TWM632486U

TWM632486U - 犧牲陽極的製造設備

Info

Publication number: TWM632486U
Application number: TW111207131U
Authority: TW
Inventors: 趙立德
Original assignee: 滙茂實業股份有限公司
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2022-09-21

Abstract

一種犧牲陽極的製造設備，包含一界定出一灌注腔的模具、一預熱器、一澆鑄單元，及一抬升單元。該澆鑄單元包括一界定出一具有一導出口之容置空間的容槽、一設置於該導出口的擋片、一連通於該導出口並用以注入鋁合金鑄液的中間管，及一設置於該中間管之一端的濾片。在鋁合金鑄液注入該灌注腔時，該抬升單元使該澆鑄單元遠離該模具而移動，避免該中間管脫離該鋁合金鑄液之液面。

Description

犧牲陽極的製造設備

本新型是有關於一種防蝕產品的製造設備，特別是指一種犧牲陽極的製造設備。

犧牲陽極法是一種犧牲性保護法，主要透過電化學原理來達成防止目標金屬鏽蝕的效果。相較於用來”犧牲”而先鏽蝕的陽極而言，在電化學上相對構成陰極的金屬元件，通常是橋梁、建築物中例如鋼筋、鋼構的重要結構金屬，自然則是希望達成保護效果的目標。由於犧牲陽極通常會使用較欲保護之目標金屬在化性上較為活潑的材質，因此兩者彼此連接而同時存在於特定環境中時，犧牲陽極因氧化電位較高而會放出電子，藉此形成電位不均而讓欲保護之目標金屬位在不會鏽蝕的陰極，達成防止目標金屬鏽蝕的功效。

目前犧牲陽極已應用於許多類型的建築物上，特別是目前因能源議題而蓬勃發展的離岸風電，考量到在海上的施工不易，以及汰換設備的不可行性，其設置於在海中的支架更是需要完善的防蝕保護機制，而犧牲陽極只要定期更換的優勢也能徹底發揮。然而，將犧牲陽極設置於海水中時，相較於在地面而言，還需要考量海風持續吹拂、部分浸泡於高鹽度海水中的易鏽蝕環境，必須進一步提高犧牲陽極之犧牲材料的品質，更需要能產線化地穩定製成品質符合要求的規格化產品，才能有利於配合相關產業的發展。

因此，本新型之目的，即在提供一種足以量產能確保海中使用之防蝕性能的犧牲陽極的製造設備。

於是，本新型犧牲陽極的製造設備，包含一圍繞界定出一適用於放置一鐵管並具有一澆鑄口的灌注腔的模具、一用以對該模具加熱的預熱器、一設置於該模具上游的澆鑄單元，及一連接於澆鑄單元的抬升單元。

該澆鑄單元包括一界定出一具有一導出口且適用於盛裝一鋁合金鑄液之容置空間的容槽、一設置於該導出口的擋片、一連通於該導出口的中間管，及一設置於該中間管遠離該容槽之一端的濾片。

該抬升單元用以在該鋁合金鑄液經由該中間管自該澆鑄口注入該灌注腔的過程中，使該澆鑄單元以遠離該模具的方向移動，維持該中間管之一端沒入注入該灌注腔之該鋁合金鑄液的液面之深度。

本新型之功效在於：透過產線化製程來製造所述犧牲陽極的該成品，能量產而因應大量需求。另外，在澆鑄所述鋁合金鑄液時妥善控管預熱之溫度條件，又在該澆鑄單元中透過該擋片及該濾片來除渣，加上在該澆鑄時藉由該抬升單元穩定抬升該澆鑄單元，得以維持該中間管之一端沒入注入該灌注腔之該鋁合金鑄液的液面之深度，能使該鋁合金鑄液在盡可能減少雜質、氣泡的情況下，完整灌注於該灌注腔，藉此優化製成之該成品的品質，以因應例如海中之高鹽高濕環境下的使用需求。

參閱圖1與圖2，本新型犧牲陽極的製造設備之一實施例，是執行如圖1所呈現的方法流程。所述方法流程包含一預備步驟71、一前置步驟72、一預熱步驟73、一澆鑄步驟74，及一脫模步驟75。該實施例包含一圍繞界定出一適用於放置一鐵管9並具有一澆鑄口101的灌注腔10的模具1、一適用於儲放所述鐵管9的控制箱2、一用以對該模具1加熱的預熱器3、一設置於該模具1上游的澆鑄單元4，及一連接於澆鑄單元4的抬升單元5。在本實施方式中，是以製成鋁合金材質之犧牲陽極的情況來說明，因此澆鑄的用料即為一呈現熔融態的鋁合金鑄液8。

該預備步驟71除了預備所需之該鐵管9及該實施例，還包括一暫存子步驟711，而該暫存子步驟711是將欲使用之該等鐵管9放置於該控制箱2中。該控制箱2較佳是一得以控制濕度的儲存設備，使得所述鐵管9在放置於該模具1之該灌注腔10前，能保存在相對溼度小於60%的環境中，藉此維護該等鐵管9的基本品質，並且減輕後續之該前置步驟72的作業負擔。

該前置步驟72是對該鐵管9執行除鏽及噴砂，主要目的是去除該鐵管9表面的鏽斑，並使後續會與該鋁合金鑄液8接觸的表面呈現平滑。在執行該前置步驟72後，該鐵管9的清潔度為Sa2

，即以此為表面處理是否符合標準的客觀判定，而粗糙度則需達到60至100微米的標準。

在進行該澆鑄步驟74前，考量到該鋁合金鑄液8的溫度約在680~780℃，若是在澆鑄過程中瞬間接觸到接近室溫的該鐵管9或該模具1，則有可能產生局部之流動性不佳的問題，進而影響澆鑄的品質，於是會先執行該預熱步驟73，透過具體而言為配置於該模具1上之熱電偶或加熱線圈的該預熱器，對該鐵管9及該模具1以200~300℃的溫度預熱，藉此減少該鋁合金鑄液8與該鐵管9及該模具1之間的溫差，以期提高澆鑄的品質。

該澆鑄步驟74是在該鐵管9置入該灌注腔10的情況下，將該鋁合金鑄液8經該澆鑄單元4濾渣後，由該澆鑄單元4自該澆鑄口注入該灌注腔10而包覆該鐵管9。其中，該鋁合金鑄液8包含94%的鋁、4%的鋅、0.80%的銦、0.11%的矽，及0.09%的鐵。該澆鑄單元4包括一界定出一具有一導出口411且適用於盛裝該鋁合金鑄液8之容置空間410的容槽41、一設置於該導出口411的擋片42、一連通於該導出口411的中間管43，及一設置於該中間管43遠離該容槽41之一端的濾片44。具體而言，該擋片42的材質是選自矽酸鈣或氧化鎂，得以阻擋顆粒較大的渣進入該中間管43。而該中間管43是以耐火材質所製成，才能順利導引該鋁合金鑄液8。最後，該濾片44的材質是選自碳化矽、氧化鋯、氧化鋁，或其任意組合，且像素密度為10~50PPI，藉由該濾片44的多孔材質，能再進一步針對顆粒更細的渣達成濾渣效果，確保注入該灌注腔10的該鋁合金鑄液8之品質。另外，該抬升單元5具體而言可為透過氣壓缸、油壓缸、馬達，或者直接透過人力作動提供動力，藉此帶動該澆鑄單元4移動的機械設備。

執行該澆鑄步驟74時，是經由伸置於該澆鑄口101的該中間管43注入該容槽41中所儲存的該鋁合金鑄液8。而該澆鑄步驟74包括一抬升子步驟741，也就是在該鋁合金鑄液8經由該中間管43自該澆鑄口101注入該灌注腔10的過程中，隨著該鋁合金鑄液8的一液面81逐漸升高而接近該澆鑄口101，則同步配合所述液面81的升高，如圖3所呈現地藉由該抬升單元5使該澆鑄單元4以遠離該模具1的方向移動，也就是使該中間管43逐漸自該澆鑄口101抽離。藉此，能維持該中間管43之一端沒入注入該灌注腔10之該鋁合金鑄液8的液面81之深度，避免該中間管43之一端脫離該鋁合金鑄液8的該液面81，有助於讓該鋁合金鑄液8穩定地注入該灌注腔10，並確實充滿而避免產生空隙而影響品質。

參閱圖4並配合圖1與圖2，該脫模步驟75是待該鋁合金鑄液8冷卻成型，將所製成的一成品89自該模具1取出，即可製成所述成品89。所述成品89因澆鑄過程穩定而品質良好，足以因應例如海水之高鹽高濕環境的防蝕需求。

綜上所述，本新型犧牲陽極的製造設備，透過產線化製程達成量產而因應大量需求，且在澆鑄所述鋁合金鑄液8時妥善控管預熱之溫度條件，又在該澆鑄單元4中透過該擋片42及該濾片44來除渣，加上在該澆鑄步驟74中透過該抬升子步驟741，避免該中間管43脫離該鋁合金鑄液8的該液面81，能藉此優化製成之該等成品89的品質，以因應例如海中之高鹽高濕環境下的使用需求。因此，確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1:模具 10:灌注腔 101:澆鑄口 2:控制箱 3:預熱器 4:澆鑄單元 41:容槽 410:容置空間 411:導出口 42:擋片 43:中間管 44:濾片 5:抬升單元 71:預備步驟 711:暫存子步驟 72:前置步驟 73:預熱步驟 74:澆鑄步驟 741:抬升子步驟 75:脫模步驟 8:鋁合金鑄液 81:液面 89:成品 9:鐵管

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊圖，說明本新型犧牲陽極的製造設備之一實施例所執行的方法流程；圖2是一流程示意圖，說明該實施例運作的流程；圖3是一示意圖，說明該實施例執行一澆鑄步驟的一抬升子步驟；及圖4是一立體圖，說明該實施例所製成的一成品。

1:模具

10:灌注腔

101:澆鑄口

2:控制箱

3:預熱器

4:澆鑄單元

41:容槽

410:容置空間

411:導出口

42:擋片

43:中間管

44:濾片

5:抬升單元

8:鋁合金鑄液

9:鐵管

Claims

一種犧牲陽極的製造設備，包含：一模具，圍繞界定出一適用於放置一鐵管並具有一澆鑄口的灌注腔；一預熱器，用以對該模具加熱；一澆鑄單元，設置於該模具上游，並包括一界定出一具有一導出口且適用於盛裝一鋁合金鑄液之容置空間的容槽、一設置於該導出口的擋片、一連通於該導出口的中間管，及一設置於該中間管遠離該容槽之一端的濾片；及一抬升單元，連接於該澆鑄單元，用以在該鋁合金鑄液經由該中間管自該澆鑄口注入該灌注腔的過程中，使該澆鑄單元以遠離該模具的方向移動，藉此維持該中間管之一端沒入注入該灌注腔之該鋁合金鑄液的液面之深度。
如請求項1所述犧牲陽極的製造設備，還包含一控制箱，適用於使該鐵管在放置於該灌注腔前，處於相對溼度小於60%的環境。
如請求項1所述犧牲陽極的製造設備，其中，該澆鑄單元之該擋片的材質是選自矽酸鈣或氧化鎂。
如請求項1所述犧牲陽極的製造設備，其中，該澆鑄單元之該中間管是以耐火材質所製成。
如請求項1所述犧牲陽極的製造設備，其中，該澆鑄單元之該濾片的材質是選自碳化矽、氧化鋯、氧化鋁，或其任意組合，且像素密度為10~50PPI。