入一定量的络合剂，络合不断产生的二价铜离子，使游离铜离子相对减少，使酸的浓度下降缓慢，保证铜的氧化物快速与酸反应。
本发明进一步设置为：所述弱酸清洗液的温度为15-45℃，清洗时间为3-10min。
通过采用上述技术方案，通过给弱酸清洗液适度加温，能够提高清理速度。
本发明进一步设置为：所述驱动组件包括固定设置在转轴两端且位于清洗槽外侧的第一齿轮，所述清洗槽外侧转动设置有两分别与第一齿轮分别啮合配合的第二齿轮，所述第二齿轮上均铰接设置有传动杆，所述传动杆端部铰接设置有与支撑架连接的连接座。
通过采用上述技术方案，工作时，转轴通过第一齿轮带动两第二齿轮同步转动，同时第二齿轮带动两传动杆同步运动，进一步驱动支撑架在清洗槽上往复移动。
本发明进一步设置为：所述支撑架上固定设置有两螺杆，所述连接座上转动设置有与两螺杆螺纹连接的调整套。
通过采用上述技术方案，通过调整套和螺杆配合，实现对连接座位置的调整，进一步能够实现对支撑架运动幅度的调整，进一步适应不同规格触头组件的清理操作。
本发明进一步设置为：所述浮力座为下部带开口的筒状结构，所述浮力座内部滑移设置有密封板，所述密封板边缘处嵌设有耐腐蚀密封圈，所述悬浮架上螺纹连接有与密封板转动连接的调整杆。
通过采用上述技术方案，通过调整浮力座下部伸出密封板的距离，能够实现对悬浮架浮力的调整，能够实现对不同规格触头组件的悬浮支撑作用，同时能够确保触头组件适应弱酸清洗液的波动运动，一方面能够增加对触头组件在弱酸清洗液内进行竖直方向的运动，从而进一步提高弱酸清洗液对触头组件的多维度冲击清理，另一方面，能够有效减少弱酸清洗液的作用范围，进一步减少原电池作用对铜基体的造成的影响，从而有效提高装置使用的适用性和可靠性。
本发明进一步设置为：所述悬浮架上滑移设置有用于与挂具挂接配合的支座，所述支座上成型有若干隔板，所述悬浮架上转动设置有锁紧轴，所述锁紧轴上间隔固定有若干与隔板插接配合的弧形板。
通过采用上述技术方案，通过滑移设置的支座对挂具进行支撑，从而能够调整支座在悬浮架上的相对位置，进一步调整触头组件伸入到弱酸清洗液的距离，从而有效实现对氧化皮等杂物的精准清理，同时有效降低弱酸清洗液的作用范围，从而减弱原电池作用对铜基体的影响。
本发明进一步设置为：相对应的所述悬浮架之间还设置有辅助架，所述辅助架上设置有承渣袋，所述悬浮架上设置有用于锁紧辅助架的锁紧组件。
通过采用上述技术方案，利用承渣袋对脱落的氧化皮的杂质进行承接，同时利用跟随支撑架移动的承渣袋对弱酸清洗液进行扰动，进一步提高对触头组件的清理效果。
本发明进一步设置为：所述锁紧组件包括成型在悬浮架上并与辅助架卡接配合的卡槽，所述锁紧轴上部固定设置有与卡槽对应的扇形板。
通过采用上述技术方案，利用锁紧轴上的扇形板配合卡槽，实现对辅助架的快速锁紧操作，从而能够进一步确保对辅助架的快速锁紧，同时方便工作人员对辅助架的拆卸和对承渣袋内部的残渣进行清理。
本发明进一步设置为：所述清洗槽远离转轴的一侧固定设置有人字形的分流板，所述清洗槽两侧均成型有C型结构的回流通道，且所述回流通道对应各悬浮架上游一侧均开设有导流口，所述导流口外侧固定设置有弧形导流板。
通过采用上述技术方案，通过分流板和回流通道实现对波动行进的弱酸清洗液进行分流和回流，有效少弱酸清洗液之间反向行进而产生弱酸清洗液的飞溅，而在各悬浮架上游一侧设置的导流口和弧形导流板能够对回流的弱酸清洗液进行换向并对触头组件进行冲击操作，从而给进一步增强对触头组件的清理效果。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
(1)通过弱酸清洗液配合波动清洗组件，能够在有效减弱置换效应的情况下，实现化学腐蚀溶解和机械冲击剥离的双重作用进行铜基体表面焊接氧化物等杂质的快速批量清理，从而有效规避常规打磨的方式环保性差以及效率低下的问题；
(2)利用可调浮力的浮力座和可调位置的支座，能够适应不同规格触头组件的精准清洗操作，提高装置使用的适用性；
(3)利用承渣袋进行扰流和承接氧化皮等杂质，并通过分流板和回流通道以及间隔设置在回流通道上的导流口和弧形导流板对弱酸清洗液进行增速和扰动，从而有效增强清洗效果，提高装置使用的可靠性。
附图说明
图1是本发明一个实施例整体结构的轴测示意图；
图2是本发明一个实施例悬浮架部分的轴测示意图，体现悬浮架上各组件的位置连接关系；
图3是本发明一个实施例支座部分的轴测示意图，体现支座和锁紧轴之间的位置连接关系；
图4是本发明现有技术中触头组件的轴测示意图。
附图标记：100、触头组件；110、铜基体；120、银触头；130、氧化皮；1、清洗槽；2、弱酸清洗液；3、支撑架；4、悬浮架；5、浮力座；6、密封板；7、耐腐蚀密封圈；8、调整杆；9、支座；10、隔板；11、锁紧轴；12、弧形板；13、挂具；14、辅助架；15、承渣袋；16、卡槽；17、扇形板；18、转轴；19、拨动板；20、驱动电机；21、第一齿轮；22、第二齿轮；23、传动杆；24、连接座；25、螺杆；26、调整套；27、分流板；28、回流通道；29、导流口；30、弧形导流板。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明进行清楚、完整地描述。
参见附图1，一种铜基体上银基触头焊接后清洗设备，包括清洗槽1，其中清洗槽1为长方体箱式结构，清洗槽1内放置有弱酸清洗液2，清洗槽1上设置有悬浮支撑组件和波动清洗组件。弱酸清洗液2以水为溶剂，并包括以下浓度的溶质：硫酸(98％)80-120ml/L，双氧水(30％)60-100ml/L，乙二醇40-60ml/L，缓蚀剂2-5g/L，络合剂0.2-0.5g/L；弱酸清洗液2的温度为15-45℃，清洗时间为3-10min。其中缓蚀剂优选为铜银缓蚀剂苯骈三氮唑BTA；络合剂优选为柠檬酸或HEDP(羟基乙叉二磷酸)。
根据金属化学元素活泼性顺序表可知，铜和银的活泼性均比氢弱，铜和银不能置换出硫酸中的氢(稀硫酸体现的是H离子的氧化性，但其氧化性较弱，只能氧化金属活泼性顺序表中的氢前金属)，故稀硫酸不会腐蚀铜和银，但稀硫酸可以与金属氧化物反应，加入氧化剂双氧水可以提高溶液的氧化性，使形成的氧化铜与稀硫酸反应产生氢气，在氢气析出的过程中以机械的方式冲击和剥离掉铜基体110表面焊接热所形成的氧化层、碳化层和焊渣，这样可利用化学腐蚀溶解和机械冲击剥离的双重作用加速清洗过程的进行和完成。
但在此过程中双氧水会分解，故加入稳定剂乙二醇，来抑制其分解，提高清洗液的稳定性，并利用乙二醇的润湿性提高触头零件表面与溶液的亲和力，加速酸扩散渗透到氧化皮130、焊渣与基体之间，使氧化皮130、焊渣产生自行剥离，令清洗速度加快。
另一方面基于铜的化学活性较银活泼，在有氧化剂的稀硫酸溶液里触头零件的铜基体110和银触点会形成原电池，相对较活泼的铜成为阴极吸氧腐蚀，银作为阳极而被保护免受腐蚀，故加入缓蚀剂以减缓溶液对铜基体110的腐蚀，同时由于少量银的氧化物和酸反应生成的硫酸银不易溶于稀酸，故而不会发生铜基体110上置换上银的问题。
结合附图2，悬浮支撑组件包括沿其长度方向滑移设置在清洗槽1上方的支撑架3，支撑架3两侧均沿清洗槽1高度方向滑移设置有若干相互对应的悬浮架4，悬浮架4下部设置有伸入到弱酸清洗液2内的浮力座5，其中浮力座5为下部带有开口的圆筒状结构；浮力座5内部沿其轴线方向滑移设置有密封板6，其中密封板6边缘处嵌设有与浮力座5内壁抵接的耐腐蚀密封圈7；悬浮架4上螺纹连接有与密封板6上表面转动连接的调整杆8，且浮力座5以及密封板6均为塑料制成。
通过浮力可调的浮力座5，能够针对性的调整浮力，以适应不同数量不同规格的触头组件100制成操作，确保能够带动触头组件100跟随波动的弱酸清洗液2升降悬浮，一方面保证对触头组件100的多维度冲击和清理，另一方面，有效限制触头组件100的入水深度，减少弱酸清洗液2对铜基体110的作用范围。
结合附图3，悬浮架4靠近清洗槽1中部的一侧还沿其高度方向滑移设置有支座9，支座9优选为T型块状结构，支座9上沿其高度方向成型有若干隔板10，悬浮架4上转动设置有锁紧轴11，锁紧轴11上间隔固定有若干与隔板10插接配合的弧形板12，且相对应悬浮架4上的支具之间挂接设置有挂具13。
相对应的悬浮架4之间还设置有辅助架14，其中辅助架14为U型框状结构，辅助架14上绑缚设置有承渣袋15，承渣袋15为致密网孔袋，且承渣袋15形成袋状结构设置在触头组件100周侧；悬浮架4上设置有用于锁紧辅助架14的锁紧组件，锁紧组件包括成型在悬浮架4上侧并与辅助架14卡接配合的卡槽16，锁紧轴11上部固定设置有与卡槽16对应的扇形板17；值得注意的是，扇形板17的范围小于弧形板12，且扇形板17的边缘与弧形板12的一侧；通过这种方式，一方面能够实现对辅助架14的快速锁紧，另一方面，在实现弧形板12与卡槽16分离的同时，弧形板12依旧能够对隔板10进行稳定支撑，有效提高装置使用的可靠性。
波动清洗组件包括设置在转动设置在清洗槽1一侧的转轴18，转轴18上固定设置有若干拨动板19，其中转轴18和拨动板19均为塑料材料制成，其中清洗槽1上还固定设置有伸出端与转轴18固连的驱动电机20，转轴18上设置有驱动支撑架3同步往复滑移的驱动组件；驱动组件包括固定设置在转轴18两端且位于清洗槽1外侧的第一齿轮21，清洗槽1外侧转动设置有两分别与第一齿轮21分别啮合配合的第二齿轮22，第二齿轮22外侧偏心点处均铰接设置有传动杆23，传动杆23端部铰接设置有与支撑架3连接的连接座24，其中支撑架3上固定设置有两螺杆25，连接座24上转动设置有与两螺杆25螺纹连接的调整套26。
清洗槽1长度方向远离转轴18的一侧固定设置有人字形的分流板27，清洗槽1两侧均成型有C型结构的回流通道28，其中回流通道28且的出口设置在拨动板19上游一侧，回流通道28对应各悬浮架4上游一侧均开设有导流口29，导流口29外侧固定设置有弧形导流板30，其中弧形导流板30沿清洗槽1长度方向从靠近转轴18一侧朝远离转轴18一侧向清洗槽1中部倾斜设置。
本实施例的工作原理是：工作时，将触头组件100批量挂接在挂具13上，波动清洗组件带动弱酸清洗液2实现波浪式运动，并通过驱动组件带动支撑架3往复移动，从而形成对触头组件100的机械冲击以实现对铜基体110上氧化皮130等杂质的清理操作，同时结合弱酸清洗液2的化学腐蚀溶解，而弱酸的氧化性较弱，故不会对铜基体110造成过度腐蚀，同时对银触点无腐蚀损伤，有效规避常规打磨的方式环保性差以及效率低下的问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铜基体上银基触头焊接后清洗设备，包括清洗槽(1)，其特征在于：所述清洗槽(1)内设置有弱酸清洗液(2)，所述清洗槽(1)上设置有悬浮支撑组件和波动清洗组件；
悬浮支撑组件，包括滑移设置在清洗槽(1)上方的支撑架(3)，所述支撑架(3)两侧均滑移设置有若干相互对应的悬浮架(4)，所述悬浮架(4)下部设置有伸入到弱酸清洗液(2)内的浮力座(5)，相对应的所述悬浮架(4)上设置有挂具(13)；
波动清洗组件，包括设置在转动设置在清洗槽(1)一侧的转轴(18)，所述转轴(18)上固定设置有若干拨动板(19)，所述转轴(18)上设置有驱动支撑架(3)同步往复滑移的驱动组件。
2.根据权利要求1所述的铜基体上银基触头焊接后清洗设备，其特征在于：所述弱酸清洗液(2)以水为溶剂，并包括以下浓度的溶质：硫酸(98％)80-120ml/L，双氧水(30％)60-100ml/L，乙二醇40-60ml/L，缓蚀剂2-5g/L，络合剂0.2-0.5g/L。
3.根据权利要求2所述的铜基体上银基触头焊接后清洗设备，其特征在于：所述弱酸清洗液(2)的温度为15-45℃，清洗时间为3-10min。
4.根据权利要求1所述的铜基体上银基触头焊接后清洗设备，其特征在于：所述驱动组件包括固定设置在转轴(18)两端且位于清洗槽(1)外侧的第一齿轮(21)，所述清洗槽(1)外侧转动设置有两分别与第一齿轮(21)分别啮合配合的第二齿轮(22)，所述第二齿轮(22)上均铰接设置有传动杆(23)，所述传动杆(23)端部铰接设置有与支撑架(3)连接的连接座(24)。
5.根据权利要求4所述的铜基体上银基触头焊接后清洗设备，其特征在于：所述支撑架(3)上固定设置有两螺杆(25)，所述连接座(24)上转动设置有与两螺杆(25)螺纹连接的调整套(26)。
6.根据权利要求1所述的铜基体上银基触头焊接后清洗设备，其特征在于：所述浮力座(5)为下部带开口的筒状结构，所述浮力座(5)内部滑移设置有密封板(6)，所述密封板(6)边缘处嵌设有耐腐蚀密封圈(7)，所述悬浮架(4)上螺纹连接有与密封板(6)转动连接的调整杆(8)。
7.根据权利要求1所述的铜基体上银基触头焊接后清洗设备，其特征在于：所述悬浮架(4)上滑移设置有用于与挂具(13)挂接配合的支座(9)，所述支座(9)上成型有若干隔板(10)，所述悬浮架(4)上转动设置有锁紧轴(11)，所述锁紧轴(11)上间隔固定有若干与隔板(10)插接配合的弧形板(12)。
8.根据权利要求7所述的铜基体上银基触头焊接后清洗设备，其特征在于：相对应的所述悬浮架(4)之间还设置有辅助架(14)，所述辅助架(14)上设置有承渣袋(15)，所述悬浮架(4)上设置有用于锁紧辅助架(14)的锁紧组件。
9.根据权利要求8所述的铜基体上银基触头焊接后清洗设备，其特征在于：所述锁紧组件包括成型在悬浮架(4)上并与辅助架(14)卡接配合的卡槽(16)，所述锁紧轴(11)上部固定设置有与卡槽(16)对应的扇形板(17)。
10.根据权利要求1所述的铜基体上银基触头焊接后清洗设备，其特征在于：所述清洗槽(1)远离转轴(18)的一侧固定设置有人字形的分流板(27)，所述清洗槽(1)两侧均成型有C型结构的回流通道(28)，且所述回流通道(28)对应各悬浮架(4)上游一侧均开设有导流口(29)，所述导流口(29)外侧固定设置有弧形导流板(30)。
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