TWI454595B - 複合材料電鍍設備 - Google Patents

Description

複合材料電鍍設備

本案係關於複合材料製造設備，尤指一種以電鍍來製造複合材料的設備。

複合材料通常就是將兩種或兩種以上物理或化學性質迥異的材料一起使用，使得成品可以同時具有各材料的特性，而在電鍍製程中，主要的材料就是金屬離子與非金屬粒子，並在電鍍的過程中讓非金屬粒子亦混合於電鍍液中，當金屬電鍍在試片上時，非金屬粒子亦會附著於試片上，如此即達成了將兩種物化性質迥異的材料一起製造而達到複合材料的效果。

不過，由於非金屬粒子通常不帶電、也不溶於如電鍍液類的水溶液，因此，如試圖讓非金屬粒子在電鍍過程中可以均勻的附著在試片上，則必須進行均質作業，以使非金屬粒子可以均勻的散布在電鍍液中，才有可能在電鍍過程中均勻的附著於試片上。但是，目前的複合材料的電鍍製程中，非金屬粒子，如陶瓷粒子，事先在一均質機內進行均質處理，使之均勻的散布在電鍍液內，之後，再將電鍍液搬運、輸送到電鍍機內進行電鍍作業，而在這個搬運、輸送的過程中，非金屬粒子就會逐漸的沉積、沉澱，有時候也會彼此靠近而結塊。而習用技術則為了避免這些不良現象，則多在均質程度上想辦法，希望能用更高的均質程度來彌補將來在搬運、輸送過程中產生的沉澱、聚集現象。但是對於搬運、輸送過程中的不良現象無法根本的改善。

爰是之故，申請人有鑑於習知技術之缺失，發明出本案「複合材料電鍍設備」，用以改善上述習用手段之缺失。

本發明之目的是為了提高複合材料的製造良率、減少缺陷的產生，以達到高品質複合材料的製造結果，尤其是在增進以電鍍方法製造的複合材料技術的方面，藉由本發明的設備可以大幅的減少複合材料中其中一種材料的沉積與全體不均勻分布的現象，使得各材料的混合、複合的過程，可與電鍍製程一同整合成為一完整的製造流程，亦即，使各材料從製備到混合再到電鍍製造可以在一個設備內完成，減少了材料運送的搬運時間、亦大幅減少了材料於運送時的沉積現象與變質的危險。此外，還可以立即回收廢液並加以重複使用，大幅的減少了廢液的處理時程，換言之就是提升使用效率、並減少了浪費。

為了達到上述之目的，本發明提供一種複合材料電鍍設備，包括：一均質槽，內設有一攪拌棒；以及一電鍍槽，鄰接於該均質槽，其中，該均質槽與該電鍍槽透過一溢流通道相互連通，且透過一幫浦將均質槽內的物質送入該電鍍槽。

為了達到上述之目的，本發明再提供一種複合材料製造設備，包括：一本體，並分隔為一電鍍槽以及一均質槽；以及一輸送幫浦，將該均質槽內的材料輸送至該電鍍槽。

為了達到上述之目的，本發明又提供一種複合材料製造設備，包括：一均質槽；以及一電鍍槽，其中，該均質槽與該電鍍槽的上部以一向該均質槽傾斜的溢流通道連接，而該均質槽與該電鍍槽的底部則透過一輸送通道予以連通，使該均質槽輸送材料至該電鍍槽。

以下針對本案之「複合材料製造設備」的各實施例進行描述，請參考附圖，但實際之配置及所採行的方法並不必須完全符合所描述的內容，熟習本技藝者當能在不脫離本案之實際精神及範圍的情況下，做出種種變化及修改。

請參閱圖1，為本發明的實施例示意圖。其中包括了一均質槽1與一電鍍槽2。本發明是用於複合材料的製造設備，顧名思義，是將兩種或以上的不同性質的材料予以混合製造成為一單獨的結構，通常是一金屬材料與一非金屬材料如陶瓷粉末，且陶瓷粉末無法溶解於電鍍液中，因此若要陶瓷粉末順利的附著於試片3上時，就必須將陶瓷粉末均勻的散布於電解液中，因此，均質槽1就是盡可能的將非金屬材料均勻的擴散於電解液中避免其沉澱、結塊。通常，均質槽1具有一攪拌馬達12轉動一攪拌器10，用以擾動電解液，進而使當中的非金屬材料隨著電解液一起流動，使非金屬材料本身得以均勻的散布在電解液內。不過，由於在攪拌液體的同時會使液體溫度升高，因此並不是一開機之後攪拌器10就持續動作，只要均勻度達到需求即可停止攪拌馬達12。

請繼續參閱圖1，當均質槽1內的非金屬材料均勻散布後，即以一輸送通道4將均質槽1內的液體送入電鍍槽2內，在輸送通道4的路徑上則會有一幫浦(圖中未揭示)以便推送液體。以圖1的實施例而言但不限於以湧泉鍍的方式，將液體自電鍍槽3的下方向上送入，藉以抵銷重力對電鍍液內非金屬材料所產生的沉澱作用，不過由於電鍍槽2內的液體不如均質槽1內的受到激烈的攪拌，故而仍然會有逐漸沉澱，甚至有可能凝結成塊，因此，在電鍍槽2內靠近底部的位置則設有一止擋件7，以免沉澱的、結塊的非金屬材料堵塞輸送通道4的出口，或回落入輸送通道4內。

請繼續參閱圖1，在電鍍槽2內還包括一金屬塊6連接到直流電正極60，用以提供金屬離子電鍍在試片3上，試片3則被一馬達30轉動，以利複合材料附著於試片3，此外，尚有一直流電負極31透過馬達30內與試片3之間的電路(圖中未揭示)與試片3電連接，以使金屬離子可以獲得電子並吸附於試片3上。由於均質槽1內的液體會輸送到電鍍槽2內，因此電鍍槽2內的液體可能過多而溢出，因此，本發明的製造設備在均質槽1與電鍍槽2之間更設置一溢流通道5，且朝向均質槽1傾斜，當電鍍槽2內的液體液面高到溢流通道5之處時液體就會順勢流入均質槽1內。此外，在電鍍槽2內更可增設一電場整流遮板20，使得電場盡可能集中通過至試片3上。電場整流遮板20通常是一中間開孔的薄板，開孔的直徑則配合試片3的長度，開孔直徑至少等於試片3的長度。

請參閱圖2，為本發明的另一實施例示意圖。其中，本發明的複合材料電鍍設備呈現一整體狀，即是一本體但分隔成為一電鍍槽2與一均質槽1，亦可說是圖1的電鍍槽2與均質槽1以共用一個槽壁的方式減少橫向的體積。均質槽1與電鍍槽2之間亦具有溢流缺口5’用以當電鍍槽2內的液面高過溢流缺口5’時，可以直接回流到均質槽1，因而達到直接回收的效果。均質槽1內亦具有一攪拌馬達12轉動一攪拌器10，用以擾動電解液，進而使當中的非金屬材料隨著電解液一起流動，使非金屬材料本身得以均勻的散布在電解液內。不過，由於在攪拌液體的同時會使液體溫度升高，因此並不是一開機之後攪拌器10就持續動作，只要均勻度達到需求即可停止攪拌馬達12。並可依據經驗決定在停止攪拌多久時間之後再次啟動攪拌馬達12。

請繼續參閱圖2，均質槽1內的液體透過一輸送通道4送至電鍍槽2，在輸送通道4的路徑上則設置一幫浦8來輸送液體。當然，圖2的實施例仍可以圖1所示的湧泉鍍的方式，自電鍍槽2的下方將液體輸送其內部，不過，圖2的實施例則揭示了另一種方式供給液體，即自電鍍槽2的上方透過淋浴孔40灑落在電鍍槽2內，因此，液體內的非金屬材料會因為重力而沉降，並抵達試片3所在，並且當金屬塊6的成分溶解於電鍍槽2而成的金屬離子電鍍於試片3上時，非金屬材料也會一同附著在試片3上，如此即達到了複合材料製造的效果。此外，在電鍍槽2下方亦具有一止擋件7用以阻擋金屬塊6向下掉落。而在電鍍槽2的下方末端則具有一蓋體21，經過長時間的運作之後，以重力沉降的方式運作的電鍍槽，其中的非金屬材料會逐漸的沉積在電鍍槽2最底部，為了便於清理故在電鍍槽2最底部設置了一蓋體21，除了可以在不翻轉電鍍槽2的狀況下排出液體之外，還可以讓非金屬材料蒐集在蓋體21內，對於清潔電鍍槽2與回收非金屬材料而言十分的簡便，較佳者，可以將電鍍槽2的底部設計為漸縮的漏斗狀，以更能達到將非金屬材料集中沉積在蓋體21內的效果。此外，在電鍍槽2內更可增設一電場整流遮板20，使得電場盡可能集中通過至試片3上。電場整流遮板20通常是一中間開孔的薄板，開孔的直徑則配合試片3的長度，開孔直徑至少等於試片3的長度。

綜上所述，本發明「複合材料製造設備」就是讓均質槽在完成了均質作業之後，可以立即直接的將液體送到電鍍槽內進行電鍍，從而使的均質後的非金屬材料可以在電鍍製程中附著在試片上，以免如同習用技術於運輸均質液體的過程中產生沉積、結塊的現象，而本發明由於是直接將均質後的液體送入電鍍槽，故非金屬材料是來不及沉澱、或結塊的。且更進一步的透過湧泉鍍來減緩沉澱、或是以沉降的方式盡可能的減少液體的擾動來供給非金屬材料。此外，更以一溢流通道或是溢流缺口使得當電鍍槽內的液體過多時，讓多餘的液體回到均質槽內，如此便可立即的將液體重複使用，而不用如同習用技術一般須先另行蒐集多餘的液體再送回均質槽內重新均質。由此觀之，本發明的製造設備將均質與電鍍兩個製程整合成近乎一個步驟，亦即在均質之後可以迅速的電鍍，大幅度的減少了均質液體於搬運、輸送過程中沉澱、結塊的可能性，由於沉澱、沉積、或結塊的可能性大幅減少，雖然不可能降為零，但是至少本發明也將這些不良現象的程度降至極低，透過直接將均質液體供給至電鍍槽的方式既然可以大幅減低非金屬材料沉澱、結塊的可能性，也就是說在電鍍過程中，非金屬材料可以更均勻的附著在試片上。本發明透過相鄰設置的均質槽與電鍍槽，將均質液體的運送時間與路途縮至最短以盡可能的避免沉積、沉澱、或結塊的現象產生，如此即可增加複合材料製造的良率，可見本發明對於複合材料的製造技術具有莫大的貢獻。

實施例：

1.　一種複合材料電鍍設備，包括：一均質槽，內設有一攪拌棒；以及一電鍍槽，鄰接於該均質槽，其中，該均質槽與該電鍍槽透過一溢流通道相互連通，且透過一幫浦將均質槽內的物質送入該電鍍槽。

2.　如實施例1所述的設備，其中該溢流通道是連通該均質槽與該電鍍槽的上部。

3.　如實施例1所述的設備，更包括一輸送管路，連通該均質槽與該電鍍槽的下部，其中該幫浦是設於該輸送管路上。

4.　一種複合材料電鍍設備，包括：一本體，並分隔為一電鍍槽以及一均質槽；以及一輸送幫浦，將該均質槽內的材料輸送至該電鍍槽。

5.　如實施例4所述的電鍍設備，其中在該電鍍槽與該均質槽之間更具有一溢流缺口，使該電鍍槽中的液體可以溢流至該均質槽。

6.　如實施例4所述的電鍍設備，其中該均質槽內的材料是以湧泉方式輸送至該電鍍槽內。

7.　如實施例4所述的電鍍設備，其中該均質槽內的材料是由該電鍍槽的上方注入。

8.　一種複合材料電鍍設備，包括：一均質槽；以及一電鍍槽，其中，該均質槽與該電鍍槽的上部以一向該均質槽傾斜的溢流通道連接，而該均質槽與該電鍍槽的底部則透過一輸送通道予以連通，使該均質槽輸送材料至該電鍍槽。

9.　實施例8所述的電鍍設備，其中該均質槽與該電鍍槽合為一雙槽體結構。

10.　如實施例8所述的電鍍設備，其中該電鍍槽內更設有一電場整流遮板。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例，雖遭熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1．．．均質槽

10‧‧‧攪拌棒

12‧‧‧攪拌馬達

2‧‧‧電鍍槽

20‧‧‧電場整流遮板

21‧‧‧蓋體

3‧‧‧試片

30‧‧‧馬達

31‧‧‧直流電負極

4‧‧‧輸送通道

40‧‧‧淋浴孔

5‧‧‧液流通道

5’‧‧‧溢流孔

6‧‧‧金屬塊

60‧‧‧直流電正極

7‧‧‧止擋件

8‧‧‧幫浦

圖1，為本發明的實施例示意圖；以及

圖2，為本發明的另一實施例示意圖。

1．．．均質槽

10．．．攪拌棒

12．．．攪拌馬達

2．．．電鍍槽

20．．．電場整流遮板

3．．．試片

30．．．馬達

31．．．直流電負極

4．．．輸送通道

5．．．溢流通道

6．．．金屬塊

60．．．直流電正極

7．．．止擋件

Claims (9)

1. 一種複合材料電鍍設備，包括：一均質槽，內設有一攪拌棒；以及一電鍍槽，鄰接於該均質槽，更包括：一馬達，設於該電鍍槽的上部區域，用以轉動一試片；一止檔件，設於該電鍍槽的下部區域，用以止檔一金屬塊；一電場整流遮板，設於該馬達與該止擋件之間，並具有一中間開孔，且該中間開孔的直徑大於或等於該試片的長度，其中，該複合材料電鍍設備透過一幫浦將均質槽內的物質送入該電鍍槽。
2. 如申請專利範圍第1項所述的設備，更包括一溢流通道，連通該電鍍槽與該均質槽。
3. 如申請專利範圍第1項所述的設備，更包括一輸送管路，連通該均質槽與該電鍍槽的下部，其中該幫浦是設於該輸送管路上。
4. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中該電鍍槽與該均質槽合而為一雙槽體結構。
5. 如申請專利範圍第4項所述的設備，其中在該電鍍槽與該均質槽之間更具有一溢流缺口，使該電鍍槽中的液體可以溢流至該均質槽。
6. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中該均質槽內的 材料是以湧泉方式輸送至該電鍍槽內。
7. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中該均質槽內的材料是由該電鍍槽的上方注入。
8. 一種複合材料電鍍設備，包括：一均質槽，具有一攪拌棒；以及一電鍍槽，更包括：一馬達，設於該電鍍槽的上部區域，用以轉動一試片；一止檔件，設於該電鍍槽的下部區域，用以止檔一金屬塊；一電場整流遮板，設於該馬達與該止擋件之間，並具有一中間開孔，且該中間開孔的直徑大於或等於該試片的長度，其中，該均質槽與該電鍍槽的上部以一向該均質槽傾斜的溢流通道連接，而該均質槽與該電鍍槽的底部則透過一輸送通道予以連通，使該均質槽輸送材料至該電鍍槽。
9. 一種複合材料電鍍設備，包括：一均質槽，具有一攪拌棒；以及一電鍍槽，更包括：一馬達，設於該電鍍槽的上部區域，用以轉動一試片；一止檔件，設於該電鍍槽的下部區域，用以止檔一金屬塊；以及 一電場整流遮板，設於該馬達與該止擋件之間，並具有一中間開孔，且該中間開孔的直徑大於或等於該試片的長度，以及一輸送通道，具有一淋浴孔，該輸送通道連通該均質槽，而該淋浴孔則設於該電鍍槽的上方，其中，該均質槽與該電鍍槽的上部以一向該均質槽傾斜的溢流通道連接，而該電鍍槽的底部則呈漸縮的漏斗狀，並在呈漏斗狀的該電鍍槽的底部末端設有一蓋體。