CN85107408A - 电镀铁基组合镀层的大镀槽 - Google Patents

Abstract

电镀铁基组合镀层的大镀槽，采用泵液循环和内磁场搅拌交替进行。使固体微粒能均匀分散在镀层内，从而获得高质量铁基组合镀层。采用无纺布制作阴极罩，可用于存放各种固体微粒，这样能一槽多用，可镀各种铁基组合镀层。采用无纺布制作阳极袋，过滤能力强，能阻止阳极泥脱落，保持镀液清洁。

Description

本发明属于电镀领域内的电镀设备。

组合镀层的研究自40年代开始以来，国外用镍基、铬基组合镀层强化金属表面并将它们用于量具、刃具、模具及其它特别要求抗磨和减磨的场合。但由于微粒材料昂贵，污染大一般只能镀小工件，在小镀槽内生产。而铁基组合镀层的镀液成本低，污染少，其中纯铁的显微硬度可达700，镀层厚度可达2毫米。因此它逐渐被人们所重视并加以研究。铁基组合镀层的质量关键是固体微粒能否均匀地分散在镀层内，镀层内是否含有足够含量的固体微粒。为了使固体微粒能均匀地分散在镀层中，首先要求它们能在镀液中均匀地悬浮。因此镀液的搅拌特点对铁基组合镀层的质量影响很大。目前，一般都采用机械搅拌。如《日本公开特许公报》中的昭58-9386专利申请说明书中所述的电镀组合镀层装置，采用槽底排管旋转喷液使固体微粒上浮，它是整槽镀液搅拌，仅用于小镀槽内，不利于电镀铁基组合镀层的镀液搅拌。因铁基组合镀层的镀液极易氧化，为了防止铁的氧化铁基组合镀层的镀液的搅拌方式十分重要，必须搅拌充分而又不宜过分激烈，搅拌应尽量少。为达此目的，本发明人特设计了这样的电镀组合镀层的大镀槽，其搅拌方式是采用泵液循环和内磁场搅拌交替进行，即可达到较少的搅拌镀液，又可使固体微粒均匀地分散在镀层内，从而得到高质量的铁基组合镀层，以适应大镀槽内电镀铁基组合镀层和大批量生产的需要。

本发明的详细结构特点是，镀槽（1）内装有内磁场（2），内磁场（2）内装有保护阳极（5）的阳极袋（3），在阳极袋（3）之间装有阴极罩（4），在阴极罩（4）内的底部装有固定的钻有多孔的分液支架（12），它通过输液管（10）与泵（11）相接，泵（11）置于阴极罩（4）内与电机（7）相接。本镀槽的内磁场（2）可是任何结构形式，只要能装在镀槽内即可。其最简单的内磁场（2）是由塑料架（8）及缠绕在塑料架（8）上的线圈（9）组成。本镀槽的阳极袋（3）一般可用石棉、玻璃布、合成纤维布、聚丙乙烯布制成，其中效果最佳的阳极袋（3）是用无纺布内外涂火棉胶制成。本镀槽的阴极罩（4）一般采用常用的材料制成。使用效果最佳的阴极罩（4）是用两层过滤纸内外衬无纺布制成。

下面结合附图进一步说明。

图1泵液循环设备

图2内磁场线圈架

图3镀槽装配图。

如图1所示，当接通电源时，泵（11）由电机（7）驱动，将混有固体微粒的镀液从泵（11）出口，经输液管（10）流入分液架（12），并从分液支架（12）上的小孔中喷出，冲刷到所有沉积在槽底的固体微粒，使其漂浮在液面上，一般电机工作15分钟后停机。接着由内磁场（2）进行搅拌。如图3所示，内磁场（2）外接直流电源，用调节电压的大小来控制磁势量，磁场强度愈大，则磁场搅拌效果愈明显，但此时电镀液的温度升高很快，对电镀不利。通常观察液面绕工件旋转的速度，每分钟不超过五转。

本发明采用阴极罩（4）的作用是盛放固体微粒，过滤镀液，如前所述，阴极罩（4）用二层过滤纸内外各衬一层无纺布制成，使用效果最佳。经试验证明，镀层光洁度和抗腐能力大有改善。阴极罩（4）的尺寸小于镀槽（1），因此它可节省固体微粒。另外它可用于存放各种固体微粒，故本镀槽能一槽多用，镀各种抗磨或减摩的铁基组合镀层。

阳极袋（3）的作用是阻止阳极泥脱落污染电镀液，采用无纺布内外涂火棉胶制成阳极袋（3），使用效果最佳。因它的电阻小，过滤能力强，即使采用一般的工业铁作阳极，电镀液仍可保持清洁，而不必要纯铁作阳极，这可节省成本。采用阳极袋（3）所镀的铁基组合镀层中纯铁镀层与普通镀铁层相比，虽然它们电镀规范相同，但实测它们的杂质量相差3-20倍。

本发明为电镀铁基组合镀层进入大批量生产开辟了道路。过去电镀铁基组合镀层常因镀液太少，质量不稳定。现在把阴极罩（4）放在镀槽（1）内进行电镀，使整个大槽镀液参加电解循环，镀层质量得到保证，增厚能力也有增加，另外把固体微粒集中在阴极罩（4）内不仅经济，而且便于搅拌分散、均匀沉积在镀层内。

采用磁场搅拌的优点是：1.使固体微粒能长时间悬浮而不下沉，例如在40升镀液内，悬浮着三氧化二铝粒子的铁镀液放置36小时仍是混浊的。采用机械搅拌，悬浮三氧化二铝粒子的铁镀液不到30分钟即已澄清。2.由于固体微粒悬浮时间较长，便于固体微粒与铁共沉积，因此在镀层内固体微粒含量相对增加。例如，在同槽内机械搅拌下镀层中含三氧化二铝微粒5.3～5.8%，而磁场搅拌下镀层中含三氧化二铝8.1～8.4%。3.由于磁场力的作用，使镀层深镀能力改善，镀层厚度可达2毫米。4.设备简单。本发明不足之处是室温较高时，溶液的温升太快，需另有冷却设备降温。

实施例一

焊条涂粉机尖头用淬过火的45＃钢制成，使用寿命25～30吨/支。涂粉机尖头以45＃钢加工制造，再用槽镀铁基组合镀层。用机械搅拌，所镀的涂粉机尖头，使用寿命70吨/支。用磁场搅拌，所镀的涂粉机尖头，使用寿命105-110吨/支。

附图说明

1.镀槽    2.内磁场    3.阳极带    4.阴极罩    5.阳极    6.工件    7.电机    8.塑料架    9.线圈    10.输液管    11.泵    12.分液支架→流液方向

Claims (3)

1、一种用于电镀铁基组合镀层的大镀槽，本发明的特征是，在镀槽(1)内设有内磁场(2)，在内磁场(2)内装有保护阳极(5)的阳极袋(3)，在阳极袋(3)之间装有阴极罩(4)，在阴极罩(4)内的底部装有固定的钻有多孔的分液支架(12)，它通过输液管(10)与泵(11)相接，泵(11)置于阴极罩(4)内与电机(7)相接。

2、根据权利要求1所说的电镀铁基组合镀层的大镀槽，其特征在于，所说的内磁场（2）是由塑料架（8）和缠绕在塑料架（8）上的线圈（9）组成。

3、根据权利要求1、2所说的电镀铁基组合镀层的大镀槽，其特征在于，所说的阳极袋（3）是用无纺布内外涂火棉胶制成，阴极罩（4）是用两层过滤纸内外衬无纺布制成。

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