CN203393253U - 金属线材的连续电解抛光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属线材的连续电解抛光装置，包括电解槽、电解液储存槽、放线机构、收线机构、电解电源，电解槽设置于电解液储存槽上方，位于放线机构、收线机构之间，电解槽为导电材料的圆管，两端口分别设置绝缘材料的封口堵头，两封口堵头设有过孔，电解槽的下端设有电解液入口，电解液入口连接电解液输入管，电解液输入管***电解液储存槽，电解液输入管上安装输液泵，电解槽的上端管壁设有电解液出口，电解液出口通过电解液输出管与电解液储存槽连通。金属线材在电解抛光的过程中，各部分与阴极的距离一致，而且电解液浓度均匀，使金属线材抛光后表面均匀性好，整体抛光效果好，尤其适用于难熔金属微细丝的连续抛光。

Description

金属线材的连续电解抛光装置

技术领域

本实用新型涉及一种电解抛光装置，特别是涉及一种金属线材的连续电解抛光装置。

背景技术

电解抛光是一种利用金属表面微观凸点在特定电解液中和适当电流密度下﹐凸起部分电流密度比凹下部分电流密度大，从而首先发生溶解的原理进行抛光的一种电解加工方式，和机械抛光与化学抛光相比，其工艺稳定、污染少、可长期保持镜面光泽。

传统的金属线材的连续电解抛光装置均设有长方体状的电解槽，电解槽的前后两端设置不锈钢平板或铅平板作为电解抛光的阴极，对于金属线材这种非平面工件，在电解抛光的过程中，其各部分与阴极的距离明显不一致，而且随着电解抛光的持续进行，电解槽内阴极附近电解液浓度下降，从而导致金属线材抛光后表面均匀性差，整体抛光效果不佳。尤其是对于难熔金属（包括钨、铼、钼、钽等）材质的细丝、微细丝而言，为满足特定环境的应用，丝材表面需要进行电镀处理，在进行高质量微细丝电镀工艺时，金属坯料线材的表面质量对于电镀效果有显著影响，因此，电镀前对金属坯料线材表面进行高质量抛光处理就变得非常必要和迫切。

另一方面，传统的金属线材的连续电解抛光装置的电解槽通常依靠电解槽前后两端的阴极处设置的线材过孔排出电解液，注入大流量的电解液使电解槽内的液面高于金属线材，电解液使用初期电解抛光过程中会产生气泡，气泡距离金属线材距离过近，从而导致金属线材抛光后表面质量差，整体抛光效果不佳。而且，传统的金属线材的连续电解抛光装置均依靠改变输液泵的功率来调节电解液流速，其调节范围窄，不能满足各种不同工况下的电解液流速的需求。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种金属线材的连续电解抛光装置，电解液从下部注入电解槽，从电解槽上部排出，填充满电解槽，金属线材在电解抛光的过程中，其各部分与阴极的距离一致，而且电解液浓度均匀，使金属线材抛光后表面均匀性好，整体抛光效果好，尤其适用于难熔金属的连续抛光。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种金属线材的连续电解抛光装置，包括电解槽、电解液储存槽、放线机构、收线机构、电解电源，所述电解槽设置于电解液储存槽上方，位于放线机构、收线机构之间，所述电解槽为导电材料制作成型的圆管状电解槽，电解槽的两端口分别设置绝缘材料制作的封口堵头，两个封口堵头的圆心分别设有供金属线材通过的过孔，两个过孔位于同一水平直线上，所述电解槽的下端管壁设有电解液入口，电解液入口连接电解液输入管，电解液输入管***电解液储存槽中，电解液输入管上安装输液泵，电解槽的上端管壁设有电解液出口，电解液出口通过电解液输出管与电解液储存槽连通，电解槽与电解电源负极连接形成电解阴极，金属线材与电解电源正极连接形成电解阳极。

所述电解槽、电解液储存槽均设于一有机玻璃外壳内，有机玻璃外壳的上方为开口，中部设有工作台，电解槽安装在工作台上设有的托架上，所述电解液储存槽位于工作台下方。

所述电解液输入管上设有一分流管，所述分流管的自由端与电解液储存槽连通，分流管、电解液输入管上均设有节流阀，电解液输入管上的节流阀位于分流管固定端的上方。

所述电解液储存槽与收线机构之间依次设有用于洗去金属线材上电解液的清洗槽、用于烘干金属线材的烘干炉，所述清洗槽内设有若干用于冲洗金属线材的喷水管。

所述电解槽与放线机构、收线机构之间均设有托轮机构，托轮机构的上部为用于托举金属线材的转盘，转盘上端面与两个封口堵头上的过孔位于同一直线上。

所述放线机构、收线机构的上方均设有竖直方向的绕线盘，放线机构、收线机构的绕线盘的上端面与两个封口堵头上的过孔位于同一直线上。

所述电解槽为石墨材料制成，石墨材料的纯度>99.9%。

所述电解液输入管直径大于过孔直径的3倍。

所述封口堵头的材料为聚四氟乙烯，封口堵头的外周面呈阶梯形，阶梯形的小径端与电解槽螺纹配合。

所述过孔的直径为0.2mm～1.5 mm，所述电解槽的长度为200mm～500mm，直径为20mm～80mm。

由于采用了上述方案，电解槽为导体材料且呈圆管状，圆管状电解槽的两端口分别设置绝缘材料制作的封口堵头，因此，仅圆管状的电解槽作为电解抛光的阴极。两个封口堵头的圆心分别设有供金属线材通过的过孔，两个过孔位于同一水平直线上，因此，金属线材各部分在电解抛光过程中与阴极的距离相等，金属线材的抛光均匀。电解槽的下端管壁设有电解液入口，电解液入口连接电解液输入管，电解液输入管***电解液储存槽中，电解液输入管上安装输液泵，电解槽的上端管壁设有电解液出口，电解液出口通过电解液输出管与电解液储存槽连通，因此，电解液从下部注入电解槽，从电解槽上部排出，填充满电解槽，金属线材在电解抛光的过程中，电解液浓度均匀，使金属线材抛光后表面均匀性好，整体抛光效果好，尤其适用于难熔金属的抛光。电解槽与电解电源负极连接形成电解阴极，金属线材与电解电源正极连接形成电解阳极，输液泵工作形成电解液循环，为连续抛光做准备。

由于电解槽具有导电性，为避免和外界的相互干扰，电解槽设于一有机玻璃外壳内，有机玻璃外壳的上方为开口，中部设有工作台，电解槽安装在工作台上设有的托架上，电解液储存槽位于工作台下方，堵头中心线孔造成的少量渗漏，可通过工作台流入电解液储存槽内。

电解液输入管上设有一分流管，分流管的自由端与电解液储存槽连通，分流管、电解液输入管上均设有节流阀，电解液输入管上的节流阀位于分流管固定端的上方，通过调节两个节流阀控制电解液流入电解槽的流量，调节范围大，还可以在出现堵塞状况的时候保护输液泵的电机。

电解液储存槽与收线机构之间依次设有清洗槽、烘干炉，清洗槽内设有若干用于冲洗金属线材的喷水管，充分清洗掉金属线材上电解液，防止电解液干燥后析出沉淀以及腐蚀线材，影响后续工序；烘干炉烘干金属线材，为后续工序，如电镀等做准备。

电解槽与放线机构、收线机构之间均设有托轮机构，托轮机构的转盘托起金属线材的同时，随金属线材的移动自转，防止金属线材与其他结构发生较大的摩擦，保护金属线材。

电解槽为石墨材料制成，石墨材料的纯度>99.9%。其强度高、抗热震性好、耐高温、抗氧化，而且它电阻系数小，电解中消耗功率低，易于精密机加工。

电解液输入管直径大于过孔直径的3倍，保证过孔处电解液的渗漏量较少，使电解液易于填充满电解槽。

封口堵头的材料为聚四氟乙烯，封口堵头的外周面呈阶梯形，阶梯形的小径端与电解槽螺纹配合。聚四氟乙烯耐腐蚀、耐高温效果好，且摩擦系数低，不易凝聚沉淀，易于清洁。

过孔的直径为0.2mm～1.5 mm，保证过孔处电解液的渗漏量较少，使电解液易于填充满电解槽且不与金属线材发生剧烈摩擦，防止线材抛光过程中发生断裂。电解槽的长度为200mm～500mm，保证金属线材与电解液的接触面积，保证电解抛光效果。直径为20mm～80mm，保证电解槽的容积，防止电解液在电解槽内流速过快，影响抛光效果。

本实用新型通过上述结构，电解液从电解槽下部注入，上部排出，填充满电解槽，电解抛光过程中产生气体从电解液输出管排出，保证抛光效果，电解槽为圆管状，金属线材在电解抛光的过程中，其各部分与阴极的距离一致，而且电解液浓度均匀，从而使金属线材抛光后表面均匀性好，整体抛光效果好，适用于金属线材表面的连续抛光，尤其适用难熔金属的连续抛光，经过抛光后线材表面满足高光洁度要求。配合合适的生产工艺，通过本电解槽对金属线材进行电解抛光可以获得高光洁度的表面质量。采用合适的电镀液和电镀电流，本电解槽亦可作为高精度连续电镀的阳极。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中P处的局部放大图；

图3为本实用新型的工作示意图。

附图中，1为电解槽，2为电解液储存槽，3为放线机构，4为收线机构，5为封口堵头，51为过孔，6为电解液输入管，7为输液泵，8为电解液输出管，9为金属线材，10为有机玻璃外壳，101为工作台，102为托架，11为分流管，12为节流阀，13为清洗槽，131为喷水管，14为烘干炉，15为托轮机构，151为转盘，16为绕线盘。

具体实施方式

参见图1～图3，为金属线材的连续电解抛光装置的一种实施例，包括电解槽1、电解液储存槽2、放线机构3、收线机构4、电解电源，所述电解槽1设置于电解液储存槽2上方，位于放线机构3、收线机构4之间，排成一条直线。进一步地，所述电解槽1、电解液储存槽2均设于一有机玻璃外壳10内，有机玻璃外壳的上方为开口，便于安装电解槽，有机玻璃外壳的中部设有工作台101，工作台平行于地面，电解槽1安装在工作台101上设有的托架102上，所述电解液储存槽2位于工作台101下方。所述电解槽1为导电材料制作成型的圆管状电解槽1，进一步地，所述电解槽1为石墨材料制成，石墨材料的纯度>99.9%，即高纯石墨。进一步地，所述电解槽1的长度为200mm～500mm，直径为20mm～80mm，本实施例中，电解槽的长度为300mm，直径为50mm，所述电解槽上设有接线柱，便于接电解电源负极。电解槽1的两端口分别设置绝缘材料制作的封口堵头5，进一步地，所述封口堵头5的材料为聚四氟乙烯，封口堵头5的外周面呈阶梯形，阶梯形的小径端与电解槽1螺纹配合。本实施例中，阶梯形的小径端设有外螺纹，封口堵头两端的内孔设有相对应的内螺纹。两个封口堵头5的圆心分别设有供金属线材9通过的过孔51，两个过孔51位于同一水平直线上，封口堵头的过孔根据线材直径开孔，在保证线材通过的情况下尽量减小孔径。进一步地，所述过孔51的直径为0.2mm～1.5 mm，保持一定张力的阳极金属线材从电解槽中心穿过，保证了电解槽内金属线材径向与阴极电极等距，本实施例中，工作台上设有通向下方电解液储存槽的通孔，过孔造成的少量渗漏电解液经工作台流入电解液储存槽内，再进入循环。

所述电解槽1的下端管壁设有电解液入口，电解液入口连接电解液输入管6，电解液输入管6***电解液储存槽2中，电解液输入管6上安装输液泵7，本实施例中，输液泵为耐酸碱腐蚀泵，防止被电解液腐蚀，使用寿命更长。进一步地，所述电解液输入管6直径大于过孔51直径的3倍，保证过孔处电解液的渗漏量较少，使电解液易于填充满电解槽。进一步地，所述电解液输入管6上设有一分流管11，所述分流管11的自由端与电解液储存槽2连通，分流管11、电解液输入管6上均设有节流阀12，电解液输入管6上的节流阀12位于分流管11固定端的上方。电解槽1的上端管壁设有电解液出口，电解液出口通过电解液输出管8与电解液储存槽2连通，电解槽1与电解电源负极连接形成电解阴极，金属线材9与电解电源正极连接形成电解阳极，本实施例中，所述电解液入口、电解液出口分别位于电解槽的两端，且关于电解槽轴心线的中点中心对称，使电解槽的电解液充分进行循环，满足了长期电解过程中电解液温度逐步升高需要的散热的要求。

进一步地，所述电解液储存槽2与收线机构4之间依次设有用于洗去金属线材9上电解液的清洗槽13、用于烘干金属线材9的烘干炉14，所述清洗槽13内设有若干用于冲洗金属线材9的喷水管131。本实施例中，喷水管的数量为三个，所述烘干炉为电热烘干炉。进一步地，所述电解槽1与放线机构3、收线机构4之间均设有托轮机构，托轮机构15的上部为用于托举金属线材9的转盘151，本实施例中，转盘可转动支撑于托轮机构上固定的转盘轴，转盘、转盘轴均为金属材料，转盘轴与电解电源正极连接，使金属线材形成电解阳极。转盘151上端面与两个封口堵头5上的过孔51位于同一直线上。进一步地，所述放线机构3、收线机构4的上方均设有竖直方向的绕线盘16，坯料金属线材绕制在放线机构的绕线盘，收线机构上设有用于驱动收线机构绕线盘转动的电机。放线机构3、收线机构4的绕线盘16的上端面与两个封口堵头5上的过孔51位于同一直线上。

进行电解抛光时，第一步，检查电解槽和工作平台，保证其水平放置，保证放线机构绕线盘、收线机构绕线盘、托轮机构转盘的上切面、两过孔位于同一条水平线上；第二步，电解电源正极连接托轮机构转盘轴，负极连接电解槽的接线柱；第三步，将待抛光的金属线材坯料从放线机构的绕线盘引出，与一托轮机构转盘可靠搭接，依次穿过一封口堵头、电解槽以及另一端封口堵头，经过另一托轮机构转盘、清洗槽和烘干炉后，将金属线材坯料端头固定在收线机构绕线盘上；第四步，开启清洗槽的循环水和烘干炉，开启电解液的输液泵，电解液从电解液储存槽经输液泵进入电解槽内腔，从电解液输出管流回电解液储存槽中，通过节流阀调整电解槽内电解液流量，闭合电解电路，根据工艺要求调整合适的工作电流和工作电压；开启收线机构的电机，调整到合适转速，进行连续抛光；第五步，连续抛光结束后对金属线材表面光洁度和丝径进行检测，剪去线材头尾等表面质量较差部分，线材进入下一道工艺流程。

本实用新型不仅仅局限于上述实施例，在不背离本实用新型技术方案原则精神的情况下进行些许改动的技术方案，应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种金属线材的连续电解抛光装置，包括电解槽、电解液储存槽、放线机构、收线机构、电解电源，所述电解槽设置于电解液储存槽上方，位于放线机构、收线机构之间，其特征在于：所述电解槽为导电材料制作成型的圆管状电解槽，电解槽的两端口分别设置绝缘材料制作的封口堵头，两个封口堵头的圆心分别设有供金属线材通过的过孔，两个过孔位于同一水平直线上，所述电解槽的下端管壁设有电解液入口，电解液入口连接电解液输入管，电解液输入管***电解液储存槽中，电解液输入管上安装输液泵，电解槽的上端管壁设有电解液出口，电解液出口通过电解液输出管与电解液储存槽连通，电解槽与电解电源负极连接形成电解阴极，金属线材与电解电源正极连接形成电解阳极。

2.根据权利要求1所述的金属线材的连续电解抛光装置，其特征在于：所述电解槽、电解液储存槽均设于一有机玻璃外壳内，有机玻璃外壳的上方为开口，中部设有工作台，电解槽安装在工作台上设有的托架上，所述电解液储存槽位于工作台下方。

3.根据权利要求1所述的金属线材的连续电解抛光装置，其特征在于：所述电解液输入管上设有一分流管，所述分流管的自由端与电解液储存槽连通，分流管、电解液输入管上均设有节流阀，电解液输入管上的节流阀位于分流管固定端的上方。

4.根据权利要求1所述的金属线材的连续电解抛光装置，其特征在于：所述电解液储存槽与收线机构之间依次设有用于洗去金属线材上电解液的清洗槽、用于烘干金属线材的烘干炉，所述清洗槽内设有若干用于冲洗金属线材的喷水管。

5.根据权利要求1所述的金属线材的连续电解抛光装置，其特征在于：所述电解槽与放线机构、收线机构之间均设有托轮机构，托轮机构的上部为用于托举金属线材的转盘，转盘上端面与两个封口堵头上的过孔位于同一直线上。

6.根据权利要求1或5所述的金属线材的连续电解抛光装置，其特征在于：所述放线机构、收线机构的上方均设有竖直方向的绕线盘，放线机构、收线机构的绕线盘的上端面与两个封口堵头上的过孔位于同一直线上。

7.根据权利要求1所述的金属线材的连续电解抛光装置，其特征在于：所述电解槽为石墨材料制成，石墨材料的纯度>99.9%。

8.根据权利要求1所述的金属线材的连续电解抛光装置，其特征在于：所述电解液输入管直径大于过孔直径的3倍。

9.根据权利要求1所述的金属线材的连续电解抛光装置，其特征在于：所述封口堵头的材料为聚四氟乙烯，封口堵头的外周面呈阶梯形，阶梯形的小径端与电解槽螺纹配合。

10.根据权利要求1所述的金属线材的连续电解抛光装置，其特征在于： 所述过孔的直径为0.2mm～1.5 mm，所述电解槽的长度为200mm～500mm，直径为20mm～80mm。

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