CN117564385A - 一种用于芯丝加工的电解质循环系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于芯丝加工的电解质循环系统，包括原液容器、电解槽、过渡容器、废液回收机、回收液容器、负压装置和正压装置。本申请实施例提供的电解质循环系统，能够向电解槽内不断补充电解质溶液，并将电解槽内的电解质溶液不断排出，从而将反应所产生的热量和反应产物带离电解槽，能够提升金属丝的电解腐蚀加工效果，减少加工缺陷，提升合格率。

Description

一种用于芯丝加工的电解质循环系统

技术领域

本申请涉及医疗器械加工设备技术领域，尤其涉及一种用于芯丝加工的电解质循环系统。

背景技术

导丝一般由芯丝、护套和涂层组成，芯丝为金属丝，用于为导丝提供支撑。护套一般为PU材料，其附着于芯丝的表面，用于保护芯丝。涂层涂覆在护套的表面，降低导丝表面的摩擦，以便于导丝滑动。

导丝在生产时，通常是预先将金属丝裁切成芯丝所需的长度，再逐一将每根芯丝经过挤出、剥皮、磨锥、流变、二次剥皮、封端和涂层这七项工序。这种生产方法存在以下问题：

在磨锥时，通常采用砂轮对芯丝进行磨削加工，砂轮直接作用于芯丝会对芯丝产生机械冲击，容易改变芯丝原本的固有性能，造成芯丝性能下降。另外，需要人工对每个芯丝逐一进行加工，对工人的技能要求高，且无法实现锥度段的连续加工。而且，在磨削过程中，砂轮会不断损耗，不仅难以保证各芯丝的磨削精度一致，导致芯丝加工质量不稳定，且为保证磨削精度，还需频繁修整砂轮。

为了解决上述问题，参见图1和图2所示，技术人员设计了一种芯丝电解腐蚀装置，包括电解槽、阳极和阴极，电解槽内放有电解质，通过在金属丝上不同位置施加不同大小的电流密度，来调节金属丝不同位置的腐蚀程度，从而在芯丝上加工出锥度段。该设备采用电解腐蚀替代传统的磨削来加工芯丝的锥度段，这样不会对芯丝产生机械冲击，能避免芯丝性能下降，保证芯丝保持原本的固有性能。

但是，随着对金属丝不断的进行电解腐蚀加工，化学反应会产生热量，使得电解质的温度会发生变化，而且电解质中也会不断有反应产物产生，这都会影响到对金属丝进行电解腐蚀加工的效果，容易造成加工缺陷，导致加工出来的芯丝不合格。

发明内容

本申请实施例提供一种用于芯丝加工的电解质循环系统，包括原液容器、电解槽、过渡容器、废液回收机、回收液容器、负压装置和正压装置；

所述原液容器与所述电解槽之间连接有第一进液管道，所述第一进液管道上设有第一进液阀门；

所述电解槽与所述过渡容器之间连接有第一出液管道，所述第一出液管道上设有第一出液阀门；

所述过渡容器与所述废液回收机之间连接有废液管道，所述废液管道上设有废液阀门；

所述废液回收机与所述回收液容器之间连接有回收液管道，所述回收液管道上设有回收液阀门；

所述回收液容器与所述原液容器之间连接有原液回流管道，所述原液回流管道上设有回流阀门；

所述负压装置与所述过渡容器之间连接有第一负压管道，所述第一负压管道上设有第一负压阀门；

所述正压装置与所述过渡容器和所述回收液容器之间分别连接有第一正压管道和第二正压管道，所述第一正压管道和第二正压管道之间分别设有第一正压阀门和第二正压阀门。

本申请实施例的用于芯丝加工的电解质循环系统，能够向电解槽内不断补充电解质溶液，并将电解槽内的电解质溶液不断排出，从而将反应所产生的热量和反应产物带离电解槽，能够提升金属丝的电解腐蚀加工效果，减少加工缺陷，提升合格率。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的用于芯丝加工的电解质循环系统，所述过渡容器与所述电解槽之间连接有第二进液管道，所述第二进液管道上设有第二进液阀门；

所述原液容器与所述电解槽之间连接有第二出液管道，所述第二出液管道上设有第二出液阀门。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的用于芯丝加工的电解质循环系统，所述第一进液管道与所述电解槽的连接口位于所述第一出液管道与所述电解槽的连接口的下方。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的用于芯丝加工的电解质循环系统，所述第二进液管道与所述电解槽的连接口位于所述第二出液管道与所述电解槽的连接口的下方。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的用于芯丝加工的电解质循环系统，所述废液回收机为蒸馏提纯机。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是芯丝腐蚀装置结构示意图；

图2是芯丝腐蚀装置剖面示意图；

图3是经过电解腐蚀后的金属丝的示意图。

图4是实施例一提供的电解质循环系统的示意图；

图5是实施例一提供的电解质循环系统中电解槽的示意图；

图6是实施例二提供的电解质循环系统的示意图；

图7是实施例二提供的电解质循环系统中电解槽的示意图。

附图标记说明：

10-金属丝；

11-锥度段；

200-电解腐蚀装置；

210-电解槽；

210a-芯丝通过孔；

220-阳极；

220a-芯丝通道；

230-阴极；

31-原液容器；

32-过渡容器；

33-废液回收机；

34-回收液容器；

35-负压装置；

351-第一负压管道；

352-第二负压管道；

353-第一负压阀门；

354-第二负压阀门；

36-正压装置；

361-第一正压管道；

362-第二正压管道；

363-第一正压阀门；

364-第二正压阀门；

41-第一进液管道；

42-第一出液管道；

43-第二进液管道；

44-第二出液管道；

45-废液管道；

46-回收液管道；

47-原液回流管道；

51-第一进液阀门；

52-第二进液阀门；

53-第一出液阀门；

54-第二出液阀门；

55-废液阀门；

56-回收液阀门；

57-回流阀门。

具体实施方式

导丝是一种在介入手术中广泛应用的医疗器械。导丝一般由芯丝、护套和涂层组成，芯丝为金属丝，用于为导丝提供支撑。护套一般为PU材料，其附着于芯丝的表面，用于保护芯丝。涂层涂覆在护套的表面，降低导丝表面的摩擦，以便于导丝滑动。

目前，导丝的生产方法通常是预先将金属丝裁切成芯丝所需的长度，再逐一将每根芯丝经过挤出、剥皮、磨锥、流变、二次剥皮、封端和涂层这七项工序，具体如下：

挤出：通过挤出机将PU材料加热塑化，并附着在芯丝的表面形成导丝的护套。

剥皮：切除芯丝头部的一部分PU材料，使此头部的芯丝露出。

磨锥：将露出的芯丝放在磨床的砂轮与导轮之间，由导轮带动旋转，对露出的芯丝进行磨削加工，将芯丝头部磨出锥度段。

流变：将芯丝的锥度段插入PU管中，并在PU管的外部套热收缩管，热收缩管覆盖PU管与护套的拼接处，通过加热使PU管软化并使热收缩管收紧，将PU管附着到锥度段，并使PU管与原有的护套的切割部分融合，形成新的护套。

二次剥皮：将热收缩管从护套表面剥离剔除。

封端：将UV胶点涂在芯丝的头端和尾端，使芯丝密封在护套内。

涂层：在护套的表面涂覆亲水涂层。

上述生产方法主要存在的问题在于，采用砂轮对芯丝进行磨削加工时，由于芯丝原本的固有性能是最符合导丝芯丝所要求的性能，而砂轮直接作用于芯丝会对芯丝产生机械冲击，容易改变芯丝原本的固有性能，会造成芯丝性能下降。

另外，受限于需要对芯丝的锥度段是通过磨削加工形成，磨削时芯丝需要一同旋转，故注定无法在一根金属丝上连续加工出多根芯丝的锥度段，所以只能预先将一捆金属丝原料裁切芯丝的长度，再通过人工对每跟芯丝逐一进行磨削，无法实现锥度段的连续加工。且导丝主要是运用于人体的血管中，对使用安全性和稳定性要求很高，故芯丝的径向尺寸极细，对芯丝的加工精度和加工质量要求高，同时也对工人的磨削技能要求高。

为了解决现有导丝生产方法中可能存在的一些问题，优化导丝的生产工艺，技术人员设计了一种芯丝腐蚀装置200。芯丝腐蚀装置200用于在金属丝10上加工出锥度段11，参见图1-图3所示，其包括：

电解槽210，由耐腐蚀的绝缘材料制成的容器，电解槽210内设有溶液腔，溶液腔内盛放有电解质，电解槽210的相对两侧的槽壁上分别对称设有若干个呈横向排列的芯丝通过孔210a，芯丝通过孔210a位于电解质的液面之下。

阳极220，由耐腐蚀材料制成的盒体，并作为电解反应的阳极220，阳极220内设有若干个芯丝通道220a，若干个芯丝通道220a与若干个芯丝通过孔210a一一对应且同中心线设置，为方便金属丝10放入芯丝通过孔210a，阳极220设为上下两部分，芯丝通过孔210a开在上下两部分之间。一般在电解槽210的两侧(芯丝通过孔210a所在侧)各设置一个阳极220。

阴极230设在电解槽210内，由耐腐蚀材料制成，并作为电解反应的阴极230，阴极230的底端浸没在电解质的液面之下。

工作原理：运用电解腐蚀的加工方式，通过在金属丝10上不同位置施加不同大小的电流密度，来调节金属丝10不同位置的腐蚀程度，从而在芯丝上加工出锥度段11。在金属丝10上不同位置的电流密度取决于该位置与阴极230之间的距离，距离越近电流密度越大，距离越远电流密度越小。故可将阴极230的底面设置成弧面，这样可以使金属丝10上与该弧面最低点对应位置附近腐蚀得最多，金属丝10上由此位置向两端的腐蚀程度逐渐降低，从而可加工出两个对称分布的锥度段11。

参见图1和图2所示，在操作时，首先将金属丝10穿过一侧阳极220的芯丝通道220a，并将金属丝10由位于同侧的芯丝通过孔210a穿入到电解槽210的溶液腔中。再将金属丝10在由溶液腔内另一侧的芯丝通光孔穿出并穿过另一侧的阳极220的芯丝通道220a。此时，金属丝10位于溶液腔中，在一条中心线上的芯丝通道220a和芯丝通光孔对应一根金属丝10的加工，根据芯丝通道220a、芯丝通过孔210a的数量可对应同时穿过相应数量的金属丝10。

然后，在溶液腔内加入电解质，使电解质没过芯丝，同时使阴极230的底端浸没在电解质的液面之下。将阳极220和阴极230分别接通电源的正极和负极，使阳极220、金属丝10、电解质和阴极230形成回路而发生电解反应，对将金属丝10的外表面进行腐蚀，直至在金属丝10上腐蚀形成锥度段11。

在金属丝10上腐蚀形成锥度段11后，断开电源，牵引带动金属丝10前移至锥度段11离开电解槽210。同时，后段金属丝10也被带动进入电解槽210内并浸没在电解质中，再次开启电源，直至在后段的金属丝10上腐蚀形成锥度段11。以此往复，可连续在金属丝10上加工出若干个锥度段11(参见图3所示)。

采用电解腐蚀替代传统的磨削来加工芯丝的锥度段，不会对芯丝产生机械冲击，能避免芯丝性能下降，保证芯丝保持原本的固有性能。另外，由于是通过电解腐蚀替代了传统磨削，加工过程金属丝是静态的，无需预先将金属丝裁切成芯丝的长度再进行加工，而是能够在一个金属丝上加工出多根芯丝的锥度段后再裁切，因此能够实现锥度段的连续加工。

但是，随着对金属丝不断的进行电解腐蚀加工，化学反应会产生热量，使得电解质的温度会发生变化，而反应温度也是影响加工质量的关键要素。而且电解质中也会不断有反应产物产生，这也会影响到对金属丝进行电解腐蚀加工的效果，这都容易造成加工缺陷，导致加工出来的芯丝不合格。

基于此，为了解决现有导丝生产方法中可能存在的一些问题，优化导丝的生产工艺，本申请实施例提供一种用于芯丝加工的电解质循环系统，能够向电解槽内不断补充电解质溶液，并将电解槽内的电解质溶液不断排出，从而将反应所产生的热量和反应产物带离电解槽，能够提升金属丝的电解腐蚀加工效果，减少加工缺陷，提升合格率。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的优选实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

参见图4和图5所示，本申请实施例提供一种用于芯丝加工的电解质循环系统，包括原液容器31、电解槽210、过渡容器32、废液回收机33、回收液容器34、负压装置35和正压装置36，其中：

原液容器31用于盛放电解质原液，例如：氯化锂甲醇溶液。原液容器31与电解槽210之间连接有第一进液管道41，第一进液管道41上设有第一进液阀门51，第一进液阀门51用于开闭第一进液管道41。

电解槽210为金属丝10发生电解腐蚀反应的场所，电解槽210与过渡容器32之间连接有第一出液管道42，第一出液管道42上设有第一出液阀门53，第一出液阀门53用于开闭第一出液阀门53。

第一进液管道41与电解槽210的连接口位于第一出液管道42与电解槽210的连接口的下方，使电解质溶液在电解槽210内形成下进上出的形式。

过渡容器32为经过反应后的电解质液体暂存的容器，过渡容器32与废液回收机33之间连接有废液管道45，废液管道45上设有废液阀门55，废液阀门55用于开闭废液管道45。

废液回收机33为蒸馏提纯机，用于提取电解质液体的甲醇。废液回收机33与回收液容器34之间连接有回收液管道46，回收液管道46上设有回收液阀门56，回收液阀门56用于开闭回收液管道46。

回收液容器34用于暂存经过提纯后的甲醇，回收液容器34与原液容器31之间连接有原液回流管道47，原液回流管道47上设有回流阀门57，回流阀门57用于开闭原液回流管道47。

负压装置35与过渡容器32之间连接有第一负压管道351，第一负压管道351上设有第一负压阀门353，第一负压阀门353用于开闭第一负压管道351。

正压装置36与过渡容器32和回收液容器34之间分别连接有第一正压管道361和第二正压管道362，第一正压管道361和第二正压管道362之间分别设有第一正压阀门363和第二正压阀门364，第一正压阀门363和第二正压阀门364分别用于开闭第一正压管道361和第二正压管道362。

电解质循环系统分为四种状态：

1、工作状态：此状态下芯丝电解腐蚀装置200正在对金属丝10进行电解腐蚀加工。此时，打开第一进液阀门51、第一出液阀门53和第一负压阀门353，关闭废液阀门55、第一正压阀门363、回收液阀门56、第二正压阀门364和回流阀门57，启动负压装置35。在负压的作用下，电解质原液源源不断的从原液容器31流向电解槽210，电解槽210内参与反应的电解质溶液又不断的从电解槽210流向过渡容器32。从而不断的更新电解槽210内电解质溶液，将反应所产生的热量和反应产物带离电解槽210。

2、回收状态：此状态下电解质溶液已基本无法使用，停止芯丝电解腐蚀装置200对金属丝10的加工。此时，打开废液阀门55和第一正压阀门363，关闭第一进液阀门51、第一出液阀门53、第一负压阀门353、第二正压阀门364、回流阀门57和负压装置35，启动正压装置36。在正压的作用下，过渡容器32中的电解质废液流入废液回收机33中，准备提纯。

3、提纯状态：此状态下废液回收机33已经收集好电解质废液。此时，打开回收液阀门56，关闭第一进液阀门51、第一出液阀门53、废液阀门55、第一负压阀门353、第一正压阀门363、回流阀门57和正压装置36。在废液回收机33的作用下进行蒸馏提出，提取电解质废液中的甲醇，并将甲醇输送到回收液容器34。

4、重装状态：此状态下废液回收机33已对废液提纯完毕。此时，打开第二正压阀门364和回流阀门57，关闭第一进液阀门51、第一出液阀门53、废液阀门55、第一负压阀门353、第一正压阀门363和回收液阀门56，启动正压装置36。在正压的作用下，回收液容器34中被提纯的甲醇流入原液容器31，再次向添加原液容器31中加入相应化合物即可配置出电解质原液。

本申请实施例提供的电解质循环系统，能够向电解槽210内不断补充电解质溶液，并将电解槽210内的电解质溶液不断排出，从而将反应所产生的热量和反应产物带离电解槽210，能够提升金属丝10的电解腐蚀加工效果，减少加工缺陷，提升合格率。

需要说明的是，上述电解质循环系统中各容器、管道以及阀门等均采用耐压耐腐蚀的部件，以抵御电解质的腐蚀和容器、管道内的压力变化。

另外，循环系统整体没有使用泵，而是采用了正压装置36和负压装置35，也是基于耐腐蚀的考虑，泵中的部件会与电解质直接接触，容易被腐蚀损坏。

而且，由于电解槽210上设芯丝通过孔210a，即使采用密封件也难免电解质溶液会从芯丝通过孔210a漏出，但采用负压装置35能减少此问题，因为负压装置35会在电解槽210内形成负压，在负压的条件下，电解质溶液就难以从芯丝通过孔210a漏出。

实施例二

参见图6和图7所示，本申请实施例提供的电解质循环系统是在实施例一的基础上增加了第二进液管道43、第二出液管道44、第二进液阀门52和第二出液阀门54，其中：

过渡容器32与电解槽210之间连接有第二进液管道43，第二进液管道43上设有第二进液阀门52，第二进液阀门52用于控制第二进液管道43的开闭。原液容器31与电解槽210之间连接有第二出液管道44，第二出液管道44上设有第二出液阀门54，第二出液阀门54用于控制第二出液管道44的开闭。第二进液管道43与电解槽210的连接口位于第二出液管道44与所述电解槽210的连接口的下方，使电解质溶液在电解槽210内形成下进上出的形式。

由实施例一可知，电解质溶液的流动方向是单向的，即从原液容器31流向电解槽210后再流向过渡容器32。但是，实际上流入过渡容器32内的电解质溶液并未报废，是还可以再利用的。为了减少浪费，在实施例二中增设第二进液管道43、第二出液管道44、第二进液阀门52和第二出液阀门54。在工作状态下，通过打开第二进液阀门52和第二出液阀门54，关闭第一进液阀门51、第一出液阀门53、废液阀门55、第一正压阀门363、回收液阀门56、第二正压阀门364和回流阀门57，启动负压装置35。在负压的作用下，电解质溶液又会从过渡容器32流向电解槽210，电解槽210内参与反应的电解质溶液又会从电解槽210流向原液容器31，同样能将反应所产生的热量和反应产物带离电解槽210，并减少电解质溶液的浪费。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种用于芯丝加工的电解质循环系统，其特征在于，包括原液容器、电解槽、过渡容器、废液回收机、回收液容器、负压装置和正压装置；

所述原液容器与所述电解槽之间连接有第一进液管道，所述第一进液管道上设有第一进液阀门；

所述电解槽与所述过渡容器之间连接有第一出液管道，所述第一出液管道上设有第一出液阀门；

所述过渡容器与所述废液回收机之间连接有废液管道，所述废液管道上设有废液阀门；

所述废液回收机与所述回收液容器之间连接有回收液管道，所述回收液管道上设有回收液阀门；

所述回收液容器与所述原液容器之间连接有原液回流管道，所述原液回流管道上设有回流阀门；

所述负压装置与所述过渡容器之间连接有第一负压管道，所述第一负压管道上设有第一负压阀门；

所述正压装置与所述过渡容器和所述回收液容器之间分别连接有第一正压管道和第二正压管道，所述第一正压管道和第二正压管道之间分别设有第一正压阀门和第二正压阀门。

2.根据权利要求1所述的用于芯丝加工的电解质循环系统，其特征在于，所述过渡容器与所述电解槽之间连接有第二进液管道，所述第二进液管道上设有第二进液阀门；

所述原液容器与所述电解槽之间连接有第二出液管道，所述第二出液管道上设有第二出液阀门。

3.根据权利要求2或3所述的用于芯丝加工的电解质循环系统，其特征在于，所述第一进液管道与所述电解槽的连接口位于所述第一出液管道与所述电解槽的连接口的下方。

4.根据权利要求2所述的用于芯丝加工的电解质循环系统，其特征在于，所述第二进液管道与所述电解槽的连接口位于所述第二出液管道与所述电解槽的连接口的下方。

5.根据权利要求3所述的用于芯丝加工的电解质循环系统，其特征在于，所述废液回收机为蒸馏提纯机。