專利名稱:微弧氧化反應(yīng)裝置的制造方法
【專利摘要】微弧氧化反應(yīng)裝置，包括冷卻機組、電源連接線、電源、數(shù)控臺、冷卻水箱以及固定在冷卻水箱中的用于盛放電解液的不銹鋼電解槽，還包括安全保護裝置；安全保護裝置包括由PVC透明板加工而成的桶槽以及由PVC透明板加工而成的保護弧罩，所述的桶槽的頂端一體成型有一PVC透明板蓋，所述的桶槽上開設(shè)有鉆孔，所述的鉆孔與冷卻水箱四周的軸向螺栓連接；所述的冷卻水箱的上方設(shè)有橫架梁，所述的橫架梁上設(shè)置有導線，所述的導線的一端連接電源的陽極，另一端與浸沒在電解液中的金屬基體連接；所述的保護弧罩兩端的半圓圓心處與所述的橫架梁兩端的軸向螺栓連接，所述的保護弧罩繞可繞軸向螺栓前后旋轉(zhuǎn)。本實用新型安全保護裝置構(gòu)造簡單，安裝、拆卸、維護方便。
【專利說明】
微弧氧化反應(yīng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種微弧氧化反應(yīng)裝置，能在反應(yīng)過程中對實驗人員起到保護作用，屬于金屬材料表面處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]微弧氧化(MAO)，又稱微等離子體氧化(MPO)、等離子體電解氧化(PEO)。該技術(shù)是這一種新型金屬材料表面處理方法，廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、機械等領(lǐng)域。微弧氧化是在普通陽極氧化技術(shù)發(fā)展的，將有色金屬如鋁、鎂、鈦及其合金置于特殊的電解液當中，表面依靠弧光放電產(chǎn)生瞬時高溫高壓作用，在基體表面生長成陶瓷涂層，從而提高材料表面的耐磨性、耐腐蝕、耐熱性能?？梢跃唧w應(yīng)用于缸體、葉輪、管件、連接件的防腐處理。但是微弧氧化處理存在一些弊端，在實驗室實驗中，反應(yīng)電壓較高，存在安全隱患。
[0003]在實驗室實驗中，微弧氧化反應(yīng)裝置一般為不銹鋼制圓筒形電解槽，電解槽固定于冷卻水箱中，連接電源陰極，裝置裝有溫度傳感器、攪拌設(shè)備。金屬基體通過導線連接電源陽極，反應(yīng)時金屬基體浸沒在電解槽里的電解液中。但是，在反應(yīng)過程中會產(chǎn)生一些安全問題:1、由于反應(yīng)過程在高壓作用下進行，包括不銹鋼電解槽、連接導線、導線聯(lián)接陽極處、冷卻箱體的中的水都不能觸摸，雖然對實驗人員進行安全教育以及實驗機器周圍貼有安全警示，但是長時間的實驗還是會存在安全隱患;2、在一般實驗室微弧氧化試驗中，往往會將導線連接處用絕緣膠布包好起到絕緣作用，但是重復進行試驗，過程較為繁瑣而且浪費材料;3、微弧氧化反應(yīng)過程中，有時試樣尺寸較大，反應(yīng)較為劇烈，加上攪拌設(shè)備的攪拌震動，可能會使基體與電解槽壁相碰發(fā)生短路。為避免反應(yīng)過程中基體與不銹鋼電解槽碰到，往往需要對試件擺放位置、大小有要求，并且實驗人員得時刻注意，無疑增加了許多麻煩，當反應(yīng)比較劇烈時，會產(chǎn)生噪音，影響周邊的人員。雖然在微弧氧化電源里和實驗室電源控制閘都配備有保護開關(guān)，但是這畢竟是發(fā)生危險后起的一個保護作用，發(fā)生人員觸電或者短路時還是會對人員以及儀器造成損害，目前還沒有在微弧氧化設(shè)備上從源頭處做好保護工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有微弧氧化存在的上述安全性缺陷，本實用新型提供一種安全性可靠、拆裝方便、并且能夠避免金屬基體與陰極電解槽碰撞發(fā)生短路的危險、有效降低反應(yīng)過程中產(chǎn)生的噪音的微弧氧化反應(yīng)裝置。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]微弧氧化反應(yīng)裝置，包括冷卻機組、電源連接線、電源、數(shù)控臺、冷卻水箱以及固定在冷卻水箱中的用于盛放電解液的不銹鋼電解槽，所述的不銹鋼電解槽連接電源的陰極；所述的冷卻水箱的上端設(shè)置有冷卻水出口，下端設(shè)置有冷卻水入口，所述的冷卻水出口、冷卻水入口分別與所述的冷卻機組連接，所述的數(shù)控臺用于控制冷卻機組的開合;其特征在于:還包括安全保護裝置；
[0007]所述的安全保護裝置包括由PVC透明板加工而成的桶槽以及由PVC透明板加工而成的保護弧罩，所述的桶槽的頂端一體成型有一 PVC透明板蓋，所述的桶槽上開設(shè)有鉆孔，所述的鉆孔與冷卻水箱四周的軸向螺栓連接;所述的冷卻水箱的上方設(shè)有橫架梁，所述的橫架梁上設(shè)置有導線，所述的導線的一端連接電源的陽極，另一端與浸沒在電解液中的金屬基體連接;所述的保護弧罩兩端的半圓圓心處與所述的橫架梁兩端的軸向螺栓連接，所述的保護弧罩繞可繞軸向螺栓前后旋轉(zhuǎn)。
[0008]所述的PVC透明板蓋的厚度為5-15mm。
[0009]所述的桶槽四周以及底部均開設(shè)有若干圈半徑為5-10mm的鉆孔，相鄰的鉆孔之間的間距為20mm。
[0010]所述的桶槽的外徑比不銹鋼電解槽的內(nèi)徑小3-5mm，高度比不銹鋼電解槽的高度高30_50mm。
[0011]所述的不銹鋼電解槽內(nèi)的電解液的注入容積為40%-60%不銹鋼電解槽的容積。
[0012]所述的不銹鋼電解槽中設(shè)有溫度傳感器及攪拌裝置。
[0013]本實用新型裝置是利用PVC透明板的絕緣性、耐蝕性、易加工性的優(yōu)點，加工成圓筒形桶槽以及帶有PVC透明板蓋，在不影響電解質(zhì)導線的前提下有效防止了反應(yīng)金屬基體與不銹鋼電解發(fā)生接觸短路，與之一體的PVC透明板蓋能夠?qū)⑺渲兴媾c外界隔離，避免試驗人員接觸發(fā)生觸電危險，PVC桶槽的多孔狀加上蓋板的遮擋性能夠緩解微弧氧化反應(yīng)劇烈時所產(chǎn)生的噪音;加工成弧蓋，在微弧氧化反應(yīng)進行前可將旋轉(zhuǎn)至將導線連接處蓋好，能夠很好的與外界隔離，避免試驗人員無意的觸摸發(fā)生觸電危險。
[0014]將PVC透明板弧蓋以及PVC透明板桶槽安裝好后進行具體的微弧氧化實驗:試驗前在燒杯中配置好電解液，應(yīng)用磁力攪拌進行攪拌充分使電解質(zhì)完全溶解，金屬基體先進行水砂紙打磨、無水乙醇除油除磨肩、去離子水中超聲波清洗、自然干燥。為保證接觸良好，金屬基體中間鉆孔攻絲，以便與導線螺紋連接，將電解液倒入不銹鋼電解槽中，微弧氧化過程采用恒流模式，金屬基體通過導線連接電源的陽極，電解槽連接電源的陰極。將金屬基體安裝連接好，懸掛浸沒與電解液中，PVC透明板弧蓋旋轉(zhuǎn)至前方，蓋好導線連接處。準備工作完成后，在數(shù)控臺輸入相關(guān)工藝參數(shù)，處理過程中開啟攪拌裝置，同時開啟冷卻機組統(tǒng)。試驗結(jié)束后，取下試樣，放入等離子水中清洗，在空氣中自然干燥后放入試樣袋中編號，準備進行性能測試。
[0015]本實用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0016](I)PVC透明板無毒、衛(wèi)生，是環(huán)境友好型材料，易加工成形。保護裝置構(gòu)造簡單，安裝、拆卸、維護方便。
[0017](2)PVC桶槽的多孔性不妨礙微弧氧化反應(yīng)，很好的避免基體與不銹鋼電解槽接觸發(fā)生短路危險，從而能夠有效保護微弧氧化反應(yīng)裝置。
[0018](3 )PVC透明平板能夠?qū)⒗鋮s水箱中的水與外接隔開;PVC弧蓋具有旋轉(zhuǎn)性，微弧氧化工作時，正好將導線連接處蓋住，避免與外接接觸。有效避免實驗人員無意中觸摸發(fā)生觸電的危險。
[0019](4)PVC槽孔的多孔性加上與之一體的PVC平板蓋能夠有效的降低微弧氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的噪音。
[0020](5)比傳統(tǒng)的用絕緣膠布纏綁更節(jié)約材料、安全性更好、更加方便操作。
【附圖說明】

[0021 ]圖1是本實用新型整體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本實用新型PVC透明板槽示意圖。
[0023]圖3是本實用新型PVC透明板弧蓋示意圖。
【具體實施方式】
[0024]參照圖1至圖3，微弧氧化反應(yīng)裝置，包括冷卻機組16、電源連接線1、電源2、數(shù)控臺
3、冷卻水箱17以及固定在冷卻水箱17中的用于盛放電解液的不銹鋼電解槽13，所述的不銹鋼電解槽13連接電源2的陰極4;所述的冷卻水箱17的上端設(shè)置有冷卻水出口 11，下端設(shè)置有冷卻水入口 15，所述的冷卻水出口 11、冷卻水入口 15分別與所述的冷卻機組16連接，所述的冷卻水出口與冷卻機組之間設(shè)置循環(huán)栗14;所述的數(shù)控臺3用于控制冷卻機組16的開合；還包括安全保護裝置；
[0025]所述的安全保護裝置包括由PVC透明板加工而成的桶槽7以及由PVC透明板加工而成的保護弧罩8，所述的桶槽7的頂端一體成型有一 PVC透明板蓋20，所述的桶槽7上開設(shè)有鉆孔19，所述的鉆孔19與冷卻水箱17四周的軸向螺栓連接;所述的冷卻水箱17的上方設(shè)有橫架梁9，所述的橫架梁9上設(shè)置有導線，所述的導線的一端連接電源的陽極5，另一端與浸沒在電解液中的金屬基體12連接;所述的保護弧罩8兩端的半圓圓心處與所述的橫架梁9兩端的軸向螺栓連接，所述的保護弧罩繞可繞軸向螺栓前后旋轉(zhuǎn)，所述的保護弧罩兩側(cè)開設(shè)有用于與軸向螺栓連接的安裝孔21。
[0026]所述的PVC透明板蓋20的厚度為5-15mm，與冷卻水箱之間通過螺栓固定連接。
[0027]所述的桶槽7四周以及底部均開設(shè)有若干圈半徑為5-10mm的鉆孔20，相鄰的鉆孔20之間的間距為20mm。
[0028]所述的桶槽7的外徑比不銹鋼電解槽13的內(nèi)徑小3-5mm，高度比不銹鋼電解槽13的高度高30-50mm。
[0029]所述的不銹鋼電解槽13內(nèi)的電解液的注入容積為40% -60 %不銹鋼電解槽的容積。
[0030]所述的不銹鋼電解槽13中設(shè)有溫度傳感器11及攪拌裝置10。
[0031]本實用新型裝置是利用PVC透明板的絕緣性、耐蝕性、易加工性的優(yōu)點，加工成圓筒形桶槽以及帶有PVC透明板蓋，在不影響電解質(zhì)導線的前提下有效防止了反應(yīng)金屬基體與不銹鋼電解發(fā)生接觸短路，與之一體的PVC透明板蓋能夠?qū)⑺渲兴媾c外界隔離，避免試驗人員接觸發(fā)生觸電危險，PVC桶槽的多孔狀加上蓋板的遮擋性能夠緩解微弧氧化反應(yīng)劇烈時所產(chǎn)生的噪音;加工成弧蓋，在微弧氧化反應(yīng)進行前可將旋轉(zhuǎn)至將導線連接處蓋好，能夠很好的與外界隔離，避免試驗人員無意的觸摸發(fā)生觸電危險。
[0032]將PVC透明板弧蓋以及PVC透明板桶槽安裝好后進行具體的微弧氧化實驗:試驗前在燒杯中配置好電解液，應(yīng)用磁力攪拌進行攪拌充分使電解質(zhì)完全溶解，金屬基體先進行水砂紙打磨、無水乙醇除油除磨肩、去離子水中超聲波清洗、自然干燥。為保證接觸良好，金屬基體中間鉆孔攻絲，以便與導線螺紋連接，將電解液倒入不銹鋼電解槽中，微弧氧化過程采用恒流模式，金屬基體通過導線連接電源的陽極，電解槽連接電源的陰極。將金屬基體安裝連接好，懸掛浸沒與電解液中，PVC透明板弧蓋旋轉(zhuǎn)至前方，蓋好導線連接處。準備工作完成后，在數(shù)控臺輸入相關(guān)工藝參數(shù)，處理過程中開啟攪拌裝置，同時開啟冷卻機組統(tǒng)。試驗結(jié)束后，取下試樣，放入等離子水中清洗，在空氣中自然干燥后放入試樣袋中編號，準備進行性能測試。
[0033]本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對實用新型構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新型的保護范圍的不應(yīng)當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【主權(quán)項】
1.微弧氧化反應(yīng)裝置，包括冷卻機組、電源連接線、電源、數(shù)控臺、冷卻水箱以及固定在冷卻水箱中的用于盛放電解液的不銹鋼電解槽，所述的不銹鋼電解槽連接電源的陰極;所述的冷卻水箱的上端設(shè)置有冷卻水出口，下端設(shè)置有冷卻水入口，所述的冷卻水出口、冷卻水入口分別與所述的冷卻機組連接，所述的數(shù)控臺用于控制冷卻機組的開合;其特征在于:還包括安全保護裝置； 所述的安全保護裝置包括由PVC透明板加工而成的桶槽以及由PVC透明板加工而成的保護弧罩，所述的桶槽的頂端一體成型有一 PVC透明板蓋，所述的桶槽上開設(shè)有鉆孔，所述的鉆孔與冷卻水箱四周的軸向螺栓連接;所述的冷卻水箱的上方設(shè)有橫架梁，所述的橫架梁上設(shè)置有導線，所述的導線的一端連接電源的陽極，另一端與浸沒在電解液中的金屬基體連接;所述的保護弧罩兩端的半圓圓心處與所述的橫架梁兩端的軸向螺栓連接，所述的保護弧罩繞可繞軸向螺栓前后旋轉(zhuǎn)。2.如權(quán)利要求1所述的微弧氧化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的PVC透明板蓋的厚度為5_15mm03.如權(quán)利要求2所述的微弧氧化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的桶槽四周以及底部均開設(shè)有若干圈半徑為5-10_的鉆孔，相鄰的鉆孔之間的間距為20_。4.如權(quán)利要求3所述的微弧氧化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的桶槽的外徑比不銹鋼電解槽的內(nèi)徑小3-5_，高度比不銹鋼電解槽的高度高30-50_。5.如權(quán)利要求4所述的微弧氧化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的不銹鋼電解槽內(nèi)的電解液的注入容積為40 % -60 %不銹鋼電解槽的容積。6.如權(quán)利要求5所述的微弧氧化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的不銹鋼電解槽中設(shè)有溫度傳感器及攪拌裝置。
【文檔編號】C25D11/02GK205710982SQ201620262468
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】熊纓, 胡強, 宋仁國
【申請人】浙江工業(yè)大學