TWI333987B - - Google Patents

Description

1333987 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電鍍裝置及其方法，特別是指一 種可對工件局部區域進行電鍍之電鍍裝置及其方法。 【先前技術】 電鍍（Electroplating)已被廣泛地應用於修復已磨損的工 件表面，例如’硬鉻電鍍是使用於油壓缸和輥輪的表面處 理’而電鍍銅或是鎳金屬則是常應用於填補工件的磨耗區 域’另外’電鍍銀也經常被應用於電路接點的工件上，以 確保良好的導電性能。就應用於工件表面修補的電鍍方法 可分為浸鍍法和刷鐘法兩種形式。 浸鑛法即為一般常見的電鍍方式，其是將被鍍工件置 放於裝滿電鍍液的鍍槽中，並在該鍍槽中置放一欲鍍覆的 金屬板，令該金屬板連接正極且被鍍之工件連接負極，即 可對該工件進行電鑛。然而，浸鍍法適用的工件尺寸會受 到該鍵槽大小的限制，特別是對於體積龐大或是只需局部 區域電鍍的工件而言，更是難以滿足要求。 相對的，刷鍍法則較不限制工件的尺寸，主要是其並 非使用鍍槽的方式，而是將内置有電導體的毛刷連接到電 、’、·極被鑛之工件連接到負極，將毛刷沾附電鑛液並 接觸於需要電鍍的區域，即可進行電鍵。雖然刷锻法可適 用於工件局部區域的電鍍，並且不會限制工件的形狀和尺 寸，但是，在電鍍過程中，必須不斷地補充毛刷上的電鑛 液，而難以獲得均勻的鍍層厚度。 5 【發明内容】 因此，本發明之目 域進行電鍍且不會限制 法，0 的，即在提供一種可對工件局部區 工件尺寸與重量之電鍍裝置及其方 ;疋本發明可對玉件局部區域進行電鍍之電鐘裝置 槽t含-鑛槽單it、_止漏單S，以及_陽極單元該鍵 具有可相互鎖合並界^出—可容置電鍍液之儲液空 上槽體與一下槽體，該上槽體的下緣形成有至少一 ^缺口，該下槽冑的上緣形成有對應該上缺口的下缺口， 該f、下缺口的形狀是符合該工件欲電鍍部位的外形而可 使《•亥工件设置於其中。該止漏單元是介於該鍍槽單元之上 、下槽體之間’及該上、下槽體之上、下缺口與該工件之 :’該陽極單元是位於該鍍槽單元之儲液空間内並間隔地 I &於。玄工件之欲電鍍區域的外圍，當該陽極單元與該工 件分別與電源之正、負極電連接時，即可對該X件表面進 行電鍍。 本發明可對工件局部區域進行電鍍之電鍍方法，依序 包含一陽極定位步驟、一鍍槽組裝步驟、一貯液電鍍步驟 ，及一排液拆解步驟。該陽極定位步驟是將一陽極單元裝 言:於該工件欲電鍍之外圍並與之相間隔。該鍍槽組裝步驟 疋將上、下槽體結合鎖固，而形成一包圍該陽極單元並 可容置電鐘液的儲液空間，該上槽體形成有二的上缺口， 該下槽體上形成有二分別對應該二上缺口的下缺口該二 上、下缺口的形狀是符合該工件欲電鍍部位的外形。該貯 1333987 液電鑛步驟是將電鑛液抽送至該儲液空間中，並令該陽極 單元與-電源之正極電連接，而該工件與該電源之°負極電 連接，即可對該J1件表Φ進行魏。該排液拆解步驟是將 電鍍液抽出，並拆下該上、下槽體與該陽極單元。 本發明之功效在於藉由組合式的鍍槽單元設計，並配 合該止漏單S與陽極單元，而能直接移至該工件之局部區

域進行電錢，構成可移動式的㈣裝置，可適合於體型大 或是重量重的被鍍工件。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之__個較佳實施例料細說明中，將可 清楚的呈現。 、、J所不，本發明可對工件局部區域進行電 鍍之電鍍裝置的較佳實施例，適用於—大型的工件i，例如

是鋼鐵廠用於電鍍辞鋼片生產線的導電輥軸，其體積魔大 且重量超過10噸。該電鍍裝置包含一鍍槽單元2、一止漏 單元3、一陽極單元4、一打風管5,以及一洩液單元卜 該鍍槽單元2具有可相互鎖合並界定出一可容置電鍍 液之儲液空間20的一上槽體21與一下槽體22。該上槽體 21概呈矩形框體，其兩相反側板壁的下緣分別形成有一上 缺口川。該下槽體22的上緣形成有二分別對應該二上缺 口 211的下缺口 221。該二上、下缺口 211、221組合後的 形狀是符合該工件1欲電鍍部位的截面外形，該工件〗可 穿伸過所述的上、下缺口 211、22卜應說明的是，該工件 7 1333987 1也可以不穿伸出該鑛槽單元2外，此時，該上、下槽體 21、22只需設有一個上、下缺口 211、221即可使用。 該止漏單元3具有二介於該鍍槽單元2之上、下槽體 21、22間的墊片31，及二分別位於該二上、下缺口中並貼 觸該工件1表面的止漏環32 ^在該較佳實施例中所述的 墊片31與止漏環32為橡膠材質所製成，當然也可以是其 他的抗酸驗軟性材質所製成。 該陽極單元4是位於該鍍槽單元2之儲液空間2〇内， 該陽極單元4具有一設置於該下槽體22上且呈簍空狀的陽 極籃41，及一設置於該陽極籃41上並間隔地環繞於該工件 1之欲電鍍區域外圍的陽極塊42。在該較佳實施例中該 陽極籃41疋鈦金屬所製成，而該陽極塊是銀金屬所製 成，當然也可以是銅金屬所製成。 δ亥打風管5是部分浸入該儲液空間2〇中，並具有一位 於該陽極單it 4之陽極籃41下緣的水平管段51 '一自該水 平管段51沿著該陽極籃41往上延伸的弧管段52，及一自 該弧管段52向上延伸並露出該儲液空間2〇的外露管段53 :該水平管段51上形成有多數個出氣孔5ιι。當藉由將空 氣自該外露管段53打人，並從所述的出氣孔511散逸時， 會形成氣泡以攪拌電鍍液。 該茂液單元6具有-連接該鑛槽單元2之下槽體22底 部並連通該儲液㈣2G _放閥61、—連接_放閥61 的排液管62’及一可承接自該排液管62所排放之電鍍液的 儲液槽63，藉此可控制電鍍液的排放。 8 行電鍍IS二:配合圖15本發明可對工件局部區域進 驟佳實施例，依序包含-表面清潔步 鑛步驟84，及:排液=2、一鐘槽組裝步驟83、一貯液電 次排液拆解步驟85。 紅P ’執㈣表面清潔㈣81 ’清潔在社件1欲電 鐘區域的表面。务用 冤 先用脫月日劑清洗該工件1欲電龍域的表 面’再以水將脫脂劑沖洗兹 .,.s 八 乾净。之後再以細砂紙研磨此一 :铁®，使其呈料滑，並再賴脂劑與水加以清洗 —β 的磨扣程度不大，則可視情況決 疋疋否研磨該工件J。 0接著，執行該陽極定位步驟82,先將該陽極單元4之 %極藍41裝設於該工件1欲電鍍之外圍並與之相間隔，之 後再將該陽極塊42圍繞在該陽極籃41上。 而後，執行該鍍槽組裝步驟83，將該上' 下槽體2ι、 22往該工件1之欲電鑛區域靠合，並在該上、下槽體21、 Μ的接合處置放該二橡膠製的墊片31，利用多數根螺絲並 配合螺帽，穿過該上、下槽體21、22兩側緣，而將其上下 鎖合固定，形成一包圍該陽極籃41並可容置電鍍液的儲液 工間20。將该打風官5部分插置於該儲液空間並靠抵在 該陽極籃4…同時，使該二止漏環32穿套於該工件1 上，並分別對應於該上、下槽體2〗、22之二上、下缺口 211、221甲。如此’利用所述的塾片31與止漏環％，可防 止電鍍液從接合處洩漏。 接著，執行該貯液電鑛步驟84，將電鍍液抽送至該儲 9 液空間20中，例如是使用手提式泵浦之類的抽水設備，並 至少溢過該陽極籃41。令該陽極單元4之陽極籃41與一電 源7(例如整流器）的正極電連接，而該工件丨則是電連接該 電源7之負極，啟動該電源7，調整適當的電流，即可對該 工件1表面進行電鍍。依據電流的大小、電鍍的面積計算 出電鍍時間，當獲得預設的鍍層厚度時，例如3〇微米("⑷ ’即關閉該電源7。應注意的是，在電鍍的過程中，會產生 有害氣體，因此，可在該鍍槽單元2的上方設置一抽氣設 備9，以抽離產生的氣體。 之後，執行該排液拆解步驟85，打開該洩液單元6之 洩放閥61，使電鍍液排出該儲液空間2〇 ’經該排液管α 而流入該儲液槽63儲放，可供下次使用。卸下螺絲與螺帽 ，拆解該上、下槽體21、22，取下該陽極籃41、陽極塊Μ ，再以清水清洗該工件1之電鍍區域的表面，完成該工件丄 的電鍍作業。 藉由組合式的鍍槽單元2設計，並配合該止漏單元3 與陽極單元4,而能直接移至該工件1之局部區域進行電鑛 ，構成可移動式的電鑛裝置，適合體型大重量重的被鑛工 件。同時，利用環狀的陽極塊42,並配合該打風管5的授 拌作用’可使鍍層厚度更為均勻。藉由該洩液單元6的設 置，可使電鍍液的排放與儲存較為容易，讓作業更方便。 歸納上述，本發明可對工件局部區域進行電鑛之電鑛 裝置及其方法，是利用組合式的設計，可將該鍵槽單元： 直接組裝於該工件1上’無須移動該工件】，可適用於大型 10 1333987 且僅需局部電鑛的工件1。透過該陽極塊42與打風管5的 設計，能錢層均句，利用_液單元6，可讓作業更為方 便，故確實能達到本發明之目的。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例❿已，告不 能以此限定本發明實施之範圍，即A凡依本發㈣請:利 乾圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾， 屬本發明專利涵蓋之範圍内。

【圖式簡單說明】 用以輔助說明圖i ; ’說明本發明之電鍍裝置的使用 圖2是一組合立體圖， 圖3是一剖面側視圖 態樣；及 可對工件局部區域進行 圖4是一流程圖，說明本發明 電錢之電鍍方法之較佳實施例。

11 1333987 【主要元件符號說明】. 1……… .工件 511 · 出氣孑L* 2 ......... •鍍槽單元 52.… ••…弧管段 20，·…… 儲液空間 53···· •…·外露管段 21........ •上槽體 6…· .....洩液單元 211…… .上缺口 61 ···· •…洩放閥 22··*····· •下槽體 62··· ••…排液管 221...... •下缺口 63···· ••…儲液槽 3 ......... -止漏單元 7 …· …· ·電源 3 1 »♦»··♦»** •墊片 81 ···· ••…表面清潔步驟 32........ ‘止漏環 82-·-. ••…陽極定位步驟 •陽極單元 83···· .....鑛槽組裝步驟 4 1 ****β··* •陽極籃 84..·. ••…貯液電鍍步驟 42........ 極塊 85···· ….排液拆解步驟 5 ......... •打風管 9….· •…·抽氣ά又備 1 •水平管段 12

Claims (1)

1333987 十、申請專利範圍： 1. 一種可對工件局部區域進行電鍍之電鍍裝置，包含： 一鍍槽單元，具有可相互鎖合並界定出一可容置電 鍍液之儲液空間的一上槽體與一下槽體，該上槽體的下 緣形成有至少一上缺口，該下槽體的上緣形成有對應該 上缺口的下缺口，該上、下缺口的形狀是符合該工件欲 電鍍部位的外形而可使該工件設置於其中； 一止漏單元，介於該鍍槽單元之上、下槽體之間， 及該上、下槽體之上、下缺口與該工件之間；以及 一陽極單元，位於該鍍槽單元之儲液空間内並間隔 地環繞於該工件之欲電鍍區域的外圍，當該陽極單元與 該工件分別與電源之正、負極電連接時，即可對該工件 表面進行電鑛。 2. 依據申請專利範圍第丨項所述可對工件局部區域進行電 鍍之電㈣置，其中，㈣槽單元之上槽體形成有二上 缺口，該下槽體形成有〕分別冑應該二上缺口的下缺口 ’該止漏單元具有二介於該上、下槽體之間的墊片，及 二分別位於該上、下缺口中並貼觸該卫件的止漏環。 3. 依據申請專利範圍第1項収可對工件局部區域進行電 鑛之電鑛裝置，其中，該陽極單元具有—#空狀的陽極 籃，及m該陽極籃上並環繞於該工件之欲電鍵區 域的陽極塊。 4·依射請專利範㈣3⑽述可對工件局部㈣進行電 鍍之電鍵裝置，其中’該陽極單元之陽極較選自銀與 13 ； 鋼金屬其中之一所製成，該陽極籃是鈦金屬所製成。 ; 依據申請專利範圍第1項所述可對工件局部區域進行電 2之電鍍裝置，更包含一部分浸入該儲液空間中的打風 B ，該打風官上形成有多數個出氣孔，藉由將空氣打入 4打風管並從所述的出氣孔散逸，可形成氣泡以攪拌電 錢液。 6·依據申請專利範圍第丨項所述可對工件局部區域進行電 • 錢之電鍛裝置，更包含一連接該鍍槽單元之下槽體底部 的凜液單元，該洩液單元具有一連通該儲液空間的洩放 閥，及一連接該洩放閥的排液管，藉以控制電鍍液的排 、 放。 7. 依據申請專利範圍第6項所述可對工件局部區域進行電 鍍之電鍍裝置，該洩液單元更具有一可承接自該排液管 所排放之電鍍液的儲液槽。 8. 依據申請專利範圍第2項所述可對工件局部區域進行電 • 錄之電鍍裝置，其中，該陽極單元具有-簍空狀的陽極 籃，及一設置於該陽極籃上並環繞於該工件之欲電鍍區 域的陽極塊。 9. 依據申請專利範圍第8項所述可對工件局部區域進行電 鍍之電鍍裝置，其中，該陽極單元之陽極塊是選自銀與 ' 銅金屬其中之一所製成，該陽極籃是鈦金屬所製成。^ 10. 依據申請專利範圍第9項所述可對工件局部區域進行電 鍍之電鍍裝置，更包含一部分浸入該儲液空間中的打風 管，該打風管上形成有多數個出氣孔，藉由將空氣打入 14 可形成氣泡以授拌電 該打風管並從料的ά氣孔散逸 鍛液。 η·=射請專·圍第1G項所料h件局部區域進行電 鍍之電鍍裝置’更包含一速桩兮你& Έ 接该鍍槽單元之下槽體底部 、/兀，該洩液單元具有-連通該儲液空間的洩放 :，及-連接該⑽的排液管，藉以控制電鍍液的排 放0 12·依射請專利_第η項所述可對工件局部區域進行電 鍍之電鍍裝置，該茂液單元更具有—可承接自該排液管 所排放之電鑛液的儲液槽。 13. 一種可對工件局部區域進行電 下列步驟： 鑛之電鍍方法，依序包含 將一陽極單元裝設於該工件欲電 一陽極定位步驟， 鐘之外圍並與之相間隔 成一 一鍍槽組裝步驟，將一上、下槽體結合鎖固，而形 包圍該陽極單元並可容置電鍍液的儲液空間，該上 槽體形成有二的上缺 該二上缺口的下缺口 ，該下槽體上形成有二分別對應 該二上、下缺口的形狀是符合該 工件欲電鑛部位的外形； 一貯液電鍍步驟，將電鍍液抽送至該儲液空間中， 並令該陽極單元與一電源之正極電連接，而該工件與該 電源之負極電連接，即可對該工件表面進行電鍍；以及 一排液拆解步驟，將電鍍液排出，再拆下該上、下 槽體與該陽極單元。 15 1J33987 Η.依據巾請專利範圍帛13項所述可社件局部區域進行電 鑛之電鍍方法，其中，在該鍍槽組裝步驟中，還將 風管置於該儲液空間中。 15·依射請專利範㈣13項所述可對工件局部區域進行電 鐘之電财法，其中，在㈣槽组裝步驟中，將墊片置 於該上、下槽體之接合處， 一 ^將一止漏環設置於該 :二：Γ中並貼合該工件表面，防止電鍍m 16.依據=專利範圍第13項所述可對工件局部區域進行電 ^主 在该除極定位步驟之前的表面 >月涤步驟，该表面清潔步 的表面。 疋’月潔在该工件欲電鍍區域 17.依據申請專利範圍第16 鍍之電鍍方法，其中， 工件4人電鐘區域的表面 項所述可對工件局部區域進行電 在該表面清潔步驟中，還研磨該 ’使其平滑。

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