CN103556188A - 一种电铸设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电铸设备，包括集液槽、位于集液槽内的电铸槽，电铸槽内水平固定表面沿轴向有槽的圆筒，槽内有压紧辊，圆筒表面沿轴向固定两个导电环，圆筒两侧端面沿轴心各有短轴，压紧辊两端各通过可调拉紧装置固定于短轴，圆筒一侧短轴固定传动齿轮，集液槽外有调速电机，电机输出轴固定有与传动齿轮啮合的输出齿轮，电铸槽内动接两个对称分布于圆筒两侧且与圆筒同轴的弧形象形钛篮和两个对称分布于圆筒两侧且与圆筒同轴的弧形阴极遮蔽挡板。本发明可电铸大型平铸板或圆筒金属铸板；实时观察电铸制品情况，根据实际情况更改电铸参数，在线监测；可根据实际需要制作各种规格的金属模具；制作工艺简单，提高厚度均匀性，占地面积小，投资成本低。

Description

一种电铸设备
技术领域
本发明涉及一种电铸设备，特别适用于大尺寸金属铸板的电铸复制。
背景技术
电铸的原理是应用电化学中电沉积理论，通过在模芯上电沉积金属，然后将金属层从模芯上分离而制成所需的金属制品的工艺。利用电铸工艺，可以制造某些难以用一般机械加工方法制造的特殊形状的金属制品，比如可用于制备大幅面，高厚度的平面电铸板，所制备的电铸板的厚度范围通常为0.1mm～0.6mm。现有的制备大幅面、高厚度的平面电铸板所用的电铸方法通常采用平面电铸的方法，这种方法很难控制厚度均匀性，设备体积比较大，占用场地空间较大，实际操作比较困难。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种电铸设备，该电铸设备在制作大幅面，高厚度的平面电铸板时，能够大大提高厚度均匀性，减小设备体积，降低操作难度。
为实现上述目的，本发明的具体方案为：
一种电铸设备，包括集液槽、位于集液槽内的电铸槽，在电铸槽内水平固定有圆筒，在圆筒的表面沿轴向固定有两个与圆筒同轴的导电环，在圆筒的表面沿轴向有一个槽，在槽内有一根压紧辊，在圆筒的两侧端面沿轴心分别有短轴，压紧辊的两端分别通过可调拉紧装置固定于圆筒两侧的短轴上，在圆筒一侧端面的短轴上固定有传动齿轮，在集液槽外有调速电机，在电机的输出轴固定有输出齿轮，传动齿轮与输出齿轮相啮合，在电铸槽内活动连接两个对称分布于圆筒两侧的呈弧形的象形钛篮和两个对称分布于圆筒两侧的呈弧形的阴极遮蔽挡板，象形钛篮与阴极遮蔽挡板分别与圆筒同轴。
可调拉紧装置包括固定体、上螺栓、下螺栓，在固定体的下端面有一圆槽，在圆槽内沿周向有螺纹，上螺栓穿过固定体，上螺栓的端部与压紧辊的一端螺纹连接，上螺栓的螺栓头卡于圆槽的底部，下螺栓的一端与圆筒一端的短轴螺纹连接，下螺栓的另一端与圆槽螺纹连接。
在电铸槽内的左右侧壁上分别有侧支架，在电铸槽的前后侧壁之间固定有两个相互平行的底支架，象形钛篮的一端通过挂钩活动连接于侧支架上，象形钛篮的另一端通过挂钩活动连接于底支架上，阴极遮蔽挡板的一端通过挂钩活动连接于侧支架上，阴极遮蔽挡板的另一端通过挂钩活动连接于底支架上。
侧支架包括两根相互平行的支杆，在两根支杆之间固定有两根相互平行的连接杆，底支架呈井字状结构。这里当象形钛篮的一端通过挂钩活动连接于侧支架的支杆上，另一端通过挂钩活动连接于底支架横向的杆子上，这时象形钛篮的位置横向可调（或可以说是左右可调），当象形钛篮的一端通过挂钩活动连接于侧支架的连接杆上，另一端通过挂钩活动连接于底支架的纵向的杆子上，这时象形钛篮的位置纵向可调（或可以说是前后可调）；同理阴极遮蔽挡板在纵向和横向的位置都可调。
    象形钛篮的弧形面上有多个通孔。
    沿阴极遮蔽挡板的弧形面有梯形通槽。这里沿阴极遮蔽挡板的弧形面有梯形通槽的结构作为优选实施例。
沿阴极遮蔽挡板的弧形面有三角形通槽。这里沿阴极遮蔽挡板的弧形面有三角形通槽的结构作为另一实施例。
导电环为金属钛导电环，导电环的厚度在0.8mm～1.2mm范围内。这里导电环必须紧贴圆筒。
在电铸槽的上端有支撑架，在支撑架上固定有喷头。这里用喷头可以对着工件表面喷淋药水，防止工件表面药水干涸。
在集液槽的上端有透明的罩子。
本发明的电铸设备采用水平旋转的方式对金属铸板进行电铸，即旋转轴与水平面平行。圆筒通过传动齿轮与调速电机的输出轴上的输出齿轮啮合，因此圆筒可通过调速电机的调节自由调速，本发明的压紧辊为非金属材料，本发明的各个固定装盒必须做好绝缘。象形钛篮与阴极遮蔽挡板因通过挂钩挂在侧支架与底支架上，因此二者在纵向和横向的位置都可调。本发明在齿轮的中心预留电极位置，齿轮必须耐酸，耐碱。本发明适用各种可电铸的金属，如：铜、镍、银，钴等中的一种或多种混合。
    本发明可电铸大型的平铸板或圆筒金属铸板；可以实时观察电铸制品的情况，根据实际情况更改电铸参数，并可以在线监测；可根据实际需要制作各种规格的金属模具；制作工艺简单，大大提高厚度均匀性，占地面积小，投资成本低。
附图说明
图1为本发明去掉电机及去掉集液槽、电铸槽的前端面后的结构示意图。
图2为图1中A的放大结构示意图。
图3为本发明的外观结构示意图。
图4为套有导电环的圆筒的结构示意图。
图5为固定有侧支架和底支架的电铸槽的结构示意图。
图6为象形钛篮固定于电铸槽的侧支架和底支架的结构示意图。
图7为实施例1中阴极遮蔽挡板固定于电铸槽的侧支架和底支架的结构示意图。
图8为实施例2中阴极遮蔽挡板固定于电铸槽的侧支架和底支架的结构示意图。
图中：集液槽1、电铸槽2、圆筒3、槽3-1、短轴3-2、导电环4、压紧辊5、固定体6-1、圆槽6-1-1、螺纹6-1-2、上螺栓6-2、下螺栓6-3、传动齿轮7、调速电机8、输出齿轮9、象形钛篮10、通孔10-1、阴极遮蔽挡板11、梯形通槽11-1、三角形通槽11-2、镍板12、罩子13、支杆14、连接杆15、底支架16、挂钩17、支撑架18、喷头19。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：参见附图1～附图7，一种电铸设备，包括集液槽1、位于集液槽1内的电铸槽2，电铸槽2使用的是高强度PP板，里面有不锈钢骨架，确保电铸槽2的钢性和耐腐蚀性。
在电铸槽2内水平固定有圆筒3，在圆筒3的表面沿轴向固定有两个与圆筒3同轴且紧贴圆筒3的圆周表面的金属钛导电环4，本实施例导电环4的厚度为1mm，在圆筒3的表面沿轴向有一个100mm×100mm的槽3-1，在槽3-1内有一根直径为100mm的橡胶压紧辊5。在圆筒3的两侧端面沿轴心分别有短轴3-2，压紧辊5的两端分别通过可调拉紧装置固定于圆筒3两侧的短轴3-2上，可调拉紧装置包括固定体6-1、上螺栓6-2、下螺栓6-3，在固定体6-1的下端面有一圆槽6-1-1，在圆槽6-1-1内沿周向有螺纹6-1-2，上螺栓6-2穿过固定体6-1，上螺栓6-2的端部与压紧辊5的一端螺纹连接，上螺栓6-2的螺栓头卡于圆槽6-1-1的底部，下螺栓6-3的一端与圆筒3一端的短轴3-2螺纹连接，下螺栓6-3的另一端与圆槽6-1-1螺纹连接。
在圆筒3一侧端面的短轴3-2上固定有传动齿轮7，在集液槽1外有调速电机8，可自动正反转。在调速电机8的输出轴固定有输出齿轮9，传动齿轮7与输出齿轮9相啮合，在电铸槽2内活动连接两个对称分布于圆筒3两侧的呈弧形的象形钛篮10和两个对称分布于圆筒3两侧的呈弧形的阴极遮蔽挡板11，象形钛篮10与阴极遮蔽挡板11分别与圆筒3同轴，在象形钛篮的弧形面上有多个通孔10-1。
在电铸槽2内的左右侧壁上分别有侧支架，侧支架包括两根相互平行的支杆14，在两根支杆14之间固定有两根相互平行的连接杆15，在电铸槽2的前后侧壁之间固定有两个相互平行的呈井字状结构的底支架16，象形钛篮10的一端通过两个挂钩17活动连接于侧支架上，象形钛篮10的另一端通过两个挂钩17活动连接于底支架16上，阴极遮蔽挡板11的一端通过挂钩17活动连接于侧支架上，阴极遮蔽挡板11的另一端通过挂钩17活动连接于底支架16上。
    以复制镍板为例，取一块3000×1500mm的带有微棱镜结构的镍板12，把这块镍板12紧贴绕于圆筒3上，镍板12两端分别卡在圆筒3的槽3-1的部位，并用压紧辊5压住镍板12的两端，通过可调拉紧装置拉住压紧辊5，这样压紧辊5就能把镍板12两端紧紧地卡在圆筒3的槽3-1内，镍板12的其他部位就能紧贴圆筒3表面的导电环4上。
开始可先不放阴极遮蔽挡板11，检查象形钛篮10放入的镍球，电铸液的PH值，启动调速电机8，输出齿轮9即带动传动齿轮7、圆筒3以一定的转速转动，即可开始电铸复制。
在集液槽1上端还有一透明的罩子13，在电铸时盖上罩子13。
为了节约药水，并且能实时看到电铸情况，调整电铸工艺，本实施例采用半浸式电铸方式，由于溶液中工件的温度不同于空气中的温度，在空气中工件温度会变化，温度变化对电铸的质量会有影响，在空气中工件本身的热量还可能导致工件上的药水干涸，为了防止温度变化过快，工件表面药水干涸，工件表面必须喷淋药水，因此在电铸槽2的上端有支撑架18，在支撑架18上固定有喷头19，喷头19对着镍板12的表面喷淋药水。
实时观察复制模具的厚度，若厚度差比较明显可放入阴极遮蔽挡板11，使模具表面厚度误差控制在5%以内，本实施例沿阴极遮蔽挡板11的弧形面有梯形通槽11-1。
电铸完成后，利用外力将复制好的模具和原镍板12分开即得到所需要的模具。
利用同样的方法，将复制好的模具再进行一次以上的复制过程，即得到与原镍板12相同的新镍板。
实施例2：参见附图1～附图6、附图8，一种电铸设备，包括集液槽1、位于集液槽1内的电铸槽2，电铸槽2使用的是高强度PP板，里面有不锈钢骨架，确保电铸槽2的钢性和耐腐蚀性。
本实施例沿阴极遮蔽挡板的弧形面有三角形通槽11-2，其余的结构及工作过程都与实施例1相同。

Claims (10)

1.一种电铸设备，包括集液槽、位于集液槽内的电铸槽，其特征在于：在电铸槽内水平固定有圆筒，在圆筒的表面沿轴向固定有两个与圆筒同轴的导电环，在圆筒的表面沿轴向有一个槽，在槽内有一根压紧辊，在圆筒的两侧端面沿轴心分别有短轴，压紧辊的两端分别通过可调拉紧装置固定于圆筒两侧的短轴上，在圆筒一侧端面的短轴上固定有传动齿轮，在集液槽外有调速电机，在电机的输出轴固定有输出齿轮，传动齿轮与输出齿轮相啮合，在电铸槽内活动连接两个对称分布于圆筒两侧的呈弧形的象形钛篮和两个对称分布于圆筒两侧的呈弧形的阴极遮蔽挡板，象形钛篮与阴极遮蔽挡板分别与圆筒同轴。
2.根据权利要求1所述的电铸设备，其特征在于：可调拉紧装置包括固定体、上螺栓、下螺栓，在固定体的下端面有一圆槽，在圆槽内沿周向有螺纹，上螺栓穿过固定体，上螺栓的端部与压紧辊的一端螺纹连接，上螺栓的螺栓头卡于圆槽的底部，下螺栓的一端与圆筒一端的短轴螺纹连接，下螺栓的另一端与圆槽螺纹连接。
3.根据权利要求1或2所述的电铸设备，其特征在于：在电铸槽内的左右侧壁上分别有侧支架，在电铸槽的前后侧壁之间固定有两个相互平行的底支架，象形钛篮的一端通过挂钩活动连接于侧支架上，象形钛篮的另一端通过挂钩活动连接于底支架上，阴极遮蔽挡板的一端通过挂钩活动连接于侧支架上，阴极遮蔽挡板的另一端通过挂钩活动连接于底支架上。
4.根据权利要求3所述的电铸设备，其特征在于：侧支架包括两根相互平行的支杆，在两根支杆之间固定有两根相互平行的连接杆，底支架呈井字状结构。
5.根据权利要求3所述的电铸设备，其特征在于：象形钛篮的弧形面上有多个通孔。
6.根据权利要求3所述的电铸设备，其特征在于：沿阴极遮蔽挡板的弧形面有梯形通槽。
7.根据权利要求3所述的电铸设备，其特征在于：沿阴极遮蔽挡板的弧形面有三角形通槽。
8.根据权利要求1或2所述的电铸设备，其特征在于：导电环为金属钛导电环，导电环的厚度在0.8mm～1.2mm范围内。
9.根据权利要求1或2所述的电铸设备，其特征在于：在电铸槽的上端有支撑架，在支撑架上固定有喷头。
10.根据权利要求1或2所述的电铸设备，其特征在于：在集液槽的上端有透明的罩子。
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