[发明专利]金属制件内腔化学镀镍装置

说明书

本发明涉及化学镀镍装置。

化学镀镍具有较高的抗腐蚀性、高耐磨性、与基体结合力强、不受制件形状限制等优点，其应用领域不断扩大。尤其在石油、化工、电子、航天、汽车等工业中具有很大潜力。

国际上化学镀镍作为防腐覆盖层和其它用途普遍受到重视，有的国家已将计算机用于控制生产过程，部分实现了镀液控制的自动化，在国内化学镀镍起步较晚，有一些工厂、研究所已进行研究，但范围有限，而且与实用尚有距离。无论国内外对化学镀镍的研究都主要是对制件的外表面进行处理，而对管状制件特别是管径较小的金属制件内径的镀镍工艺和设备的研究尚未见报导。

对于金属制件内腔的防护层，目前主要有涂刷防护漆法和电镀法两种。涂刷涂料的方法对较细管件施工性和涂层质量无法控制；电镀法由于电场屏蔽作用，在较细的管内根本无法实现。因此，采用化学镀镍法进行管式金属内腔防腐几乎成为唯一有效的办法，管式金属内腔进行化学镀镍与一般制件外表镀镍方法有所不同，第一，配方稳定性和镀速的综合考虑，既要保持镀液稳定，又要尽量提高镀速，因为内腔施镀必须在镀液循环状态下进行，镀速太慢则无法得到均匀的镀层，而且工效很低。第二，由于管式金属内腔施镀过程中放出部分氢气无法排出，严重影响镀层质量，有时甚至无法施镀。因而工艺设备成为解决管式金属内腔化学镀镍的关键。

本发明的目的是提供一种金属制件内腔化学镀镍装置，对金属管件施镀可按要求控制施镀温度和镀速，获得性能良好的镀层。

本发明化学镀镍循环装置分前处理循环装置和镀镍循环装置。前处理循环装置(见说明书附图1)，包括除油液槽(C)、过滤器(E)、清洗槽(Q1，Q2，Q3)、液泵(P1，P2，P3)、控制阀(F1，F2，F3，F4，F5，F6，F7，F8，F9)、及管道构成并与镀件(D)组成一个可循环的装置，各部分连接方式为：带有过滤器的除油清洗槽(C)，碱洗槽(Q1)，酸洗槽(Q2)和水洗槽(Q3)通过阀门(F1，F2，F3，F4，F5，F6，F7，F8，F9)和管道(L1，L2)与镀件(D)相连，每个槽中的清洗液由液泵(P1，P2，P3)送至镀件(D)内，液泵下端输液管伸至洗液槽(C，Q1，Q2，Q3)底部，上行输液管(L1)通过接口(A)与镀件相接(多个镀件可串联或并联)，镀件接口(B)与下行输液管(L2)相连至洗液槽上部；镀镍循环装置由镀液槽(O)、液泵(P)、流量控制阀(F)、上行管道(M)、下行管(N)和排气管(J)、镀件接口(a，b，c，d)、保温箱(H)、加热器(G)构成，并与镀件(D)组成一个可循环的装置，其中的液槽、管道、泵、阀门等均采用不锈钢或耐酸碱的塑料为材料。接口均采用变口，适用于不同孔径的制件。

本发明的运行过程，分两个阶段进行，即前处理和镀镍。

一、前处理循环装置(说明书附图1)：对镀件进行除油及其它污物，清洗镀件。运行的工艺步骤如下，第一步，除油。启开阀门(F1，F2)，关闭其余的阀门，启动液泵P1。清洗液流程为：除油液槽(C)→液泵(P1)→阀门(F2)→镀件接口(A)→镀件(D)→镀件接口(B)→阀门(F1)→过滤器(E)→C。第二步，碱清洗。启开阀门(F3，F4，F7)，关闭其余阀门，启动液泵(P2)。清洗液流程：清洗槽(Q1)→F4→P2→F7→A→D→B→F3→Q1。第三步，酸清洗。启开阀门(F5，F6，F7)，关闭其余阀门，启动液泵(P2)。清洗液流程为：Q2→F5→P2→F7→B→D→B→F6→Q2。第四步，水清洗。启开阀门(F8，F9)，关闭其余阀门，启动液泵(P3)。清洗液流程为：Q3→P3→F9→A→D→B→F8→Q3。

二、镀镍循环装置(说明书附图2)：用于对金属制件内腔进行化学镀镍。运行工艺步骤如下：打开流量控制阀(F)，启动液泵(P)，镀液从镀液槽(D)→P→F→管道1→镀件接口(a)→镀件1→镀件接口(b)→接口(c)→镀件2→接口(d)→管道2→D。镀液槽与加热器相连，控制镀液的温度在80～90℃。被镀件置于保温箱内如说明书附图2所示。保温箱内或外层由保温材料覆盖，以维持镀件施镀温度。保温箱的体积根据镀件大小，一般在1M³～10M³。排气管(J)出口高于管道M和N的水平位置，有利于气体排放和镀液回流，镀镍过程中产生的气体，可由排气管垂直向上排出室外。镀件接口可根据镀件的不同口径采用变口连接。

本发明不仅可控制镀速和施镀温度，也解决了镀液更新和气体排放问题，保证了镀层质量。该工艺设备及操作简单，适用于工业化作业，可广泛用于航天、石油、化工、电子和计算机等行业。