CN208680710U - 一种基于易捷电切割仪的矩形切割头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，所述切割头由两个截面呈矩形的密封套组成，包括第一密封套和第二密封套；所述密封套的上表面呈凸起状，凸起部分设有凹槽；所述第一密封套和第二密封套的高度相等，两端设有用于固定螺栓的螺孔，所述第一密封套和第二密封套的凸起部分对应连接时，所述凹槽之间形成一中空方形的孔作为阳极固定孔；所述第一密封套的下表面还设有电解液流入口，所述第二密封套下表面的对称位置设有电解液流出口；所述阳极固定孔与阳极密封连接。本实用新型采用氧化还原的电化学系统，实现了矩形金属的切割，所述切割头体型小巧，便于携带，且电解液的密封极大提高了切割效率，具有广阔的应用前景。

Description

一种基于易捷电切割仪的矩形切割头

技术领域

本实用新型属于电切割仪设备领域，具体涉及一种基于易捷电切割仪的矩形切割头。

背景技术

金属切割是金属成形工艺中的材料去除加成形方法的一种，在当今的机械制造中占有很大的比例。金属切割过程是工件和刀具等相互作用的过程，刀具从待加工工件上切除多余的金属，并在控制生产率和成本的前提下，使工件得到符合设计和工艺要求的几何精度、尺寸精度和表面质量。常见的金属切割包括使用砂轮机、气割枪、电动液压剪、激光切割机等，但这些工具都有诸多的不利因素，譬如砂轮机在切割过程中火花四溅，而且在工作过程中会突然碎裂；气割枪噪音大，温度高；电动液压剪体积大，不易携带，而且切割不均匀。

由此，基于现有金属切割存在的问题，利用电切割氧化还原的原理制备一种基于易捷电切割仪的切割头，作为现有装置的补充，应用于静音切割、无火花切割、无振动切割等场合，成为广泛研究的热点。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有金属切割存在的火花四溅、噪音大、温度高等问题，提供一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，固定待切割金属的同时，可以形成电化学体系，促进电解液不断流动，提高电解效率，实现金属的切割。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，所述切割头由两个截面呈矩形的密封套组成，包括第一密封套和第二密封套；所述密封套的上表面呈凸起状，凸起部分设有凹槽；所述第一密封套和第二密封套的高度相等，两端设有用于固定螺栓的螺孔，所述第一密封套和第二密封套的凸起部分对应连接时，所述凹槽之间形成一中空方形的孔作为阳极固定孔，阳极穿过所述阳极固定孔与外电源的正极相连，所述密封套自身作为阴极与外电源的负极相连；所述第一密封套的下表面还设有电解液流入口，所述第二密封套下表面的对称位置设有电解液流出口，所述电解液流入口和电解液流出口分别延伸至各自密封件的凹槽中；所述阳极固定孔与阳极密封连接。

本实用新型更进一步改进的方案是，所述密封套的上表面凸起部分的高度为4-5mm。

本实用新型更进一步改进的方案是，所述凹槽的最大深度为2mm。

本实用新型更进一步改进的方案是，所述阳极固定孔的长宽比与阳极的长宽比一致；所述阳极固定于阳极固定孔时，与所述密封套的凹槽构成密闭间隙。

本实用新型更进一步改进的方案是，所述阳极固定孔与阳极的接触面上设有密封胶带。

本实用新型更进一步改进的方案是，所述阳极为铁块；所述阴极为314不锈钢。

本实用新型更进一步改进的方案是，所述电解液为饱和氯化钠溶液。

本实用新型的密封套自身构成阴极，阴极会发生外电路输送来的电子与电解质溶液中的正离子相结合的还原反应，由于电解质溶液中溶质贡献的金属离子拥有较强的金属性，难以被还原，因此主要的还原反应发生在由溶液自身电离产生的氢离子上，还原反应如下：

2H⁺(aq)+ 2e^- → H²(g)

而作为阳极将发生金属原子失去电子的氧化反应：

Me(s) – e^- → Me⁺(aq)

因电解质溶液中氢离子大量被还原，推动水自身电离反应持续向右进行：

H₂O → H⁺ + OH^-

因还原反应和和水自身电离反应过程同时进行，电解液的pH将增大；而氧化反应和水自身电离反应的同时进行，在所述密闭的间隙中将生成碱金属：

Me⁺(aq)+ OH^- = Me(OH)_n(s)

随着电解液的pH不断增大，空气中氧气不断溶解，碱金属沉淀生成难于溶解的化合物，本实用新型作为一种电化学系统，实现其功能的关键也是界面上的电化学反应，整个导电回路由导线、电极与电解液界面以及加工间隙中的电解液三段组成，工件阳极以环形的阴极为模具，通过氧化反应，实现阳极金属表面的逐层蚀除，最终达到切断的目的。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型所述的一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，通过设置的密封套、电解液流出口、电解液流入口、阳极固定孔等，采用氧化还原的电化学系统，实现了矩形金属材料的切割，所述切割头体型小巧，便于携带，且电解液的密封极大提高了切割效率，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型整体结构的立体图。

图2为本实用新型第一密封套的立体图。

图3为本实用新型第二密封套的正视图。

图中序号，1-第一密封套、2-第二密封套、3-凹槽、4-螺孔、5-阳极固定孔、6-电解液流入口、7-电解液流出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

参见图1-3，一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，所述切割头由两个截面呈矩形的密封套组成，包括第一密封套1和第二密封套2；所述密封套的上表面呈凸起状，凸起部分设有凹槽3；所述第一密封套1和第二密封套2的高度相等，两端设有用于固定螺栓的螺孔4，所述第一密封套1和第二密封套2的凸起部分对应连接时，所述凹槽3之间形成一中空方形的孔作为阳极固定孔5，阳极穿过所述阳极固定孔5与外电源的正极相连，所述密封套自身作为阴极与外电源的负极相连；所述第一密封套1的下表面还设有电解液流入口6，所述第二密封套2下表面的对称位置设有电解液流出口7，所述电解液流入口6和电解液流出口7分别延伸至各自密封件的凹槽3中；所述阳极固定孔5与阳极密封连接。

本实施例中，所述密封套的上表面凸起部分的高度为4-5mm，优选为5mm。

本实施例中，所述凹槽3的最大深度为2mm，优选为2mm。

本实施例中，所述阳极固定孔5的长宽比与阳极的长宽比一致；所述阳极固定于阳极固定孔5时，与所述密封套的凹槽3构成密闭间隙。

本实施例中，所述阳极固定孔5与阳极的接触面上设有密封胶带。

本实施例中，所述阳极为铁块；所述阴极为314不锈钢。

本实施例中，所述电解液为饱和氯化钠溶液。

具体工作过程：

以金属铁块作为需要切割的材料和阳极，314不锈钢作为阴极，饱和氯化钠溶液作为电解液；将金属铁块固定在阳极固定孔中并与外电源的正极连接，将密封套直接与外电源的负极连接，将饱和氯化钠溶液由电解液流入口6通入切割头中，接通电源，发生如下反应：

2H⁺(aq)+ 2e^- → H²(g)

而作为阳极的金属铁块将发生金属原子失去电子的氧化反应：

Fe(s) – 2e^- → Fe²⁺(aq)

因电解质溶液中氢离子大量被还原，推动水自身电离反应持续向右进行：

H₂O → H⁺ + OH^-

因还原反应和和水自身电离反应过程同时进行，电解液的pH将增大；而氧化反应和水自身电离反应的同时进行，在所述间隙中将生成氢氧化亚铁，随着反应不断的进行，氢氧化亚铁与水和氧气进一步生成氢氧化铁：

Fe²⁺⁽aq)+ 2OH^- = Fe(OH)₂(s)

4Fe(OH)₂(s)+ 2H₂O + O₂ → 4Fe(OH)₃(s)

随着电解液的pH不断增大，空气中氧气不断溶解，阳极金属铁块表面逐渐被蚀除，最终完成切断。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，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。

Claims (7)

1.一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，其特征在于：所述切割头由两个截面呈矩形的密封套组成，包括第一密封套(1)和第二密封套(2)；所述密封套的上表面呈凸起状，凸起部分设有凹槽(3)；所述第一密封套(1)和第二密封套(2)的高度相等，两端设有用于固定螺栓的螺孔(4)，所述第一密封套(1)和第二密封套(2)的凸起部分对应连接时，所述凹槽(3)之间形成一中空方形的孔作为阳极固定孔(5)，阳极穿过所述阳极固定孔(5)与外电源的正极相连，所述密封套自身作为阴极与外电源的负极相连；所述第一密封套(1)的下表面还设有电解液流入口(6)，所述第二密封套(2)下表面的对称位置设有电解液流出口(7)，所述电解液流入口(6)和电解液流出口(7)分别延伸至各自密封件的凹槽(3)中；所述阳极固定孔(5)与阳极密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，其特征在于：所述密封套的上表面凸起部分的高度为4-5mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，其特征在于：所述凹槽(3)的最大深度为2mm。

4.根据权利要求3所述的一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，其特征在于：所述阳极固定孔(5)的长宽比与阳极的长宽比一致；所述阳极固定于阳极固定孔(5)时，与所述密封套的凹槽(3)构成密闭间隙。

5.根据权利要求4所述的一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，其特征在于：所述阳极固定孔(5)与阳极的接触面上设有密封胶带。

6.根据权利要求5所述的一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，其特征在于：所述阳极为铁块；所述阴极为314不锈钢。

7.根据权利要求6所述的一种基于易捷电切割仪的矩形切割头，其特征在于：所述电解液为饱和氯化钠溶液。