一種線材連續(xù)電鍍設備及方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于電化學領域，涉及一種針對線材連續(xù)電鍍的設備。本發(fā)明還涉及利用該電鍍設備進行線材電鍍鐵的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鍍鐵技術(shù)的發(fā)展已有一百余年的歷史，主要應用在軸承、內(nèi)燃機氣缸、乳輥等修復以及制造電磁鐵、電話元件、變壓器鐵芯等方面，而其他應用領域很少涉及，如線材電鍍。所謂線材電鍍就是在Φ0.5mm的線材表面實施電鍍，要求鍍層連續(xù)均勻，并且韌性好。目前這種鍍層材質(zhì)一般為銅，主要應用在集束拉拔法生產(chǎn)金屬纖維領域，是影響產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)成本的關鍵環(huán)節(jié)。近年來，隨著金屬纖維生產(chǎn)行業(yè)競爭的加劇以及環(huán)保意識的增強，選擇價格更低廉更環(huán)保的鍍層已成為各廠家必須考慮的問題。而鐵鍍層因其價格低廉并且環(huán)境危害較小的特性，成為了大家著重考慮的對象。
[0003]目前國內(nèi)外金屬纖維生產(chǎn)廠家已經(jīng)開始開展線材連續(xù)電鍍鐵工藝的研宄，但還未見研制成功的報道。利用現(xiàn)有的靜鍍鐵工藝進行線材電鍍鐵時，存在著沒有合適的連續(xù)電鍍設備且鍍層韌性差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種線材連續(xù)電鍍設備，解決了現(xiàn)有技術(shù)進行線材電鍍鐵時，存在著沒有合適的連續(xù)電鍍設備且鍍層韌性差的問題。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種線材連續(xù)電鍍設備，包括預鍍裝置、主鍍裝置及收線裝置，主鍍裝置位于預鍍裝置和收線裝置的一側(cè)，收線裝置和預鍍裝置并列設置，預鍍裝置包括依線材運動的方向依次設置的放線架、活化槽、第一水洗槽、預鍍槽和第二水洗槽，主鍍裝置包括主鍍槽和設置在主鍍槽中的主鍍導線輥。
[0006]本發(fā)明的特點還在于，
[0007]預鍍槽中設置有兩個預鍍導線輥，預鍍導線輥的兩端設置有導電碳刷，在預鍍槽的底部設置有預鍍陽極板，預鍍陽極板與預鍍陽極板接線柱連接，預鍍陽極板接線柱位于預鍍槽兩側(cè)的頂部邊緣。
[0008]主鍍槽分為上下兩層，即上層主鍍槽和下層主鍍槽，主鍍導線輥位于下層主鍍槽中，上層主鍍槽的底部設置有主鍍陽極板，主鍍陽極板與主鍍陽極板接線柱連接，下層主鍍槽也類似的設置有主鍍陽極板，且也與主鍍陽極板接線柱連接。
[0009]上層主鍍槽的底部設置有放液閥。
[0010]上層主鍍槽中還設置有泄流槽，泄流槽中設置有泄流槽擋液板。
[0011]在泄流槽擋液板的高度低于兩導線輥上端平面0.5?1mm，在泄流槽擋液板上裝有分線棒。
[0012]收線裝置包括依次設置的堿洗槽、第三水洗槽、烘干箱和收線架。
[0013]本發(fā)明的另一目的是提供利用該線材連續(xù)電鍍設備進行線材電鍍的方法。
[0014]本發(fā)明的另一技術(shù)方案是，一種利用權(quán)利要求1所述的線材連續(xù)電鍍設備進行線材電鍍的方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施:
[0015]步驟1，配制FeCl2溶液，具體方法為:用鹽酸溶解還原鐵粉的方式制備FeCl 2溶液，其中還原鐵粉中的Fe含量要達到98%以上，要確保FeCl2溶液濃度達到800?850g/L ；
[0016]步驟2，配制電鍍液，具體方法為，往步驟I中配制的FeCl2溶液中加入H 3P03、MgCl2、MnCl2三種添加劑，并確保其濃度分別達到4?6g/L、4?6g/L、l?2g/L，然后用鹽酸調(diào)節(jié)溶液PH值，確保配制好的電鍍液的pH值達到0.5?I之間；
[0017]步驟3，配制活化液，并將活化液加入預鍍裝置的活化槽⑵中；
[0018]步驟4，準備線材，將繞有待鍍的線材的導線輪放置在放線架(I)上，然后將線材的自由端牽引著進入電鍍設備中并進行纏繞準備，然后再將線材引入主鍍裝置后再纏繞在收線架上；
[0019]步驟5，準備陽極板，用稀鹽酸洗去DT3純鐵板表面的氧化皮，然后把處理后的鐵板平鋪在位于預鍍槽與主鍍槽的底部的陽極上。
[0020]步驟6，開始電鍍，將電鍍設備打開，將電鍍液倒入預鍍槽(4)和主鍍槽(11)中，調(diào)整鍍液的溫度和不對稱交-直流電源的不對稱比β，并開始電鍍；
[0021]步驟7，打開用于控制收線裝置、預鍍導線輥(4-1)與主鍍導線輥(15)轉(zhuǎn)動的動力電機開關，則開始連續(xù)線材的電鍍，在進行電鍍時，調(diào)整線材行進速度為10?20m/min，測量電鍍絲絲徑，當絲徑達到原料絲絲徑的1.2?1.5倍時，完成線材的電鍍。
[0022]本發(fā)明的特點還在于，所述的步驟4中所述的纏繞準備的具體方法為:在預鍍裝置中，線材首先纏繞在活化槽的導線輥上，然后進入第一水洗槽后在纏繞在預鍍槽中的兩個預鍍導線輥上，隨后進入主鍍裝置，在主鍍裝置中，線材首先從主鍍槽的前端進入，纏繞在一個主鍍導線輥上，然后再纏繞在另一端的另一個主鍍導線輥上，最終線材的端頭仍舊回到主鍍槽的前端，然后再進入收線裝置。其中在纏繞的過程中，導線輥上方的線材位于上層主鍍槽中，導線輥下方的線材位于下層主鍍槽中；主鍍段導線軸上纏繞的線圈間距要保持在10?15mm，沒圈之間用玻璃棒隔開，總?cè)?shù)不少于80。
[0023]步驟6中的鍍液的溫度保持在40?50°C，預鍍裝置中的不對稱交_直流電源的不對稱比β為1.2?1.5，主鍍段的不對稱交-直流電源的不對稱比β為2?3。
[0024]本發(fā)明的有益效果是，本設備通過利用主鍍槽兩端的導線棍改變線材的方向，主鍍槽分上下兩層，預鍍與收線兩部分平行并列放置等設計，使得設備總長度僅20米左右，寬度1.5米，極大地縮小了占地面積。在利用本發(fā)明的方法對線材進行電鍍時，線材可以在主鍍槽中移動達80?100圈以上，極大地增加了線材在主鍍液中的移動距離，為鍍出合適厚度的鍍層提供了保障。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明線材連續(xù)電鍍設備整體結(jié)構(gòu)布局圖
[0026]圖2是本發(fā)明線材連續(xù)電鍍設備預鍍部分的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖3是本發(fā)明線材連續(xù)電鍍設備主鍍部分的結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖4是本發(fā)明線材連續(xù)電鍍設備主鍍部分俯視圖；
[0029]圖5是本發(fā)明線材連續(xù)電鍍設備主鍍部分分線架結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖6是本發(fā)明線材連續(xù)電鍍設備收線部分的結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖中，1.放線架，2.酸洗活化槽，3.第一水洗槽，4.預鍍槽，4-1.預鍍導線輥，5.預鍍陽極板，6.預鍍陽極板接線柱，7.導電碳刷，8.第二水洗槽，9.導電碳刷，10.放液閥，11.主鍍槽，11-1.上層主鍍槽，11-2.下層主鍍槽，12.主鍍陽極板，13.主鍍陽極板接線柱，14.泄流槽，15.主鍍導線輥，16.堿洗槽，17.第三水洗槽，18.烘干箱，19.收線架，20.玻璃棒，21.泄流槽檔液板。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0033]本發(fā)明一種線材連續(xù)電鍍設備，如圖1所示，包括預鍍裝置、主鍍裝置及收線裝置，主鍍裝置位于預鍍裝置和收線裝置的一側(cè)，收線裝置和預鍍裝置并列設置，
[0034]其中，預鍍裝置的結(jié)構(gòu)，如圖2所示，包括依線材運動的方向依次設置的放線架1、活化槽2、第一水洗槽3、預鍍槽4和第二水洗槽8，預鍍槽4中設置有兩個預鍍導線輥4-1，預鍍導線輥4-1的兩端設置有導電碳刷7，在預鍍槽4的底部設置有預鍍陽極板5，預鍍陽極板5與預鍍陽極板接線柱6連接，預鍍陽極板接線柱6位于預鍍槽兩側(cè)的頂部邊緣。
[0035]其中，如圖3所示，主鍍裝置包括主鍍槽11和設置在主鍍槽11中的主鍍導線輥15，主鍍槽11分為上下兩層，即上層主鍍槽11-1和下層主鍍槽11-2，主鍍導線輥15位于下層主鍍槽11-2中，上層主鍍槽11-1的底部設置有主鍍陽極板12，主鍍陽極板12與主鍍陽極板接線柱13連接，下層主鍍槽11-2也類似的設置有主鍍陽極板12與主鍍陽極板接線柱13連接，上層主鍍槽11-1的底部設置有放液閥10，當電鍍設備停用時，要通過放液閥10把槽中的電鍍液放入鍍槽下邊的儲液槽中，防止污染。
[0036]上層主鍍槽11-1中還設置有泄流槽14，當電鍍設備工作時，電鍍液要靠泵把電鍍液由儲液槽注入主鍍槽，而主鍍槽中溢出的液體又要經(jīng)由泄流槽14流入鍍槽下邊的儲液槽中，從而實現(xiàn)循環(huán)過程，泄流槽14的擋液板21高度要低于兩導線輥上端平面0.5?1mm，如圖6所示，在兩層擋板上裝有分線棒20。
[0037]收線裝置包括依次設置的堿洗槽16、第三水洗槽17、烘干箱18和收線架19。
[0038]本發(fā)明的工作過程為待鍍的線材放置在放線架I上，放線后，線材材先進入活化槽2進行活化，然后經(jīng)第一水洗槽3清洗后，進入預鍍槽進行預鍍，預鍍后經(jīng)過水洗槽8清洗后進入主鍍槽，再經(jīng)過80?100圈往復運動后，完成主鍍過程，然后進入堿洗槽16中和表面殘留的電鍍液，接著再經(jīng)第三水洗槽17清洗，最后進入烘干箱18進行烘干，烘干的電鍍線材經(jīng)收線架19后完成整個線材的電鍍過程。
[0039]本發(fā)明的預鍍裝置中的酸洗活化裝置與預鍍槽，其中分別采用了導向輥設計，線材可以在溶液中往復運動10?20圈，從而保證了活化與預鍍效果，為制備出結(jié)合力優(yōu)良的鍍層提供了保障。預鍍環(huán)節(jié)中，經(jīng)導電碳刷7聯(lián)通導向輥與電源，從而持續(xù)為陰極線材供電；電源正極接在預鍍陽極板接線柱6上，從而為陽極板持續(xù)供電。為保證鍍層質(zhì)量，這兩個環(huán)節(jié)中的溶液各自都經(jīng)過泵進行循環(huán)。
[0040]本使用新型主鍍部分結(jié)構(gòu)設計時，主鍍槽11分上下兩層，施鍍時，線材在分線棒作用下，均勻分布在兩導線輥上，然后在導線輥引導下，在