专利名称：一种平面电刷镀装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属表面工程及机械设计领域，具体地说是一种用于金属平面电刷镀的 电刷镀装置。该装置适用于在金属表面刷镀均匀的单金属和合金镀层，也可用于制备含有硬 质或软质纳米颗粒的纳米复合镀层。
技术背景电刷镀技术是表面维修技术中的一种，在我国的推广应用已涉及到航天、航空、铁路、 交通、冶金、煤炭、水力、电力、石油、化工和国防等各个领域，已解决了许多国家重点工 程、重要设备和精密机械的维修问题，取得了显著的效益。该技术具有设备简单、操作灵活、 刷镀电流密度大、镀液种类多且性能稳定、修复时间短和经济效益高等优点。电刷镀技术的 应用范围为恢复磨损零件的尺寸精度和几何形状精度，填补零件表面的划伤、沟槽和压坑， 提高零件表面的耐磨性、导电性、耐高温性和防腐性，改善零件表面的焊接性，减少零件表 面的磨擦因数，补救加工中出现的超差件，精饰零件表面等。在普通合金电刷镀和纳米复合电刷镀技术中，镀层质量的优劣主要受到镀液成分、电刷 镀电压、镀笔与试样的相对运动方式和速度、镀笔与试样的压力和镀液的循环流动速度等工 艺参数的影响。现有技术中，刷镀笔和试样的运动方式只有一个方向，为直线式往复运动， 而在其垂直方向上没有相对运动，导致镀层组织结构和性能不均匀，镀层质量差，在研究镀 层结构和性能时试样的取样也不方便。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种在刷镀笔与刷镀样品台的平面内横向、纵向都可相对运 动的、速度可调的平面电刷镀装置，该装置可以对刷镀笔的运动方式、刷镀速度、电刷镀笔 与待镀平面的压力和镀液的循环流动速度等工艺参数进行控制和表征，以制备具有优异性能 的电刷镀镀层材料。本实用新型是这样构成的包括机体，其特征在于，所述的机体上设有用以驱动刷镀笔 样品台纵向进给的传动机构和设于样品台上用以带动刷镀笔横向往复运动的刷镀笔传动机 构，所述的刷镀笔样品台上设有刷镀液收集槽，所述的刷镀液收集槽与刷镀笔之间设有用以 实现刷镀液循环使用的刷镀液回流机构。上述的样品台传动机构具有设于机体上的样品台运动导轨、与样品台联成一体的运动滑 块、用于驱动运动滑块的凸轮及用以带动凸轮的调速电机。上述的刷镀笔传动机构包括横设于机体上方的丝杆、用以驱动丝杆的步进电机及经定位
架垂直联接于丝杆下方的刷镀笔，所述的定位架设有可与丝杆配合工作的内螺纹孔，并可在
机体上方支架横向导轨的约束下带动刷镀笔进行横向往复运动。
上述的定位架上设有用以调节刷镀笔安装高度的刷镀笔高低调节机构。 上述的刷镀液回流机构具有耐腐蚀供液泵及输液管，所述的回流供液泵的进口经设有流
量控制阀的输液管与机体上刷镀液收集槽槽底连接，回流供液泵的出口经输液管向刷镀笔供液。
上述的回流供液泵的出口经输液管及高位电刷镀液储槽向刷镀笔供液。 与现有技术相比，本实用新型的优点是
(1) 刷镀笔横向往复运动和刷镀样品台纵向往复运动相配合，使得刷镀笔与被镀面的各 点接触的时间大致相等，从而保证镀层的组织结构和厚度均匀；
(2) 可对刷镀笔的运动方式、刷镀速度、刷镀笔与待镀平面的压力和镀液的循环流动速 度等工艺参数可以进行控制和表征；
(3) 可实现将电刷镀笔与待镀平面浸没在镀液中，进行浸液刷镀，从而使得镀液浪费少， 提高了电流效率，有助于阴极表面的去氢何除污。
同时，本实用新型具有结构简单，操作方便的优点。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的电刷镀样品台纵向往复运动的结构示意图。 图3是本实用新型的实施例2的刷镀液回流结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作一详细说明。
参见图1和图2，其中，l为偏心轮传动调速电机；2为工作台面；3为耐腐蚀供液泵；4 为流量控制阀；5为电刷镀样品台纵向运动导轨；6为电刷镀液收集槽；7为输液管；8为电 刷镀样品台；9为丝杆；10为轴承；11为丝杆联轴器；12为丝杆传动步进电机；13为刷镀 电源；14为刷镀笔高低调节装置；15为刷镀笔；16为电刷镀样品台纵向运动滑块；17为滚 珠；18为滑块运动挡板；19为弹簧；20为弹簧固定挡板；21为偏心轮传动轴；22为偏心轮。
本实用新型装置由三个部分构成，即丝杆传动刷镀笔横向运动机构、偏心轮传动刷镀样 品台纵向运动机构和电刷镀液回流机构。其中，丝杆传动刷镀笔横向运动机构由丝杆传动步
进电机(12)通过丝杆联轴器(11)与丝杆(9)连接，丝杆(9)由两个轴承(10)支撑， 由数显正反转自动控制器控制丝杆传动步进电机(12)的正反转，从而带动丝杆(9)正反转， 丝杆(9)通过刷镀笔高低调节装置(14)与刷镀笔(15)连接，实现刷镀笔(15)的横向往
复运动，并通过调节丝杆传动步进电机(12)的转动速度来控制刷镀笔(15)横向运动速度。 刷镀笔(15)与待镀平面的压力通过刷镀笔高低调节装置(16)上的紧固螺母进行控制。偏 心轮传动样品台纵向运动机构由偏心轮传动调速电机(1)通过偏心轮传动轴(21)带动偏心 轮(22)转动，偏心轮(22)与电刷镀样品台纵向运动滑块(16)接触并与弹簧(19)相互 作用，从而实现电刷镀样品台(8)沿其纵向运动导轨(5)的纵向往复运动。通过调节偏心 轮传动调速电机(1)的转速来调节电刷镀样品台(8)的纵向运动速度。滚珠(17)的作用 是减小刷镀样品台纵向运动滑块(16)与电刷镀样品台纵向运动导轨(5)的摩擦阻力。刷镀 笔(15)横向运动与电刷镀样品台(8)纵向运动的配合，使得刷镀笔(15)在待镀材料表面 上沿类似于圆周式轨迹的波浪形曲线轨迹运动，因此，刷镀笔(15)与被镀面的各点接触的 时间大致相等，从而保证镀层的组织结构和厚度均匀。电刷镀液回流机构包括流量控制法(4) 及耐腐蚀供液泵(3)，它们之间用输液管(7)相连。耐腐蚀供液泵(3)实现了镀液的回流 和循环，流量控制阀(4)可以控制镀液的循环速度。关闭流量控制法(4)，镀液通过电刷镀 液收集槽(6)收集，还可以实现将电刷镀笔(16)与待镀平面浸没在镀液中，进行浸液刷镀。
权利要求1.一种平面电刷镀装置，包括机体，其特征在于，所述的机体上设有用以驱动刷镀笔样品台纵向往复运动的样品台传动机构和设于样品台上用以带动刷镀笔横向运动的刷镀笔传动机构，所述的刷镀笔样品台上设有刷镀液收集槽，所述的刷镀液收集槽与刷镀笔之间设有用以实现刷镀液循环使用的刷镀液回流机构。
2. 根据权利要求1所述的平面电刷镀装置，其特征在于，所述的样品台传动机构具有设 于机体上的样品台运动导轨、与样品台联成一体的运动滑块、用于驱动运动滑块的凸轮及 用以带动凸轮的调速电机。
3. 根据权利要求1所述的平面电刷镀装置，其特征在于，所述的刷镀笔传动机构包括横 设于机体上方的丝杆、用以驱动丝杆的步进电机及经定位架垂直联接于丝杆下方的刷镀 笔，所述的定位架设有可与丝杆配合工作的内螺纹孔，并可在机体上方支架横向导轨的约 束下带动刷镀笔进行横向往复运动。
4. 根据权利要求3所述的平面电刷镀装置，其特征在于，所述的定位架上设有用以调节 刷镀笔安装高度的刷镀笔高低调节机构。
5. 根据权利要求l、 2、 3或4所述的平面电刷镀装置，其特征在于，所述的刷镀液回流 机构具有耐腐蚀供液泵及输液管，所述的回流供液泵的进口经设有流量控制阀的输液管与机体上刷镀液收集槽槽底连接，回流供液泵的出口经输液管向刷镀笔供液。
6. 根据权利要求5所述的平面电刷镀装置，其特征在于，所述的回流供液泵的出口经输 液管及高位电刷镀液储槽向刷镀笔供液。
专利摘要本实用新型涉及一种镀笔与试样相对运动可调节的平面电刷镀装置，包括机体，其特征在于，所述的机体上设有用以驱动刷镀笔样品台纵向进给的传动机构和设于样品台上用以带动刷镀笔横向往复运动的刷镀笔传动机构，所述的刷镀笔样品台上设有刷镀液收集槽，所述的刷镀液收集槽与刷镀笔之间设有用以实现刷镀液循环使用的刷镀液回流机构。该实用新型可以对刷镀过程中的工艺参数进行表征，刷镀笔横向运动和样品台纵向运动相配合，能够保证镀层的组织结构和厚度均匀，并且可以进行浸液刷镀，提高电流效率，同时该实用新型还具有结构简单，操作方便的优点，有较大的推广应用价值。
文档编号C25D5/00GK201024218SQ20072000621
公开日2008年2月20日 申请日期2007年1月29日 优先权日2007年1月29日
发明者戴品强 申请人:福州大学