一種電鍍用陽極銅球的制造裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電鍍用陽極銅球的制造裝置和方法。方法包括合金熔化、保溫、滴鑄成型、取出、清洗、烘干等步驟。該方法所用的設(shè)施：它由保溫澆包系統(tǒng)、滴流系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)三部分組成，并依次從上往下布置，且滴流系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)連接并與外界密封。本發(fā)明的制造裝置和方法生產(chǎn)效率高、設(shè)備簡單、操作方便、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)質(zhì)、成本低廉。
【專利說明】一種電鍍用陽極銅球的制造裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種電鍍用陽極銅球的制造裝置和方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]在印刷電路、五金、裝飾等領(lǐng)域，很多零件需要電鍍銅，因此銅是電鍍行業(yè)普遍采用的一種陽極產(chǎn)品，由于電鍍線對生產(chǎn)連續(xù)性和添料精密性的需要，往往要將銅陽極制成球形，陽極銅球就是應(yīng)用于電鍍銅的銅陽極產(chǎn)品。為了達到電鍍銅的其它作用，還往往在純銅的基礎(chǔ)上添加合金元素制成合金銅球，如為防止銅在電解槽中過早溶解，則制成磷銅合金球。根據(jù)其使用特點，陽極銅球?qū)辖鸪煞钟休^高要求，對外形圓度的要求較高。
[0003]現(xiàn)行陽極銅球的生產(chǎn)方法主要有兩種，一種為專利文獻I和專利文獻2所示的冷鐓法，一種專利文獻3所示的斜軋法。
[0004][專利文獻I]中國專利公開CN1840261號公報
[0005][專利文獻2]中國專利公開CN102615482A號公報
[0006][專利文獻3]中國專利公開CN101045254號公報
[0007]冷鐓法是首先將銅或銅合金連續(xù)鑄造成一定直徑的圓桿，然后經(jīng)逐個切斷后進行模鍛成型，最后經(jīng)挑選、清洗、烘干。由于是模鍛，因此產(chǎn)品存在因上下半球模合模鍛造時形成的較大腰線，產(chǎn)品圓度差；模鍛時還必須加入潤滑乳液，給后期清洗帶來很大難度；模鍛還對圓銅桿的要求很高，當(dāng)鑄造質(zhì)量較差時很容易將銅球鐓裂。此外，其生產(chǎn)效率很低，模具易磨損報廢，設(shè)備維護頻率大、成本高，生產(chǎn)噪聲極大，材料的利用率較低，產(chǎn)品的成品率也較低。
[0008]斜軋法是兩個帶螺旋孔型模具的軋輥相互交叉配置，以相同方向旋轉(zhuǎn)，帶動圓形軋件反向旋轉(zhuǎn)并前進，軋件在螺旋軋型作用下被壓縮延伸，最終軋制成所需的回轉(zhuǎn)體零件。斜軋法生產(chǎn)陽極銅球也首先需要將銅或銅合金連續(xù)鑄造成一定直徑的圓桿，再切斷成數(shù)米長的短桿，清洗后放入斜軋機中進行斜軋，最后挑選、清洗、烘干。相對冷鐓法，斜軋法的生產(chǎn)效率較高，生產(chǎn)噪聲小，材料利用率提高，但其軋輥制造復(fù)雜、通用性差、生產(chǎn)工藝調(diào)整性差，甚至設(shè)備安裝調(diào)整都需要耗費較長工時，軋輥的維護成本較高。此外，其生產(chǎn)過程包含熔、鑄、切、洗、軋、選、洗、烘干等多個步驟，流程較長。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電鍍用陽極銅球的制造裝置和方法。
[0010]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0011]一種電鍍用陽極銅球的制造方法，它包括以下步驟:
[0012](I)熔化:將銅或銅合金熔化并精煉至成分合格，熔化溫度為1083?1300°C之間；
[0013](2)保溫:將成分合格的上述銅或銅合金熔體保溫至1100?1280°C之間；[0014](3)滴鑄成型:將上述保溫好的銅或銅合金熔體轉(zhuǎn)移至預(yù)熱好的滴鑄成型裝置上進行滴鑄成型，通過該成型裝置上的孔型、震蕩頻率等參數(shù)的合理控制，成型出不同規(guī)格的銅球；
[0015](4)取出、清洗、烘干。
[0016]一種電鍍用陽極銅球的制造裝置，它由保溫澆包系統(tǒng)、滴流系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)三部分組成，并依次從上往下布置，且滴流系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)連接并與外界密封；其中，
[0017]保溫澆包系統(tǒng)由保溫澆包、塞棒、澆嘴組成，滴流系統(tǒng)由鑄造腔、鑄造包、震蕩器、滴流孔組成，冷卻系統(tǒng)由冷卻槽和冷卻液組成；
[0018]滴鑄系統(tǒng)的鑄造包和滴流孔裝在震蕩器上可發(fā)生規(guī)律性震蕩，其中的滴流孔由與銅不發(fā)生潤濕的無機材料制成；
[0019]冷卻系統(tǒng)中充有惰性保護氣體。
[0020]進一步地，所述的震蕩器震蕩頻率為0.5 — 5KHZ,振幅為5 — 100 μ m,根據(jù)不同規(guī)
格的產(chǎn)品選取。
[0021]進一步地，所述的滴流孔為圓形孔，孔徑為1 一 20mm，依據(jù)不同產(chǎn)品規(guī)格來選取，產(chǎn)品規(guī)格越大，則孔徑越大，一個滴鑄系統(tǒng)可以有一個滴流孔，也可以有多個滴流孔。
[0022]進一步地，所述滴流孔與冷卻液液面的距離為50 - 200mm，冷卻液的深度大于300mmo
[0023]進一步地，所述的冷卻系統(tǒng)中的惰性保護氣體為氮氣、氬氣或其它惰性氣體，保持氣壓大于標(biāo)準大氣壓。
[0024]進一步地，所述的冷卻系統(tǒng)中可布置收料系統(tǒng)。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明涉及的陽極銅球技術(shù)生產(chǎn)流程極短，成型工序只需一道，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低；利用本發(fā)明生產(chǎn)的陽極銅球圓度高、成分均勻，且生產(chǎn)過程不接觸油污故表面清潔；利用本發(fā)明生產(chǎn)陽級銅球的裝備簡易而有效，投入成本低，維護方便；利用本發(fā)明可同時生產(chǎn)兩種或多種規(guī)格的陽極銅球，是現(xiàn)有方法無法實現(xiàn)的。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0026]圖1是本發(fā)明方法流程圖。
[0027]圖2該發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】:
[0028]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述:
[0029]圖1是本發(fā)明方法流程圖。
[0030]一種電鍍用陽極銅球的制造方法，它包括以下步驟:
[0031](1)熔化:將銅或銅合金熔化并精煉至成分合格，熔化溫度為1083?1300°C之間；
[0032](2)保溫:將成分合格的上述銅或銅合金熔體保溫至1100?1280°C之間；
[0033](3)滴鑄成型:將上述保溫好的銅或銅合金熔體轉(zhuǎn)移至預(yù)熱好的滴鑄成型裝置上進行滴鑄成型，通過該成型裝置上的孔型、震蕩頻率等參數(shù)的合理控制，成型出不同規(guī)格的銅球；
[0034](4)取出、清洗、烘干。
[0035]圖2該發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)圖。一種電鍍用陽極銅球的制造裝置，它由保溫澆包系統(tǒng)、滴流系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)三部分組成，并依次從上往下布置，且滴流系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)連接并與外界密封；其中，
[0036]保溫澆包系統(tǒng)由保溫澆包、塞棒、澆嘴組成，滴流系統(tǒng)由鑄造腔、鑄造包、震蕩器、滴流孔組成，冷卻系統(tǒng)由冷卻槽和冷卻液組成；
[0037]滴鑄系統(tǒng)的鑄造包和滴流孔裝在震蕩器上可發(fā)生規(guī)律性震蕩，其中的滴流孔由與銅不發(fā)生潤濕的無機材料制成；
[0038]冷卻系統(tǒng)中充有惰性保護氣體。
[0039]進一步地,所述的震蕩器震蕩頻率為0.5 — 5KHZ,振幅為5 — 100 μ m,根據(jù)不同規(guī)
格的產(chǎn)品選取。
[0040]進一步地，所述的滴流孔為圓形孔，孔徑為I 一 20mm，依據(jù)不同產(chǎn)品規(guī)格來選取，產(chǎn)品規(guī)格越大，則孔徑越大，一個滴鑄系統(tǒng)可以有一個滴流孔，也可以有多個滴流孔。
[0041]進一步地，所述滴流孔與冷卻液液面的距離為50 - 200mm，冷卻液的深度大于300mmo
[0042]進一步地，所述的冷卻系統(tǒng)中的惰性保護氣體為氮氣、氬氣或其它惰性氣體，保持氣壓大于標(biāo)準大氣壓。
[0043]進一步地，所述的冷卻系統(tǒng)中可布置收料系統(tǒng)。
[0044]實施例一:
[0045]如圖1所示，本發(fā)明的裝置包括由保溫澆包1、塞棒2、澆嘴3組成的保溫澆包系統(tǒng)、由鑄造腔4、鑄造包5、滴流孔6、震蕩器7構(gòu)成的滴鑄系統(tǒng)以及由冷卻槽8、液體石蠟9組成的冷卻系統(tǒng)。所述的塞棒2可控制澆嘴3的流量，并可完全將澆嘴密封；在鑄造腔4內(nèi)，滴流孔6安裝在鑄造包底部，并一起放置在震蕩器7上；鑄造腔4安裝固定在冷卻槽8上方，冷卻槽8內(nèi)盛有一定高度的液體石蠟9，剩余空間則通過氣嘴10灌入惰性氣體保護。當(dāng)生產(chǎn)規(guī)格為Φ 10.5mm的磷銅合金球時，將滴流孔6尺寸設(shè)計為Φ 3.45mm,滴流孔的數(shù)量為10個；將鑄造包5和滴流孔6預(yù)熱至700?900°C ;開啟震蕩器7，并控制頻率和振幅分別為3000HZ和20 μ m ;將液體石蠟9的溫度加熱至60°C，液體石蠟9的液位深度為2米，其液面距滴流孔6的距離為IOOmm ;從氣嘴10通入氮氣，并保持氮氣壓力為0.1lMPa0將磷含量為0.1%的磷銅合金在500公斤工頻感應(yīng)爐中熔化后移入澆包I中，保溫至1150°C，通過塞棒2控制澆嘴3的流速使合金流入鑄造包5中并保持鑄造包5內(nèi)的銅液液位高度為30?50_，銅液11在震蕩器7的作用下通過滴流孔6流入液體石蠟9中，在冷卻槽和冷卻液中，銅液將發(fā)生規(guī)律性斷流、球化和凝固，最終形成尺寸為Φ 10.5mm的磷銅合金球12。磷銅合金球取出后進行清洗和烘干。經(jīng)檢測該磷銅合金球圓度高，成分十分均勻，生產(chǎn)效率超過1000個/分鐘。
[0046]實施例二:
[0047]本實施例與實例I的不同之處在于，當(dāng)生產(chǎn)規(guī)格為Φ21πιπι的磷銅合金球時，上述裝置的滴流孔6尺寸設(shè)計為Φ 8mm，數(shù)量為2個，控制震蕩器7的頻率和振幅分別為3500HZ和50 μ m，液體石蠟9的液面距滴流孔距離為150mm，鑄造包5內(nèi)銅液的液位高度控制為80?100mm。當(dāng)其它工藝和步驟與實施例1相同時，生產(chǎn)出了 Φ21mm的磷銅合金標(biāo)準圓球。經(jīng)檢測，其產(chǎn)品圓度高，成分均勻，生產(chǎn)效率超過200個/分鐘。
[0048]實施例三:
[0049]本實施例與實例1的不同之處在于，當(dāng)同時生產(chǎn)規(guī)格為Φ21ι?πι和Φ 16mm的兩種磷銅合金球時，上述裝置的滴流孔6尺寸設(shè)計為Φ8_和Φ6.5_，數(shù)量各為1個，控制震蕩器7的頻率和振幅分別為3300ΗΖ和45 μ m,液體石蠟9的液面距滴流孔距離為140mm，鑄造包5內(nèi)銅液的液位高度控制為80?100mm。當(dāng)其它工藝和步驟與實施例1相同時，同時生產(chǎn)出了 Φ21mm和Φ 16mm的兩種磷銅合金標(biāo)準圓球。經(jīng)檢測,兩種銅球產(chǎn)品圓度高,成分均勻，兩種規(guī)格銅球產(chǎn)品的生產(chǎn)效率均超過100個/分鐘。
[0050]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照具體實施例對本發(fā)明作了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電鍍用陽極銅球的制造方法，其特征在于，它包括以下步驟:(1)熔化:將銅或銅合金熔化并精煉至成分合格，熔化溫度為1083?1300°C之間；(2)保溫:將成分合格的上述銅或銅合金熔體保溫至1100?1280°C之間；(3)滴鑄成型:將上述保溫好的銅或銅合金熔體轉(zhuǎn)移至預(yù)熱好的滴鑄成型裝置上進行滴鑄成型，通過該成型裝置上的孔型、震蕩頻率等參數(shù)的合理控制，成型出不同規(guī)格的銅球；(4)取出、清洗、烘干。
2.一種實施權(quán)利要求1所述方法的一種電鍍用陽極銅球的制造裝置，其特征在于，它由保溫澆包系統(tǒng)、滴流系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)三部分組成，并依次從上往下布置，且滴流系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)連接并與外界密封；其中，保溫澆包系統(tǒng)由保溫澆包、塞棒、澆嘴組成，滴流系統(tǒng)由鑄造腔、鑄造包、震蕩器、滴流孔組成，冷卻系統(tǒng)由冷卻槽和冷卻液組成；滴鑄系統(tǒng)的鑄造包和滴流孔裝在震蕩器上可發(fā)生規(guī)律性震蕩，其中的滴流孔由與銅不發(fā)生潤濕的無機材料制成；冷卻系統(tǒng)中充有惰性保護氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電鍍用陽極銅球的制造裝置，其特征在于，所述的震蕩器震蕩頻率為0.5 - 5KHZ，振幅為5 - 100 μ m，根據(jù)不同規(guī)格的產(chǎn)品選取。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電鍍用陽極銅球的制造裝置，其特征在于，所述的滴流孔為圓形孔，孔徑為1 一 20mm，依據(jù)不同產(chǎn)品規(guī)格來選取，產(chǎn)品規(guī)格越大，則孔徑越大，一個滴鑄系統(tǒng)可以有一個滴流孔，也可以有多個滴流孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電鍍用陽極銅球的制造裝置，其特征在于，所述滴流孔與冷卻液液面的距離為50 - 200mm，冷卻液的深度大于300mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電鍍用陽極銅球的制造裝置，其特征在于，所述的冷卻系統(tǒng)中的惰性保護氣體為氮氣、氬氣或其它惰性氣體，保持氣壓大于標(biāo)準大氣壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電鍍用陽極銅球的制造裝置，其特征在于，所述的冷卻系統(tǒng)中可布置收料系統(tǒng)。
【文檔編號】B22F9/08GK103691963SQ201310723060
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】李明茂 申請人:江西理工大學(xué)