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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