[發明專利]一種超聲滾鍍的工藝與設備

無效

• 申請號: 200910096845.4
• 申請日: 2009-03-17
• 公開（公告）號: CN101838831A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 姜力強;鄭精武;喬梁;葉麗斌;俞斌
• 申請（專利權）人: 杭州阿瑪爾科技有限公司;金華市恒飛電工材料有限公司
• 主分類號: C25D5/20
• 分類號: C25D5/20;C25D17/20
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• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及一種新的滾鍍工藝與設備，特別是對難以獲得良好鍍層的鍍件的滾鍍。

(二)背景技術

滾鍍作為電鍍的一種，已經得到了廣泛的應用，在滾動中，應用較多的是單桶滾鍍機，其主要由滾筒和電鍍槽兩部分構成，滾筒是工件的容器，同時要求鍍液自由進出，在工作時，滾筒在電鍍槽內旋轉，鍍液通過流入流出而與電鍍槽中的電鍍液進行交換；電鍍槽里面盛放電鍍液，并通過安裝在電鍍槽體上的機械傳動部件及導電部件給滾筒提供旋轉動力、傳導工作電流。然而，由于鍍液進出滾筒受滾筒上孔洞設計的制約，而空洞的設計比如尺寸、分布等與所鍍工件的形狀、尺寸等有關，因此，不同形狀尺寸的工件在滾筒中電鍍時由于鍍液分布的不平衡而引起鍍層分布的差異仍然存在，這尤其在深鍍表現得更為明顯，對一些工件的深孔、微孔、盲孔的內壁處，電流效率較低，不易鍍好，尤其是在鍍鉻更為艱難。造成深鍍能力差的主要原因是電鍍液在深孔、盲孔部位的分散較慢，很難達到濃度的快速動平衡，為了克服這一缺點，除了設計合適的滾筒空洞及電鍍液進出滾筒的通道外，還可以采用加強電鍍液的分散來解決。

在電鍍前處理工藝中，已經廣泛采用超聲波清洗裝置來進行表面處理，然而，由于滾鍍槽結構設計的原因，超聲振動功能尚未能附加于滾鍍槽中。考慮到超聲波能夠降低電化學過程中的濃差極化，使鍍層更致密，同時，能夠促進鍍液向電鍍工件的表面潤濕和遷移，提高鍍液的深度能力(內孔法，70mm，10mm)，大大提高有深孔、裂紋和表面粗糙工件的電鍍(拋光)質量，因此，倘若把超聲波產生裝置集成于滾鍍裝置中，則能夠設計一種全新的滾鍍設備，充分利用超聲波的高頻振動功能，提高深鍍能力。

基于以上設想，本發明在運動的滾鍍槽內部設置超聲波換能器(振動元件)，當超聲波產生發出后，直接作用在工件與電鍍液的表面，充分發揮超聲波的能效。

(三)發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種帶超聲振動功能的滾鍍設備，其結構緊湊，鍍液更好的在滾筒內以及滾筒與電鍍槽之間進行分散，提高滾鍍件的深鍍能力。

本發明所述的帶超聲振動的滾鍍裝置主要由電鍍槽、電極、滾筒、超聲波發生器等構成。超聲波發生器可以設計在滾筒的外部，也可以設計在滾筒的內部，為了減少對超聲波的屏蔽，縮短其與工件之間的距離，本發明將超聲波發生裝置設置在滾筒內部。設置方式有兩種：

(一)在滾筒7轉動的軸線方向上設置一固定空心軸5，滾筒圍繞該固定空心軸做回轉運動，固定空心軸5固定在滾筒支架端面板上不隨滾筒轉動，固定空心軸徑向外表面為圓柱狀，減少零部件與空心軸之間的摩擦，空心軸徑向內表面可以是圓的，也可以是矩形或者是不規則的，根據內部零部件而定。在空心軸內設置超聲波發生元件4，電極6和超聲波發生元件電源線3固定在空心軸5的內空心部分并連接至滾筒7外。支架1是固定在固定空心軸5上的。超聲波發生元件4外設置有剛性的保護板，或者保護網等結構。同時，為了防止電鍍液對超聲波發生裝置產生腐蝕，超聲波發生元件4與滾筒內液體之間的進行密封隔離。其結構如附圖1所示。

(二)在如(一)所述的結構基礎上，超聲波發生器不設置在固定空心軸內，而是將電極6設計為空心電極，超聲波發生器安裝在電極6內，超聲波發生元件電源線3與電極電源線一起引出至滾筒7外。超聲波發生元件4外設置有剛性的保護板，或者保護網等結構。為了防止電鍍液對超聲波發生裝置產生腐蝕，超聲波發生元件4與滾筒內液體之間的進行密封隔離。在這種結構中，固定空心軸5并不是必須的。其結構如附圖2所示。

超聲電鍍工藝的技術特征如下：

將經過前處理的待鍍件放入滾筒中，在電鍍前或者電鍍時啟動超聲波發生器，所用超聲頻率為20-100KHz，根據鍍件不同和環境噪音要求而定，通常選擇30KHz左右，對于電子產品的電鍍所用頻率通常在30KHz以上。超聲功率強度是根據被鍍工件的面積在0.1～1.0瓦/平方厘米范圍選擇，一般選取0.3～0.6瓦/平方厘米的功率強度。在電鍍完成后關閉超聲波發生器。

(四)附圖說明

附圖1顯示了固定空心軸內置超聲波滾鍍裝置示意圖。其中，1：超聲波振子支架；2：超聲波振子防護板；3：超聲波換能器電源線；4：超聲波振子；5：空心固定軸；6：電解電極；7：滾筒；8：滾筒支架端面板。