用于對金屬空心體上的表面進(jìn)行陽極化處理的方法
【專利摘要】一種用于對金屬的空心體上的表面進(jìn)行陽極化處理的方法，其中將空心體夾緊地固定在導(dǎo)電的工件夾的突出的指部上并且將工件夾在一個預(yù)定的工作周期上逐步地引導(dǎo)通過一系列處理池，這些處理池包含至少一個陽極化處理池，在所述陽極化處理池中通過在工件夾和設(shè)置在處理池中的陰極之間的閉合的電路在空心體的表面上實(shí)現(xiàn)陽極氧化。將工件夾在處理池的轉(zhuǎn)交工位中下降到處理池中并且在處理池的內(nèi)部以水平的定向在一個或多個通過工作周期預(yù)定的步驟中輸送給處理池的取出工位，將工件夾在取出工位中在一個接下來的工作周期中抬起并且轉(zhuǎn)動180°，從而液體從空心體滴入到處理池中，并且工件夾在陽極化處理池中在金屬的導(dǎo)軌上運(yùn)動，該導(dǎo)軌與電路的陽極連接。
【專利說明】用于對金屬空心體上的表面進(jìn)行陽極化處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對金屬空心體上的表面進(jìn)行陽極化處理的方法，其中將空心體夾緊地固定在導(dǎo)電的工件夾的突出的指部上并且將工件夾在預(yù)定的工作周期中逐步地引導(dǎo)通過一系列處理池，其中這些處理池包含至少一個陽極化處理池，在所述陽極化處理池中通過在工件夾和設(shè)置在處理池中的陰極之間的閉合的電路在空心體的表面上實(shí)現(xiàn)陽極氧化。該空心體接下來稱為工件。
【背景技術(shù)】
[0002]陽極化處理也稱為陽極氧化并且是一個電化學(xué)過程，其將工件的金屬表面轉(zhuǎn)化成金屬氧化物。在此所產(chǎn)生的氧化層與金屬的基礎(chǔ)材料牢固連接。層厚度而后可以通過過程參數(shù)的選擇按照規(guī)定進(jìn)行設(shè)定。陽極化處理主要用于由鋁或鋁合金構(gòu)成的工件的表面調(diào)質(zhì)。陽極化處理持久地保護(hù)鋁防止環(huán)境影響，使其容易清潔并且通過氧化層的結(jié)構(gòu)使得裝飾性的著色成為可能。該方法在實(shí)踐中用于給套筒、蓋子和類似的工件提供高質(zhì)量的裝飾性表面。 [0003]處理池除了陽極化處理池之外還具有其它的池，在其中工件被去油、化學(xué)處理、沖洗和密封。在各處理池之間設(shè)置其它的沖洗池。顏色效果和光澤效果可以通過在各種不同的處理液體中的浸入時間達(dá)到和影響。
[0004]在由實(shí)踐已知的方法中工件夾(其之前裝備待處理的工件)懸掛在一個輸送裝置上，以豎直的定向被輸送并且豎直地浸入到處理池的處理液體中。與固定在工件夾的上端部上的工件相比，設(shè)置在工件夾的下端部上的工件在這種方法中較長時間地受到處理液體的影響。在陽極化處理池中和在下游的著色池中的不同的逗留時間對工件表面的質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。陽極化處理的且著色的工件表面例如在顏色強(qiáng)度方面是不同的，其例如與工件在著色池中的逗留時間顯著相關(guān)。此外通過工件的側(cè)向定向，在空心體的上側(cè)和下側(cè)上的被陽極化處理的表面之間出現(xiàn)質(zhì)量差異。已知的方法的另外的缺點(diǎn)在于:在從處理池中拉出豎直定向的工件架之后，處理液體在有限的時間內(nèi)(其通過工作周期確定)不完全從工件上流走。在工件支架從池到池運(yùn)動時產(chǎn)生大的處理液體的攜帶損失。這此外不利地影響廢水清除以及化學(xué)品消耗。
[0005]在由US 2008/0257717A1已知的方法中工件夾(其之前配備待處理的空心體)轉(zhuǎn)交到滾筒上，其在處理池中逐步實(shí)施周期性的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在此工件夾在螺旋形的導(dǎo)軌上移動通過處理池。根據(jù)所需要的逗留時間，滾筒實(shí)施一個或多個正旋轉(zhuǎn)。多個配備相應(yīng)的裝置的處理池成列地依次設(shè)置，從而工件夾與待處理的工件可以被引導(dǎo)通過多個不同的處理池。在處理池中的逗留時間與滾筒的轉(zhuǎn)動圈數(shù)有關(guān)并且僅僅可以在改變步驟中改變，其為整圈轉(zhuǎn)動的整數(shù)多倍。困難的是，設(shè)定短的處理時間并且與需要非常長的工件逗留時間的池組合。當(dāng)滾筒為了設(shè)定長的逗留時間而需要多個旋轉(zhuǎn)時，此外不利的是，工件在于處理液體中的處理期間總是重新離開處理液體并且重新浸入到處理液體中。與高方法相關(guān)的限制不利地對工件的表面質(zhì)量起到不利的影響。[0006]在由DE1274979已知的用于空心體的陽極化處理的方法中，工件在一個循環(huán)帶上固定，其由鈦板或鋅板構(gòu)成，其在構(gòu)成帶環(huán)的情況下被引導(dǎo)通過多個成列設(shè)置的處理池。通過在處理池中的帶環(huán)的數(shù)量，可以改變工件的逗留時間。即使在這種方法中處理液體從池到池的大的攜帶也是不可避免的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]在此背景下，本發(fā)明的目的在于提供在金屬的空心體上的表面上進(jìn)行陽極化處理的方法，其特征在于從處理池至處理池的低的處理液體攜帶并且由此可能的是，制造具有通過陽極化處理調(diào)質(zhì)的且特別是彩色的高質(zhì)量的表面的工件。特別是所有在工件夾上固定的工件應(yīng)當(dāng)具有在顏色強(qiáng)度和光澤方面相同的表面并且應(yīng)當(dāng)特別是避免在陽極化處理的空心體的上側(cè)和下側(cè)之間的質(zhì)量差異。
[0008]本發(fā)明的內(nèi)容和上述目的的解決方案是根據(jù)權(quán)利要求1的方法。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，將工件夾在處理池的轉(zhuǎn)交工位中下降到處理池中并且在處理池的內(nèi)部以水平的定向在一個或多個通過工作周期預(yù)定的步驟中輸送給處理池的取出工位。在一個接下來的工作周期中將工件夾在取出工位中抬起并且轉(zhuǎn)動180°，從而液體從空心體滴入到處理池中。工件夾在陽極化處理池中在金屬的導(dǎo)軌上運(yùn)動，該導(dǎo)軌與電路的陽極連接。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的方法中工件夾在處理池的處理液體中始終是水平定向的。工件夾的突出的指部(在這些指部上夾緊固定工件)在處理池中向下延伸，從而處理液體可以不被氣泡阻擋阻擋地流入到具有蓋子形狀的工件的內(nèi)腔中。每個工件通過根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)計(jì)在處理液體中具有相同的逗留時間。由此獲得特別均勻的處理結(jié)果。工件(其在陽極化處理之后通過浸入被著色)獲得一致的顏色強(qiáng)度，其中也在空心體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間沒有區(qū)別。工件夾在導(dǎo)軌系統(tǒng)上水平地移動通過處理池，其中該運(yùn)動在多個通過該工藝的工作周期預(yù)定的步驟實(shí)現(xiàn)。所需要的在處理液體中的浸入時間通過步驟的數(shù)量和步長確定。在處理池的取出工位中，工件被抬起并且轉(zhuǎn)向180°。通過工件夾的顛倒，處理液體可以快速地完全地不僅從空心體的內(nèi)腔而且從工件的外表面滴落到處理池中。工件在工件夾上的豎直定向與工件夾在從處理池中取出時的180°定向相結(jié)合促成從處理池至處理池的低的處理液體攜帶。由此化學(xué)物質(zhì)消耗和能量需求(例如用于泵和用于加熱處理液體)降低了。此外可以減小用于廢水處理的費(fèi)用。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明的方法，將多個成一列運(yùn)動的工件夾同時引導(dǎo)通過處理池，其中工件夾在處理池的轉(zhuǎn)交工位中下降到處理池中，同時將一個工件夾在取出工位中從處理池取出以及將至少一個另外的工件夾移動通過處理池。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選設(shè)計(jì)，工件夾在至少一個處理池的轉(zhuǎn)交工位中通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)向并且在此由在處理池的池液體上方的第一位置下降到位于液體內(nèi)部的第二位置。轉(zhuǎn)向裝置如此設(shè)計(jì)和設(shè)置，使得僅僅通過工件夾的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，不僅實(shí)施所需要的提升運(yùn)動，而且實(shí)施對于本發(fā)明的方法重要的180°轉(zhuǎn)動運(yùn)動。處理池的取出工位可以設(shè)有構(gòu)造相同的轉(zhuǎn)向裝置，其借助于180°的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動將工件夾從處理池中抬出。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的設(shè)計(jì)規(guī)定，工件夾在至少一個處理池的轉(zhuǎn)交工位中通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)向并且在轉(zhuǎn)向后由在處理池上方的位置借助于豎直運(yùn)動下降到位于池液體中。在此工件夾不僅實(shí)施平移運(yùn)動而且實(shí)施旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這種設(shè)計(jì)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即所有固定在工件夾上的工件同時達(dá)到處理池的液體水平并且浸入到處理池的處理液體中。所述的設(shè)計(jì)特別是考慮到這樣的處理池，在這些處理池中逗留時間必須非常精確地設(shè)定并且必要的是，所有固定在工件夾上的空心體在池中具有相同的逗留時間。所述的轉(zhuǎn)交工位的設(shè)計(jì)優(yōu)選對于這樣的著色池使用，其中工件以緊密公差需要規(guī)定的逗留時間(例如在15和30秒之間)并且與預(yù)定值的偏差對顏色強(qiáng)度起作用。
[0014]工件夾在處理池內(nèi)部支承在一個導(dǎo)軌上并且優(yōu)選通過滑塊的平移運(yùn)動被向前移動。電路的配備給陽極化處理池的陽極連接在金屬的導(dǎo)軌上，其橋接在轉(zhuǎn)交工位和取出工位之間的間距。該導(dǎo)軌也與直流電源的正端子連接，其中位于陽極和導(dǎo)軌之間的接觸位置位于池液體內(nèi)部。由此確保了良好的電傳遞。與在池外部的觸點(diǎn)接通相比，在處理液體內(nèi)部的電觸點(diǎn)接通是更加有效的并且是不太受干擾的。
[0015]用于陽極化處理的陰極有利地設(shè)置在與陽極電連接的導(dǎo)軌的下方，優(yōu)選設(shè)置在陽極化處理池的底部上。
[0016]因?yàn)楣ぜA水平降入到處理池中并且被水平引導(dǎo)通過處理池，所以可以使用具有小的液體高度的扁平處理池。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在本發(fā)明的方法中可以利用較小的液體量加工。這在池的加熱和溫度調(diào)節(jié)方面具有能量方面的優(yōu)點(diǎn)。此外處理池可以無問題地更換并且本發(fā)明的方法對于小批量的待陽極化處理的工件也可以經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
[0017]對于本發(fā)明的方法使用這樣的工件夾，其包含一個基礎(chǔ)框架和多個固定在基礎(chǔ)框架上的板條，所述板條具有多個成對設(shè)置的可彈性變形的指部以用于固定空心體，工件夾的基礎(chǔ)框架在對置的各側(cè)上在C形的導(dǎo)軌元件中被引導(dǎo)。在轉(zhuǎn)交工位和處理池的取出工位中的顛倒運(yùn)動時，在導(dǎo)軌元件和工件夾之間不需要附加的固定裝置。C形的導(dǎo)軌元件可以由金屬絲元件制造，從而其可以被處理液體良好沖洗并且在更換池液體時不會在導(dǎo)軌系統(tǒng)中構(gòu)成液體聚集。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]下面本發(fā)明借助于僅僅示出一個實(shí)施例的附圖進(jìn)行闡述。附圖如下:
[0019]圖1用于對金屬的空心體的表面進(jìn)行陽極化處理的方法的設(shè)備示意圖；
[0020]圖2用于在附圖1中示出的方法的處理池；
[0021 ] 圖3用于在附圖2中示出的處理池的轉(zhuǎn)交工位的俯視圖；
[0022]圖4用于在附圖2中示出的處理池的轉(zhuǎn)交工位的替代設(shè)計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]在附圖1中示出的設(shè)備簡圖示出用于對由鋁或鋁合金構(gòu)成的金屬的空心體上的表面進(jìn)行陽極化處理的方法的過程步驟?？招捏w形狀的工件夾緊地固定在導(dǎo)電的工件夾I的突出的指部上并且工件夾I在預(yù)定的工作周期被逐步地引導(dǎo)通過一系列處理池。處理池特別是包含一個酸化池2、一個用于中和工件的池3、一個陽極化處理池4、一個用于著色的池5以及一個用于密封被處理的工件表面的池6。在所述的處理池2至6之間工件被沖洗，其中沖洗也可以通過浸入到處理池7中實(shí)施。
[0024]其中一個處理池例如陽極化處理池4在附圖2中示意示出。工件夾I在處理池的轉(zhuǎn)交工位8中下降到處理池中并且在處理池的處理液體9內(nèi)部以水平的定向在一個或多個通過工作周期預(yù)定的步驟中輸送給處理池的取出工位10。在一個接下來的工作周期中，定位在取出工位10中的工件夾I,被抬起以及轉(zhuǎn)動180°，從而液體從空心體形的工件11滴入到處理池中。從附圖2的視圖也可以看出，多個成一列被移動的工件夾1、1'、1"同時被引導(dǎo)通過處理池，其中一個工件夾在處理池的轉(zhuǎn)交工位中下降到處理池中，同時工件夾P在取出工位10中從處理池中取出以及至少一個其它的工件夾I"被引導(dǎo)通過處理池。
[0025]工件夾I在處理池的轉(zhuǎn)交工位8中通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)向并且在此由在處理池的池液體上方的第一位置□下降到位于池液體內(nèi)部的第二位置□口。在第二位置口 □，工件夾I的突出的指部12豎直向下定向，從而夾緊固定在指部上的空心體11在其上端部上是敞開的并且處理液體也可以流入到空心體11的內(nèi)腔中，而不會被氣泡阻擋。在處理池的外部，工件夾I的突出的指部12向上定向，從而空心體11可以在正上方固定在指部上并且任何液體可以從空心體11的內(nèi)腔無阻礙地滴落。
[0026]處理池的取出工位10具有結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)向裝置13。通過轉(zhuǎn)向裝置13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，工件夾丨，不僅被提升到位于處理池的液體平面上方的水平上，而且同時被轉(zhuǎn)動180°。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于從處理池至處理池較少地?cái)y帶處理液體。此外固定在工件夾上的工件11在處理液體內(nèi)部的逗留時間是一致的。由此獲得非常均勻的處理結(jié) 果O
[0028]用于在附圖1中示出的設(shè)備示意圖的處理池優(yōu)選具有上述的結(jié)構(gòu)并且區(qū)別僅僅在于長度。所需要的在處理液體中的浸入時間通過工作周期和處理池的長度達(dá)到。
[0029]在陽極處理池4中通過在工件夾I "和設(shè)置在處理池中的陰極14之間的閉合的電路實(shí)現(xiàn)在空心體11的表面上的陽極氧化。在此由鋁或鋁合金構(gòu)成的工件11的金屬表面轉(zhuǎn)化成鋁氧化物。工件夾1、r、1"優(yōu)選由鈦構(gòu)成并且不受陽極氧化的影響。在陽極化處理池4內(nèi)部，工件夾1、1'、1"支承在導(dǎo)軌15上并且通過滑塊16的平移運(yùn)動被向前移動。配備給陽極化處理池4的電路的陽極被連接在導(dǎo)軌15上，其橋接在轉(zhuǎn)交工位8和取出工位10之間的間距。位于陽極和導(dǎo)軌15之間的接觸位置位于池液體內(nèi)部。陰極14設(shè)置在與陽極電連接的導(dǎo)軌15的下方，優(yōu)選設(shè)置在處理池的底部上。
[0030]由附圖2和3的比較觀察可看出，工件夾1、1'、1"具有平面的基礎(chǔ)框架17和固定在基礎(chǔ)框架17上的板條18，其具有多個成對設(shè)置的可彈性變形的指部12用于固定空心體11。工件夾I的基礎(chǔ)框架17在對置的各側(cè)上在C形的導(dǎo)軌元件20中被引導(dǎo)并且同樣通過C形的導(dǎo)軌元件20在顛倒運(yùn)動時被保持在轉(zhuǎn)交工位8以及處理池的取出工位10中。導(dǎo)軌元件20由金屬絲構(gòu)成并且不構(gòu)成用于處理液體的空腔。
[0031]附圖4示出轉(zhuǎn)交工位的一個實(shí)施變體。在附圖4中示出的轉(zhuǎn)交工位8'中，工件夾利用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)向并且在轉(zhuǎn)向之后借助于豎直運(yùn)動從位于處理池上方的位置下降到池液體中。該運(yùn)動由180°的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和平移運(yùn)動a組合而成。在附圖4中示出的轉(zhuǎn)交工位8'具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即所有固定在工件夾上的空心體11通過線性的下降運(yùn)動a同時到達(dá)處理液體。在附圖4中示出的轉(zhuǎn)交工位8'優(yōu)選用于這樣的處理池，在其中所有固定在工件夾I上的工件11需要相同的逗留時間，其中維持緊密公差。在附圖4中示出的轉(zhuǎn)交工位因此特別是用于著色池，在其中之前被陽極化處理的工件11通過浸入被著色。在著色池中的逗留時間是短的并且必須為了產(chǎn)生恒定的顏色強(qiáng)度被精確設(shè)定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對金屬的空心體上的表面進(jìn)行陽極化處理的方法，其中將空心體(11)夾緊地固定在導(dǎo)電的工件夾(1、1'、1")的突出的指部(19、19')上并且將工件夾(1、廣、I")在預(yù)定的工作周期中逐步地引導(dǎo)通過一系列處理池，這些處理池包含至少一個陽極化處理池(4)，在所述陽極化處理池中通過在工件夾(I")和設(shè)置在該處理池中的陰極(14)之間的閉合的電路在空心體(11)的表面上實(shí)現(xiàn)陽極氧化，其特征在于，將工件夾(I)在處理池的轉(zhuǎn)交工位(8、V )中下降到處理池中并且在處理池的內(nèi)部以水平的定向在一個或多個通過工作周期預(yù)定的步驟中輸送給處理池的取出工位(10)，在一個接下來的工作周期中將工件夾(I)在取出工位(10)中抬起并且轉(zhuǎn)動180°，從而液體從空心體(11)滴入到處理池中，并且工件夾(11)在陽極化處理池(4)中在金屬的導(dǎo)軌(15)上運(yùn)動，該導(dǎo)軌與電路的陽極連接。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將多個成一列運(yùn)動的工件夾(1、廣、1")同時引導(dǎo)通過處理池，其中一個工件夾(I)在處理池的轉(zhuǎn)交工位(8 )中下降到處理池中，同時將一個工件夾 (I')在取出工位(10)中從處理池中取出以及將至少一個另外的工件夾(I")移動通過處理池。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將工件夾(I)在至少一個處理池的轉(zhuǎn)交工位(8)中通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)向并且在此從在處理池的池液體上方的第一位置□下降到位于池液體內(nèi)部的第二位置口口。
4.如權(quán)利要求1至3之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將工件夾(I)在至少一個處理池的轉(zhuǎn)交工位(8')中通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(a)轉(zhuǎn)向并且在轉(zhuǎn)向后借助于豎直運(yùn)動(b)從在處理池上方的位置下降到池液體中。
5.如權(quán)利要求1至4之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將工件夾(11)在處理池內(nèi)部支承在導(dǎo)軌(15)上并且通過滑塊(16)的平移運(yùn)動向前移動。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，配備給陽極化處理池(4)的電路的陽極連接在金屬的導(dǎo)軌(15 )上，該導(dǎo)軌橋接在轉(zhuǎn)交工位(8、8')和取出工位(10 )之間的間距，其中在該陽極和導(dǎo)軌(15 )之間的接觸位置位于池液體內(nèi)部。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，陰極(14)在陽極化處理池(4)中設(shè)置在與陽極電連接的導(dǎo)軌(15)的下方，優(yōu)選設(shè)置在處理池的底部上。
8.如權(quán)利要求1至7之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用這樣的工件夾(1、廣、I")，其包含一個基礎(chǔ)框架(17)和多個固定在基礎(chǔ)框架(17)上的板條(18)，所述板條具有多個成對設(shè)置的可彈性變形的指部(12)以用于固定空心體(11)，工件夾的基礎(chǔ)框架(17)在對置的各側(cè)上在C形的導(dǎo)軌元件(20)中引導(dǎo)。
【文檔編號】C25D11/02GK103540986SQ201310291948
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
【發(fā)明者】J·V·巴拉格 申請人:托馬斯有限公司