PDF《电镀单机》

电镀单机 电镀单机是以电镀槽(有时带电源、 过滤机和循环水泵等)为主体, 配合简单的机械传动 装置,为某些特定的电镀产品加工服务的独立电镀机械设备,如:旋转阴极挂镀机、各类滚 镀机、振动电镀机和流化床悬浮电镀机等.

第一节单工序挂镀机

一、旋转阴极挂镀设备 随着我国制造业的蓬勃发展, 人们生活质量的日益提高, 特别是信息产业产品不断追求 小型化, 电镀工件的形状越来越复杂, 带大量凹槽深孔窄缝的工件不管是采用静止挂镀或滚 筒内滚镀, 都难以达到较高的成品合格率;

造型别致做工精致的首饰和绞接严密的各种链状 挂件饰品,电镀难度也都很大.市场的需求促进了电镀装备的改进,电镀厂商开发了许多新 设备和新工装,以满足这种要求.旋转阴极挂镀设备就是这样诞生的. 目前市场上销售的旋转阴极挂镀设备可分为: 立式旋转阴极挂镀机和卧式旋转阴极挂镀 机两类. 1.立式旋转阴极挂镀机 目前市场上广为销售的旋转阴极挂镀机就属于立式旋转阴极挂镀机, 也有的厂商称之为 贵金属龟镀机,通常用来电镀金属饰品如项链等,因而得名.它的镀槽内壁多是圆形或多边 形的,沿槽内壁布置环形阳极导电杆,供悬挂金属阳极用.在镀槽中间是一个旋转阴极导电 架,导电架可以是单一的挂钩,也可做成水平环形圈或多个放射式吊钩,视镀槽大小和电镀 的工件特性而定. 它通过中心轴与其上方的驱动机构相连, 驱动机构则固定在从槽边伸出的 悬臂支座上, 导电架的中心轴应与固定支座的轴承和驱动机构用绝缘材料保持良好绝缘, 并 用导电滑环或碳刷与电镀电源的阴极连接.根据需要还要敷设不同材料的槽衬、保温层,设 置排风罩、热交换器和过滤机等. 这类设备中规格较小的多用来镀金, 也可用于镀其他金属, 是一种多用途的小零件挂镀 单机,特别适用于长杆状和链条状工件电镀加工.由于阴极挂钩在电镀过程中连续旋转,电 流分布和阴极区的溶液成分比静止状态均匀, 因而产品质量和生产效率都高于一般静止的挂 镀槽. 立式旋转阴极挂镀机的生产厂家很多, 如温州市心心电镀设备制造有限公司、 广州市番 禺南丰电镀设备总厂、 番禺裕丰电镀设备厂、 东莞市华辉机械设备厂和菲益德电镀设备厂等 都有产品销售.有的镀槽配备一个自动回转头,并带电源和加热管等,如图 12―3―1 所示;

番禺市电镀设备厂、番禺先锋电镀设备二厂和东莞菲益德电镀设备厂等还配备有双回转头, 甚至多个回转头的,就组合成双头式或多头式旋转阴极挂镀机,其生产能力也就更高,参见 图12―3―2 和图 l2―3―3.也有的设备厂还可供销回转头部件,为电镀工厂维修或自制设 备提供优质服务. 各厂生产的产品外形和规格各异,不一一列举. 图12―3―1 单头式旋转阴极挂镀机 图l2―3―2 双头式旋转阴极挂镀机 图l2―3―3 多头式旋转阴极挂镀机 利用立式旋转阴极挂镀特点, 针对一些特殊工件也设计了许多特殊电镀自动生产线, 如: 汽车配件加工用的活塞环电镀自动线,轴瓦电镀自动线和通用的阴极垂直旋转挂镀自动线 等.东莞洲亮电镀设备有限公司生产的旋转挂镀自动线外形如图 12―3―4 所示;

无锡电镀 设备有限公司生产的轴瓦电镀自动线外形如图 l2―3―5 所示 图12―3―4 旋转挂镀自动线 图12―3―5 轴瓦电镀自动线 北京绿柱石电镀设备有限公司、上海应用技术学院、南京轻工业机械集团四方电镀技 术工程有限公司等单位都设计制造活塞环镀硬铬自动线和旋转镀直线式自动线, 以满足大量 生产的环形或圆柱形工件对镀层高度均匀性的严格要求. 2.卧式旋转阴极挂镀机 阴极水平旋转挂镀机的工作特点,就是将电镀件装挂在一个绕水平轴旋转的专用工具 上,进人槽液后一边旋转一边电镀.在这种设备上电镀时,工件的受镀状态是兼有挂镀和滚 镀的特性,使用效果很好.针对一些外形复杂带大量凹槽深孔窄缝很难电镀的工件(参见图 12―3―6), 东莞洲亮电镀设备有限公司研究开发了一种名为挂滚镀机的专用装挂设备(参见 图12―3―7),能镀得满意的产品,并获得专利.该公司配合挂滚镀机的使用,还生产了挂 滚式程控自动电镀线,如图 l2―3―8 所示. 日本上村工业(株)在20 世纪末设计的 UF 型装挂机, 属于一种卧式的阴极行星式旋转装 挂机. 它的一根导电轴上可以穿挂不同尺寸和外形的工件, 筒架旋转时还可带动安装在圆周 一圈的导电轴 图12―3―6 挂滚镀机加工的特殊外形 T 件图l2―3―7 挂滚镀机的装挂旋转架 转动,对各种环状工件的电镀、化学镀和其他化学处理都有很好的效果.配合直线式悬臂吊 车组成的通用化学处理自动生产线,很受用户欢迎.阴极行星式旋转装挂机外形如图 l2―3―9 所示. 图12―3―8 挂滚式自动电镀线 图12―3―9 阴极行星式旋转装挂机

二、单工序环形挂镀机 单工序环形挂镀机也有的厂商称为单工序环形挂镀生产线, 在我国已有很久的使用历史 了, 北京地区的工厂早在

20 世纪

60 年代就安装了这种设备来完成镀锌工序. 由于它结构简 单, 使用维护方便, 生产效率比一般镀槽高, 到现在仍广受用户欢迎, 其外形如图 12―3―10 所示. 这种设备具有长椭圆形镀槽或长方形镀槽, 围绕槽壁一周悬挂阳极, 槽顶的阴极支架悬 挂着阴极导轨, 由传送链牵引并在阴极导轨上滑动的阴极挂钩及其传动装置也全部固定在上 面.它的挂钩行进速度可按生产需要进行调整,以满足工件镀层厚度要求的电镀时间,因而 工件质量不受人为因素影响.根据需要也可设计成旋转挂钩,使镀层更加分布均匀,提高产 品质量.操作工人只需在槽端的装卸工位操作,毋图12―3―10 单工序环形挂镀机 须往返走动就能装卸整槽的大量挂具, 既省时又省力, 还可减少设备巡视通道占用的生产面 积. 受到槽尺寸和阴极轨道刚性的限制,这类设备还只在比较轻小的工件电镀加工,如:通 信器件、卫生洁具和日用五金行业的电镀加工中使用. 广州市番禺南丰电镀设备总厂、东莞市洲亮电镀设备有限公司、华辉机械设备厂、温州 市心心电镀设备制造有限公司和勤丰电镀环保设备有限公司等都生产这种设备.

第二节滚镀机 滚镀可节省大量装卸零件的时间,增加镀槽的一次装载量.滚镀过程中零件不断翻转、 搅拌和摩擦,使镀层均匀性、光洁度有所提高.但滚镀零件的形状和大小受到一定限制,适 宜的镀层厚度也低于吊镀,多数厚度在 10μm 以下. 为了克服滚镀的某些局限性, 近来滚镀设备在扩大滚筒直径和长度, 简化装料操作和自 动化操作,改善滚筒溶液的循环等方面进行了很多研究,从而使滚镀槽的容量大大增加,单 位生产面积的产量得以提高;

适宜滚镀的零件尺寸和重量增大了, 许多原有的吊镀零件可以 进行滚镀;

适宜自动装卸的滚筒结构,使滚镀自动线的操作大大简便,操作人员得以减少;

滚筒溶液与槽液的扩大循环,使电流密度得以提高,电镀时间将进一步缩短.随着滚镀结构 的不断进步,滚镀设备的应用将更加普遍,在电镀生产中所占比重会有所增加. 目前,下列零件一般不宜采用滚镀: (1)成堆翻滚时容易产生永久变形的零件;

(2)容易在翻滚时产生 搭桥 现象的枝叉零件;

(3)容易互相粘贴或在滚镀中容易漂浮的薄片零件;

(4)孔内也要求有均匀镀层或者要求保持棱角的零件;

(5)镀层厚度超过 l0μm 的零件;

(6)重量超过 0.5kg 的零件等.

一、卧式滚筒镀槽 卧式滚筒镀槽(亦称单体式滚镀机)主要由水平旋转的多孔滚筒、槽体及传动系统等组 成,其典型结构如图 12―3―11 所示.

(一)滚筒典型结构 在图 12―3―11 所示的卧式滚筒镀槽内的滚筒结构,可作为一种典型卧式滚筒. 滚筒驱动的动力由爪型离合器传至主动小齿轮, 通过与滚筒联成一体的大齿轮, 使滚筒 筒体旋转. 1.滚筒材料 除所有导电部分外, 浸没在溶液中的滚筒构件都用绝缘的耐腐蚀材料制成. 最常用而经 济的材料是硬聚氯乙烯塑料,其次是聚丙烯,小型滚筒可用有机玻璃.有机玻璃脆性大,表 面易划毛,因此只宜用在电镀过程中需经常观察镀件情况,如镀金等.也有采用环氧层压玻 璃布板来制作的,它具有强度高,耐温性好等优点,但加工较硬聚氯乙烯塑料困难. 2.滚筒形状 滚筒通常采用六角形和圆形,大型滚筒采用八角形.从零件翻动均匀性来看,六角形优 于圆形,尤其在装料量不超过容积二分之一时更为明显.但圆形滚筒制造方便,而且当外形 尺寸相同时,圆形滚筒的装料量比六角形滚筒多 21%.圆形滚筒内壁装上几根纵向矮肋可 以促使零件均匀翻滚. 1―电动机;

大齿轮;

50mm,长度在 图12―3―ll 卧式滚筒镀槽 2―减速器;

3―拨爪式离合器;

4―滚筒吊架;

5―小齿轮;

6― 7―阴极导电装置;

8―滚筒体;

9―槽体;

l0―阳极导电杆. 当滚筒的内切圆直径大于 420mm 时, 应采用八角形滚筒, 使其内切圆与外接圆的半径相 差不致太大,以利于稳定导电.当经常需要同时滚镀两种不同零件时,可将滚筒分为两段, 成为左右两格. 我们将一个零件由装料的内层翻滚到最外层的时间称为翻滚周期, 我们就会 发现滚筒直径与零件翻滚周期有密切关系,在相同转速的情况下,直径小的滚筒,零件翻滚 周期短,直径大的滚筒,翻滚周期要长些.翻滚周期长时,零件会遇到长时间暴露于外层, 承受较大电流,往往发生镀层粗糙或烧焦现象;

或者长时间包于零件之中,使溶液中金属离 子供应不足和经受相互摩擦,镀层较薄.这就会造成镀层厚度均匀性差的弊端.因此,国际 上流行直径较小而长度稍大的滚筒,一般卧式滚筒尺寸多数直径在 300mm~3 450m 内.也有直径超过 500mm,长度在 1500mm 以上者. 电压 12―3―1 所列为常用 的垂直开孔孔 表12―3―1 正三角形排列时,垂直开孔的孔径与孔中心距的关系 m~800mm 范围 3.筒壁开孔 筒壁开孔是为了使阴极与阳极之间电流顺利导通, 同时形成溶液对流的通道. 孔的形状 有圆孔与方孔和矩形长孔等.用塑料板材加工时,多根据零件尺寸选择钻孔孔径,圆孔可以 随时根据生产产品尺寸在未曾开孔的新滚筒上任意钻孔,比较方便;

而方孔、矩形孔或其他 特殊形状的开孔, 则应在制造滚筒时预先确定孔的形状和尺寸, 应按计划订购加工好的多孔 板. 圆孔的开孔面积占筒壁面积的百分比值较方孔和矩形小孔, 因此对电力线的通过和溶液 的流通没有方孔和矩形孔好, 比较新式的滚筒结构都采用方孔和矩形孔. 同时由于开孔面积 的增大,对减少滚镀时的溶液带出损失,减轻污水处理设施的负荷和费用,降低滚镀时的槽 ,减少溶液温升等,都有利于降低滚镀成本,给企业带来好的经济效益与环境效益. 对于圆孔滚筒,当被镀零件最小部分........