本實(shí)用新型涉及鋁合金表面氧化技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種鋁合金陽(yáng)極氧化裝置。
背景技術(shù):
目前,為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷,擴(kuò)大應(yīng)用范圍,延長(zhǎng)使用壽命,鋁合金表面氧化技術(shù)成為鋁合金使用中不可缺少的一環(huán),鋁合金表面氧化的技術(shù)一般采用陽(yáng)極氧化和化學(xué)氧化,陽(yáng)極氧化是在通高壓電的情況下進(jìn)行的,它是一種電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程;而化學(xué)氧化不需要通電,只需要在藥水里浸泡就行了,它是一種純化學(xué)反應(yīng),化學(xué)氧化過(guò)程相對(duì)陽(yáng)極氧化緩慢的多,因此目前一般鋁合金表面氧化技術(shù)采用陽(yáng)極氧化。如2013年04月17日中國(guó)專利申請(qǐng)公布號(hào)CN103046098A所公開(kāi)的一種鋁合金陽(yáng)極氧化裝置,包括槽體,設(shè)置在槽體上的鉛板,設(shè)置在槽體內(nèi)的電解液;該發(fā)明能夠快速電解,加快鋁合金表面的氧化速度,增加了企業(yè)的生產(chǎn)率。
但是本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述的鋁合金陽(yáng)極氧化裝置其溫度控制不夠智能化,不能?chē)?yán)格管控電解質(zhì)的溫度。有研究表明在鋁硫酸陽(yáng)極氧化工藝中,最佳的溫度控制在21℃左右,通常生產(chǎn)中使用的溫度范圍在13~26℃。硬質(zhì)的陽(yáng)極氧化溶液溫度必須低于15℃,若低于13℃氧化膜脆性增大,容易出現(xiàn)裂紋,當(dāng)溶液溫度太低時(shí),如0~3℃,雖然可以得到硬質(zhì)氧化膜,但氧化膜太脆,當(dāng)鋁件受力彎曲時(shí),氧化膜易出現(xiàn)裂開(kāi)現(xiàn)象,氧化膜的亮度降低且變成灰黑色;高于26℃時(shí),氧化膜層質(zhì)量明顯降低,氧化膜易疏松掉粉末,膜層為26~30℃時(shí),得到的氧化膜是柔軟的,吸附能力好,但耐磨性相當(dāng)差;當(dāng)溫度再高時(shí),氧化膜不均勻甚至不連續(xù),因而失去使用價(jià)值。綜上可知在以硫酸作為電解質(zhì)制備鋁合金表層氧化膜時(shí),硫酸電解液的溫度控制在13~26℃為最佳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,針對(duì)上述的問(wèn)題,本實(shí)用新型提出一種鋁合金陽(yáng)極氧化裝置,解決了現(xiàn)有的鋁合金陽(yáng)極氧化裝置對(duì)溫度控制不夠智能化的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:一種鋁合金陽(yáng)極氧化裝置,包括槽體、PLC、溫度傳感器、第一繼電器、第二繼電器和直流電源,所述槽體包括槽體外壁、槽體內(nèi)壁以及槽體外壁和槽體內(nèi)壁之間的中空內(nèi)膽,所述槽體內(nèi)壁設(shè)有鉛板,所述溫度傳感器設(shè)于槽體內(nèi)壁底部,所述槽體外壁左側(cè)上部分別連接有熱水進(jìn)水管和冷水進(jìn)水管,所述槽體外壁右側(cè)上部連接有出水管,所述熱水進(jìn)水管上設(shè)有第一電磁閥,所述冷水進(jìn)水管上設(shè)有第二電磁閥,所述出水管上設(shè)有第三電磁閥,所述直流電源陽(yáng)極通過(guò)第一繼電器電連接待氧化鋁合金部件,所述直流電源陰極通過(guò)第二繼電器電連接鉛板,所述溫度傳感器、第一繼電器、第二繼電器、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥分別與PLC電連接。
進(jìn)一步的,所述鉛板形狀為“U”形,且鉛板與槽體內(nèi)壁之間留有空隙。
進(jìn)一步的,所述熱水進(jìn)水管設(shè)置的高度與出水管設(shè)置的高度等高。
進(jìn)一步的,所述槽體內(nèi)壁的上部設(shè)置有液面檢測(cè)傳感器,所述液面檢測(cè)傳感器與PLC電連接。
更進(jìn)一步的,還包括警報(bào)器,所述警報(bào)器與PLC電連接。
通過(guò)采用前述技術(shù)方案,本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型鋁合金陽(yáng)極氧化裝置,通過(guò)PLC智能控制電解質(zhì)的溫度,在槽體內(nèi)設(shè)置中空內(nèi)膽,槽體外壁上連接熱水進(jìn)水管、冷水進(jìn)水管和出水管,槽體內(nèi)壁的底部設(shè)置溫度傳感器,在進(jìn)行鋁合金陽(yáng)極氧化工作前,通過(guò)PLC控制第一電磁閥和第三電磁閥打開(kāi),熱水進(jìn)水管向中空內(nèi)膽內(nèi)加熱水對(duì)電解液預(yù)熱,同時(shí)溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)電解液的溫度,當(dāng)電解液溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)停止加熱水,在鋁合金陽(yáng)極氧化工作過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生熱量使電解液溫度升高,當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)溫度超過(guò)預(yù)定值時(shí),PLC控制第二電磁閥和第三電磁閥打開(kāi),冷水進(jìn)水管向中空內(nèi)膽內(nèi)加冷水對(duì)電解液降溫,使電解液的溫度保持在預(yù)定值;進(jìn)一步的,所述鉛板形狀為“U”形,可增加電流面積,加快電解速度,提高生產(chǎn)效率;進(jìn)一步的,鉛板和槽體內(nèi)壁之間留有空隙,避免因鉛板和槽體內(nèi)壁直接接觸導(dǎo)致槽體內(nèi)壁受電熱腐蝕;進(jìn)一步的,槽體內(nèi)壁的上部設(shè)置有液面檢測(cè)傳感器,避免因失誤導(dǎo)致硫酸添加過(guò)多帶來(lái)人身傷害;進(jìn)一步的,當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)電解液溫度過(guò)高或液面檢測(cè)傳感器檢測(cè)液面過(guò)高時(shí),PLC控制警報(bào)器發(fā)出警報(bào)聲,警示工作人員,達(dá)到預(yù)防危險(xiǎn)事故發(fā)生的作用。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
參考圖1,本實(shí)施例提供一種鋁合金陽(yáng)極氧化裝置,采用硫酸作為電解液,硫酸的濃度為160g/L,包括槽體1、鉛板2、PLC3、直流電源4、熱水進(jìn)水管5、冷水進(jìn)水管6、出水管7、電磁閥8、電磁閥9、電磁閥10、繼電器11、繼電器12、待氧化鋁合金部件13、液面檢測(cè)傳感器14、溫度檢測(cè)傳感器15和警報(bào)器16,所述槽體1包括槽體內(nèi)壁111、槽體外壁112以及槽體內(nèi)壁111和槽體外壁112之間的中空內(nèi)膽113。所述鉛板2設(shè)置于槽體內(nèi)壁111上,鉛板2的形狀為“U”形,可增加電流面積,加快電解速度,提高生產(chǎn)效率,并且鉛板2與槽體內(nèi)壁111間留有間隙,避免因鉛板2和槽體內(nèi)壁111直接接觸導(dǎo)致槽體內(nèi)壁111受電熱腐蝕。所述液面檢測(cè)傳感器14設(shè)置于槽體內(nèi)壁111的側(cè)壁上,工作人員可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整液面檢測(cè)傳感器14設(shè)置于槽體內(nèi)壁111上的高度,所述溫度傳感器15設(shè)置于槽體內(nèi)壁111的底部。
所述熱水進(jìn)水管5和冷水進(jìn)水管6設(shè)置于槽體外壁112的左側(cè)上部,且熱水進(jìn)水管5位于冷水進(jìn)水管6上方,所述出水管7設(shè)置于槽體外壁112的右側(cè)上部,所述熱水進(jìn)水管5設(shè)置的高度與出水管7設(shè)置的高度等高。所述電磁閥8設(shè)置于熱水進(jìn)水管5上,控制熱水進(jìn)水管5通熱水或停熱水;所述電磁閥9設(shè)置于冷水進(jìn)水管6上,控制冷水進(jìn)水管6通冷水或停冷水;所述電磁閥10設(shè)置于出水管7上,控制出水管7排出水。
所述直流電源4陽(yáng)極通過(guò)繼電器11電連接待氧化鋁合金部件13,所述直流電源4陰極通過(guò)繼電器12電連接鉛板2。所述電磁閥8、電磁閥9、電磁閥10、繼電器11、繼電器12、液面檢測(cè)傳感器14、溫度檢測(cè)傳感器15和警報(bào)器16分別與PLC3電連接。
工作原理:PLC3設(shè)定電解液的溫度值為13~26℃,在進(jìn)行鋁合金陽(yáng)極氧化工作前,溫度傳感器15檢測(cè)電解液溫度,當(dāng)檢測(cè)電解液溫度小于13℃,通過(guò)PLC3控制電磁閥8和電磁閥10打開(kāi),熱水進(jìn)水管5向中空內(nèi)膽內(nèi)113加熱水對(duì)電解液預(yù)熱,同時(shí)溫度傳感器15實(shí)時(shí)檢測(cè)電解液的溫度,當(dāng)電解液溫度達(dá)到13℃時(shí)停止加熱水,此時(shí)PLC3控制繼電器11、繼電器12通電工作。在鋁合金陽(yáng)極氧化工作過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生熱量使電解液溫度升高,當(dāng)溫度傳感器15檢測(cè)溫度超過(guò)26℃,PLC3控制電磁閥9和電磁閥10打開(kāi),冷水進(jìn)水管6向中空內(nèi)膽內(nèi)113加冷水對(duì)電解液降溫,使電解液的溫度保持在13~26℃。
反之,在進(jìn)行鋁合金陽(yáng)極氧化工作前,溫度傳感器15檢測(cè)電解液溫度,當(dāng)檢測(cè)電解液溫度高于26℃,通過(guò)PLC3控制電磁閥9和電磁閥10打開(kāi),冷水進(jìn)水管6向中空內(nèi)膽內(nèi)113加冷水對(duì)電解液降溫,同時(shí)溫度傳感器15實(shí)時(shí)檢測(cè)電解液的溫度,當(dāng)電解液溫度達(dá)到13℃時(shí)停止對(duì)電解液降溫,此時(shí)PLC3控制繼電器11、繼電器12通電工作,在鋁合金陽(yáng)極氧化工作過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生熱量使電解液溫度升高,當(dāng)溫度傳感器15檢測(cè)溫度超過(guò)26℃,PLC3控制電磁閥9和電磁閥10打開(kāi),冷水進(jìn)水管6向中空內(nèi)膽內(nèi)113加冷水對(duì)電解液降溫,使電解液的溫度保持在13~26℃。
工作人員在槽體1內(nèi)加入電解液時(shí),當(dāng)液面檢測(cè)傳感器14檢測(cè)電解液高度高于液面檢測(cè)傳感器14設(shè)置的高度時(shí),PLC3控制警報(bào)器16發(fā)出警報(bào)聲,警示工作人員避免加入電解液過(guò)量,達(dá)到預(yù)防人身傷害的效果。當(dāng)溫度傳感器15檢測(cè)電解液溫度高于30℃時(shí),PLC3控制警報(bào)器16發(fā)出警報(bào)聲,通知工作人員對(duì)電解液進(jìn)行降溫。
盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型,但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi),在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化,均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。