表面处理设备及工装本章学习安排电解抛光的工艺装备通风设备过滤及搅拌设备自动生产线、电化学抛光工艺流程完整的电解抛光流程如下:除油脱脂水洗酸洗水洗电解抛光水洗脱膜出光水洗中和水洗烘干电解抛光槽电解抛光槽是用来盛放电解抛光液的容器.按其材质可分为金属槽、塑胶槽及金属槽内衬塑胶的夹体槽。金属槽通常是内槽体同时用作阴极。材质一般采用钛或者不锈钢居多。塑胶槽一般采用聚氯乙烯板材焊接而成。其上装有三根电极棒,中间为可移动的阳极棒,两侧为阴极,并与电源相连。3.1电解抛光的工艺装备5电解抛光槽的大小和形状,主要取决于被抛光工件的大小和外形尺寸。A、对于大型或特大型工件的局部抛光,可采用套装式的抛光槽进行抛光。这种抛光槽根据待抛光部位进行专门设计,抛光时,只需将它直接套装在待抛光处即可抛光。这种工艺的优点是快、好、省。如下图1:图1套装式抛光槽结构B、对于抛光空心内腔式的工件、管状件内表面时,可利用本身的内腔(一端堵塞密封)作为抛光槽进行电解抛光。在内腔中按形状制作象形阴极便于电流分布如图2:图2管体槽结构图3水壶内表面抛光再如图3:水壶内表面抛光3.1电解抛光的工艺装备6、摇摆式电解抛光槽:这种槽一般需配合摇摆头装置及特制的槽体结构。有圆周式摇摆和横向往复式摇摆两种类型。如图4和图5:图4摇摆式挂电槽D、滚动式电解槽。适合于微小零件的抛光。特点是不用上挂、速度快但光泽度稍差。图6图5往复式电解槽结构图6滚动式电解抛光3.1电解抛光的工艺装备电解抛光槽的制作要求:一般金属槽通常用4-5mm厚板焊接制成。塑胶材质有聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)两种为多。通常采用厚度为12-15mm的板塑焊而成。为保持槽体结构的稳定性,设备厂商通常会采用纵向或横向每500-600mm为一单位,用槽钢焊接加固。比较正规的电解作业在槽的上方应设置抽风设备,将抛光过种中产生的各种气体排出室外,装设加热、降温和搅拌设备,便于随时控制电解抛光体生活费处在较好的状态。抛光槽体积的大小主要根据抛光工件的大小,形状和产量来决定,甚至还应考虑电流密度。1、在设计槽的高度时,根据最大抛光零件长度(a)、距离槽底空250mm、距液面水平面50mm,液面水平面距槽口150mm,即可求槽的高度h=250+50+a+150=a+450(mm)2、进行亚光抛光时电流密度500A~700A/立方3、亮光电解抛光时电流密度1000~2000A/立方电解抛光液的加热方式:2、浸入槽内的管道加热:这种方式加热快、热能损耗少,但会减少抛光槽的内体积,管道破裂会造成药水稀释的危险。3、间接加热法:这种方法是在抛光槽外壁紧紧盘旋一个S形管,当热水或蒸汽通过管中时,将热量传递给槽壁,继而加热电解液。这种加热方式快捷、容易控制,特别适合大型电解抛光槽的加热。1、电加热器直接加热:常用石英管、铁氟龙两种,由于市面钛制发热管壁厚较薄不太适合电解抛光液的加热。这种加热管一般安装在槽体两侧,不选择装在底部,以免觉积物而影响加热效果,造成电解液局部过热。3.1.4阴极A)、阴极材料的选择就满足以下要求:1、尽量导电性能高,电阻小2、在电解液中稳定不易溶解、使他的寿命尽量延长3、价格便宜,容易加工,还应有足够的机械强度B)、阴极结构及尺寸的选择要求:1、几何结构和形状:应尽量做到放到最佳位置时,对待抛光工件各个部位产生的电力线强度相近。、阴极形状的选取:2、电力线的屏蔽:为了使电场力在被抛光工件上的各部位的分布尽量均匀一致,有时可能对阴极需要进行适当的局部屏蔽。具体做法是在二极间适当位置放置一个适当大小的屏蔽物,改变电力线的路径和方向,达到电力线分布均衡的目的。通过阴极形状的改进,可以改善电场力在阳极表面上的作用强度的一致性。4、阴极、阳极间距离是在电解抛光中必须使用的一种工艺装备.他一端连接于抛光槽的阳极,另一端固定待抛光工件.挂具的作用主要有两个:一是通过电流使工件抛光;二是将工件固定在电解槽的合适位置.3.1.5挂具支钩的形状多种多样,主要有卡钩、绷钩、挑钩……,大多用φ2~5mm的金属棒或厚度为1~3mm(钛\铜)制成,以下是几种常见的形状:挂钩的结构:一般由主杆和支钩构成.挂具的主杆应有足够大的截面,以便能够通过所需的电流.支钩则需要较好的弹性,以保证与工件良好接触.一个挂具可以挂工件数量的多少,是根据槽体的大小和电源负荷大小而定的.见下图:3.1电解抛光的工艺装备113.1.6电源挂钩的材料:挂具的主杆一般用钛或纯铜制作,因为纯铜具有良好的导电性和导热性.但由于铜的腐蚀电位较低容易在电解液中腐蚀,所以往往实际应用中采用钛做主杆,而改用纯铜作连接部位.采用纯铜作主杆的情况,应采用浸胶的方式进行绝缘处理.用于电解抛光的电源为低电压、大电流的直流式电源。主要有两种:1、整流式电源:通常大工作电压大于12V,电流大于5000A可选用硅整器,特点很笨重。2、脉冲式整流器:是将直流电源改为脉冲电源进行抛光,特点是在脉冲电流张弛的作用下,以加速阳极溶解。设备轻巧节电。可控硅整流器脉冲整流器3.1电解抛光的工艺装备123.1.6其它辅助设备与电解抛光工艺流程悉悉相关的是各类酸洗槽、过水槽、超声波和烘干设备,这里主要介绍酸洗槽与过水槽。酸洗槽和过水槽的主要区别在于过水槽往往配有溢水装置,而酸洗槽是一般不配有的。结构如下:酸洗槽与过水槽在材质的选择上,更多的应考虑耐酸碱性能和耐温性能。价格上PVC较PP便宜3.2通风装备133.2通风设备为排出电解抛光过程中产生的废气,在生产设备上应安装排风装置。主要有以下几种类型:槽边排风罩主要有单侧、双侧和周边型风罩式平口式槽边吸风罩即与槽持平吸风,吸风量不如侧边式3.3过滤和搅拌装备143.3过滤设备和搅拌设备过滤设备:为了保证电解产品的品质,电解溶液使用一段时间后必须进行过滤处理,以清除悬浮在溶液中的细小颗粒和杂质.目前应用最多的是筒式过滤机.筒式过滤机由水泵、滤芯和筒体组成。3.3.2搅拌设备:为了使电解抛光液的温度和成份均匀、提高表面质量。主要有机械搅拌和空气搅拌、溶深循环搅拌三种方式。3.4自动生产线1.2.3.4.与普通槽体相同,但槽与槽之间的空隙要用PP类材料进行封闭。各槽要在一个水平基础上安装,以便定位工艺槽由骨架、电机、链条等组成。行车/天车通过电脑编程的方式,设定提升装置的运行路线及时间电器系统会自动根据仪器的检测数据调整药液参数自动补药装置为提高生产效率、减少人工成本和保证品质,会按产品的质量要求,把各种工艺槽和工件提升装置、电器控制系统、电源设备、检测仪器和通风设备等组合为一个系统,称为自动生产线。类型有直线式和环型式两种生产线。