電解拋光裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種電解拋光裝置，涉及金屬材料表面電解拋光技術(shù)領(lǐng)域。該電解拋光裝置包括電解槽以及設(shè)置在電解槽內(nèi)電解液中的陰極和陽極，工件置于所述電解液中，所述陰極的端部設(shè)置有若干圈平行排布的圓環(huán)狀陰極骨架，工件置于圓環(huán)狀陰極骨架的內(nèi)部。本實(shí)用新型能夠?qū)ぜ鞑糠志鶆驋伖猓岣吖ぜ庥^質(zhì)量，同時(shí)，根據(jù)工件形狀通過圓環(huán)狀陰極骨架數(shù)量和直徑的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)陰極與陽極間距的精細(xì)調(diào)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。
【專利說明】
電解拋光裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及金屬材料表面電解拋光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電解拋光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電化學(xué)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(fā)生陽極溶解，從而整平金屬表面并使之產(chǎn)生光澤的加工過程。
[0003]與常規(guī)的機(jī)械拋光相對(duì)比，電化學(xué)拋光具有以下特點(diǎn):
[0004](I)電化學(xué)拋光是以被拋光體為陽極，使之產(chǎn)生電化學(xué)溶解，將其表面平滑、光澤化;而機(jī)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(huì)影響被拋光金屬表面的各種性質(zhì)。
[0005](2)機(jī)械拋光是對(duì)被拋光表面進(jìn)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(shí)還會(huì)夾雜一些拋光磨料。而電化學(xué)拋光表面沒有機(jī)械力作用，不致引起表層金屬流動(dòng)出現(xiàn)冷作硬化層，不會(huì)夾雜外來物質(zhì)，也不會(huì)因局部加熱而產(chǎn)生組織變化。
[0006](3)對(duì)于形狀復(fù)雜的零件、線材、薄板和細(xì)小的零件，采用電化學(xué)拋光比機(jī)械拋光容易得多。
[0007](4)電化學(xué)拋光的生產(chǎn)效率比機(jī)械拋光的生產(chǎn)效率高，重復(fù)性良好，操作方法容易掌握，勞動(dòng)強(qiáng)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(xué)拋光效果的好壞主要以兩個(gè)定量指標(biāo):表面粗糙度和表面光澤度來衡量，電化學(xué)拋光工藝參數(shù)的確定即以此為根據(jù)。金屬表面粗糙度的高低，不僅直接影響金屬表面的外觀質(zhì)量，同時(shí)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(píng)判金屬外觀質(zhì)量的重要指標(biāo)。兩者均能直接反映金屬表面的外觀質(zhì)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(zhì)量也就越好。但是，無論從兩者的本質(zhì)或是評(píng)定方法和標(biāo)準(zhǔn)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，但粗糙度并不低，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(xiàng)指標(biāo)不能混同，應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分。
[0009]由于現(xiàn)有電解拋光裝置的陰極電極采用棒狀或片狀結(jié)構(gòu)，在電解拋光過程中容易造成位于陽極的復(fù)雜工件拋光不均勻、影響工件外觀質(zhì)量的問題，同時(shí)，該結(jié)構(gòu)的陽極與棒狀或片狀陰極之間的間距難以精細(xì)調(diào)整，容易導(dǎo)致拋光過度或拋光效率低的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的目的是提出一種電解拋光裝置，解決現(xiàn)有電解拋光裝置對(duì)復(fù)雜工件拋光不均勻，影響工件外觀質(zhì)量，陰陽極間距難以精細(xì)調(diào)整，造成拋光過度或拋光效率低的問題。
[0011 ]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0012]—種電解拋光裝置，包括電解槽以及設(shè)置在電解槽內(nèi)電解液中的陰極和陽極，工件置于所述電解液中，所述陰極的端部設(shè)置有若干圈平行排布的圓環(huán)狀陰極骨架，工件置于圓環(huán)狀陰極骨架的內(nèi)部。
[0013]作為一種電解拋光裝置的優(yōu)選方案，所述陽極套設(shè)在圓環(huán)狀陰極骨架的內(nèi)部。
[0014]作為一種電解拋光裝置的優(yōu)選方案，所述陽極的端部設(shè)置有陽極骨架，用于支撐固定工件。
[0015]作為一種電解拋光裝置的優(yōu)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(yōu)選方案，所述陰極和陽極的制作材料為銅、鉑或鈦。
[0017]作為一種電解拋光裝置的優(yōu)選方案，包括控溫槽，所述電解槽置于控溫槽的內(nèi)部。
[0018]作為一種電解拋光裝置的優(yōu)選方案，所述控溫槽內(nèi)設(shè)置有控溫管，所述控溫管環(huán)繞于電解槽的外部，且所述控溫管內(nèi)裝有恒溫液體。
[0019]作為一種電解拋光裝置的優(yōu)選方案，所述控溫管的入口與進(jìn)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(yōu)選方案，所述控溫槽的底部設(shè)置有磁力攪拌裝置。
[0021]作為一種電解拋光裝置的優(yōu)選方案，包括電源，所述電源的負(fù)極與陰極電連接，正極與陽極電連接。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0023]本實(shí)用新型提出一種電解拋光裝置，與現(xiàn)有電解拋光裝置陰極采用棒狀或片狀結(jié)構(gòu)相對(duì)比，該申請(qǐng)電解拋光裝置的陰極端部設(shè)置有若干圈平行排布的圓環(huán)狀陰極骨架，工件置于圓環(huán)狀陰極骨架的內(nèi)部進(jìn)行拋光。設(shè)有此陰極結(jié)構(gòu)的電解拋光裝置能夠?qū)ぜ鞑糠志鶆驋伖猓岣吖ぜ庥^質(zhì)量，同時(shí)，根據(jù)工件形狀通過圓環(huán)狀陰極骨架數(shù)量和直徑的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)陰極與陽極間距的精細(xì)調(diào)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是本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的電解拋光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的電解槽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的陰極的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0027]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的陰極的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0028]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的陽極的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0029]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的陽極的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0030]圖7是本實(shí)用新型實(shí)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(huán)狀陰極骨架;41、陽極骨架。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為使本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0034]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)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(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)沮圍的限制。
[0035]為了解決現(xiàn)有電解拋光裝置容易造成位于陽極的復(fù)雜工件拋光不均勻，影響工件外觀質(zhì)量，以及陰極與陽極之間的間距難以精細(xì)調(diào)整，容易導(dǎo)致拋光過度或拋光效率低的問題，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N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(shè)置在電解槽2內(nèi)電解液中的陰極3和陽極4，其中，工件5置于電解液中，且通過陽極4與電源的正極電連接，陰極3與電源的負(fù)極電連接。本申請(qǐng)將電源1，電解液，陽極4，工件5，陰極3連成一閉合回路，通過接通電源I，使閉合回路產(chǎn)生電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的拋光加工，本申請(qǐng)的電解拋光裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便捷，加工效率高，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0036]在本實(shí)施方式中，參見圖3和圖4，陰極3的端部設(shè)置有若干圈平行排布的圓環(huán)狀陰極骨架31，工件5置于圓環(huán)狀陰極骨架31的內(nèi)部。與現(xiàn)有電解拋光裝置陰極采用棒狀或片狀結(jié)構(gòu)相對(duì)比，本申請(qǐng)電解拋光裝置的陰極3端部設(shè)置有若干圈平行排布的圓環(huán)狀陰極骨架31，工件5置于圓環(huán)狀陰極骨架31的內(nèi)部進(jìn)行拋光。由于圓環(huán)狀陰極骨架31結(jié)構(gòu)的設(shè)置，本申請(qǐng)的電解拋光裝置能夠?qū)ぜ鞑糠志鶆驋伖猓岣吖ぜ庥^質(zhì)量，同時(shí)，根據(jù)工件5形狀通過圓環(huán)狀陰極骨架31數(shù)量和直徑的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)陰極3與陽極4間距的精細(xì)調(diào)整。若陰極3與陽極4間距過小，不利于反應(yīng)產(chǎn)物的擴(kuò)散，同時(shí)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，不利于電解拋光進(jìn)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(jìn)一步的，參見圖5和圖6，本實(shí)施方式的陽極4套設(shè)在圓環(huán)狀陰極骨架31的內(nèi)部，陽極4的端部設(shè)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(jù)工件5形狀選擇設(shè)計(jì)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(nèi)部具有空腔的復(fù)雜工件5中，其可牢固地與工件5內(nèi)表面接觸，既保證了拋光時(shí)工件5不易從陽極脫落，同時(shí)也便于工件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的制作材料選擇惰性金屬銅、鉑或鈦。由于鈦具有良好的導(dǎo)電性，極距變化小，耐腐蝕性強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度和加工性能好，壽命長(zhǎng)，費(fèi)用低，對(duì)電極反應(yīng)具有良好的電催化性能，因此，陰極3和陽極4均優(yōu)選鈦絲彎折制作而成。
[0039]本實(shí)施方式的電解液采用通用性強(qiáng)，毒性低及污染小的電解腐蝕液，該電解腐蝕液采用一定濃度比例的高氯酸和醋酸制成，或者采用一定濃度比例的硝酸和草酸制成，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(qǐng)的電解拋光裝置還包括控溫槽6，電解槽2置于控溫槽6的內(nèi)部?？販夭?內(nèi)設(shè)置有控溫管7，控溫管7環(huán)繞于電解槽2的外部?？販毓?的入口與進(jìn)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，分別保證恒溫液體進(jìn)出。在電解拋光過程中，控溫管7內(nèi)流動(dòng)有恒溫液體，恒溫液體選擇溫度范圍在17-30 0C的水或其他冷卻液，保證電解液和控溫槽6內(nèi)的液體溫度恒定。之所以要保持一定恒定溫度，原因在于:金屬在某種電解液中拋光有一個(gè)適宜的溫度范圍。通常是電解液溫度低、粘度大，則離子擴(kuò)散的速度小，金屬的溶解速度慢。在允許的溫度范圍內(nèi)以選擇較高的溫度為宜，這時(shí)溶液粘度相對(duì)較小，離子擴(kuò)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(qiáng)，易造成金屬表面過腐蝕，此外，溫度過高，特別是陰陽極反應(yīng)區(qū)內(nèi)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(shí)施方式中，控溫槽6的底部設(shè)置有磁力攪拌裝置8，用于在電解拋光時(shí)攪拌電解液，解決電解拋光過程中局部產(chǎn)熱量過高，拋光區(qū)過熱，容易引起電解液沸騰、蒸發(fā)的問題，以確保電解拋光過程的正常進(jìn)行。
[0042]以上結(jié)合【具體實(shí)施方式】描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實(shí)用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。基于此處的解釋，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可聯(lián)想到本實(shí)用新型的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電解拋光裝置，包括電解槽(2)以及設(shè)置在電解槽(2)內(nèi)電解液中的陰極(3)和陽極(4)，工件(5)置于所述電解液中，其特征在于，所述陰極(3)的端部設(shè)置有若干圈平行排布的圓環(huán)狀陰極骨架(31)，工件置于圓環(huán)狀陰極骨架(31)的內(nèi)部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解拋光裝置，其特征在于，所述陽極(4)套設(shè)在圓環(huán)狀陰極骨架(31)的內(nèi)部。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電解拋光裝置，其特征在于，所述陽極(4)的端部設(shè)置有陽極骨架(41)，用于支撐固定工件(5)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電解拋光裝置，其特征在于，所述陽極骨架(41)的形狀為六邊形、菱形或橢圓形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解拋光裝置，其特征在于，所述陰極(3)和陽極(4)的制作材料為銅、鉑或鈦。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解拋光裝置，其特征在于，包括控溫槽(6)，所述電解槽(2)置于控溫槽(6)的內(nèi)部。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解拋光裝置，其特征在于，所述控溫槽(6)內(nèi)設(shè)置有控溫管(7)，所述控溫管(7)環(huán)繞于電解槽(2)的外部，且所述控溫管(7)內(nèi)裝有恒溫液體。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電解拋光裝置，其特征在于，所述控溫管(7)的入口與進(jìn)液管連接，出口與排液管連接。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解拋光裝置，其特征在于，所述控溫槽(6)的底部設(shè)置有磁力攪拌裝置(8)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解拋光裝置，其特征在于，包括電源(I)，所述電源(I)的負(fù)極與陰極(3)電連接，正極與陽極(4)電連接。
【文檔編號(hào)】C25F7/00GK205556843SQ201620366783
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】虞奇峰, 梁玉晨, 王海山, 陳靖宇, 秦濤
【申請(qǐng)人】上海紐脈醫(yī)療科技有限公司