CN104342722A - 电铸设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电铸设备，包括：电铸槽、电铸阳极及电铸阴极，所述电铸槽包括主槽体和副槽体，所述副槽体设置于所述主槽体内；所述电铸阳极及所述电铸阴极设置于所述主槽体内，其中，所述电铸阴极与电源负极相连，用于连接电铸母模，所述电铸阴极配置有过滤罩，用以罩设所述电铸母模；所述主槽体与所述副槽体之间设置有液体循环系统，用于使所述主槽体与所述副槽体内的电铸溶液循环流动。本发明提供的电铸设备，通过将电铸槽设置为主槽体及副槽体，并在主槽体与副槽体间设置液体循环装置，使电铸槽内的电铸溶液循环流动，从而提高电铸溶液的浓度及温度的均匀性，并通过在主槽体内设置罩设电铸母模的过滤罩，可提高电铸工件的质量。

Description

电铸设备

技术领域

本发明涉及电铸技术，尤其涉及一种电铸设备。

背景技术

电铸是利用金属的电解沉积原理来精确复制某些复杂或特殊形状工件的特种加工方法，主要应用于制造复制品、制造模具，以及制造金属箔和金属网等领域，并且因其高复制精度、高重复精度等特点，被用于制造一些用传统机械加工方法制得困难或加工成本很高、具有复杂形状的零件。

电铸技术是以电镀原理为基础发展起来的，即将各类金属或合金沉积于电铸阴极的母模上，待累积到相当厚度后再与母模分离，即可产生电铸工件。传统的电铸工艺中，由于电铸槽内的电铸溶液温度、浓度不均匀，导致电铸层厚度不均匀，进而导致电铸效率较低，而且电铸过程中产生的电解液杂质，会在母模的表面不可避免的增加一些颗粒，经多次电铸后，这些颗粒会越来越大，影响电铸工件的质量。

发明内容

基于此，本发明提供一种电铸设备，用以解决现有电铸技术中存在的电铸层的厚度不均匀，以及电铸过程中存在电铸杂质影响电铸工件质量，进而导致的电铸效率较低的问题。

本发明提供一种电铸设备，包括：电铸槽、电铸阳极及电铸阴极，所述电铸槽包括主槽体和副槽体，所述副槽体设置于所述主槽体内；

所述电铸阳极及所述电铸阴极设置于所述主槽体内，且所述电铸阳极与电源正极相连；

所述电铸阴极与电源负极相连，且所述电铸阴极配置有至少一个过滤罩，用以罩设与所述电铸阴极相连的电铸母模；

还包括：能使所述主槽体与所述副槽体中的电铸溶液循环流动的液体循环系统。

在其中一个实施例中，所述液体循环系统包括抽水管路、过滤装置及进水管路；

所述抽水管路的进口端连接在所述副槽体内，所述抽水管路的出口端连接在所述过滤装置上，所述进水管路的进口端连接在所述过滤装置上，所述出水管路的出口端连接在所述主槽体内，用以使所述副槽体内的电铸溶液依次通过所述抽水管路、过滤装置及进水管路进入到所述主槽体内；

所述副槽体的侧壁上设置有连通孔，所述主槽体内的电铸溶液通过所述连通孔进入到所述副槽体内。

在其中一个实施例中，所述连通孔的数量为多个，对称设置在所述副槽体相对的两侧壁上。

在其中一个实施例中，所述连通孔位于靠近所述侧壁顶部的位置，所述抽水管路的进口端设置在所述副槽体的底部位置。

在其中一个实施例中，所述进水管路包括进水主管路及多个进水支管路；

所述进水主管路的进口端连接在所述过滤装置上，所述进水主管路的出口端连接至所述主槽体内；

所述多个进水支管路连通设置在所述进水主管路上，且在靠近所述进水主管路的出口端的位置。

在其中一个实施例中，所述进水主管路的出口端位置的管路分支成为两支管路，所述两支管路分别水平设置在所述副槽体的两侧，且所述两支管路的端部封闭；

所述多个进水支管路竖直设置在所述两支管路上。

在其中一个实施例中，所述液体循环系统还包括回收管路，所述回收管路的进口端设置在所述主槽体的底部，所述回收管路的出口端连接在所述过滤装置上，用以将所述主槽体内的电铸溶液送入到所述过滤装置进行过滤。

在其中一个实施例中，所述主槽体的底部铺设有过滤用的筛板，所述电铸阳极、电铸阴极及所述进水管路设置在所述筛板上方，所述回收管路设置在所述筛板下方。

在其中一个实施例中，所述副槽体内设置有加热装置，用以加热所述副槽体内的电铸溶液。

在其中一个实施例中，所述副槽体内设置有液位传感器，用以监测所述副槽体内电铸溶液的液面高度。

上述电铸设备，通过将电铸槽设置为主槽体及副槽体，并在主槽体与副槽体间设置液体循环装置，使电铸槽内的电铸溶液循环流动，从而提高电铸溶液的浓度及温度的均匀性，并通过在主槽体内设置罩设电铸母模的过滤罩，可提高电铸工件的质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电铸设备的立体结构示意图（图中的电铸槽仅画出底部）；

图2为本发明实施例提供的电铸设备的主视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电铸设备的左视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电铸设备的另一主视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的电铸设备的俯视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的电铸设备的另一俯视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的电铸设备中过滤罩的结构示意图；

图8为图5中电铸阳极及电铸阴极的工作原理示意图；

图9为图6中电铸阳极及电铸阴极的工作原理示意图。

具体实施方式

本发明提供一种电铸设备，如图1、图2及图4所示，该电铸设备包括：电铸槽1、电铸阳极及电铸阴极（图1、图2及图4中未示），其中，电铸槽1用于盛放电铸溶液，包括主槽体11和副槽体12，副槽体12设置于主槽体11内，通常，副槽体12和主槽体11可以为嵌套的两个立方体槽；电铸阳极及电铸阴极也设置于主槽体11内，且电铸阴极与电源负极相连，用于连接电铸母模，电铸阳极与电源正极相连，用于连接电铸用的电铸金属，其中电铸金属材料根据电铸需要进行选择，本实施例中电铸阳极具体连接的是装有钛金属的钛篮；电铸金属在电源及电铸溶液的作用下，金属离子沉积到电铸母模上，形成金属电铸层。

本实施例中，该电铸设备还包括液体循环系统2，通过该液体循环系统2，主槽体11与副槽体12内的电铸溶液可循环流动。

本实施例中，如图1～图3所示，液体循环系统2包括抽水管路21、进水管路22及过滤装置23，抽水管路21的进口端（本实施例中的进口端及出口端均可从图示的液体流动方向看出）连接在副槽体12内，出口端连接在过滤装置23上，进水管路22的进口端连接在过滤装置23上，出口端连接在主槽体11内，用以使副槽体21内的电铸溶液依次通过抽水管路21、过滤装置23及进水管路22进入到所述主槽体11内；在副槽体12的侧壁上设置有连通孔121，连通孔121可为多个，对称设置在副槽体12相对的两侧壁上，主槽体11内的电铸溶液通过连通孔121进入到所述副槽体12内，其中，连通孔121在副槽体12的侧壁上远离主槽体11底部的位置，即连通孔121位于靠近副槽体12侧壁顶部的位置。这样，使连通孔121与抽水管路21延伸到副槽体12底部的进水端相距较远，有助于电铸溶液在副槽体12内的流动。

本实施例中，在抽水管路21的进口端设置有抽水泵（图中未示），抽水泵具体设置在副槽体12内，副槽体12内的电铸溶液在抽水泵的作用下，经抽水管路21进入过滤装置23，经滤装置23过滤后进入到进水管路22，然后从进水管路22进入到主槽体11内，而主槽体11内的电铸溶液又从副槽体12上的连通孔121进入到副槽体12内，这样，电铸溶液循环流动，使主槽体11及副槽体12内的电铸溶液浓度及温度均匀，从而使电铸得到的电铸层均匀。当然，本领域技术人员可以理解，主槽体11及副槽体12中的电铸溶液的循环流动并不限于上述结构，其设置的方式也不限于附图中所示的设置方式，只要能使主槽体11与副槽体12中的电铸溶液循环流动的结构设计均在本发明的保护范围内。

本实施例中，如图1及图2所示，进水管路22包括进水主管路221及多个进水支管路222，进水主管路221的进口端连接在过滤装置23上，出口端连接在主槽体11内，多个进水支管路222连通设置在进水主管路221上，且在靠近进水主管路21的出口端的位置。其中，进水主管路221的出口端位置的管路分支成为两支管路，该两支管路分别水平设置在副槽体12的两侧，且两支管路的端部封闭，多个进水支管路222竖直设置在该两支管路上，如图2中进水主管路221水平设置在主槽体11底部的管路的A处端部封闭，这样可以保证电铸溶液通过在进水支管路222内的流动，增大电铸溶液的流动性，减少电铸杂质在主槽体11底部的沉积。

本实施例中，如图1及图2所示，液体循环系统2还包括回收管路24，回收管路24的进口端设置在主槽体11的底部且连接有第二抽水泵（图中未示），出口端连接在过滤装置23上，用以将主槽体11内的电铸溶液送入到过滤装置23中进行过滤，过滤后的电铸溶液再从过滤装置23中通过进水管路22进入到主槽体11中，从而完成另一液体循环。

总的说来，液体循环系统2可实现两个循环，其中一个液体循环是将副槽体12中的电铸溶液从抽水管路21进入过滤装置23过滤后，通过进水管路22进入到主槽体11中，主槽体11中的电铸溶液可以经过副槽体12侧壁上的连通孔121流入副槽体12中，这样实现电铸溶液的一个循环。另一个液体循环是将主槽体11底部的电铸溶液经回收管路24抽至过滤装置23进行过滤后，再由进水管路22进入到主槽体11中。

本实施例中，主槽体11的底部铺设有过滤用的筛板13，筛板13为网状结构，电铸阳极、电铸阴极及进水管路21设置在所述筛板13上方，回收管路24设置在所述筛板13下方，这样电铸过程在筛板13上方进行，电铸产生的杂质在电铸溶液中经过筛板进行一次过滤后进入筛板下方，较大的杂质留在筛板13上，然后筛板13下方的电铸溶液经过回收管路24抽送到过滤装置23中进行二次过滤，本实施例通过设置筛板13，对电铸溶液进行一次过滤，然后进入过滤装置进行二次过滤，可以提高过滤质量及效率，防止较大杂质对过滤装置的堵塞。

本实施例中，如图2所示，抽水管路21、进水管路22及回收管路24与电铸槽1外的过滤装置23的连接均是通过主槽体11及副槽体12的顶部，即从槽顶上进出。为方便管路的布设，本实施例还可在电铸槽1的侧壁上设置走管孔，如图4所示，在主槽体11靠近过滤装置23一侧的侧壁上设置有走管孔19，抽水管路21及进水管路22均是通过走管孔19连接至过滤装置23上。

本实施例中，电铸阴极设置有至少一个过滤罩，用以罩设与电铸阴极相连的电铸母模，具体如图5所示，电铸阴极（图5中未示）设置有过滤罩16，用以罩设电铸母模17，将多个电铸母模17置于过滤罩16中进行电铸，可将电铸溶液中的杂质过滤在过滤罩16之外，减少电铸溶液中的杂质对电铸母模17表面的影响，改善电铸工件的质量。具体应用中，过滤罩的设置不限于图5中所示的将过滤罩设置为一个大的可罩设多个电铸母模的过滤罩，如图6所示，也可设置为多个单独的过滤罩16a，每个过滤罩16a罩设一个电铸母模17。

本实施例中，如图7所示，过滤罩16以及所有的单独设置的过滤罩16a具体为网罩，通过网罩将电铸母模隔绝在一定的空间内，本实施例中的过滤罩16为长方体结构，其中，该长方体除顶部之外，其余五面均由筛网覆盖，筛网的网孔形状可以为菱形、正六边形等多边形以及其他形状，网孔的大小以能够隔绝电解液中的杂质为宜，且筛网由绝缘材料制成，与电铸溶液中的电离子绝缘，防止筛网网孔被阻塞。电铸前，电铸母模可从顶部放入过滤罩16内；本实施例中只给出了图7所述的过滤罩的结构，但过滤罩16的结构并不限于该结构，如过滤罩可为借助于主槽体11的侧壁，由三面筛网围成的结构等。本发明仅描述过滤罩的使用功能，依托本发明的思想和原理而设计的过滤罩的结构也在本发明保护范围内。

图8、图9给出了具有不同过滤罩的电铸阴极与电铸阳极的工作原理示意图。如图8所示，电铸阳极32与直流电源3的正极相连，电铸阴极31与直流电源3的负极相连，电铸阴极31上设置有电铸母模17，多个电铸母模17用一个过滤罩16包围起来，在电铸母模17的两侧为与电铸阳极32连接的电铸用的电铸金属18；其电解的工作过程为：接通直流电源3后，位于电铸阳极32的电铸金属18经电离后，电铸金属18中脱离电子的离子将不断向电铸阴极31方向移动，最终将沉积在电铸母模17上，本实施例中在电铸母模17上设置过滤罩16，将电铸溶液中流动的杂质过滤在过滤罩16之外，减少电铸母模17表面的影响，改善电铸质量。图9中的电铸阴极31与电铸阳极32的工作原理同上，其与图8的不同之处在于，图9中的每个电铸母模17各设置有一个过滤罩16a。

本实施例中，如图4及图5所示，副槽体12内设置有加热装置14，用以加热副槽体12内的电铸溶液，将副槽体12内的电铸溶液加热到一定温度，经过液体循环系统2的液体循环，使得主槽体11内的电铸溶液的温度保持在需要的范围内。具体实施中，加热装置14可为两个，其具体为电加热器。

本实施例中，副槽体12内还设置有液位传感器15，用以实时监测副槽体12内电铸溶液的液面高度，防止电铸溶液中液位过低对电铸质量及效率的影响。

本发明实施例提供的电铸设备，通过将电铸槽设置为主槽体及副槽体，并在主槽体与副槽体间设置液体循环装置，使电铸槽内的电铸溶液循环流动，从而提高电铸溶液的浓度及温度的均匀性，同时通过设置筛板、过滤罩及在液体循环装置中设置的过滤设备，可减少电铸溶液中电铸杂质对电铸工件质量的影响，由此提高电铸质量及电铸效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电铸设备，其特征在于，包括：电铸槽、电铸阳极及电铸阴极，所述电铸槽包括主槽体和副槽体，所述副槽体设置于所述主槽体内；

所述电铸阳极及所述电铸阴极设置于所述主槽体内，且所述电铸阳极与电源正极相连；

所述电铸阴极与电源负极相连，且所述电铸阴极配置有至少一个过滤罩，用以罩设与所述电铸阴极相连的电铸母模；

还包括：能使所述主槽体与所述副槽体中的电铸溶液循环流动的液体循环系统。

2.根据权利要求1所述的电铸设备，其特征在于，所述液体循环系统包括抽水管路、过滤装置及进水管路；

所述抽水管路的进口端连接在所述副槽体内，所述抽水管路的出口端连接在所述过滤装置上，所述进水管路的进口端连接在所述过滤装置上，所述出水管路的出口端连接在所述主槽体内，用以使所述副槽体内的电铸溶液依次通过所述抽水管路、过滤装置及进水管路进入到所述主槽体内；

所述副槽体的侧壁上设置有连通孔，所述主槽体内的电铸溶液通过所述连通孔进入到所述副槽体内。

3.根据权利要求2所述的电铸设备，其特征在于，所述连通孔的数量为多个，对称设置在所述副槽体相对的两侧壁上。

4.根据权利要求2所述的电铸设备，其特征在于，所述连通孔位于靠近所述侧壁顶部的位置，所述抽水管路的进口端设置在所述副槽体的底部位置。

5.根据权利要求2所述的电铸设备，其特征在于，所述进水管路包括进水主管路及多个进水支管路；

所述进水主管路的进口端连接在所述过滤装置上，所述进水主管路的出口端连接至所述主槽体内；

所述多个进水支管路连通设置在所述进水主管路上，且在靠近所述进水主管路的出口端的位置。

6.根据权利要求5所述的电铸设备，其特征在于，所述进水主管路的出口端位置的管路分支成为两支管路，所述两支管路分别水平设置在所述副槽体的两侧，且所述两支管路的端部封闭；

所述多个进水支管路竖直设置在所述两支管路上。

7.根据权利要求2所述的电铸设备，其特征在于，所述液体循环系统还包括回收管路，所述回收管路的进口端设置在所述主槽体的底部，所述回收管路的出口端连接在所述过滤装置上，用以将所述主槽体内的电铸溶液送入到所述过滤装置进行过滤。

8.根据权利要求7所述的电铸设备，其特征在于，所述主槽体的底部铺设有过滤用的筛板，所述电铸阳极、电铸阴极及所述进水管路设置在所述筛板上方，所述回收管路设置在所述筛板下方。

9.根据权利要求1-8任一所述的电铸设备，其特征在于，所述副槽体内设置有加热装置，用以加热所述副槽体内的电铸溶液。

10.根据权利要求1-8任一所述的电铸设备，其特征在于，所述副槽体内设置有液位传感器，用以监测所述副槽体内电铸溶液的液面高度。