一種電鍍用陽極銅球的制造裝置和方法
【專利摘要】本發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。該方法所用的設施：它由保溫澆包系統、滴流系統以及冷卻系統三部分組成，并依次從上往下布置，且滴流系統與冷卻系統連接并與外界密封。本發明的制造裝置和方法生產效率高、設備簡單、操作方便、產品質量優質、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
【技術領域】:
[0001]本發明涉及一種電鍍用陽極銅球的制造裝置和方法。
【背景技術】:
[0002]在印刷電路、五金、裝飾等領域，很多零件需要電鍍銅，因此銅是電鍍行業普遍采用的一種陽極產品，由于電鍍線對生產連續性和添料精密性的需要，往往要將銅陽極制成球形，陽極銅球就是應用于電鍍銅的銅陽極產品。為了達到電鍍銅的其它作用，還往往在純銅的基礎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。根據其使用特點，陽極銅球對合金成分有較高要求，對外形圓度的要求較高。
[0003]現行陽極銅球的生產方法主要有兩種，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鑄造成一定直徑的圓桿，然后經逐個切斷后進行模鍛成型，最后經挑選、清洗、烘干。由于是模鍛，因此產品存在因上下半球模合模鍛造時形成的較大腰線，產品圓度差；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，當鑄造質量較差時很容易將銅球鐓裂。此外，其生產效率很低，模具易磨損報廢，設備維護頻率大、成本高，生產噪聲極大，材料的利用率較低，產品的成品率也較低。
[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，帶動圓形軋件反向旋轉并前進，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體零件。斜軋法生產陽極銅球也首先需要將銅或銅合金連續鑄造成一定直徑的圓桿，再切斷成數米長的短桿，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，斜軋法的生產效率較高，生產噪聲小，材料利用率提高，但其軋輥制造復雜、通用性差、生產工藝調整性差，甚至設備安裝調整都需要耗費較長工時，軋輥的維護成本較高。此外，其生產過程包含熔、鑄、切、洗、軋、選、洗、烘干等多個步驟，流程較長。
【發明內容】
:
[0009]本發明的目的在于克服現有技術的不足，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】所存在的問題，本發明采用以下技術方案:
[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移至預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、震蕩頻率等參數的合理控制，成型出不同規格的銅球；
[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、滴流系統以及冷卻系統三部分組成，并依次從上往下布置，且滴流系統與冷卻系統連接并與外界密封；其中，
[0017]保溫澆包系統由保溫澆包、塞棒、澆嘴組成，滴流系統由鑄造腔、鑄造包、震蕩器、滴流孔組成，冷卻系統由冷卻槽和冷卻液組成；
[0018]滴鑄系統的鑄造包和滴流孔裝在震蕩器上可發生規律性震蕩，其中的滴流孔由與銅不發生潤濕的無機材料制成；
[0019]冷卻系統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,根據不同規
格的產品選取。
[0021]進一步地，所述的滴流孔為圓形孔，孔徑為1 一 20mm，依據不同產品規格來選取，產品規格越大，則孔徑越大，一個滴鑄系統可以有一個滴流孔，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，保持氣壓大于標準大氣壓。
[0024]進一步地，所述的冷卻系統中可布置收料系統。
[0025]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明涉及的陽極銅球技術生產流程極短，成型工序只需一道，生產效率高，生產成本低；利用本發明生產的陽極銅球圓度高、成分均勻，且生產過程不接觸油污故表面清潔；利用本發明生產陽級銅球的裝備簡易而有效，投入成本低，維護方便；利用本發明可同時生產兩種或多種規格的陽極銅球，是現有方法無法實現的。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0026]圖1是本發明方法流程圖。
[0027]圖2該發明的裝置結構圖。
【具體實施方式】:
[0028]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步描述:
[0029]圖1是本發明方法流程圖。
[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移至預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、震蕩頻率等參數的合理控制，成型出不同規格的銅球；
[0034](4)取出、清洗、烘干。
[0035]圖2該發明的裝置結構圖。一種電鍍用陽極銅球的制造裝置，它由保溫澆包系統、滴流系統以及冷卻系統三部分組成，并依次從上往下布置，且滴流系統與冷卻系統連接并與外界密封；其中，
[0036]保溫澆包系統由保溫澆包、塞棒、澆嘴組成，滴流系統由鑄造腔、鑄造包、震蕩器、滴流孔組成，冷卻系統由冷卻槽和冷卻液組成；
[0037]滴鑄系統的鑄造包和滴流孔裝在震蕩器上可發生規律性震蕩，其中的滴流孔由與銅不發生潤濕的無機材料制成；
[0038]冷卻系統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,根據不同規
格的產品選取。
[0040]進一步地，所述的滴流孔為圓形孔，孔徑為I 一 20mm，依據不同產品規格來選取，產品規格越大，則孔徑越大，一個滴鑄系統可以有一個滴流孔，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，保持氣壓大于標準大氣壓。
[0043]進一步地，所述的冷卻系統中可布置收料系統。
[0044]實施例一:
[0045]如圖1所示，本發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、由鑄造腔4、鑄造包5、滴流孔6、震蕩器7構成的滴鑄系統以及由冷卻槽8、液體石蠟9組成的冷卻系統。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，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。當生產規格為Φ 10.5mm的磷銅合金球時，將滴流孔6尺寸設計為Φ 3.45mm,滴流孔的數量為10個；將鑄造包5和滴流孔6預熱至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，銅液將發生規律性斷流、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。經檢測該磷銅合金球圓度高，成分十分均勻，生產效率超過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，當生產規格為Φ21πιπι的磷銅合金球時，上述裝置的滴流孔6尺寸設計為Φ 8mm，數量為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內銅液的液位高度控制為80?100mm。當其它工藝和步驟與實施例1相同時，生產出了 Φ21mm的磷銅合金標準圓球。經檢測，其產品圓度高，成分均勻，生產效率超過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，當同時生產規格為Φ21ι?πι和Φ 16mm的兩種磷銅合金球時，上述裝置的滴流孔6尺寸設計為Φ8_和Φ6.5_，數量各為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內銅液的液位高度控制為80?100mm。當其它工藝和步驟與實施例1相同時，同時生產出了 Φ21mm和Φ 16mm的兩種磷銅合金標準圓球。經檢測,兩種銅球產品圓度高,成分均勻，兩種規格銅球產品的生產效率均超過100個/分鐘。
[0050]最后應當說明的是，以上實施例僅用說明本發明的技術方案，而非對本發明保護范圍的限制，盡管參照具體實施例對本發明作了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。
【權利要求】
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移至預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、震蕩頻率等參數的合理控制，成型出不同規格的銅球；(4)取出、清洗、烘干。
2.一種實施權利要求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、滴流系統以及冷卻系統三部分組成，并依次從上往下布置，且滴流系統與冷卻系統連接并與外界密封；其中，保溫澆包系統由保溫澆包、塞棒、澆嘴組成，滴流系統由鑄造腔、鑄造包、震蕩器、滴流孔組成，冷卻系統由冷卻槽和冷卻液組成；滴鑄系統的鑄造包和滴流孔裝在震蕩器上可發生規律性震蕩，其中的滴流孔由與銅不發生潤濕的無機材料制成；冷卻系統中充有惰性保護氣體。
3.根據權利要求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，根據不同規格的產品選取。
4.根據權利要求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，依據不同產品規格來選取，產品規格越大，則孔徑越大，一個滴鑄系統可以有一個滴流孔，也可以有多個滴流孔。
5.根據權利要求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.根據權利要求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，保持氣壓大于標準大氣壓。
7.根據權利要求2所述的一種電鍍用陽極銅球的制造裝置，其特征在于，所述的冷卻系統中可布置收料系統。
【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 優先權日:2013年12月24日
【發明者】李明茂 申請人:江西理工大學