電解拋光裝置的製造方法
2023-12-11 08:25:32 1
電解拋光裝置的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬材料表面電解拋光技術領域，尤其涉及一種電解拋光裝置。
【背景技術】
[0002]電化學拋光又稱電解拋光，是指在一定的外加電壓下，將直流電流通過電解池使金屬工件在電解液中發生陽極溶解，從而整平金屬表面並使之產生光澤的加工過程。
[0003]與常規的機械拋光相對比，電化學拋光具有以下特點:
[0004](I)電化學拋光是以被拋光體為陽極，使之產生電化學溶解，將其表面平滑、光澤化;而機械拋光是靠切削、塑性變形、磨耗除掉被拋光面的凸部來得到平滑面，這種差別會影響被拋光金屬表面的各種性質。
[0005](2)機械拋光是對被拋光表面進行磨削而得到平滑表面的過程。這樣在零件表面有一層冷作硬化的變形層，同時還會夾雜一些拋光磨料。而電化學拋光表面沒有機械力作用，不致引起表層金屬流動出現冷作硬化層，不會夾雜外來物質，也不會因局部加熱而產生組織變化。
[0006](3)對於形狀複雜的零件、線材、薄板和細小的零件，採用電化學拋光比機械拋光容易得多。
[0007](4)電化學拋光的生產效率比機械拋光的生產效率高，重複性良好，操作方法容易掌握，勞動強度小，不易受操作者熟練程度的影響，無噪音、無粉塵。
[0008]電化學拋光效果的好壞主要以兩個定量指標:表面粗糙度和表面光澤度來衡量，電化學拋光工藝參數的確定即以此為根據。金屬表面粗糙度的高低，不僅直接影響金屬表面的外觀質量，同時也間接影響到金屬的耐腐蝕性、耐磨性、使用壽命和生物相容性等性能。而表面光澤度也是評判金屬外觀質量的重要指標。兩者均能直接反映金屬表面的外觀質量，一般而言，金屬的表面粗糙度越低，光澤度越高，拋光表面的質量也就越好。但是，無論從兩者的本質或是評定方法和標準來看，都不具有同一性，它們是不能相互替代的。有些表面的光澤度很好，但粗糙度並不低，而有些表面的光澤度差，但它的粗糙度卻較低，所以拋光表面的粗糙度和光澤度兩項指標不能混同，應嚴格區分。
[0009]由於現有電解拋光裝置的陰極電極採用棒狀或片狀結構，在電解拋光過程中容易造成位於陽極的複雜工件拋光不均勻、影響工件外觀質量的問題，同時，該結構的陽極與棒狀或片狀陰極之間的間距難以精細調整，容易導致拋光過度或拋光效率低的問題。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是提出一種電解拋光裝置，解決現有電解拋光裝置對複雜工件拋光不均勻，影響工件外觀質量，陰陽極間距難以精細調整，造成拋光過度或拋光效率低的問題。
[0011 ]為達此目的，本發明採用以下技術方案:
[0012]—種電解拋光裝置，包括電解槽以及設置在電解槽內電解液中的陰極和陽極，工件置於所述電解液中，所述陰極的端部設置有若干圈平行排布的圓環狀陰極骨架，工件置於圓環狀陰極骨架的內部。
[0013]作為一種電解拋光裝置的優選方案，所述陽極套設在圓環狀陰極骨架的內部。
[0014]作為一種電解拋光裝置的優選方案，所述陽極的端部設置有陽極骨架，用於支撐固定工件。
[0015]作為一種電解拋光裝置的優選方案，所述陽極骨架的形狀為六邊形、菱形或橢圓形。
[0016]作為一種電解拋光裝置的優選方案，所述陰極和陽極的製作材料為銅、鉑或鈦。
[0017]作為一種電解拋光裝置的優選方案，包括控溫槽，所述電解槽置於控溫槽的內部。
[0018]作為一種電解拋光裝置的優選方案，所述控溫槽內設置有控溫管，所述控溫管環繞於電解槽的外部，且所述控溫管內裝有恆溫液體。
[0019]作為一種電解拋光裝置的優選方案，所述控溫管的入口與進液管連接，出口與排液管連接。
[0020]作為一種電解拋光裝置的優選方案，所述控溫槽的底部設置有磁力攪拌裝置。
[0021]作為一種電解拋光裝置的優選方案，包括電源，所述電源的負極與陰極電連接，正極與陽極電連接。
[0022]本發明的有益效果為:
[0023]本發明提出一種電解拋光裝置，與現有電解拋光裝置陰極採用棒狀或片狀結構相對比，該申請電解拋光裝置的陰極端部設置有若干圈平行排布的圓環狀陰極骨架，工件置於圓環狀陰極骨架的內部進行拋光。設有此陰極結構的電解拋光裝置能夠對工件各部分均勻拋光，提高工件外觀質量，同時，根據工件形狀通過圓環狀陰極骨架數量和直徑的調整，實現陰極與陽極間距的精細調整，使得兩者的間距適宜，有效避免拋光過度或拋光效率低的問題。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明實施方式提供的電解拋光裝置的結構示意圖；
[0025]圖2是本發明實施方式提供的電解槽的結構示意圖；
[0026]圖3是本發明實施方式提供的陰極的結構示意圖一；
[0027]圖4是本發明實施方式提供的陰極的結構示意圖二；
[0028]圖5是本發明實施方式提供的陽極的結構示意圖一；
[0029]圖6是本發明實施方式提供的陽極的結構示意圖二；
[0030]圖7是本發明實施方式提供的控溫槽的剖視圖。
[0031]圖中:
[0032]1、電源；2、電解槽;3、陰極;4、陽極；5、工件;6、控溫槽;7、控溫管;8、磁力攪拌裝置;31、圓環狀陰極骨架;41、陽極骨架。
【具體實施方式】
[0033]為使本發明解決的技術問題、採用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本發明中的實施方式，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。
[0034]在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護範圍的限制。
[0035]為了解決現有電解拋光裝置容易造成位於陽極的複雜工件拋光不均勻，影響工件外觀質量，以及陰極與陽極之間的間距難以精細調整，容易導致拋光過度或拋光效率低的問題，本申請提出一種新型電解拋光裝置，如圖1至圖7所示，該電解拋光裝置包括電源1、電解槽2以及設置在電解槽2內電解液中的陰極3和陽極4，其中，工件5置於電解液中，且通過陽極4與電源的正極電連接，陰極3與電源的負極電連接。本申請將電源1，電解液，陽極4，工件5，陰極3連成一閉合迴路，通過接通電源I，使閉合迴路產生電流，實現對工件的拋光加工，本申請的電解拋光裝置結構簡單，操作便捷，加工效率高，便於工業化生產。
[0036]在本實施方式中，參見圖3和圖4，陰極3的端部設置有若干圈平行排布的圓環狀陰極骨架31，工件5置於圓環狀陰極骨架31的內部。與現有電解拋光裝置陰極採用棒狀或片狀結構相對比，本申請電解拋光裝置的陰極3端部設置有若干圈平行排布的圓環狀陰極骨架31，工件5置於圓環狀陰極骨架31的內部進行拋光。由於圓環狀陰極骨架31結構的設置，本申請的電解拋光裝置能夠對工件各部分均勻拋光，提高工件外觀質量，同時，根據工件5形狀通過圓環狀陰極骨架31數量和直徑的調整，實現陰極3與陽極4間距的精細調整。若陰極3與陽極4間距過小，不利於反應產物的擴散，同時電解液容易過熱；若陰極3與陽極4間距過大，則在同樣的電壓下，電流密度降低，不利於電解拋光進程，且電流效率下降，電能耗上升。因此，陰極3與陽極4的間距需適宜，從而有效避免拋光過度或拋光效率低的問題。
[0037]進一步的，參見圖5和圖6，本實施方式的陽極4套設在圓環狀陰極骨架31的內部，陽極4的端部設置有陽極骨架41，可用來支撐固定工件5。陽極骨架41的形狀可根據工件5形狀選擇設計成與工件5形狀相匹配的六邊形、菱形或橢圓形等形狀。具有特殊形狀的陽極骨架41固定在內部具有空腔的複雜工件5中，其可牢固地與工件5內表面接觸，既保證了拋光時工件5不易從陽極脫落，同時也便於工件5在陽極4的拆卸與安裝，提高了加工效率。
[0038]陰極3和陽極4的製作材料選擇惰性金屬銅、鉑或鈦。由於鈦具有良好的導電性，極距變化小，耐腐蝕性強，機械強度和加工性能好，壽命長，費用低，對電極反應具有良好的電催化性能，因此，陰極3和陽極4均優選鈦絲彎折製作而成。
[0039]本實施方式的電解液採用通用性強，毒性低及汙染小的電解腐蝕液，該電解腐蝕液採用一定濃度比例的高氯酸和醋酸製成，或者採用一定濃度比例的硝酸和草酸製成，電解液中混合液的濃度比例可由工件材料來決定。
[0040]如圖7所示，本申請的電解拋光裝置還包括控溫槽6，電解槽2置於控溫槽6的內部。控溫槽6內設置有控溫管7，控溫管7環繞於電解槽2的外部。控溫管7的入口與進液管連接，出口與排液管連接。也就是說，控溫管7有一入口和一出口，分別保證恆溫液體進出。在電解拋光過程中，控溫管7內流動有恆溫液體，恆溫液體選擇溫度範圍在17-30 0C的水或其他冷卻液，保證電解液和控溫槽6內的液體溫度恆定。之所以要保持一定恆定溫度，原因在於:金屬在某種電解液中拋光有一個適宜的溫度範圍。通常是電解液溫度低、粘度大，則離子擴散的速度小，金屬的溶解速度慢。在允許的溫度範圍內以選擇較高的溫度為宜，這時溶液粘度相對較小，離子擴散速度大，極限電流密度上升，金屬溶解快，效果較好。但是溫度過高，一方面電解液粘度下降，另一方面酸根離子活性增強，易造成金屬表面過腐蝕，此外，溫度過高，特別是陰陽極反應區內局部溫度上升過快還易造成電解液中的某些成分分解。
[0041]在本實施方式中，控溫槽6的底部設置有磁力攪拌裝置8，用於在電解拋光時攪拌電解液，解決電解拋光過程中局部產熱量過高，拋光區過熱，容易引起電解液沸騰、蒸發的問題，以確保電解拋光過程的正常進行。
[0042]以上結合【具體實施方式】描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可聯想到本發明的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本發明的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種電解拋光裝置，包括電解槽(2)以及設置在電解槽(2)內電解液中的陰極(3)和陽極(4)，工件(5)置於所述電解液中，其特徵在於，所述陰極(3)的端部設置有若干圈平行排布的圓環狀陰極骨架(31)，工件置於圓環狀陰極骨架(31)的內部。2.根據權利要求1所述的電解拋光裝置，其特徵在於，所述陽極(4)套設在圓環狀陰極骨架(31)的內部。3.根據權利要求1或2所述的電解拋光裝置，其特徵在於，所述陽極(4)的端部設置有陽極骨架(41)，用於支撐固定工件(5)。4.根據權利要求3所述的電解拋光裝置，其特徵在於，所述陽極骨架(41)的形狀為六邊形、菱形或橢圓形。5.根據權利要求1所述的電解拋光裝置，其特徵在於，所述陰極(3)和陽極(4)的製作材料為銅、鉑或鈦。6.根據權利要求1所述的電解拋光裝置，其特徵在於，包括控溫槽(6)，所述電解槽(2)置於控溫槽(6)的內部。7.根據權利要求6所述的電解拋光裝置，其特徵在於，所述控溫槽(6)內設置有控溫管(7)，所述控溫管(7)環繞於電解槽(2)的外部，且所述控溫管(7)內裝有恆溫液體。8.根據權利要求7所述的電解拋光裝置，其特徵在於，所述控溫管(7)的入口與進液管連接，出口與排液管連接。9.根據權利要求6所述的電解拋光裝置，其特徵在於，所述控溫槽(6)的底部設置有磁力攪拌裝置(8)。10.根據權利要求1所述的電解拋光裝置，其特徵在於，包括電源(I)，所述電源(I)的負極與陰極(3)電連接，正極與陽極(4)電連接。
【專利摘要】本發明公開一種電解拋光裝置，涉及金屬材料表面電解拋光技術領域。該電解拋光裝置包括電解槽以及設置在電解槽內電解液中的陰極和陽極，工件置於所述電解液中，所述陰極的端部設置有若干圈平行排布的圓環狀陰極骨架，工件置於圓環狀陰極骨架的內部。本發明能夠對工件各部分均勻拋光，提高工件外觀質量，同時，根據工件形狀通過圓環狀陰極骨架數量和直徑的調整，實現陰極與陽極間距的精細調整，使得兩者的間距適宜，有效避免拋光過度或拋光效率低的問題。
【IPC分類】C25F3/16, C25F7/00
【公開號】CN105714367
【申請號】CN201610269615
【發明人】虞奇峰, 梁玉晨, 王海山, 陳靖宇, 秦濤
【申請人】上海紐脈醫療科技有限公司