CN101922030A - 电镀阴极振动装置 - Google Patents

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Abstract

一种机械电镀技术领域的电镀阴极振动装置，包括：电磁感应线圈、弹簧、杠杆横梁、铁片、支架、阴极夹具和基板，电磁感应线圈、弹簧的一端以及支架分别固定设置于基板上，杠杆横梁固定设置于支架上，弹簧的另一端与杠杆横梁相连接，铁片固定设置于杠杆横梁上相对电磁感应线圈的一侧，阴极夹具固定设置于杠杆横梁上。本装置解决现有技术中管状镀件管内均匀性和一致性的技术问题，对于直径为10mm的管状镀件，电极振动装置以0.2Hz振动，镀锌电流密度设定为15mA/cm2，电镀30min后，经剖开实验发现，镀件内部镀层均匀，外观良好。

Description

电镀阴极振动装置
技术领域
本发明涉及的是一种机械电镀技术领域的装置，具体是一种电镀阴极振动装置。
背景技术
现有电镀技术中，对于管状镀件一般采用悬挂方式进行电镀，电镀过程中阴极保持不动，为了保证镀液的均匀性，镀槽内部采用搅拌的方式促进传质。这种方式有利于改善管状镀件的外表面的均匀性和一致性，但是对于管状镀件内部，特别是当管径较小时，仅靠对镀槽中镀液的机械搅拌难以促进管内镀液的更新。当管内镀液的金属离子浓度下降时，析氢反应加剧，镀液PH值升高，从而产生电镀金属的氢氧化物沉淀，既降低了镀层的机械性能又影响了镀层的外观。由此可见，管状镀件管内的传质对于获得优质的管内镀层至关重要。
经过对现有技术的检索发现，中国专利号93225995.2和200920072534.X分别公开了两种较为类似的阴极旋转装置，利用电机带动阴极旋转从而促进传质。但二者的设计较为复杂，组成部件有电机、石墨电刷、联轴器等，增加了此设计的复杂性，不利于推广应用。由于使用了旋转阴极，虽然可以促使平面镀件表面气泡的排出，但是对于管状镀件管内传质却无能为力。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种电镀阴极振动装置，解决现有技术中管状镀件管内均匀性和一致性的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：电磁感应线圈、弹簧、杠杆横梁、铁片、支架、阴极夹具和基板，其中：电磁感应线圈、弹簧的一端以及支架分别固定设置于基板上，杠杆横梁固定设置于支架上，弹簧的另一端与杠杆横梁相连接，铁片固定设置于杠杆横梁上相对电磁感应线圈的一侧，阴极夹具固定设置于杠杆横梁上。
所述的弹簧是金属制成。所述的基板、支架以及杠杆横梁由金属或者聚合物塑料制成。
所述的电磁感应线圈包括铜芯导线和位于铜芯导线中间的顺磁铁棒。
所述的阴极夹具包括夹持管状镀件和与之相连的涂有绝缘漆的连接部。
所述的电磁感应线圈使用脉冲电源产生磁场。
本发明的工作原理是：通过脉冲电源控制电路的通断时间，当脉冲电源处在供电状态时，电路导通，由于电磁感应原理磁感应线圈产生磁场，将附着在其上方杠杆横梁上的铁片吸引，从而带动杠杆横梁的向下运动。由于阴极夹具固定在杠杆横梁上，随着横梁的向下运动，阴极夹具也向下运动。当脉冲电源处在断电状态时，电路被切断，此时磁感应线圈不再具有磁性，所以杠杆横梁上的铁片不再受其吸引，向上运动恢复到原来位置。由于脉冲电源的周期性，杠杆横梁带动阴极夹具不停的重复着上下运动。由于管状镀件是垂直于水面放置的，上下运动促使管内镀液不断更换，从而避免了因为镀液中离子浓度耗尽造成氢氧化物沉淀的现象发生。本发明通过实现在电镀过程中可以不断的上下振动，有利于管状镀件内部镀液的更新，也有利于电镀过程中所产生气泡的排出，从而极大的改善了管状镀件内部的传质条件。
以碱性镀锌为例。已有实验结果表明，对于直径为10mm的管状铜镀件，即便在管中安装辅助电极，由于传质情况不理想，管内的镀液无法和管外的新鲜镀液不断交换，所以管内镀层由于产生沉淀物造成了镀层质量的下降。这大大降低了镀锌管件的质量。应用本装置后，对于管径10mm以及以上的管状镀件，经管件剖开对比实验发现，应用本装置的管状镀件内壁全部被所镀金属覆盖，镀层均匀性良好。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是图1的立体示意图1。
图3是图1的立体示意图2。
图4是图1中阴极夹具示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，本实施例包括：基板1、支架2、杠杆横梁3、电磁感应线圈4、弹簧5、铁片6、阴极夹具7和金属连轴8，其中：支架2、电磁感应线圈4、弹簧5固定在基板1上，杠杆横梁3由金属连轴8固定于支架2上，铁片6固定于杠杆横梁上并与电磁感应线圈4相对设置，杠杆横梁3和基板1由弹簧5连接以实现保证杠杆横梁在电源断电的情况下可以恢复到原来的状态，阴极夹具7由螺丝固定在杠杆横梁上，电镀电流和电磁线圈通电电流来自不同电源且互不干扰。
所述的基板1作为支撑平台，承载本装置的其他部件。
所述的杠杆横梁3以支架2为支点并在弹簧5和电磁感应线圈4的控制下做往复振动。
所述的弹簧5是金属材质。
所述的电磁感应线圈4包括铜芯导线和位于铜芯导线中间的顺磁铁棒。
所述的基板1、支架2以及杠杆横梁3是由金属或者聚合物塑料制成。
所述的阴极夹具7包括夹持管状镀件和与之相连的涂有绝缘漆的连接部。
所述的电磁感应线圈4使用脉冲电源产生磁场。
本发明的工作原理是：通过脉冲电源控制电路的通断时间，当脉冲电源处在供电状态时，电路导通，由于电磁感应原理电磁感应线圈4产生磁场，将附着在其上方杠杆横梁上的铁片6吸引，从而带动杠杆横梁3的向下运动。由于阴极夹具7固定在杠杆横梁上，随着杠杆横梁3的向下运动，阴极夹具7也向下运动。当脉冲电源处在断电状态时，电路被切断，此时电磁感应线圈4不再具有磁性，所以杠杆横梁2上的铁片6不再受其吸引，向上运动恢复到原来位置。由于脉冲电源的周期性，杠杆横梁3带动阴极夹7具不停的重复着上下运动。
由于振荡装置按每5秒振动1次的频率运动，管状镀件垂直于镀液水平面，杠杆横梁带动阴极装置上下往复运动，管状镀件内部的镀液随着镀件的上下运动不断更换，镀液的流动也带走了镀锌过程中产生的附着在镀件表面的气泡，从而保证了管状镀件管内镀液的均匀性。实验结果表明，对于直径为10mm的管状镀件，电极振动装置以0.2Hz振动，镀锌电流密度设定为15mA/cm2，电镀30min后，经剖开实验发现，镀件内部镀层均匀，外观良好。

Claims (6)

1.一种电镀阴极振动装置，包括：电磁感应线圈、弹簧、杠杆横梁、铁片、支架、阴极夹具和基板，其特征在于：电磁感应线圈、弹簧的一端以及支架分别固定设置于基板上，杠杆横梁固定设置于支架上，弹簧的另一端与杠杆横梁相连接，铁片固定设置于杠杆横梁上相对电磁感应线圈的一侧，阴极夹具固定设置于杠杆横梁上，所述的杠杆横梁以支架为支点并在弹簧和电磁感应线圈的控制下做往复振动。
2.根据权利要求1所述的电镀阴极振动装置，其特征是，所述的弹簧是金属制成。
3.根据权利要求1所述的电镀阴极振动装置，其特征是，所述的电磁感应线圈包括铜芯导线和位于铜芯导线中间的顺磁铁棒。
4.根据权利要求1所述的电镀阴极振动装置，其特征是，所述的基板、支架以及杠杆横梁由金属或者聚合物塑料制成。
5.根据权利要求1所述的电镀阴极振动装置，其特征是，所述的阴极夹具包括夹持管状镀件和与之相连的涂有绝缘漆的连接部。
6.根据权利要求1所述的电镀阴极振动装置，其特征是，所述的电磁感应线圈使用脉冲电源产生磁场。
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