本實用新型涉及工件表面處理領(lǐng)域,具體涉及一種線圈外殼低溫等離子體表面處理裝置。
背景技術(shù):
等離子體(plasma)又叫做電漿,是由部分電子被剝奪后的原子及原子團被電離后產(chǎn)生的正負(fù)離子組成的離子化氣體狀物質(zhì),尺度大于德拜長度的宏觀電中性電離氣體,其運動主要受電磁力支配,并表現(xiàn)出顯著的集體行為。它廣泛存在于宇宙中,常被視為是除去固、液、氣外,物質(zhì)存在的第四態(tài)。
當(dāng)外加電壓達到氣體的著火電壓時,氣體分子被擊穿,產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。
高溫等離子體只有在溫度足夠高時發(fā)生的。恒星不斷地發(fā)出這種等離子體,組成了宇宙的99%。低溫等離子體是在常溫下發(fā)生的等離子體(雖然電子的溫度很高)。低溫等離子體可以被用于氧化、變性等表面處理或者在有機物和無機物上進行沉淀涂層處理。
等離子體清洗技術(shù):由于等離子體中存在大量的電子、正離子、自由基、亞穩(wěn)態(tài)分子和原子等,當(dāng)?shù)入x子體與被清洗的物質(zhì)表面相互接觸時,會產(chǎn)生物理刻蝕、化學(xué)分解等物理和化學(xué)過程,從而分解或清除掉污染物。由于采用的低溫等離子體,因此不會對產(chǎn)品材料造成任何損傷。該技術(shù)顯著特點是對污染物兼具物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng),且有能耗低、效率高、無二次污染等明顯優(yōu)點。
離子滲氮法是由德國人B.Berghaus于1932年發(fā)明的。該法是在含氮氣氛中,以爐體為陽極,被處理工件為陰極,在陰陽極間加上數(shù)百伏的直流電壓,由于輝光放電現(xiàn)象便會產(chǎn)生像霓虹燈一樣的柔光覆蓋在被處理工件的表面。此時,已離化了的氣體成分被電場加速,撞擊被處理工件表面而使其加熱。同時依靠濺射及離子化作用等進行氮化處理。
等離子滲氮是將待處理零件放在真空腔中,并充以低氣壓的含氮氣體,在高頻高壓環(huán)境下,兩極間的稀薄氣體被電離,從而產(chǎn)生輝光放電。所謂“輝光放電”是一種象氖光燈那樣具有非常柔和光感的“自持放電”現(xiàn)象。 當(dāng)輝光被點燃后,工件表面布滿了一層數(shù)毫米的紫紅色的輝光。離子和高能中性氣體粒子與工件碰撞后,一部分動能使零件加熱到需要的滲氮溫度。高能粒子向工件轟擊時,由于機械和蒸發(fā)的原因,使零件表面某些鐵原子脫離基體飛濺出來,被濺射出來的鐵原子可能在緊靠零件表面的區(qū)域內(nèi)和那里活性很強的氮離子結(jié)合形成中性的氮化鐵(FeN)分子,因凝附作用又重新沉積到零件表面。在滲氮溫度下,凝附著的FeN不穩(wěn)定的,迅速分解為含氮較低Fe2N、Fe3N和 Fe4N,各級氮化物并放出氮原子。一部分氮原子通過擴散進入零件表面形成氮化物,另一部分再次返回等離子區(qū)。另外在含氮氣氛中,在輝光放電等離子轟擊的作用下,也有活性(氮)原子存在,它們也可以直接吸附在零件表面。被零件表面吸收,擴散。
目前,對于加工完成的線圈外殼,大多采用超聲波清洗之后漂洗再經(jīng)工業(yè)烘箱烘干的處理工藝,該處理工藝操作效率低,烘箱容易被污染,工件污染物清楚不徹底從而容易造成產(chǎn)品過早腐蝕生銹。為解決上述問題,本領(lǐng)域技術(shù)人員又采用依次經(jīng)過自動噴淋清洗、超聲波清洗、噴淋漂洗和高壓風(fēng)切水的處理工藝,該處理工藝雖然解決了烘箱被污染的問題,但是清洗后仍然有少量工件污染物不能徹底清除,污染物容易造成產(chǎn)品的過早腐蝕生銹。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的發(fā)明目的是提供一種線圈外殼低溫等離子體表面處理裝置,能夠徹底清除工件污染物,提高產(chǎn)品的綜合性能。
為達到上述發(fā)明目的,本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種線圈外殼低溫等離子體表面處理裝置,包括架體和按處理順序依次設(shè)于架體上的物料擺放區(qū)、漂洗機、超聲波清洗機、第一等離子體清洗機、第二等離子體清洗機和真空等離子體刻蝕機,所述架體上沿處理順序方向還設(shè)有橫移模塊,所述橫移模塊上設(shè)有升降模塊,所述升降模塊上設(shè)有旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu),所述旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)上設(shè)有與其配合使用的組合托盤,所述第一等離子體清洗機和第二等離子體清洗機上方分別設(shè)有多個等離子體噴槍。
進一步地,所述架體上位于所述漂洗機、超聲波清洗機、第一等離子體清洗機和第二等離子體清洗機的正下方分別設(shè)有對應(yīng)的廢水池。
進一步地,所述組合托盤包括固定支架、設(shè)于固定支架上部的夾持端頭和設(shè)于固定支架下部呈矩陣排列的鉤部。
進一步地,所述架體底部設(shè)有萬向輪。
由于上述技術(shù)方案運用,本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:
本實用新型通過噴淋清洗和超聲波清洗去除線圈外殼上的大部分污染物,然后利用等離子體噴槍的物理刻蝕、物理切水、化學(xué)分解等物理和化學(xué)工程,徹底清除線圈外殼表面的殘留污染物,最后利用低溫等離子體輝光放電技術(shù)對鐵素體不銹鋼線圈外殼進行低溫離子滲氮處理,處理后使氮原子滲入工件表層,滲入鋼中的氮一方面由表及里與鐵形成不同含氮量的氮化鐵,另一方面與鋼中的合金元素結(jié)合形成各種合金氮化合物,特別是氮化鋁、氮化鉻這些氮化物具有很高的硬度、熱穩(wěn)定性和彌散度,因而可使?jié)B氮后的鋼件得到高的表面硬度、耐磨性、疲勞強度、抗咬合性、抗大氣和過熱蒸汽腐蝕能力、抗回火軟化能力,并降低缺口敏感性,從而大大提高產(chǎn)品綜合性能。
附圖說明
圖1是實施例一中本實用新型的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是實施例一中本實用新型的組合托盤結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:1、架體;2、物料擺放區(qū);3、漂洗機;4、超聲波清洗機;5、第一等離子體清洗機;6、第二等離子體清洗機;7、真空等離子體刻蝕機;8、橫移模塊;9、升降模塊;10、旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu);11、組合托盤;12、等離子體噴槍;13、廢水池;14、固定支架;15、夾持端頭;16、鉤部;17、萬向輪。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
實施例一:
參見圖1和2所示,一種線圈外殼低溫等離子體表面處理裝置,包括架體1和按處理順序依次設(shè)于架體上的物料擺放區(qū)2、漂洗機3、超聲波清洗機4、第一等離子體清洗機5、第二等離子體清洗機6和真空等離子體刻蝕機7,所述架體上沿處理順序方向還設(shè)有橫移模塊8,所述橫移模塊上設(shè)有升降模塊9,所述升降模塊上設(shè)有旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)10,所述旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)上設(shè)有與其配合使用的組合托盤11,所述第一等離子體清洗機和第二等離子體清洗機上方分別設(shè)有多個等離子體噴槍12。
本實施例中,所述架體上位于所述漂洗機、超聲波清洗機、第一等離子體清洗機和第二等離子體清洗機的正下方分別設(shè)有對應(yīng)的廢水池13,便于將廢水回收。
所述組合托盤包括固定支架14、設(shè)于固定支架上部的夾持端頭15和設(shè)于固定支架下部呈矩陣排列的鉤部16,使用時,將線圈外殼套在鉤部上。
為方便裝置的使用及挪動,所述架體底部設(shè)有萬向輪17。
本實用新型的裝置在使用時,具體包括如下步驟:
步驟一,將線圈外殼均勻排練在組合托盤上,通過鉤部穿過線圈外殼上的圓孔進行固定,然后將組合托盤置于物料擺放區(qū);
步驟二,旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)將裝有線圈外殼的組合托盤從物料擺放區(qū)夾至漂洗機中,對線圈外殼進行噴淋清洗;
步驟三,旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)將經(jīng)過噴淋清洗的線圈外殼從漂洗機中夾至超聲波清洗機中,對線圈外殼進行超聲波清洗,去除線圈外殼表面的大部分污染物;
步驟四,旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)將經(jīng)過超聲波清洗的線圈外殼從超聲波清洗機中夾至第一等離子體清洗機中,利用等離子體噴槍對線圈外殼表面的殘留污染物進行徹底清除;
步驟五,最后將線圈外殼夾至第二等離子體清洗機中,利用低溫等離子體輝光放電技術(shù)對線圈外殼進行低溫離子滲氮處理,使氮原子滲入線圈外殼表層,滲入鋼中的氮一方面由表及里與鐵形成不同含氮量的氮化鐵,另一方面與鋼中的合金元素結(jié)合形成各種合金氮化合物,特別是氮化鋁、氮化鉻這些氮化物具有很高的硬度、熱穩(wěn)定性和彌散度,因而可使?jié)B氮后的鋼件得到高的表面硬度、耐磨性、疲勞強度、抗咬合性、抗大氣和過熱蒸汽腐蝕能力、抗回火軟化能力,并降低缺口敏感性,從而大大提高產(chǎn)品綜合性能。
本實用新型公開了一種線圈外殼低溫等離子體表面處理裝置,依次通過噴淋清洗、超聲波清洗、等離子體清洗和等離子體滲氮完成處理工藝,其裝置包括架體和按處理順序依次設(shè)于架體上的物料擺放區(qū)、漂洗機、超聲波清洗機、第一等離子體清洗機、第二等離子體清洗機和真空等離子體刻蝕機,所述架體上沿處理順序方向還設(shè)有橫移模塊,所述橫移模塊上設(shè)有升降模塊,所述升降模塊上設(shè)有旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu),所述旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)上設(shè)有與其配合使用的組合托盤,所述第一等離子體清洗機和第二等離子體清洗機上方分別設(shè)有多個等離子體噴槍。本實用新型能夠徹底清除工件污染物,提高產(chǎn)品的綜合性能。