金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，包括電解槽、電解液儲存槽、放線機構、收線機構、電解電源，電解槽設置于電解液儲存槽上方，位于放線機構、收線機構之間，電解槽為導電材料的圓管，兩端口分別設置絕緣材料的封口堵頭，兩封口堵頭設有過孔，電解槽的下端設有電解液入口，電解液入口連接電解液輸入管，電解液輸入管插入電解液儲存槽，電解液輸入管上安裝輸液泵，電解槽的上端管壁設有電解液出口，電解液出口通過電解液輸出管與電解液儲存槽連通。金屬線材在電解拋光的過程中，各部分與陰極的距離一致，而且電解液濃度均勻，使金屬線材拋光后表面均勻性好，整體拋光效果好，尤其適用于難熔金屬微細絲的連續(xù)拋光。
【專利說明】金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電解拋光裝置，特別是涉及一種金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置。
【背景技術】
[0002]電解拋光是一種利用金屬表面微觀凸點在特定電解液中和適當電流密度下，凸起部分電流密度比凹下部分電流密度大，從而首先發(fā)生溶解的原理進行拋光的一種電解加工方式，和機械拋光與化學拋光相比，其工藝穩(wěn)定、污染少、可長期保持鏡面光澤。
[0003]傳統(tǒng)的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置均設有長方體狀的電解槽，電解槽的前后兩端設置不銹鋼平板或鉛平板作為電解拋光的陰極，對于金屬線材這種非平面工件，在電解拋光的過程中，其各部分與陰極的距離明顯不一致，而且隨著電解拋光的持續(xù)進行，電解槽內陰極附近電解液濃度下降，從而導致金屬線材拋光后表面均勻性差，整體拋光效果不佳。尤其是對于難熔金屬(包括鎢、錸、鑰、鉭等)材質的細絲、微細絲而言，為滿足特定環(huán)境的應用，絲材表面需要進行電鍍處理，在進行高質量微細絲電鍍工藝時，金屬坯料線材的表面質量對于電鍍效果有顯著影響，因此，電鍍前對金屬坯料線材表面進行高質量拋光處理就變得非常必要和迫切。
[0004]另一方面，傳統(tǒng)的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置的電解槽通常依靠電解槽前后兩端的陰極處設置的線材過孔排出電解液，注入大流量的電解液使電解槽內的液面高于金屬線材，電解液使用初期電解拋光過程中會產生氣泡，氣泡距離金屬線材距離過近，從而導致金屬線材拋光后表面質量差，整體拋光效果不佳。而且，傳統(tǒng)的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置均依靠改變輸液泵的功率來調節(jié)電解液流速，其調節(jié)范圍窄，不能滿足各種不同工況下的電解液流速的需求。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，電解液從下部注入電解槽，從電解槽上部排出，填充滿電解槽，金屬線材在電解拋光的過程中，其各部分與陰極的距離一致，而且電解液濃度均勻，使金屬線材拋光后表面均勻性好，整體拋光效果好，尤其適用于難熔金屬的連續(xù)拋光。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，包括電解槽、電解液儲存槽、放線機構、收線機構、電解電源，所述電解槽設置于電解液儲存槽上方，位于放線機構、收線機構之間，所述電解槽為導電材料制作成型的圓管狀電解槽，電解槽的兩端口分別設置絕緣材料制作的封口堵頭，兩個封口堵頭的圓心分別設有供金屬線材通過的過孔，兩個過孔位于同一水平直線上，所述電解槽的下端管壁設有電解液入口，電解液入口連接電解液輸入管，電解液輸入管插入電解液儲存槽中，電解液輸入管上安裝輸液泵，電解槽的上端管壁設有電解液出口，電解液出口通過電解液輸出管與電解液儲存槽連通，電解槽與電解電源負極連接形成電解陰極，金屬線材與電解電源正極連接形成電解陽極。
[0008]所述電解槽、電解液儲存槽均設于一有機玻璃外殼內，有機玻璃外殼的上方為開口，中部設有工作臺，電解槽安裝在工作臺上設有的托架上，所述電解液儲存槽位于工作臺下方。
[0009]所述電解液輸入管上設有一分流管，所述分流管的自由端與電解液儲存槽連通，分流管、電解液輸入管上均設有節(jié)流閥，電解液輸入管上的節(jié)流閥位于分流管固定端的上方。
[0010]所述電解液儲存槽與收線機構之間依次設有用于洗去金屬線材上電解液的清洗槽、用于烘干金屬線材的烘干爐，所述清洗槽內設有若干用于沖洗金屬線材的噴水管。
[0011]所述電解槽與放線機構、收線機構之間均設有托輪機構，托輪機構的上部為用于托舉金屬線材的轉盤，轉盤上端面與兩個封口堵頭上的過孔位于同一直線上。
[0012]所述放線機構、收線機構的上方均設有豎直方向的繞線盤，放線機構、收線機構的繞線盤的上端面與兩個封口堵頭上的過孔位于同一直線上。
[0013]所述電解槽為石墨材料制成，石墨材料的純度>99.9%。
[0014]所述電解液輸入管直徑大于過孔直徑的3倍。
[0015]所述封口堵頭的材料為聚四氟乙烯，封口堵頭的外周面呈階梯形，階梯形的小徑端與電解槽螺紋配合。
[0016]所述過孔的直徑為0.2mm?1.5 mm,所述電解槽的長度為200mm?500mm,直徑為20mm ?80mmo
[0017]由于采用了上述方案，電解槽為導體材料且呈圓管狀，圓管狀電解槽的兩端口分別設置絕緣材料制作的封口堵頭，因此，僅圓管狀的電解槽作為電解拋光的陰極。兩個封口堵頭的圓心分別設有供金屬線材通過的過孔，兩個過孔位于同一水平直線上，因此，金屬線材各部分在電解拋光過程中與陰極的距離相等，金屬線材的拋光均勻。電解槽的下端管壁設有電解液入口，電解液入口連接電解液輸入管，電解液輸入管插入電解液儲存槽中，電解液輸入管上安裝輸液泵，電解槽的上端管壁設有電解液出口，電解液出口通過電解液輸出管與電解液儲存槽連通，因此，電解液從下部注入電解槽，從電解槽上部排出，填充滿電解槽，金屬線材在電解拋光的過程中，電解液濃度均勻，使金屬線材拋光后表面均勻性好，整體拋光效果好，尤其適用于難熔金屬的拋光。電解槽與電解電源負極連接形成電解陰極，金屬線材與電解電源正極連接形成電解陽極，輸液泵工作形成電解液循環(huán)，為連續(xù)拋光做準備。
[0018]由于電解槽具有導電性，為避免和外界的相互干擾，電解槽設于一有機玻璃外殼內，有機玻璃外殼的上方為開口，中部設有工作臺，電解槽安裝在工作臺上設有的托架上，電解液儲存槽位于工作臺下方，堵頭中心線孔造成的少量滲漏，可通過工作臺流入電解液儲存槽內。
[0019]電解液輸入管上設有一分流管，分流管的自由端與電解液儲存槽連通，分流管、電解液輸入管上均設有節(jié)流閥，電解液輸入管上的節(jié)流閥位于分流管固定端的上方，通過調節(jié)兩個節(jié)流閥控制電解液流入電解槽的流量，調節(jié)范圍大，還可以在出現(xiàn)堵塞狀況的時候保護輸液泵的電機。
[0020]電解液儲存槽與收線機構之間依次設有清洗槽、烘干爐，清洗槽內設有若干用于沖洗金屬線材的噴水管，充分清洗掉金屬線材上電解液，防止電解液干燥后析出沉淀以及腐蝕線材，影響后續(xù)工序；烘干爐烘干金屬線材，為后續(xù)工序，如電鍍等做準備。
[0021]電解槽與放線機構、收線機構之間均設有托輪機構，托輪機構的轉盤托起金屬線材的同時，隨金屬線材的移動自轉，防止金屬線材與其他結構發(fā)生較大的摩擦，保護金屬線材。
[0022]電解槽為石墨材料制成，石墨材料的純度>99.9%。其強度高、抗熱震性好、耐高溫、抗氧化，而且它電阻系數(shù)小，電解中消耗功率低，易于精密機加工。
[0023]電解液輸入管直徑大于過孔直徑的3倍，保證過孔處電解液的滲漏量較少，使電解液易于填充滿電解槽。
[0024]封口堵頭的材料為聚四氟乙烯，封口堵頭的外周面呈階梯形，階梯形的小徑端與電解槽螺紋配合。聚四氟乙烯耐腐蝕、耐高溫效果好，且摩擦系數(shù)低，不易凝聚沉淀，易于清潔。
[0025]過孔的直徑為0.2mm?1.5 mm,保證過孔處電解液的滲漏量較少，使電解液易于填充滿電解槽且不與金屬線材發(fā)生劇烈摩擦，防止線材拋光過程中發(fā)生斷裂。電解槽的長度為200mm?500mm，保證金屬線材與電解液的接觸面積，保證電解拋光效果。直徑為20mm?80mm，保證電解槽的容積，防止電解液在電解槽內流速過快，影響拋光效果。
[0026]本實用新型通過上述結構，電解液從電解槽下部注入，上部排出，填充滿電解槽，電解拋光過程中產生氣體從電解液輸出管排出，保證拋光效果，電解槽為圓管狀，金屬線材在電解拋光的過程中，其各部分與陰極的距離一致，而且電解液濃度均勻，從而使金屬線材拋光后表面均勻性好，整體拋光效果好，適用于金屬線材表面的連續(xù)拋光，尤其適用難熔金屬的連續(xù)拋光，經(jīng)過拋光后線材表面滿足高光潔度要求。配合合適的生產工藝，通過本電解槽對金屬線材進行電解拋光可以獲得高光潔度的表面質量。采用合適的電鍍液和電鍍電流，本電解槽亦可作為高精度連續(xù)電鍍的陽極。
[0027]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0029]圖2為圖1中P處的局部放大圖；
[0030]圖3為本實用新型的工作示意圖。
[0031]附圖中，I為電解槽，2為電解液儲存槽，3為放線機構，4為收線機構，5為封口堵頭，51為過孔,6為電解液輸入管,7為輸液泵,8為電解液輸出管,9為金屬線材，10為有機玻璃外殼，101為工作臺，102為托架，11為分流管，12為節(jié)流閥，13為清洗槽，131為噴水管，14為烘干爐，15為托輪機構，151為轉盤，16為繞線盤。
【具體實施方式】
[0032]參見圖1?圖3，為金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置的一種實施例，包括電解槽1、電解液儲存槽2、放線機構3、收線機構4、電解電源，所述電解槽I設置于電解液儲存槽2上方，位于放線機構3、收線機構4之間，排成一條直線。進一步地，所述電解槽1、電解液儲存槽2均設于一有機玻璃外殼10內，有機玻璃外殼的上方為開口，便于安裝電解槽,有機玻璃外殼的中部設有工作臺101，工作臺平行于地面，電解槽I安裝在工作臺101上設有的托架102上，所述電解液儲存槽2位于工作臺101下方。所述電解槽I為導電材料制作成型的圓管狀電解槽1，進一步地，所述電解槽I為石墨材料制成，石墨材料的純度>99.9%，即高純石墨。進一步地，所述電解槽I的長度為200mm?500mm,直徑為20mm?80mm,本實施例中，電解槽的長度為300mm，直徑為50mm，所述電解槽上設有接線柱，便于接電解電源負極。電解槽I的兩端口分別設置絕緣材料制作的封口堵頭5，進一步地，所述封口堵頭5的材料為聚四氟乙烯，封口堵頭5的外周面呈階梯形，階梯形的小徑端與電解槽I螺紋配合。本實施例中，階梯形的小徑端設有外螺紋，封口堵頭兩端的內孔設有相對應的內螺紋。兩個封口堵頭5的圓心分別設有供金屬線材9通過的過孔51，兩個過孔51位于同一水平直線上，封口堵頭的過孔根據(jù)線材直徑開孔，在保證線材通過的情況下盡量減小孔徑。進一步地，所述過孔51的直徑為0.2_?1.5 _，保持一定張力的陽極金屬線材從電解槽中心穿過，保證了電解槽內金屬線材徑向與陰極電極等距，本實施例中，工作臺上設有通向下方電解液儲存槽的通孔，過孔造成的少量滲漏電解液經(jīng)工作臺流入電解液儲存槽內，再進入循環(huán)。
[0033]所述電解槽I的下端管壁設有電解液入口，電解液入口連接電解液輸入管6，電解液輸入管6插入電解液儲存槽2中，電解液輸入管6上安裝輸液泵7，本實施例中，輸液泵為耐酸堿腐蝕泵，防止被電解液腐蝕，使用壽命更長。進一步地，所述電解液輸入管6直徑大于過孔51直徑的3倍，保證過孔處電解液的滲漏量較少，使電解液易于填充滿電解槽。進一步地，所述電解液輸入管6上設有一分流管11，所述分流管11的自由端與電解液儲存槽2連通，分流管11、電解液輸入管6上均設有節(jié)流閥12，電解液輸入管6上的節(jié)流閥12位于分流管11固定端的上方。電解槽I的上端管壁設有電解液出口，電解液出口通過電解液輸出管8與電解液儲存槽2連通，電解槽I與電解電源負極連接形成電解陰極，金屬線材9與電解電源正極連接形成電解陽極，本實施例中，所述電解液入口、電解液出口分別位于電解槽的兩端，且關于電解槽軸心線的中點中心對稱，使電解槽的電解液充分進行循環(huán)，滿足了長期電解過程中電解液溫度逐步升高需要的散熱的要求。
[0034]進一步地，所述電解液儲存槽2與收線機構4之間依次設有用于洗去金屬線材9上電解液的清洗槽13、用于烘干金屬線材9的烘干爐14，所述清洗槽13內設有若干用于沖洗金屬線材9的噴水管131。本實施例中，噴水管的數(shù)量為三個，所述烘干爐為電熱烘干爐。進一步地，所述電解槽I與放線機構3、收線機構4之間均設有托輪機構，托輪機構15的上部為用于托舉金屬線材9的轉盤151，本實施例中，轉盤可轉動支撐于托輪機構上固定的轉盤軸，轉盤、轉盤軸均為金屬材料，轉盤軸與電解電源正極連接，使金屬線材形成電解陽極。轉盤151上端面與兩個封口堵頭5上的過孔51位于同一直線上。進一步地，所述放線機構3、收線機構4的上方均設有豎直方向的繞線盤16，坯料金屬線材繞制在放線機構的繞線盤，收線機構上設有用于驅動收線機構繞線盤轉動的電機。放線機構3、收線機構4的繞線盤16的上端面與兩個封口堵頭5上的過孔51位于同一直線上。
[0035]進行電解拋光時，第一步，檢查電解槽和工作平臺，保證其水平放置，保證放線機構繞線盤、收線機構繞線盤、托輪機構轉盤的上切面、兩過孔位于同一條水平線上；第二步，電解電源正極連接托輪機構轉盤軸，負極連接電解槽的接線柱；第三步，將待拋光的金屬線材坯料從放線機構的繞線盤引出，與一托輪機構轉盤可靠搭接，依次穿過一封口堵頭、電解槽以及另一端封口堵頭，經(jīng)過另一托輪機構轉盤、清洗槽和烘干爐后，將金屬線材坯料端頭固定在收線機構繞線盤上；第四步，開啟清洗槽的循環(huán)水和烘干爐，開啟電解液的輸液泵，電解液從電解液儲存槽經(jīng)輸液泵進入電解槽內腔，從電解液輸出管流回電解液儲存槽中，通過節(jié)流閥調整電解槽內電解液流量，閉合電解電路，根據(jù)工藝要求調整合適的工作電流和工作電壓；開啟收線機構的電機，調整到合適轉速，進行連續(xù)拋光；第五步，連續(xù)拋光結束后對金屬線材表面光潔度和絲徑進行檢測，剪去線材頭尾等表面質量較差部分，線材進入下一道工藝流程。
[0036]本實用新型不僅僅局限于上述實施例，在不背離本實用新型技術方案原則精神的情況下進行些許改動的技術方案，應落入本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，包括電解槽、電解液儲存槽、放線機構、收線機構、電解電源，所述電解槽設置于電解液儲存槽上方，位于放線機構、收線機構之間，其特征在于:所述電解槽為導電材料制作成型的圓管狀電解槽，電解槽的兩端口分別設置絕緣材料制作的封口堵頭，兩個封口堵頭的圓心分別設有供金屬線材通過的過孔，兩個過孔位于同一水平直線上，所述電解槽的下端管壁設有電解液入口，電解液入口連接電解液輸入管，電解液輸入管插入電解液儲存槽中，電解液輸入管上安裝輸液泵，電解槽的上端管壁設有電解液出口，電解液出口通過電解液輸出管與電解液儲存槽連通，電解槽與電解電源負極連接形成電解陰極，金屬線材與電解電源正極連接形成電解陽極。
2.根據(jù)權利要求1所述的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，其特征在于:所述電解槽、電解液儲存槽均設于一有機玻璃外殼內，有機玻璃外殼的上方為開口，中部設有工作臺，電解槽安裝在工作臺上設有的托架上，所述電解液儲存槽位于工作臺下方。
3.根據(jù)權利要求1所述的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，其特征在于:所述電解液輸入管上設有一分流管，所述分流管的自由端與電解液儲存槽連通，分流管、電解液輸入管上均設有節(jié)流閥，電解液輸入管上的節(jié)流閥位于分流管固定端的上方。
4.根據(jù)權利要求1所述的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，其特征在于:所述電解液儲存槽與收線機構之間依次設有用于洗去金屬線材上電解液的清洗槽、用于烘干金屬線材的烘干爐，所述清洗槽內設有若干用于沖洗金屬線材的噴水管。
5.根據(jù)權利要求1所述的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，其特征在于:所述電解槽與放線機構、收線機構之間均設有托輪機構，托輪機構的上部為用于托舉金屬線材的轉盤，轉盤上端面與兩個封口堵頭上的過孔位于同一直線上。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，其特征在于:所述放線機構、收線機構的上方均設有豎直方向的繞線盤，放線機構、收線機構的繞線盤的上端面與兩個封口堵頭上的過孔位于同一直線上。
7.根據(jù)權利要求1所述的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，其特征在于:所述電解槽為石墨材料制成，石墨材料的純度>99.9%。
8.根據(jù)權利要求1所述的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，其特征在于:所述電解液輸入管直徑大于過孔直徑的3倍。
9.根據(jù)權利要求1所述的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，其特征在于:所述封口堵頭的材料為聚四氟乙烯，封口堵頭的外周面呈階梯形，階梯形的小徑端與電解槽螺紋配合。
10.根據(jù)權利要求1所述的金屬線材的連續(xù)電解拋光裝置，其特征在于:所述過孔的直徑為0.2mm?1.5 mm，所述電解槽的長度為200mm?500mm,直徑為20mm?80mm。
【文檔編號】C25F3/16GK203393253SQ201320448492
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權日:2013年7月26日
【發(fā)明者】薄新維, 陳德茂, 劉奇, 陽浩, 王小宇 申請人:重慶材料研究院有限公司