CN113718309B - 一种铝板阳极氧化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝板阳极氧化设备，属于铝合金加工技术领域，包括氧化池、和设置于所述氧化池内的氧化结构；在所述氧化池内侧设置有与所述氧化池内电解液进行热量交换的热量交换室；在所述氧化池一侧设置有将所述热量交换室内的热量强制搬运至氧化池外侧的热量搬运组件；在所述氧化池外侧设置有与所述热量搬运组件的散热端进行热量交换的热量交换组件。通过采用上述技术方案，可以对氧化池内的电解液实时检测、降温，保证电解液的温度值波动相对较小，进而保证铝板能够在一个温度相对稳定的环境下进行氧化，最终形成厚度相对一致的氧化膜。
Description
技术领域
本发明属于铝合金加工技术领域，具体涉及一种铝板阳极氧化设备。
背景技术
铝型材在建筑业上的应用日益广泛，主要被应用于铝门窗、间壁墙、阳台、幕墙及各种附件等；然而未经表面处理的铝合金型材极易发生腐蚀现象，尤其是在潮湿的大气坏境中，很难满足建筑材料的高装饰性能和强耐侯性能的要求；为了改善上述性能，铝型材一般要进行表面处理，表面处理技术涉及到金属学、化学、电化学以及材料生产工艺等学科，铝合金表面处理一般包括阳极氧化处理、化学氧化处理、涂层、电镀等，其中以阳极氧化处理技术发展最为迅速，用途也最为广泛，在铝及铝合金构件的生产中占有非常重要的地位。
在对铝板型材氧化过程中，电流相对较大，会释放发出大量热量，极易产生电烧蚀，损坏导电装置，从而影响电流的稳定性，造成氧化膜层厚度不均匀，膜层与基材结合性不理想等现象。
现有技术中的铝板，在氧化后，氧化膜的国外厚度标准为50微米，误差为±10微米。在使用氧化设备对铝板进行氧化时，为了得到较高硬度的硬化膜，需要控制电解液内温度相对稳定。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种铝板阳极氧化设备，可以对氧化池内的电解液实时检测、降温，保证电解液的温度值波动相对较小，进而保证铝板能够在一个温度相对稳定的环境下进行氧化，最终形成厚度相对一致的氧化膜。
为了实现上述发明目的，本发明提供的一个技术方案如下：
一种铝板阳极氧化设备，包括氧化池、和设置于所述氧化池内的氧化结构；在所述氧化池内侧设置有与所述氧化池内电解液进行热量交换的热量交换室；在所述氧化池一侧设置有将所述热量交换室内的热量强制搬运至氧化池外侧的热量搬运组件；在所述氧化池外侧设置有与所述热量搬运组件的散热端进行热量交换的热量交换组件。
优选的，所述热量交换室设置于所述氧化池中部，所述热量交换室为导热绝缘材料制成，所述热量交换室内侧盛放有冷却液；在所述热量交换室内侧设置有温度传感器，所述热量搬运组件基于所述温度传感器检测的温度值控制是否对所述热量交换室内的冷却液进行热量传递。
优选的，所述氧化池上且靠近所述热量交换室的一侧开设有安装口；所述热量搬运组件包括设置于所述安装口处的吸热板，所述吸热板密封连接于所述安装口处；还包括设置于所述氧化池外侧的放热板、第一电源和控制器，所述吸热板和所述放热板之间设置有第一半导体和第二半导体；所述第一半导体和第二半导体靠近所述吸热板的一端分别抵接所述吸热板，另一端分别抵接所述放热板；所述第一半导体和第二半导体靠近所述放热板的一端通过导线串联所述第一电源和所述控制器，在靠近所述吸热板的一端，所述第一半导体和第二半导体通过导线连通；所述第一半导体和第二半导体为不同材质的半导体，所述吸热板、所述放热板为绝缘导热材料；所述控制器获取所述温度传感器检测的温度值，并控制所述第一半导体和第二半导体是否接通所述第一电源。
优选的，所述热量交换组件包括冷却水池，所述冷却水池固定于所述放热板远离所述第一半导体的一侧面，所述放热板靠近所述冷却水池的一侧面间隔设置有若干散热格栅；在所述冷却水池外侧设置有蓄水池，所述蓄水池和所述冷却水池之间连通有供水管和回水管，所述供水管上设置有水泵。
优选的，所述氧化池外侧设置有连接所述热量交换室内且对所述热量交换室内的冷却液进行搅拌的搅拌组件，所述控制器控制所述搅拌组件工作或停止。
优选的，所述搅拌组件包括设置有于氧化池外侧的驱动电机，和设置于所述热量交换室内侧的搅拌叶，所述驱动电机的输出轴穿过所述吸热板位于所述热量交换室内侧，且连接所述搅拌叶；所述驱动电机的输出轴与所述吸热板转动连接，且密封连接。
优选的，所述热量交换室的外侧壁上间隔均匀设置有若干散热翅片。
优选的，所述吸热板靠近所述热量交换室内的一侧间隔均匀设置有吸热翅片；所述吸热翅片和所述热量交换室的顶部之间存在间隔，所述搅拌叶位于所述间隔内。
优选的，所述氧化结构包括设置于所述氧化池内且位于所述热量交换室外侧的阴极板、和设置于所述氧化池外侧的第二电源和抓取机构，所述阴极板连接所述第二电源的负极，所述抓取机构用于抓取铝板，所述抓取机构上的铝板连接所述第二电源的正极。
本发明提供了一种铝板阳极氧化设备，通过设置的氧化池和氧化结构，可以对铝板进行氧化，形成氧化膜，在工作过程中，通过设置的热量交换室、热量搬运组件和设置于热量交换室内的温度传感器，可以对氧化池内的电解液实时检测、降温，保证电解液的温度值波动相对较小，进而保证铝板能够在一个温度相对稳定的环境下进行氧化，最终形成厚度相对一致的氧化膜。其次，通过设置于外侧的热量交换组件，可以提高热量搬运组件中放热的效率，同时保证工作室内环境温度的稳定。通过设置的搅拌组件可以对热量交换室内的冷却液进行实时搅拌，保证冷却液温度的均衡性，进而可实时体现氧化池内的电解液的温度值，同时保证热量搬运组件对冷却液的快速降温效果。
附图说明
图1为本发明的一种铝板阳极氧化设备的结构示意图；
图2为本发明的一种铝板阳极氧化设备的局部结构示意图。
图中附图标记：
100、氧化池；110、安装口；
200、氧化结构；210、阴极板；220、第二电源；230、抓取机构；240、阳极板；
300、热量交换室；310、温度传感器；320、散热翅片；
400、热量搬运组件；410、吸热板；411、吸热翅片；420、放热板；430、第一电源；440、控制器；450、第一半导体；460、第二半导体；
500、热量交换组件；510、冷却水池；520、散热格栅；530、蓄水池；540、供水管；550、回水管；560、水泵；
600、搅拌组件；610、驱动电机；620、搅拌叶。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本发明提供了一种铝板阳极氧化设备，参见图1-图2，包括氧化池100、和设置于氧化池100内的氧化结构200；在氧化池100内侧设置有与氧化池100内电解液进行热量交换的热量交换室300；在氧化池100一侧设置有将热量交换室300内的热量强制搬运至氧化池100外侧的热量搬运组件400；在氧化池100外侧设置有与热量搬运组件400的散热端进行热量交换的热量交换组件500。通过设置的热量交换室300、热量搬运组件400和热量交换组件500，在工作时，能够实时准确的对氧化池100内的电解液进行温度控制。保证电解液温度稳定，进而提高铝板上氧化膜厚度的均匀度。
热量交换室300设置于氧化池100中部，热量交换室300为导热绝缘材料制成，热量交换室300内侧盛放有冷却液；在热量交换过程中，氧化池100中的电解液与热量交换室300内侧的冷却液进行热量交换，之后通过热量搬运组件400对冷却液的热量进行强制搬运。
更好的，在热量交换室300内侧设置有温度传感器310，热量搬运组件400基于温度传感器310检测的温度值控制是否对热量交换室300内的冷却液进行热量传递。
具体的，在氧化池100上且靠近热量交换室300的一侧开设有安装口110；热量搬运组件400包括设置于安装口110处的吸热板410，吸热板410密封连接于安装口110处。还包括设置于氧化池100外侧的放热板420、第一电源430和控制器440，吸热板410和放热板420之间设置有第一半导体450和第二半导体460。第一半导体450和第二半导体460靠近吸热板410的一端分别抵接吸热板410，另一端分别抵接放热板420；第一半导体450和第二半导体460靠近放热板420的一端通过导线串联第一电源430和控制器440，在靠近吸热板410的一端，第一半导体450和第二半导体460通过导线连通；第一半导体450和第二半导体460为不同材质的半导体，吸热板410、放热板420为绝缘导热材料；控制器440获取所述温度传感器310检测的温度值，并控制第一半导体450和第二半导体460是否接通所述第一电源430。
在工作时，当控制器440控制接通第一电源430时，第一半导体450和第二半导体460接通第一电源430。根据帕尔贴效应原理，第一半导体450和第二半导体460可以对吸热板410一侧的热量进行强制搬运，且搬运至放热板420一侧进行放热。通过温度传感器310实时监测热量交换室300内侧的温度值，根据检测的温度值实时进行调节电解液的温度值。
热量交换组件500包括冷却水池510，冷却水池510固定于放热板420远离第一半导体450的一侧面，放热板420靠近冷却水池510的一侧面间隔设置有若干散热格栅520；在冷却水池510外侧设置有蓄水池530，蓄水池530和冷却水池510之间连通有供水管540和回水管550，所述供水管540上设置有水泵560。通过设置的热量交换组件500，可以对放热板420的热量进行收集，避免其散发至工作空间内，同时，能够快速的对放热板420上的热量进行转移。即保证了放热板420的正常散热，同时优化了工作室内的工作条件。
氧化池100外侧设置有连接热量交换室300内且对热量交换室300内的冷却液进行搅拌的搅拌组件600，控制器440控制搅拌组件600工作或停止。
搅拌组件600包括设置有于氧化池100外侧的驱动电机610，和设置于热量交换室300内侧的搅拌叶620，驱动电机610的输出轴穿过吸热板410位于所述热量交换室300内侧，且连接搅拌叶620；驱动电机610的输出轴与吸热板410转动连接，且密封连接。通过设置的搅拌组件600，当对热量交换室300内的冷却液进行降温时，能够对冷却液进行搅拌，使得冷却液内的温度值保持均温，提升温度传感器310检测的准确性。同时提高氧化池100内电解液和热量交换室300内冷却液热量的快速交换、以及提高冷却液和吸热板410二者之间的热量交换效率。
热量交换室300的外侧壁上间隔均匀设置有若干散热翅片320。吸热板410靠近热量交换室300内的一侧间隔均匀设置有吸热翅片411；吸热翅片411和热量交换室300的顶部之间存在间隔，搅拌叶620位于所述间隔内。通过设置的散热翅片320，能够提高热量交换室300内冷却液和吸热板410之间的热量交换效率。
氧化结构200包括设置于氧化池100内且位于热量交换室300外侧的阴极板210、和设置于氧化池100外侧的第二电源220和抓取机构230，阴极板210连接第二电源220的负极，抓取机构230用于抓取铝板，铝板作为阳极板240。抓取机构230上的铝板连接第二电源220的正极。在工作时，第二电源220向阴极板210和阳极板240提供电能，阳极板240进入电解液中形成氧化膜。
本发明提供了一种铝板阳极氧化设备，通过设置的氧化池100和氧化结构200，可以对铝板进行氧化，形成氧化膜，在工作过程中，通过设置的热量交换室300、热量搬运组件400和设置于热量交换室300内的温度传感器310，可以对氧化池100内的电解液实时检测、降温，保证电解液的温度值波动相对较小，进而保证铝板能够在一个温度相对稳定的环境下进行氧化，最终形成厚度相对一致的氧化膜。其次，通过设置于外侧的热量交换组件500，可以提高热量搬运组件400中放热的效率，同时保证工作室内环境温度的稳定。通过设置的搅拌组件600可以对热量交换室300内的冷却液进行实时搅拌，保证冷却液温度的均衡性，进而可实时体现氧化池100内的电解液的温度值，同时保证热量搬运组件400对冷却液的快速降温效果。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接、可以是机械连接，也可以是电连接、可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种铝板阳极氧化设备，其特征在于:包括氧化池（100）、和设置于所述氧化池（100）内的氧化结构（200）；
在所述氧化池（100）内侧设置有与所述氧化池（100）内电解液进行热量交换的热量交换室（300）；
在所述氧化池（100）一侧设置有将所述热量交换室（300）内的热量强制搬运至氧化池（100）外侧的热量搬运组件（400）；
在所述氧化池（100）外侧设置有与所述热量搬运组件（400）的散热端进行热量交换的热量交换组件（500）；
所述热量交换室（300）设置于所述氧化池（100）中部，所述热量交换室（300）为导热绝缘材料制成，所述热量交换室（300）内侧盛放有冷却液；
在所述热量交换室（300）内侧设置有温度传感器（310），所述热量搬运组件（400）基于所述温度传感器（310）检测的温度值控制是否对所述热量交换室（300）内的冷却液进行热量传递；
所述氧化池（100）上且靠近所述热量交换室（300）的一侧开设有安装口（110）；
所述热量搬运组件（400）包括设置于所述安装口（110）处的吸热板（410），所述吸热板（410）密封连接于所述安装口（110）处；
还包括设置于所述氧化池（100）外侧的放热板（420）、第一电源（430）和控制器（440），所述吸热板（410）和所述放热板（420）之间设置有第一半导体（450）和第二半导体（460）；
所述第一半导体（450）和第二半导体（460）靠近所述吸热板（410）的一端分别抵接所述吸热板（410），另一端分别抵接所述放热板（420）；
所述第一半导体（450）和第二半导体（460）靠近所述放热板（420）的一端通过导线串联所述第一电源（430）和所述控制器（440），在靠近所述吸热板（410）的一端，所述第一半导体（450）和第二半导体（460）通过导线连通；
所述第一半导体（450）和第二半导体（460）为不同材质的半导体，所述吸热板（410）、所述放热板（420）为绝缘导热材料；所述控制器（440）获取所述温度传感器（310）检测的温度值，并控制所述第一半导体（450）和第二半导体（460）是否接通所述第一电源（430）。
2.根据权利要求1所述的铝板阳极氧化设备，其特征在于:所述热量交换组件（500）包括冷却水池（510），所述冷却水池（510）固定于所述放热板（420）远离所述第一半导体（450）的一侧面，所述放热板（420）靠近所述冷却水池（510）的一侧面间隔设置有若干散热格栅（520）；
在所述冷却水池（510）外侧设置有蓄水池（530），所述蓄水池（530）和所述冷却水池（510）之间连通有供水管（540）和回水管（550），所述供水管（540）上设置有水泵（560）。
3.根据权利要求1所述的铝板阳极氧化设备，其特征在于:所述氧化池（100）外侧设置有连接所述热量交换室（300）内且对所述热量交换室（300）内的冷却液进行搅拌的搅拌组件（600），所述控制器（440）控制所述搅拌组件（600）工作或停止。
4.根据权利要求3所述的铝板阳极氧化设备，其特征在于:所述搅拌组件（600）包括设置有于氧化池（100）外侧的驱动电机（610），和设置于所述热量交换室（300）内侧的搅拌叶（620），所述驱动电机（610）的输出轴穿过所述吸热板（410）位于所述热量交换室（300）内侧，且连接所述搅拌叶（620）；所述驱动电机（610）的输出轴与所述吸热板（410）转动连接，且密封连接。
5.根据权利要求1所述的铝板阳极氧化设备，其特征在于:所述热量交换室（300）的外侧壁上间隔均匀设置有若干散热翅片（320）。
6.根据权利要求4所述的铝板阳极氧化设备，其特征在于:所述吸热板（410）靠近所述热量交换室（300）内的一侧间隔均匀设置有吸热翅片（411）；所述吸热翅片（411）和所述热量交换室（300）的顶部之间存在间隔，所述搅拌叶（620）位于所述间隔内。
7.根据权利要求1所述的铝板阳极氧化设备，其特征在于:所述氧化结构（200）包括设置于所述氧化池（100）内且位于所述热量交换室（300）外侧的阴极板（210）、和设置于所述氧化池（100）外侧的第二电源（220）和抓取机构（230），所述阴极板（210）连接所述第二电源（220）的负极，所述抓取机构（230）用于抓取铝板，所述抓取机构（230）上的铝板连接所述第二电源（220）的正极。
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