CN205420596U - 粗化液电解装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种粗化液电解装置，包括反应槽和电解系统，所述反应槽内具有粗化液，所述电解系统包括设置于所述反应槽内的隔离装置、电解阳极、电解阴极以及供能装置，所述电解阳极和所述电解阴极均与所述供能装置电性连接，所述隔离装置内具有电解液，所述电解阴极浸没于所述电解液内，所述电解阳极浸没于所述粗化液中，所述隔离装置部分浸没于所述粗化液中。通过电解反应使得粗化液中的Cr3+一部分与所述电解阳极发生阳极反应生成六价铬，另一部分进入隔离装置内，从而大大降低反应液中Cr3+的浓度，从而确保粗化液的粗化能力，使其具备较长的使用寿命，同时保证电镀层与电镀件之间较高的结合力，使电镀件具有较高的电镀质量。

Description

粗化液电解装置
技术领域
本实用新型涉及塑胶电镀装置技术领域，特别是一种粗化液电解装置。
背景技术
目前在塑胶电镀行业中，粗化液通常都是采用的高浓度铬酸盐溶液，在电解生产过程中，通过电解反应强氧化性的六价铬离子会逐渐被还原成低氧化性的三价铬离子，而随着三价铬离子浓度的不断升高，会使得粗化液的粗化能力越来越弱，如果不及时补充粗化液会严重影响电镀层与塑胶件的结合稳固性，由此会造成粗化液使用寿命短，这不仅会造成资源的浪费，增加企业的生产成本，排放过多的粗化液还会严重污染环境。
发明内容
基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种降低Cr3+的浓度，延长粗化液的使用寿命，保证电镀产品质量且使用成本低的粗化液电解装置。
其技术方案如下：
一种粗化液电解装置，包括反应槽和电解系统，所述反应槽内具有粗化液，所述电解系统包括设置于所述反应槽内的隔离装置、电解阳极、电解阴极以及供能装置，所述电解阳极和所述电解阴极均与所述供能装置电性连接，所述隔离装置内具有电解液，所述电解阴极浸没于所述电解液内，所述电解阳极浸没于所述粗化液中，所述隔离装置部分浸没于所述粗化液中。
在其中一个实施例中，所述电解阳极包括与所述供能装置的正极均连接的多个阳极，所述电解阴极包括与所述供能装置的负极均连接的多个阴极，所述隔离装置包括与所述阴极数量相对应的多个隔离件，多个所述阴极分别一一对应地设置于多个所述隔离件内，所述阳极和所述隔离件均布置于所述粗化液中。
在其中一个实施例中，所述隔离件为陶瓷隔膜筒体，陶瓷隔膜筒体的上端设有开口。
在其中一个实施例中，还包括粗化液循环系统，所述粗化液循环系统与所述反应槽循环连通。
在其中一个实施例中，所述反应槽包括出液口，所述粗化液循环系统包括粗化液槽，第一供液管路，第一回液管路和第一液流驱动器，所述第一供液管路的一端与所述粗化液槽连通，所述第一供液管路的另一端与所述反应槽连通，所述第一回液管路的一端与所述粗化液槽连通，所述第一回液管路的另一端与所述出液口连接，所述第一液流驱动器连通于所述第一供液管路。
在其中一个实施例中，还包括电解液循环系统，所述电解液循环系统包括电解液槽，第二供液管路，第二回液管路和第二液流驱动器，所述第二液流驱动器连通于所述第二供液管路中，所述第二供液管路连通所述电解液槽和多个所述隔离件，所述第二回液管路连通所述电解液槽和所述隔离装置。
在其中一个实施例中，多个所述隔离件均设有溢流孔，所述第二回液管路与多个所述溢流孔均连通。
在其中一个实施例中，还包括排风装置，所述反应槽设有排风口，所述排风装置设置于所述排风口。
在其中一个实施例中，所述电解槽内的粗化液与所述粗化液循环系统内的粗化液的液面高度差大于等于30cm。
本实用新型的有益效果在于：
上述粗化液电解装置通过所述粗化液循环系统与所述反应槽连通，将粗化液送入所述反应槽内，通过电解反应使得粗化液中的Cr3+一部分与所述电解阳极发生阳极反应生成六价铬，另一部分进入所述隔离装置内，从而大大降低反应液中Cr3+的浓度，从而确保粗化液的粗化能力，使其具备较长的使用寿命，同时保证电镀层与电镀件之间较高的结合力，使电镀件具有较高的电镀质量。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述的粗化液电解装置的结构示意图。
附图标记说明：
100、反应槽，120、粗化液，140、出液口，160、排风口，200、粗化液循环系统，210、粗化液供液层，220、粗化液槽，240、第一供液管路，260、第一回液管路，280、第一液流驱动器，300、电解系统，320、隔离装置，322、隔离件，340、电解阳极，342、阳极，360、电解阴极，362、阴极，380、供能装置，500、电解液循环系统，520、电解液槽，540、第二供液管路，542、分支管路，560、第二回液管路，580、第二液流驱动器，600、溢流孔，700、排风装置。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例进行详细说明：
如图1所示，一种粗化液电解装置，包括反应槽100和电解系统300，所述反应槽100内具有粗化液120，所述电解系统300包括设置于所述反应槽100内的隔离装置320、电解阳极340、电解阴极360以及供能装置380，所述电解阳极340和所述电解阴极360均与所述供能装置380电性连接，所述隔离装置320内具有电解液，所述电解阴极360浸没于所述电解液内，所述电解阳极340浸没于所述粗化液120中，所述隔离装置320部分浸没于所述粗化液120中。
其中，所述反应槽100优选为钛合金制造，具有较强的耐酸腐蚀性能，确保恶略工作环境下的可靠性。此外所述隔离装置320、所述电解阳极340和所述电解阴极360安装于所述反应槽100的内部并浸没于所述粗化液120中，以便于进行电解反应，其中所述隔离装置320部分浸没于所述粗化液120具体是指所述隔离装置320高于粗化液的液面以上一部分，避免粗化液流入所述隔离装置320内，影响其内部电解液的浓度。此时，粗化液中的三价铬离子部分可以通过电解反应与所述电解阳极340发生失去电子的还原反应而生成正六价的铬离子，降低三价铬离子的浓度，另外有部分三价铬离子会渗透进入所述隔离装置320中进一步降低粗化液中的三价铬离子浓度，从而确保粗化液具有良好的粗化能力，延长其使用寿命，减少排放污染，同时，也可以提高电镀层与电镀件之间的结合力，保证较高的电镀质量。所述供能装置380为直流电源，用于提供电解反应的电流，其具体可以是高频开关电源或可控硅整流器，其输出的电压范围为0～15V，电流范围为0～500A。
上述粗化液电解装置还包括粗化液循环系统200，所述粗化液循环系统200与所述反应槽100循环连通。所述粗化液循环系统200与所述反应槽100循环连通可以持续不断地提供用于电解反应的粗化液，提高该装置的持续工作能力。
所述反应槽100包括出液口140，所述粗化液循环系统200包括粗化液槽220，第一供液管路240，第一回液管路260和第一液流驱动器280，所述第一供液管路240的一端与所述粗化液槽220连通，所述第一供液管路240的另一端与所述反应槽100连通，所述第一回液管路260的一端与所述粗化液槽220连通，所述第一回液管路260的另一端与所述出液口140连接，所述第一液流驱动器280连通于所述第一供液管路240。
具体的，所述第一供液管路240的两端分别伸入所述粗化液120和所述粗化液循环系统200内的所述粗化液供给液层210中，通过连通于所述第一供液管路240中的所述第一液流驱动器280为粗化液提供流动的动力，使粗化液可以持续流入所述反应槽100内，保证工作的可持续性和可靠性，此外，通过连通连通所述粗化液循环系统200和所述反应槽100的所述第一回液管路260又可以将参与电解反应后浓度较低、含有杂质的粗化液回流至所述粗化液循环系统，以保证所述粗化液反应液的质量。所述第一供液管路240和所述第一回液管路260为PVDF管，所述第二供液管路540和所述第二回液管路560为PVC管。
所述电解槽100内的粗化液与所述粗化液循环系统200内的粗化液的液面高度差大于等于30cm。将所述粗化液120的液面高度设置成至少大于所述粗化液供液层210的液面高度30cm，可以实现通过粗化液的自身重力作用就可以完成从所述反应槽100回流至所述粗化液槽220的目的，而不需要借助任何其他设备，如此不仅可以降低该电解装置的结构复杂性和操作性，还可以降低使用成本。
所述电解阳极340包括与所述供能装置380的正极均连接的多个阳极342，所述电解阴极360包括与所述供能装置380的负极均连接的多个阴极362，所述隔离装置320包括与所述阴极362数量相对应的多个隔离件322，多个所述阴极362分别一一对应地设置于多个所述隔离件322内，所述阳极342和所述隔离件322均布置于所述粗化液120中。
将所述电解阴极360的多个所述阴极362分别安装于多个所述隔离件322内，并保证部分或全部浸入所述电解液液面以下，同时，优选地将多个所述阳极342和多个所述隔离件322交替设置于所述粗化液120中，通过该种布置方式进行一次电解反应时可以同时进行多个电镀件的电镀加工，大大提高了加工效率，同时也可以显著提高电镀的均匀性。例如在本优选的实施例中，所述阳极342的数量为4个，所述阴极362的数量为3个，并按照阳极-阴极-阳极的布置方式进行安装。当然，在其他的实施例中，所述阳极342和所述隔离件322也可以按照其他方式进行安装布置。
所述隔离件322为陶瓷隔膜筒体，所述陶瓷隔膜筒体的上端设有开口。将所述隔离件322设计为具有开口、底部密封的陶瓷隔膜筒体，方便将电解液注入其内与所述阴极进行反应，但应当保证陶瓷隔膜筒体开口的高度大于所述粗化液120的高度，表面粗化液流入筒内影响电解液的质量。另外，所述陶瓷隔膜筒体的材料本身具有孔径小，孔隙率高的特点，在本实用新型的技术方案中可以允许粒径小的三价铬离子通过，而同时阻挡粒径大的铬酸根离子通过，从而降低粗化液中的三价铬离子的同时还可以保证其良好的粗化能力，使其具备良好的工作性能。
上述粗化液电解装置还包括电解液循环系统500，所述电解液循环系统500包括电解液槽520，第二供液管路540，第二回液管路560和第二液流驱动器580，所述第二液流驱动器580连通于所述第二供液管路540中，所述第二供液管路540连通所述电解液槽520和多个所述隔离件322，所述第二回液管路560连通所述电解液槽520和所述隔离装置320。
其中，通过在所述第二供液管路540中连通所述第二液流驱动器580，同时所述第二供液管路540和所述第二回液管路560均包括入液端和出液端，保证所述第二供液管路540的入液端与所述电解液槽520连通，所述第二供液管路540的出液端包括与所述隔离件322数量相对应的多个分支管路542，多个分支管路542分别一一对应地设置于多个所述隔离件322内，所述第二回液管路560的出液端与所述电解液槽520连通，所述第二回液管路560的入液端与所述隔离装置320连通，可以形成良好的电解液循环回路，可以持续为所述隔离件内供给干净、浓度适合的电解液，从而使电解液达到自动循环清洁的目的。
多个所述隔离件322均设有溢流孔600，所述第二回液管路560与多个所述溢流孔600均连通。在所述隔离件322上靠近开口的侧壁上设置所述溢流孔600，当所述隔离件322内的电解液上升到一定高度时，便可自动从所述第二回液管路560流回至所述电解液槽520内，而无需借助动力装置回抽，可以降低设备支出，节省成本，使整个装置的结构更加简单。在本优选的实施例中，三个隔离件并排设置，且均在面向所述电解液槽的一侧开设有溢流孔，所述第二回液管路的入液端分为三段，并依次和三个溢流孔连通，电解液会通过溢流孔从三个所述隔离件依次回流至所述电解液槽。
上述粗化液电解装置还包括排风装置700，所述反应槽100设有排风口160，所述排风装置700设置于所述排风口160。所述排风装置700包括排风扇，在所述反应槽100的排风口160安装排风扇，可以及时将电解反应产生的氢气和铬酸雾等及时抽出并处理，以防止泄露造成空气污染。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种粗化液电解装置，其特征在于，包括反应槽和电解系统，所述反应槽内具有粗化液，所述电解系统包括设置于所述反应槽内的隔离装置、电解阳极、电解阴极以及供能装置，所述电解阳极和所述电解阴极均与所述供能装置电性连接，所述隔离装置内具有电解液，所述电解阴极浸没于所述电解液内，所述电解阳极浸没于所述粗化液中，所述隔离装置部分浸没于所述粗化液中。
2.根据权利要求1所述的粗化液电解装置，其特征在于，所述电解阳极包括与所述供能装置的正极均连接的多个阳极，所述电解阴极包括与所述供能装置的负极均连接的多个阴极，所述隔离装置包括与所述阴极数量相对应的多个隔离件，多个所述阴极分别一一对应地设置于多个所述隔离件内，所述阳极和所述隔离件均布置于所述粗化液中。
3.根据权利要求2所述的粗化液电解装置，其特征在于，所述隔离件为陶瓷隔膜筒体，所述陶瓷隔膜筒体的上端设有开口。
4.根据权利要求1所述的粗化液电解装置，其特征在于，还包括粗化液循环系统，所述粗化液循环系统与所述反应槽循环连通。
5.根据权利要求4所述的粗化液电解装置，其特征在于，所述反应槽包括出液口，所述粗化液循环系统包括粗化液槽，第一供液管路，第一回液管路和第一液流驱动器，所述第一供液管路的一端与所述粗化液槽连通，所述第一供液管路的另一端与所述反应槽连通，所述第一回液管路的一端与所述粗化液槽连通，所述第一回液管路的另一端与所述出液口连接，所述第一液流驱动器连通于所述第一供液管路。
6.根据权利要求2所述的粗化液电解装置，其特征在于，还包括电解液循环系统，所述电解液循环系统包括电解液槽，第二供液管路，第二回液管路和第二液流驱动器，所述第二液流驱动器连通于所述第二供液管路中，所述第二供液管路连通所述电解液槽和多个所述隔离件，所述第二回液管路连通所述电解液槽和所述隔离装置。
7.根据权利要求6所述的粗化液电解装置，其特征在于，多个所述隔离件均设有溢流孔，所述第二回液管路与多个所述溢流孔均连通。
8.根据权利要求1所述的粗化液电解装置，其特征在于，还包括排风装置，所述反应槽设有排风口，所述排风装置设置于所述排风口。
9.根据权利要求1所述的粗化液电解装置，其特征在于，所述电解槽内的粗化液与所述粗化液循环系统内的粗化液的液面高度差大于等于30cm。
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