CN203782266U - 金属物件表面抛光处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型有关于一种金属物件表面抛光处理设备，其包括：一抛光处理槽、电源供应单元、冷却单元、储液单元及泵循环单元；装有抛光液的储液单元设有能将其内部所储放的抛光液维持于工作温度的加热器与温度控制器；该泵循环单元包括第一泵循环单元与第二泵循环单元，该抛光处理槽接所述电源供应单元的负极，欲抛光处理的金属物件接所述电流供应单元的正极，并在该抛光处理槽接设一补水管路。将待表面抛光处理的金属物件浸入加热的电解质溶液中，并对其施加正极性电压，使金属物件表面产生阴极氧化层，且该阴极氧化层受到化学侵蚀，当氧化速度与侵蚀速度相等时即产生去除各种污垢及去除毛边的抛光效果，使金属物件表面呈现很高的光洁度和光泽。

Description

金属物件表面抛光处理设备

技术领域

本实用新型有关于一种金属物件表面抛光处理设备，尤其是指一种针对金属物件的表面进行去除毛边、污垢等抛光处理的设备。

背景技术

一般为去掉金属物件表面的毛边、锈蚀、刮痕、焊瘤、焊缝、氧化等缺陷，以提高金属物件的平整度和电镀品质，通常会透过磨光或抛光的加工程序来达成。

以磨光而言，是指借助粘有磨料的特制磨光轮(或带)的旋转，以切削金属零件表面的过程；磨光一般要分多次进行，以逐次降低金属物件表面的粗糙度，磨光后金属物件表面粗糙度Ra可达0.4μm。

至于抛光，是对金属物件表面进行精加工的过程，一般都是在比较平整的表面上进行，其对于基材去除的量甚少，一般都在微米数量级。抛光通常是采用物理机械或化学药品的方式进行，经过抛光后的金属物件其表面光滑，且能提高光泽度，同时对于金属物件的机械、物体及化学性能都有不同程度的改善与影响；例如：磨擦磨损、疲劳强度、接触刚度、冲击强度、耐腐蚀性、结合处密封性、配合性质、表面电流、冲击件冲压时产生裂缝、震动和噪音、金属表面涂镀、流体阻力、电阻、热传导、量测误差、清洁度、光泽度...等等。

现有金属制品的抛光方法有：(1)机械抛光、(2)化学抛光、(3)电化学抛光（又称电解抛光）。

机械抛光，主要是透过抛光轮(或带)与金属物件直接磨擦达成，即机械抛光是对抛光表面进行磨削变形而得到一光滑表面，因此抛光后，金属物件表面会有一层冷作硬化层；此抛光方式必须依靠体力劳动，费时费工，而且对于有图案的表面及具有复杂外型的零件，不仅增加抛光的难度，而且很难达到所希望的高品质抛光表面，而且抛光过程中还必须在抛光轮(或带)与金属物件之间添加抛光膏(液)，因此容易使工作环境沾染油垢，而显得脏乱。

化学抛光，是指在适合的溶液中，不使用外接电源对金属物件抛光的过程。由于化学抛光无须外接电源和导电夹具，因此可抛光形状复杂和各种尺寸的金属物件，生产率高。然其缺点为溶液价格高、对人体及环境均有危害、使用寿命短、再生困难、成本高，而且在抛光过程中通常会析出有害气体。此一化学抛光方法，对于金属物件表面整平能力不高，但能提高金属物件表面的光泽度。

电解抛光，是在特定的溶液中进行电解整平金属表面，并使其产生光泽的工艺。电解抛光是在低电压高电流密度进行，于进行抛光时，金属物件表面的凸起点比凹下点溶解的速度快，从而使金属物件表面平整，因此电解抛光可用于形状复杂、薄板和细小的金属物件抛光，且抛光生产效率高。

然而，不论是化学抛光或电解抛光，均须使用对环境有污染及损害生产者健康的化学药剂，且成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的，是提供一种金属物件表面抛光处理设备，该设备使用的溶液无公害，且价格低廉，且在抛光后金属物件表面呈现很高的光洁度与光泽度，并同时达到去除毛边、污垢的效果。

为达上述目的与功效，本实用新型提供一种金属物件表面抛光处理设备；其中，该金属物件表面抛光处理设备包括：

一抛光处理槽、一电源供应单元、一冷却单元、一储液单元及一泵循环单元；装有抛光液的储液单元设有能将其内部所储放的抛光液维持于一预设范围的工作温度的加热器与温度控制器，该泵循环单元包括第一泵循环单元与第二泵循环单元，该第一泵循环单元设于该储液单元与该抛光处理槽间，能将储液单元内的抛光液送入抛光处理槽，以及将抛光处理槽内的抛光液超过设定水位高度时而引回储液单元；该第二泵循环单元设于该储液单元与该冷却单元间，能将储液单元内的抛光液送回冷却单元进行冷却，以及将冷却后的抛光液引回至该储液单元；又令该抛光处理槽接该电源供应单元的负极(接地)，欲抛光处理的工件接该电流供应单元的正极，并在该抛光处理槽接设一补水管路。

如上所述的金属物件表面抛光处理设备，其中，该抛光处理设备进一步包括一相对设在所述抛光处理槽上方的水平位移与升降单元，该水平位移与升降单元具有一可上升下降的导电挂架和能驱动该导电挂架上升下降的升降动力组，该欲抛光处理的工件固定于该导电挂架上。

如上所述的金属物件表面抛光处理设备，其中，该水平位移与升降单元具有一可驱动导电挂架水平位移的水平移动动力组，以将该导电挂架移动至对应该抛光处理槽处或远离该抛光处理槽。

如上所述的金属物件表面抛光处理设备，其中，抛光处理槽内部于靠近底部处装设有均流防护网，均流网的网目大小至少必须令抛光液能自由流过且均匀化。

如上所述的金属物件表面抛光处理设备，其中，抛光处理槽上方在对应金属物件置入与取出的位置处，设有位置断电器。

如上所述的金属物件表面抛光处理设备，其中，抛光处理槽上方装设有冷凝器。

如上所述的金属物件表面抛光处理设备，其中，储液单元底部设有排泄阀。

如上所述的金属物件表面抛光处理设备，其中，第一泵循环单元包括连接所述抛光处理槽与所述储液单元的第一连接管路、设在所述第一连接管路上的第一泵及连接所述抛光处理槽与所述储液单元的溢流管路，所述第一泵选用不锈钢立式泵，其流量大于或等于100m³/hr，或选用100m³/hr低扬程泵。

如上所述的金属物件表面抛光处理设备，其中，第二泵循环单元包括连接所述冷却单元与所述储液单元的第二连接管路、设在所述第二连接管路上的第二泵及连接所述冷却单元与所述储液单元的回流管路，所述第二泵选用不锈钢立式泵，其流量大于或等于30t/hr。

如上所述的金属物件表面抛光处理设备，其中，补水管路上装设有液体浮子流量计。

本实用新型的优点为:

透过本实用新型的金属物件表面抛光处理设备的架构设置，当将待表面抛光处理的金属物件浸入加热的电解质溶液中，并对其施加正极性电压，能使金属物件表面产生阴极氧化层，且该阴极氧化层受到化学侵蚀，当氧化速度与侵蚀速度相等时即产生去除各种污垢及去除毛边的抛光效果，达到使金属物件表面呈现很高的光洁度和光泽的效果。

附图说明

图1：本实用新型的处理设备架构示意图；

图2：本实用新型的处理设备处理流程示意图；

图3：本实用新型的水平位移与升降单元的俯视示意图；

图4：本实用新型的水平位移与升降单元的前视示意图。

附图标号说明：

1抛光处理槽         11均流防护网

12位置断电器        13冷凝器

14补水管路          15阀门

16液体浮子流量计

2电源供应单元       3冷却单元

4储液单元           41加热器

42调压电源          43温度控制器

44液位显示器        45排泄阀

46隔热材料          47接地线端子

5泵循环单元         51第一泵循环单元

511第一连接管路     512第一泵

512第一泵           513溢流管路

52第二泵循环单元    521第二连接管路

522第二泵           523回流管路

6水平位移与升降单元

61移动组            62水平移动动力组

63导电挂架          64升降动力组

A金属物件

具体实施方式

为令本实用新型所运用的技术内容、实用新型目的及其达成的功效有更完整且清楚的揭露，兹于下详细说明，并请一并参阅所揭的图式及图号：

请参看图1所示，其为本实用新型的金属物件表面抛光处理设备架构示意图。该金属物件表面抛光处理设备包括：

一抛光处理槽1、一电源供应单元2、一冷却单元3、一储液单元4、一泵循环单元5及一水平位移与升降单元6（请参阅图3）；其中：

该抛光处理槽1，采用耐腐蚀材料或作防锈处理，且耐温高于或等于100℃，如果该抛光处理槽1作防锈处理时，该防锈处理是以喷涂塑胶实现；该抛光处理槽1内部于离底部一距离处，即靠近底部的位置装设有均流防护网11，该均流防护网11的网目大小至少必须令抛光液能自由流过且均匀化；该抛光处理槽1上方在对应金属物件A置入与取出的位置处设有位置断电器12，以当金属物件A被取出抛光液液面一预设距离时，切断该电源供应单元2的电源供应，而当金属物件A被置入抛光液液面一预设距离时，该电源供应单元2继续电源供应，于该抛光处理槽1上方另装设有冷凝器13；该抛光处理槽1接设一补水管路14，该补水管路14是采用方形管，其上装设有阀门15及液体浮子流量计16，透过阀门15的启闭控制向抛光处理槽1输出冷却水并补充蒸发掉的液体的时机，且通过液体浮子流量计16控制补充的液体流量；

该电源供应单元2，其负极接地（接设抛光处理槽1），正极则接设金属物件A；

该冷却单元3，选用玻璃钢材质，并装设在整个处理设备的最高处；

该储液单元4，选用不锈钢材质，于该储液单元4的一半高度以下的位置处设有加热器41，该加热器41由调压电源42供电，并受温度控制器43控制，以控制储液单元4的抛光液温度介于30-100℃之间；该储液单元4另装设有液位显示器44，于储液单元4底部设有排泄阀45，以排放沉淀的杂质，于储液单元4外层包覆有隔热材料46，储液单元4接设有接地线端子47；

该泵循环单元5，包括一第一泵循环单元51及第二泵循环单元52；该第一泵循环单元51具有第一连接管路511、第一泵512及溢流管路513，该第一泵512选用不锈钢立式泵，其流量大于或等于100m³/hr，也可选用100m³/hr低扬程泵，该第一连接管路511于管内设有不锈钢丝绕制的螺旋簧，该第一连接管路511连接于抛光处理槽1与储液单元4之间，该第一泵512设于第一连接管路511上，且第一连接管路511的管径小于溢流管路513的管径；该第二泵循环单元52，具有第二连接管路521、第二泵522及回流管路523，该第二泵522选用不锈钢立式泵，其流量大于或等于30t/hr，该第二连接管路521选用内装不锈钢簧的塑料管，该第二连接管路521连接于该储液单元4与该冷却单元3之间，第二泵522设于第二连接管路521上。

请同时参阅图3及图4，该水平位移与升降单元6，其包括一移动组61、一水平移动动力组62、一导电挂架63与一升降动力组64，该导电挂架63与该移动组61相设，该移动组61通过水平移动动力组的带动而呈水平移位，该导电挂架63能进一步透过该升降动力组64而上下升降移动，而该导电挂架63则供固定金属物件A；如此，便能利用该移动组61将该导电挂架63移动至对应该抛光处理槽1处，再通过该升降动力组64将导电挂架63下降，使金属物件A能浸入抛光处理液中，当通电后便能开始进行金属物件A的表面处理，于处理完毕后，该升降动力组64再启动上升该导电挂架63，使金属物件A脱离抛光处理液，之后透过该移动组61带动该导电挂架63远离该抛光处理槽1。

在对金属物件A进行表面抛光作业时，首先通过加热器41对储液单元4内的电解质溶液加热，使电解质溶液的温度到达工作温度，接着透过第一泵512的运转将储液单元4内的电解质溶液经第一连接管路511送入抛光处理槽1内，且将电源供应单元2的负极接地接设抛光处理槽1，其正极接设金属物件A，再将金属物件A浸入抛光处理槽1内的电解质溶液中，施加电压为200-400伏特；此时金属物件A表面会出现稳定的蒸气气体层，该气体层会把被处理的表面与电解质溶液隔开，从而导致表面与电解质溶液蒸气之间产生强烈的等离子体化学及电化学反应，使被处理表面产生阴极氧化，同时阴极氧化层受到化学侵蚀，在氧化速度与侵蚀速度相等时出现抛光效果，其表现为光洁度上升及反射率提高，尤其当氧化层最薄且又足以抵御侵蚀作用时，其反射率出现最高值，即抛光效果最好。微观不平处的氧化层最薄，因此侵蚀总是发生在凸起部位。此外，被抛光的表面被施加足够高的电压后，其与气体层、蒸气、电节质溶液之间会产生很高的电场强度，这种强度也在微观不平处得到强化。这些作用的综合效果，使表面微观凸起部位被削平，达到抛光效果。

当第一泵512持续不断由储液单元4引入电解质溶液至抛光处理槽1内，使抛光处理槽1内的电解质溶液的液面逐渐上升，若超过预设液面高度时，便会由溢流管路513流回储液单元4内。

又透过第一泵循环单元51在储液单元4与抛光处理槽1循环的电解质溶液，吸收抛光过程产生的热能，使电解质溶液升温，于到达温度控制器43设定的高温临界值时，便会通知第二泵循环单元52的第二泵522运转，将储液单元4的高温电解质溶液抽取至冷却单元3，而原来存于冷却单元3内的温度低的电解质溶液将循回流管路523流入储液单元4内，而对储液单元4内的高温电解质溶液进行降温冷却；且在到达预设的温度下限值时，即停止第二泵522的运作，如此便能将电解质溶液控制于一预设的工作温度内。

此外，在抛光的过程中，必须定期检查电解质溶液的浓度，当浓度过高时，便由补水管路14补充水分或溶液含量，以将电解质溶液控制于一可顺利进行抛光作业的浓度范围质内；其中，该抛光液的工作温度界于80～100℃之间。

由以上的说明可知本实用新型所提供的金属物件表面抛光处理流程，如图2所示，包括以下步骤：

(A)加热电解质水溶液，并使电解质水溶液的液温维持于一预定温度范围之间；

(B)将液温维持于一预定温度范围之间的电解质水溶液引入抛光处理槽1中；

(C)将金属物件A浸入抛光处理槽1内已经加温的电解质水溶液中，并维持抛光处理槽内的电解质水溶液液温于另一预定温度范围；

(D)对金属物件A施以正极性电压，负极性电压(接地)与抛光处理槽1接设；

(E)使金属物件A表面产生阴极氧化层，且该阴极氧化层受到化学侵蚀，当氧化速度与侵蚀速度相等时即产生去除各种污垢及去除毛边的抛光效果，使金属物件A表面呈现很高的光洁度和光泽。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种金属物件表面抛光处理设备，其特征在于，所述金属物件表面抛光处理设备包括：

一抛光处理槽、一电源供应单元、一冷却单元、一储液单元及一泵循环单元；

装有抛光液的所述储液单元设有能将其内部所储放的抛光液维持于工作温度的加热器与温度控制器；

所述泵循环单元包括第一泵循环单元与第二泵循环单元，所述第一泵循环单元设于所述储液单元与所述抛光处理槽间；所述第二泵循环单元设于所述储液单元与所述冷却单元间；

所述抛光处理槽接所述电源供应单元的负极，欲抛光处理的金属物件接所述电流供应单元的正极，并在所述抛光处理槽接设一补水管路。

2.如权利要求1所述的金属物件表面抛光处理设备，其特征在于，所述抛光处理设备进一步包括一相对设在所述抛光处理槽上方的水平位移与升降单元，所述水平位移与升降单元包括一升降动力组与一导电挂架，所述升降动力组能上升下降供所述金属物件吊挂固定的所述导电挂架。

3.如权利要求2所述的金属物件表面抛光处理设备，其特征在于，所述水平位移与升降单元具有一能驱动所述导电挂架水平位移的水平移动动力组。

4.如权利要求1所述的金属物件表面抛光处理设备，其特征在于，所述抛光处理槽内部于靠近底部处装设有均流防护网，所述均流防护网的网目大小至少必须令抛光液能自由流过且均匀化。

5.如权利要求1所述的金属物件表面抛光处理设备，其特征在于，所述抛光处理槽上方在对应所述金属物件置入与取出的位置处，设有位置断电器。

6.如权利要求1所述的金属物件表面抛光处理设备，其特征在于，所述抛光处理槽上方装设有冷凝器。

7.如权利要求1所述的金属物件表面抛光处理设备，其特征在于，所述储液单元底部设有排泄阀。

8.如权利要求1所述的金属物件表面抛光处理设备，其特征在于，所述第一泵循环单元包括连接所述抛光处理槽与所述储液单元的第一连接管路、设在所述第一连接管路上的第一泵及连接所述抛光处理槽与所述储液单元的溢流管路，所述第一泵选用不锈钢立式泵，其流量大于或等于100m³/hr，或选用100m³/hr低扬程泵。

9.如权利要求1所述的金属物件表面抛光处理设备，其特征在于，所述第二泵循环单元包括连接所述冷却单元与所述储液单元的第二连接管路、设在所述第二连接管路上的第二泵及连接所述冷却单元与所述储液单元的回流管路，所述第二泵选用不锈钢立式泵，其流量大于或等于30t/hr。

10.如权利要求1所述的金属物件表面抛光处理设备，其特征在于，所述补水管路上装设有液体浮子流量计。