CN102296348A

CN102296348A - 在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置

Info

Publication number: CN102296348A
Application number: CN2011102456585A
Authority: CN
Inventors: 王银良; 李晓鹏; 刘源
Original assignee: Shenzhen Commonpraise Solar Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Commonpraise Solar Co Ltd
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2011-08-25
Publication date: 2011-12-28

Abstract

本发明提供了一种在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置，包括相对两侧分别带有第一铝带入口、第一铝带出口的镀槽，所述镀槽分为子槽和母槽，子槽置于母槽内略微靠上的部位，在子槽的相对两侧对应于第一铝带入口、第一铝带出口也设置有第二铝带入口、第二铝带出口；还包括镀液循环泵，镀液循环泵的吸入口置于母槽内，输出口置于子槽内；镀液盛放在子槽和母槽内，并可从子槽的第二铝带入口、第二铝带出口自然溢流到母槽中，本发明无需导向辊，待镀的金属铝板在镀槽内无需翻折，始终处于稳定的、平顺的状态，便于在其表面沉积性能优越的目标镀层，特别适合于宽幅面金属基带的表面镀层，尤其是光选择性吸收涂层的制作。

Description

在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置

技术领域

本发明涉及一种在金属基带表面形成镀层的装置，特别涉及一种在较宽幅面的金属基带表面通过阳极氧化、电泳或电镀工艺形成镀层或光选择性吸收涂层的装置。

背景技术

参照图1，传统的在宽幅面金属基带，如宽幅面铝带进行阳极氧化、电镀，以在其表面形成、沉积光谱吸收层或表面着色的装置，其主要结构和工艺原理为：将金属基带（即，金属铝板）1缓慢运行、通过带有镀液3的氧化镀槽，镀液和金属铝板以通常方式进行阳极化反应，在温度、时间、镀液类型和浓度合适的情况下，可以在金属基带（铝带）表面形成、沉积目标镀层，如特定的光谱吸收涂层或表面着色。

为了使得上述镀层的厚度、致密程度、均匀程度达到设定目标，金属铝板在镀槽中进行阳极化反应时，为保持槽体中镀液浓度的均匀性，一般需要使扁平、轻薄的金属铝板在氧化槽体5中，通过多个导向辊8的引导，使得金属基带（即，金属铝板）1沿反复、蛇形绕行的方式运行，目的是通过金属基带的运行方向的变化自然带动氧化槽体中电镀液的流动，从而实现对镀液的搅拌效果，保证镀液在槽体中的浓度分布尽量均匀；当然，前述导向辊还具有将镀槽外的金属铝板引导到镀槽内并使金属铝板浸入镀液，在镀层形成后将金属铝板引导出镀槽的作用。

但是，由于金属铝板表面沉积的镀层刚刚形成，较为脆弱，当金属铝板沿反复、蛇形环绕的方式运行时，金属铝板本身会反复朝不同的方向弯折，实际上对镀层稳定性，包括镀层的致密程度、均匀程度等性能指标都有不利影响。

导向辊的作用在于引导金属铝板翻转或弯折，并保持金属铝板在翻转或弯折时仍旧保持平顺的状态，传统的使用导向辊的这类阳极氧化、电镀装置，还存在这些缺陷：1.由于需要金属铝板在镀槽中发生翻转或弯折，因此设置的多个导向辊一般需要分布在金属铝板的正反两面，这样金属铝板上带有目标镀层的一面至少会与一个导向辊发生直接接触，这对于目标镀层厚度较大的金属铝板，一般影响不明显，而对于在太阳能集热装置中使用的集热铝板来说，就会产生较大的影响，因为，集热铝板上的光选择性吸收涂层要求较大的吸收比，同时具有较小的发射比，这就对涂层厚度有较高的要求，比如：在这些应用领域，一般要求制作的光选择性吸收涂层的厚度必须非常小、薄，可是在制作该涂层时，如仍旧使用导向辊，则导向辊的接触、碾压、刮碰以及由此产生的划痕可能直接导致拟制作的光选择性吸收涂层不合格，成为次品；2.传统的阳极氧化制作光选择性吸收涂层的装置，对于幅面宽度在200mm以下的金属基板，可以满足基本的使用要求，但对于更宽幅面的金属铝板，在其缓慢通过镀槽时，往往金属铝板表面的平整度难以满足涂层制作的工艺要求。

总之传统的镀槽装置尤其不适合在宽幅面金属基板上制作光选择性吸收涂层，因而需要进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是旨在提供一种在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置，以改善金属基带（铝带）表面形成的镀层，尤其是光选择性吸收涂层的制作质量。

为解决上述技术问题，本发明提出一种在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置，包括相对两侧分别带有第一铝带入口、第一铝带出口的镀槽，所述镀槽分为子槽和母槽，子槽置于母槽内略微靠上的部位，在所述子槽的相对两侧对应于所述的第一铝带入口、第一铝带出口也设置有第二铝带入口、第二铝带出口；还包括镀液循环泵，所述镀液循环泵的吸入口置于母槽内，输出口置于所述子槽内；镀液盛放在所述子槽和母槽内，并可从子槽的所述第二铝带入口、第二铝带出口自然溢流到母槽中。

进一步地，所述的第一铝带入口、第二铝带入口、第二铝带出口、第一铝带出口大致处于同一平面中。

在所述的第一铝带出口处还可以进一步设置有去除金属铝板表面残留镀液的装置；所述去除金属铝板表面残留镀液的装置为风刀，所述风刀为高压气吹风嘴，分设于金属铝板表面的上、下两面或仅设置在金属铝板的侧面。

采用本发明后，由于在将传统的氧化镀槽分设成子母槽，并利用镀液循环泵对槽体内的镀液进行主动式的循环流动，这样不仅可以改善槽体内的镀液浓度均匀性，而且本发明可以不再使用导向辊引入和引出待镀的金属铝板，且待镀的金属铝板在镀槽内无需翻折，从而可以确保金属铝板在镀层形成过程之中，本身始终处于稳定的、平顺的状态，便于在其表面沉积均匀、稳定、可靠、性能优越的目标镀层，特别适合于宽幅面金属基带的表面镀层，尤其是光选择性吸收涂层的制作。

附图说明

图1是传统的氧化镀槽的结构示意图；

图2是本发明所述的在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置的总体结构示意图；

图3是本发明所述的在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置的截面结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置，其具体结构参见图2和图3，具体包括相对两侧分别带有第一铝带入口21、第一铝带出口22的氧化镀槽，宽幅铝板（即：金属铝板）1从图2所示的开卷部分展开并输入，经由第一铝带入口21进入氧化镀槽的母槽5，再经由第二铝带入口41进入子槽6，用于阳极氧化的镀液3盛放与子槽6中，液面高度可以略高于金属铝板1，使得金属铝板1浸没与镀液3中，金属铝板本身与电源阳极相连接，电镀液3则与电源负极，如图所示的阴极板31相接；沉积镀层过后的金属铝板1分别经由第二铝带出口42、第一铝带出口22后，由收卷部分收纳。

上述镀槽的具体结构可以分为子槽6和母槽5，子槽置于母槽内略微靠上的部位，因此，子槽又可以称作上槽体，在该子槽的相对两侧对应于所述的第一铝带入口21、第一铝带出口22也设置有第二铝带入口41、第二铝带出口42，用于输入输出待沉积目标镀层的金属铝板。

由此可以看出，本发明在引入、导出金属铝板1时并不需要借助导向辊的作用，来改变金属铝板的运行方向，而是一直保持金属铝板始终处于平直的状态下，在阳极形成目标镀层。

本发明所属的装置还包括镀液循环泵7，所述镀液循环泵的吸入口71置于母槽5内，输出口72置于所述子槽6内；镀液3盛放在所述子槽6和母槽5内，并可从子槽6的所述第二铝带入口41、第二铝带出口42自然溢流到母槽5中，沉积镀层的具体过程中，氧化用的镀液主要位于子槽中，并在该子槽中，将待沉积目标镀层的金属铝板1完全浸没。由于镀液的液面高度可能略高于第二铝带入口、第二铝带出口的高度，镀液将从这两个开口之处自然溢流到母槽中，为了保持子槽6中的镀液流动性，镀液循环泵7可以及时将母槽5中的镀液泵入子槽6中，只要控制循环泵的循环速度，保证溢流速度与循环速度大致相当，就可以始终维持两个槽体中的液面高度，即子槽中的镀液始终高于金属铝带基板，而在母槽中，金属铝带基板则始终高于液面，从子槽中出来的金属铝带基板所积淀、遗留的电镀用的化学液体，即镀液也可以自然流入母槽，不至于从第一铝带出口处溢出而污染环境。当然，循环泵的该循环速度可以是间断式的，可以设置成当母槽液面高度或子槽液面高度变化（上升或下降）到特定位置时启动/停止，这对本领域技术人员来说，并不难以理解或实现。

同时由于，循环泵7的设置可以使得子母槽存在一定的液面高度差，这样一方面金属铝板在子槽中可以被充分氧化、电镀，与此同时也可以保证镀液不至于从母槽的金属铝板进出口处溢出，因此，待电镀的铝带自开卷部分展开时，直到收卷部分的收纳前，铝带可以一直保持平整的水平运行状态，无需导向辊的引导、翻转、弯折，避免导向辊对已经形成的镀层的接触、碾压、刮碰以及由此产生的划痕，也有利于电镀层的沉积、形成与稳定。

由于第一铝带入口、第二铝带入口、第二铝带出口、第一铝带出口处于同一平面中，金属铝板始终保持平整状态，从第二铝带出口出来的金属铝板表面会或多或少地残留部分氧化液或镀液，如等待这些残留液体自然溢流到母槽中，显然不利于生产效率的提高以及技术效果的改善。

实践中，本发明还在母槽上的第一铝带出口处设置有去除金属铝板表面残留镀液的装置，如刮片式装置，以便及时将残留液体去除，该去除金属铝板表面残留镀液的装置可以是一种风刀9，该风刀最好使用高压气吹风嘴，具体可以分设于金属铝板表面的上、下两面（参见图3所示）或仅设置在金属铝板的侧面。

该风刀9的具体位置还可以进一步细化，设置于母槽上的第一铝带出口外侧，以尽量保证残留镀液不至于污染氧化槽体外部的环境（向母槽内的方向吹）。还可以进一步在子槽上的第二铝带出口外侧也设置一组风刀，即高压气吹风嘴，以进一步改善残留液的去除速度和效果。

对于本发明来说，上述实施例虽然针对在宽幅面金属基带（如，金属铝板）表面形成光选择性吸收涂层的装置进行了专门的改进，实际上可以使用在很多领域，如普通金属基板进行阳极氧化工艺时也可以使用本装置，而且效果也比较好，而在太阳能集热装置中的集热板（一般为金属铝板）上选择性光谱吸收层的沉积氧化，表面着色等电镀、电泳等化学领域效果更为明显，这是普通技术人员完全可以预期的，这样的变化对于本发明来说，本质上是完全相同的，应当仍在本发明的保护范围之内，也就是说，本发明所述金属铝板应当理解为包含有普通金属基板的含义。

从图3可以看出，对于宽幅面金属基板来说，沉积镀层时只要将第一铝带入口、第二铝带入口、第二铝带出口、第一铝带出口的宽度做相应增加即可，无需任何变动；而当金属基带幅面确实较宽时，还可以在金属基带不需要制作涂层的那一面，同时设置一个或多个导向辊8（即导向辊8始终不接触目标涂层），以调整金属基带1表面的平整度，此时，虽然导向辊的结构特征与镀槽传统装置一样，但本发明的导向辊的作用不再是导向，而是为了调整金属铝板表面的平整度，确保金属铝板处于平行状态，稳定涂层（目标镀层）形成的工艺条件（工况），仅起类似托轮的作用，因而可以彻底克服传统氧化槽中，导向辊对待镀的金属铝板表面，尤其是基板表面两侧的接触压痕等影响，对金属铝板整体沉积镀层的质量有显著改善。

Claims

1.一种在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置，包括相对两侧分别带有第一铝带入口、第一铝带出口的镀槽，其特征在于:所述镀槽分为子槽和母槽，子槽置于母槽内略微靠上的部位，在所述子槽的相对两侧对应于所述的第一铝带入口、第一铝带出口也设置有第二铝带入口、第二铝带出口；还包括镀液循环泵，所述镀液循环泵的吸入口置于母槽内，输出口置于所述子槽内；镀液盛放在所述子槽和母槽内，并可从子槽的所述第二铝带入口、第二铝带出口自然溢流到母槽中。

2.如权利要求1所述的在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置，其特征在于：所述的第一铝带入口、第二铝带入口、第二铝带出口、第一铝带出口处于同一平面中。

3.如权利要求1或2所述的在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置，其特征在于：在所述的第一铝带出口处设置有去除金属铝板表面残留镀液的装置。

4.如权利要求3所述的在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置，其特征在于：所述去除金属铝板表面残留镀液的装置为风刀，所述风刀为高压气吹风嘴，分设于金属金属铝板表面的上、下两面或仅设置在金属铝板的侧面。

5. 如权利要求4所述的在宽幅面金属基带表面形成光选择性吸收涂层的装置，其特征在于：分别在母槽上的第一铝带出口外侧以及子槽上的第二铝带出口外侧，均设置有高压气吹风嘴。