[发明专利]一种管件内壁自动化连续流动电镀装置及方法

说明书

本发明属于管内壁电沉积制备镀层领域，涉及一种管件内壁自动化连续流动电镀装置及方法。装置包含镀槽、多路镀液流量控制器、挂具、机械臂、整流器及显示控制器。首先管状工件经除油、酸洗等前处理过程后装夹在自动化连续流镀装置的挂具上；镀槽中分别装有纯水、活化液、电镀液；通过设定显示控制器程序按照水洗、活化、电镀、水洗工艺流程，控制机械臂、多路镀液流量控制器与电镀电源的协同运行，可根据需求增加上述流程实现多层复合电镀。本发明尤其适用于大长径比管件内壁流动电镀单一或多层复合镀层，通过本发明装置及方法可一次性获得没有锥度的镀层，基体与镀层之间结合优良。

技术领域

本发明属于电镀领域，涉及一种管件内壁自动化电镀装置及方法，尤其涉及大长径比管件内壁电镀获得均匀镀铬层的方法。

背景技术

表面涂层是赋予机械产品或零件表面特定服役性能的有效物质载体，在国防军工、精密制造、机械化工等领域发挥着重要作用。在国防科技和普通工业中，有大量的管状工件需要进行表面处理，然而其内表面的功能化涂层问题一直是表面工程领域的一个技术难题。深管是典型的大长径比细长管轴类零件，具有孔径小、孔深长、加工空间小、精度要求高等特点，需要同时承受高温、高压、高速腐蚀性火药燃气烧蚀冲刷、交变载荷挤压和磨损等多种因素的综合作用。深管烧蚀磨损引起内膛表面损坏和深管内膛尺寸增大，其造成的直接后果是膛压、初速、射程、精度下降，严重影响作战性能，并导致寿终。内膛电镀硬铬是提高深管寿命有效途径，也是目前国内外深管内膛表面防护技术主流，但电镀硬铬存在致命的缺点，但是目前六价铬镀铬工艺存在许多问题：其一，现有工艺仍大量采用的是传统挂镀方式，由于长径比较大、孔径较小，电镀时管内溶液难以得到及时补充，极易导致管内镀液浓度下降，从而降低镀层质量；其二，挂镀方式只能从管件的一端给电，会引起管件两端电流密度分布不均匀。因此现行工艺较难控制管件内的镀层尺寸，一次电镀合格率较低，镀层常常具有锥度，需要补镀；甚至局部区域尺寸会超出合格范围导致需要擦膛重镀，无法做到一次电镀获得合格的镀层尺寸。虽然目前也存在一些流动电镀装置，但按照电镀工艺流程在每个工序之间流转时，这些装置存在着装夹不方便，不利于连续电镀的问题，工序之间流转涉及拆卸及装夹的时间太长，影响生产效率。

公布号为CN106435536A的中国发明专利，公开了“用于细长管件内表面的化学镀及化学复合镀的装置及方法”，首先其属于化学镀领域，与电镀有着本质的区别。其次，其装置是通过设置并联出液总线与回液总线实现抽取及回收溶液的目的，会使各支线中残留的溶液存在交叉污染的情况，不利于连续稳定生产。第三，其为了提高细长管件内壁镀层的均匀性，在化学镀过程中需要将细长管件反复对调。该方式破坏了化学镀过程中的连续性，增加了拆卸装夹的步骤，工艺繁琐。该方式在电镀领域会导致镀层结合不良。

发明内容

为解决背景中所述的问题，在大长径比管件内壁电镀获得高质量均匀镀层，本项目提供一种管件内壁自动化连续流镀装置及方法，具体技术方案如下：

一种管件内壁自动化连续流动电镀装置，所述装置包括镀槽，镀槽中设有加热装置、空气搅拌装置、循环过滤泵；镀槽通过导管与多路镀液流量控制器相连，再通过可伸缩导管与挂具上的进液夹具相连；管件夹持固定于进液夹具与出液夹具之间；丝状阳极从进液夹具穿入经过大长径比管件后从出液夹具穿出，并通过阳极锁将丝状阳极固定并拉紧；机械臂可使管件在各镀槽之间空间移动；整流器为电沉积提供电源；显示控制器控制装置各部分按工艺流程协调运行及工作参数的调节。

进一步地，镀槽包含纯水槽、镀液槽、活化液槽等若干分镀槽，可根据实际需求确定所需数量。且每个镀槽分别设有加热装置、搅拌装置、溶液循环过滤装置，达到不同溶液对不同温度的需求。

进一步地，多路镀液流量控制器由多路自动通断阀门及流镀泵组成，通道数量由镀槽数量确定。多路自动通断阀门通过各支路的自动切换实现与流镀泵连通，使每条支路在工作时都是主路，无需设置出液总线。流镀泵可控制各路镀液的流速。