CN201915158U - 一种间断式超声电镀装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电镀装置领域,具体为一种间断式超声电镀装置,可应用到各类电镀行业的电镀工艺中,例如电镀Ni、Cr、Cu或Mn等。该装置设有超声水槽、水浴、电镀容器、超声发生器、控制器,超声水槽中放入水,构成水浴,镀液装入电镀容器中,电镀容器置于超声水槽中,电镀容器外的超声水槽水面持平或略低于镀液液面高度,电镀容器的下部与超声水槽之间有间隔;超声水槽底部设置超声发生器,控制器的输出端连接超声发生器,控制器的输入端连接时间继电器。本实用新型解决超声电镀硬膜过厚脆裂的问题,以及呼应大幅度提高普通电镀行业各项性能的瓶颈,该类膜层相对于超声电镀膜层大幅度的提高耐磨性能、耐腐蚀性能以及膜层结合力。
Description
技术领域:
本实用新型涉及电镀装置领域,具体为一种间断式超声电镀装置,可应用到各类电镀行业的电镀工艺中,例如电镀Ni、Cr、Cu或Mn等。
背景技术:
近二十年来,由于超声设备的普及和声化学反应器的广泛应用,超声波在化学、化工和新材料中的应用研究得以迅速发展,并形成了一门交叉学科——声化学。超声波应用于电镀,国外已有不少专利,尤以日本最多,美国、俄罗斯、欧盟、印度紧随其后,我国在这方面研究也越来越多。目前,市场上已经有工业规模的超声波发生设备,这为超声技术用于工业电镀生产奠定了基础。
现阶段的超声电镀在连续镀膜过程中,超声波是伴随着整个电镀过程,镀膜后的产品可增加维氏硬度,但是当膜层厚度过厚时,硬膜容易产生脆裂现象。
实用新型内容:
为了解决超声电镀硬膜过厚脆裂的问题,以及呼应大幅度提高普通电镀行业各项性能的瓶颈,本实用新型提供一种间断式电镀超声电镀装置,该装置可沉积单物质的叠层膜,该类膜层相对于超声电镀膜层大幅度的提高耐磨性能、耐腐蚀性能以及膜层结合力。
本实用新型的技术方案是:
一种间断式超声电镀装置,该装置设有超声水槽、水浴、电镀容器、超声发生器、控制器,超声水槽中放入水,构成水浴,镀液装入电镀容器中,电镀容器置于超声水槽中,电镀容器外的超声水槽水面持平或略低于镀液液面高度,电镀容器的下部与超声水槽之间有间隔;超声水槽底部设置超声发生器,控制器的输出端连接超声发生器,控制器的输入端连接时间继电器。
所述的间断式超声电镀装置,时间继电器的常闭开关与超生发生器的控制器低电位处相连接,控制超声波发生的频率。
所述的间断式超声电镀装置,电镀容器中插有电镀电极、温度计、电镀样品,电镀电极连接电源正极,电镀样品连接电源负极。
所述的间断式超声电镀装置,热电偶插于超声水槽的水浴中,超声水槽的水浴中设置加热器,水浴恒温控制装置的输入端连接热电偶,水浴恒温控制装置的输出端连接加热器。
所述的间断式超声电镀装置,水浴恒温控制装置设有温度控制仪、交流接触器,在温度控制仪与加热器连接的线路上设有交流接触器,在温度控制仪与超声水槽连接的线路上设有热电偶。
所述的间断式超声电镀装置,在超声水槽底部连有出水口。
所述间断式超声电镀装置的应用,该装置应用到各类电镀行业的电镀工艺中,大幅度的提高耐磨性能、耐腐蚀性能以及膜层结合力。
所述的间断式超声电镀装置的应用,电镀工艺为电镀Ni、Cr、Cu或Mn。
本实用新型的优点及有益效果是:
1、本实用新型装置设有电镀容器、超声发生器、时间继电器、恒温控制装置。时间继电器的常闭开关与超生发生器的控制器低电位处相连接,以控制超声波发生的频率;装有镀液、电极、样品、搅拌器等的电镀容器放置于超声水槽中;恒温控制装置整合了加热器、热电偶、交流接触器以及温度控制仪,使超声水槽以及镀液的温度处于恒温状态。
2、本实用新型间断式超声电镀装置,该装置配置简单,易于形成产业化。
3、本实用新型的改进可沉积单物质的叠层膜,该膜层相对于超声电镀膜层略降低维氏硬度,但使原有超声电镀膜层的耐磨性能一定程度的提高,同时大幅度了提高膜层与基体之间的结合力。
4、本实用新型操作比较简单,便于连续生产。
5、本实用新型投入成本低,无污染。
附图说明:
图1为本实用新型间断式超声电镀装置电镀原理示意图。
图中,1、电镀电极;2、超声水槽;3、水浴;4、镀液;5、时间继电器;6、控制器;7、超声发生器;8、加热器;9、出水口;10、热电偶;11、水浴恒温控制装置;12、温度计;13、电镀样品;19电镀容器。
图2为时间继电器与超声发生器外部连接形成的超声控制装置简图。
图中,14、超声发生器的控制器低电位控制部分;15、通断功能部分;16、复位功能部分。
图3为水浴恒温控制装置框图。
图中,2、超声水槽;8、加热器;10、热电偶;17、温度控制仪;18、交流接触器。
具体实施方式:
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示,本实用新型间断式超声电镀装置,主要包括:电镀电极1、超声水槽2、水浴3、镀液4、时间继电器5、控制器6、超声发生器7、加热器8、出水口9、热电偶10、水浴恒温控制装置11、温度计12、电镀样品13等。具体结构如下:
超声水槽2中放入一定高度的水,构成水浴3,将镀液4装入电镀容器19中,电镀容器19置于超声水槽2中,电镀容器19外的超声水槽水面持平或略低于镀液液面高度,以免容器在水中浮起。电镀容器19的下部与超声水槽2之间有间隔,两面不能直接接触。
电镀容器19中插有电镀电极1、温度计12、电镀样品13,电镀电极1连接电源正极,电镀样品13连接电源负极。
热电偶10插于超声水槽2的水浴3中,超声水槽2的水浴3中设置加热器8,水浴恒温控制装置11的输入端连接热电偶10,水浴恒温控制装置11的输出端连接加热器8。水浴恒温控制装置11可将水浴的温度按电镀工艺要求恒温控制在30~75℃。温度计12用来显示镀液的温度,各种电镀实验均以温度计12的示数为标准,各类部件工作电压均为220V。
热电偶10传递给水浴恒温控制装置11中的信号,会因不同型号略有波动。温度计12测量的温度在一定程度与11中显示的温度有所差距,应做适当调整,使电镀工艺不至受到影响。
超声水槽2底部设置超声发生器7,控制器6的输出端连接超声发生器7,控制器6的输入端连接时间继电器5。时间继电器5是控制超声波断开启动的频率,以调控电镀工艺。
另外,在超声水槽2底部连有出水口9。
如图2所示,本实用新型中的超声控制装置,主要包括:超声发生器的控制器低电位控制部分14、通断功能部分15、复位功能部分16,通断功能部分15、复位功能部分16实现时间继电器的常用功能:通断功能和复位功能。时间继电器的常闭开关与超生发生器的控制器6低电位处相连接,以控制超声波发生的通断频率。本实施例中的超声发生器7为市面上常用的超声波清洗机,根据控制器6,找到超声波发生器7的低电位处,将其断开,接在时间继电器5的d与e之间,d与e为时间继电器5的常闭开关,d与f的连接为时间继电器5的常开开关。通过设置时间继电器5的时间,进行控制超声波启动与停止的频率。时间继电器可设置超声启动的时间,也可以设置超声停止的时间,设置时间为0.1秒~1小时,工作电压为220V。
当时间继电器5的电源断掉之后,继电器的复位功能部分16将启动,使时间清零复位。超声的通断频率是由时间继电器5的通断功能部分15来实现,根据工艺需求,可分别设置超声断开的时间与超声连通的时间,控制超声的通断频率。
图2中,时间继电器5的a端与h端为内部连通电路的接触点,b端与g端连接220V交流电源,c端为时间继电器5的内部连通电路的接触点,实现时间继电器5的复位功能部分,d端与e端可用导线外部连接,实现时间继电器5的常闭功能,d端与f端可用导线外部连接,实现时间继电器5的常开功能。
如图3所示,本实用新型中的水浴恒温控制装置,主要包括:超声水槽2、加热器8、热电偶10、温度控制仪17、交流接触器18,在温度控制仪17与加热器8连接的线路上设有交流接触器18,在温度控制仪17与超声水槽2连接的线路上设有热电偶10。本实施例中的温度控制仪17与交流接触器18均为市面上常见的温度控制仪与交流接触器,根据各种型号的温度控制仪17可将交流接触器18、热电偶10、加热器8统一整合在一起,将热电偶10的头端放入超声水槽2中,加热器8全部没入超声水槽2内。超声水槽2的温度通过热电偶将温度信号传递给温度控制仪17。根据电镀工艺,可设置温度控制仪17的温度,当水温没有达到设置温度控制仪1设定的温度时,交流接触器18中的接触器为吸合状态,交流接触器18控制的加热器8闭合,即水浴加热;当水温超出设置温度控制仪1设定的温度时,交流接触器18中的接触器转换为断开状态,交流接触器18控制的加热器8断开,水浴停止加热,这样便控制了超声水槽2内的温度。另外,要根据超声水槽2的容积来选择合适功率的加热器8,若功率过大,水浴温度波动很大,功率过小,则加热时间过长,降低效率。
本实用新型的工作过程如下:
首先,将装有镀液4的电镀容器19置于超声水槽2中,再将干净的水注入超声水槽2中,水液面要略低于镀液4的液面。时间继电器5应为断电状态,这样使超声发生器7一直处于通的状态,预热超声发生器7分钟后,开启超声发生器7,开水浴恒温控制装置11,将温度设定在电镀时溶液所需的最佳温度范围中,开启加热器8的电源后,待温度计12的示数达至所需温度,设置时间继电器5的通断频率,之后准备电镀工艺,开启时间继电器电源,随即将电镀样品13放入超声水槽2中,即可开始间歇超声式电镀。
在电镀过程中,超声水槽内的水应及时用与电镀溶液温度相近的水添加,以免影响超声在镀液中的均匀化以及空化作用。
结果表明,本实用新型的电镀槽装载于有水的超声设备中,控制超声的时间继电器连入超声设备的控制器中,可控制超声发生的通断时间;恒温控制装置整合了加热器、热电偶、交流接触器以及温度控制仪,使超声水槽以及镀液的温度处于恒温状态。本实用新型改进了电镀工艺中各项镀膜性能,包括膜层的耐磨性能、耐腐蚀性能以及膜层结合力。本实用新型的间歇超声电镀系统可灵活设置,电路简单,可适应各类的电镀工艺,电镀Ni、Cr、Cu或Mn,该装置仅从工艺方面做了少许的改进,其各方面性能则有大幅度的提高。
Claims (6)
1.一种间断式超声电镀装置,其特征在于:该装置设有超声水槽、水浴、电镀容器、超声发生器、控制器,超声水槽中放入水,构成水浴,镀液装入电镀容器中,电镀容器置于超声水槽中,电镀容器外的超声水槽水面持平或略低于镀液液面高度,电镀容器的下部与超声水槽之间有间隔;超声水槽底部设置超声发生器,控制器的输出端连接超声发生器,控制器的输入端连接时间继电器。
2.按照权利要求1所述的间断式超声电镀装置,其特征在于:时间继电器的常闭开关与超生发生器的控制器低电位处相连接,控制超声波发生的频率。
3.按照权利要求1所述的间断式超声电镀装置,其特征在于:电镀容器中插有电镀电极、温度计、电镀样品,电镀电极连接电源正极,电镀样品连接电源负极。
4.按照权利要求3所述的间断式超声电镀装置,其特征在于:热电偶插于超声水槽的水浴中,超声水槽的水浴中设置加热器,水浴恒温控制装置的输入端连接热电偶,水浴恒温控制装置的输出端连接加热器。
5.按照权利要求4所述的间断式超声电镀装置,其特征在于:水浴恒温控制装置设有温度控制仪、交流接触器,在温度控制仪与加热器连接的线路上设有交流接触器,在温度控制仪与超声水槽连接的线路上设有热电偶。
6.按照权利要求1所述的间断式超声电镀装置,其特征在于:在超声水槽底部连有出水口。
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