CN112663102A - 一种内管均匀电镀装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内管均匀电镀装置，包括镀槽1、镀槽1支撑在支撑墩2上，待镀管件3放置于旋转底座4上，并由卡接件5固定，卡接件5与底座4固定连接，带叶片12的螺杆6作为阳极穿过管件3腔体内部，螺杆6与螺杆电机7连接，电机7固定连接于旋转底座4上，旋转底座4通过旋转轴8与底座旋转电机9相连。能够实现内管均匀电镀等。

Description

一种内管均匀电镀装置

背景技术

中国专利CN202010161128提供一种对管状镀件电镀效果较好的电镀用辅助阳极及电镀用辅助阳极装置。提供的电镀用辅助阳极，包括阳极线和阻挡层，所述阳极线与外部阳极电源连接，所述阳极线设有悬挂段，所述悬挂段外部包覆所述阻挡层形成镀件悬挂段，所述镀件悬挂段穿过镀件内部，所述阻挡层使所述阳极线与镀件不接触，所述阻挡层上具有供离子通过的孔隙。据记载提供电镀用辅助阳极及电镀用辅助阳极装置对管状镀件具有较好的电镀效果。但是该管件电镀装置电解液浓度不均衡。

日本专利JP7-224396A公开了一种内管电镀装置，具体涉及插入待镀的金属管中的圆形棒状或管状内部电极，以便在金属管与插入的内部电极之间留下沿着金属管的整个长度延伸的环形空间，一对密封盖固定到内部电极的相对端，密封盖相对于周围的金属管同心地支撑内部电极并密封金属管和内部电极之间的环形空间，旋转机构，该旋转机构水平地支撑金属管，并且随着插入其中的内部电极围绕其轴旋转管；用于在内部电极和金属管之间施加电势的电源，使得金属管充当阴极并且电极充当阳极，以及一个流体供给装置，用于通过密封盖从环形空间的一端到另一端产生流体的强制单向流动。然而上述设置使得单管都相对独立成为一个电镀槽，容量较小，不利于广泛实施。

CN201510539751公开了一种带有尼龙板材制涡轮的微弧氧化反应装置，包括冷却机组、电源连接线、电源、数控台、冷却水箱以及固定在冷却水箱中的盛放有电解液的电解槽，所述的电解槽连接电源的阴极；所述的冷却水箱的上端设置有冷却水出口，下端设置有冷却水入口，所述的冷却水出口、冷却水入口分别与所述的冷却机组连接，所述的数控台用于控制冷却机组的开合；还包括尼龙涡轮搅拌机构，所述的尼龙涡轮搅拌机构包括可根据不同的电解液调节转速的变频电机、凸缘联轴器、尼龙涡轮，所述的变频电机连接电源，所述的凸缘联轴器的上、下端分别连接金属杆和尼龙杆，所述的金属杆上端与变频电机传动连接；所述的尼龙杆的下端与尼龙涡轮连接。但是该装置设置主要为垂直体系设置，其主要通过涡轮搅拌使电解液中悬浮物充分悬浮，使得颗粒混入微弧氧化膜中更加均匀。与此类似的CN205616970U公开了一种管件的电镀装置，包括支架、上压板、驱动电机和扇叶，所述上压板位于支架杆外侧，支架杆贯穿上压板中心，所述驱动电机位于上平板上端并且与上平板螺纹相连，所述驱动电机设置有输出轴，所述输出轴贯穿支架中心，所述扇叶位于支架下端并且与输出轴螺纹相连，扇叶由驱动电机通过输出轴驱动绕其中心轴自转，然而其在重力作用下，关键装置很难实现真正有效的均匀电镀，尤其是管件较长时。

与上述不同的是，搅拌叶片置于内部的发明有CN107034497A公开的一种用于油井管接箍内表面的电镀装置，包括电镀台、电极导线、搅拌机构、用于带动所述搅拌机构旋转的电动机构，所述搅拌机构包括搅拌支架和伸入油井管接箍内的旋转扇叶，所述搅拌支架连接有旋转头，所述旋转扇叶包括转子和电极叶片，所述电动机构包括控制器，所述控制器接有电源模块、开关控制模块、升降电机和旋转电机，所述电极导线包括正极导线和负极导线，所述正极导线与旋转杆电连接，所述负极导线与油井管接箍电连接。然而考虑到其图1中代号3、4所组成的阳极形状，阳极不能够有效的实现电流密度的均匀。

CN201510478034公开了一种基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置，这种基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置的镀槽置于真空箱内，镀槽中放置阴极，阴极接线柱焊接在阴极的上表面上，阳极插入到阴极中，阳极通过卡固装置连接电机，阳极连接装置的碳刷抵在阳极上，真空箱上设置有多个接线孔，每个接线孔内均有接线密封块，阳极外接电极线通过相应的接线密封块与脉冲电镀电源正极相连，阴极外接电极线通过相应的接线密封块与脉冲电镀电源负极相连，电机外接两条电极线分别通过相应的接线密封块与可编程逻辑控制器PLC相连。但该装置主要解决对体积较大或结构复杂的阴极镀件电镀困难的问题，且应用环境为真空环境镀。然而通过其图1可知，其不能够有效的实现电解液的搅拌作用。

CN110528053A公开了一种管状五金局部电镀用多工位电镀设备，其结构包括支架、电镀底座、电镀机机体、电镀顶盖，电镀机机体上连电镀顶盖，下接电镀底座，电镀底座底部固定连接有支架，与现有技术相比，其有益效果在于：能够只对五金件内管壁进行电镀，外管壁不会有镀层，从而能够减少电镀液的使用，降低五金件的加工成本，通过搅拌能够加强电镀液的对流，减薄扩散层的厚度，提高镀层的平整性，避免镀层产生条纹，利用搅拌改善电镀液的分散能力，从而增加电流密度范围，提高电镀效率及镀层质量，而温控片的设置在于能够提高电镀液的温度，提高电镀液的导电性，利于形成良好的镀层，使得五金制品的质量能够得到保证。然而其只能够垂直进行电镀，搅拌装置也为传统的内置搅拌，受重力影响显著。

CN209722342U公开了一种具有夹持功能的电镀装置，包括镀管本体和开口向上呈箱体结构的电镀池，所述电镀池的内壁靠近中部固定有开口朝向中部的C型钢滑轨，且C型钢滑轨的滑槽内滑动连接有内设空腔呈长方体结构的驱动箱，所述驱动箱靠近电镀池中央的一侧外壁固定有支撑管，且支撑管的圆周内壁卡接有管座，所述管座的圆周内壁卡接有内螺纹管，且内螺纹管内螺接有传动螺杆，所述传动螺杆的两端圆周外壁分别套接有齿轮条和锥形帽。该实用新型中，在传动螺杆转动的时候可以带动锥形帽向左移动，进而将弧形杆的弧度弯曲的更大，四至六个弧形杆弓起之后即可紧紧贴向镀管本体的内壁，此时即可露出两端的管口，提高了被电镀的面积。尽管该电镀装置采用了螺旋板18，但由于其无法匹配传动螺杆6，以及其作用仅仅是在外部对电镀液进行搅拌，无法实现管件内部的均匀电镀。

CN209338660U公开了一种陶瓷管表面涂镀装置，包括箱体、镀池、摇把、转杆、装夹装置、装夹座、陶瓷管和旋转固定装置，所述箱体呈无盖长方体结构，箱体内设有镀池，箱体左右两侧顶部分别开有圆形通孔，圆形通孔内安装有旋转固定装置，左侧旋转固定装置和转杆左端固定连接，转杆右端和右侧旋转固定装置固定连接，右侧旋转固定装置和摇把一端固定连接，所述转杆表面固定安装有装夹座，装夹座顶部和装夹装置底部固定连接，所述陶瓷管套接于装夹装置外部。

CN200820226506公开了一种带螺旋式均撑支架的电镀阳极包括棒状阳极，其特征在于在棒状阳极的外表面螺旋缠绕浸泡有环氧树脂的绝缘绳。绝缘绳的螺旋高度按电镀所需阴阳极间距而定。螺旋缠绕的绝缘绳构成棒状阳极的均撑支架，用于长细钢管电镀时，均撑支架所形成的凸起支撑点和钢管内壁接近，能够保证阳极与钢管内壁有均匀的导电距离，提高电镀质量，使管内壁得到均匀的沉积镀层，同时镀液在钢管内快速流动时形成螺旋状态运动，增强了电镀液在钢管内的搅动性，使电镀过程因电解产生的气泡被冲击脱落后带出管外，解决气泡的附着产生的镀层缺陷。但是由于绝缘绳的作用主要在于起支撑作用，因而与其接触点不能有效镀敷，同时还需要外部强力导致电解液穿过管件，绝缘绳的覆盖部分导致电流密度不均匀等问题。

发明内容

为解决所述背景技术部分当中的一个或多个缺陷，本发明提出了如下技术方案：

一种内管均匀电镀装置，包括镀槽1、镀槽1支撑在支撑墩2上，待镀管件3放置于旋转底座4上，并由卡接件5固定，卡接件5与底座4固定连接，带叶片12的螺杆6作为阳极穿过管件3腔体内部，螺杆6与螺杆电机7连接，电机7固定连接于旋转底座4上，旋转底座4通过旋转轴8与底座旋转电机9相连。

还包括电解液循环管线10，其出口端设置在镀槽右侧底端以排出电解液，入口端设置在镀槽左侧液面上方以导入电解液，通过设置在管线10上的循环泵(未示出)驱动电解液循环。

所述卡接件由左半卡接件5-1和右半卡接件5-2组成。

所述管件可以为一根管件，在管件左右两侧设置有第一镀液传流孔11和/或第二镀液传流孔13。

所述管件可以为多根管件，在相邻管件3之间以及两端侧管件两侧设置有第一和/或第二镀液传流孔(11、13)。

所述第一传流孔11至少为一个或一组，其位置设置在螺杆电机7与管件3之间，且靠近管件3左侧端口。

所述传流孔11中心位置与管件水平中心线在一条直线上或不在一条直线上。

所述第二传流孔13还包括设置在靠近管件中部附近。

所述第二镀液传流孔13大于第一镀液传流孔11的直径，优选二者的直径差在管件3直径的1/6-1/3之间。

所述第一镀液传流孔11的直径不大于管件3直径的1/2，优选为管件直径的1/3-1/2。

所述第二镀液传流孔13的直径不小于管件3直径的1/2，优选为管件直径的1/2-1/1。

镀槽底面呈圆形时，支撑墩为3个以上，底面支撑墩为矩形时，支撑墩为4个以上。

本发明还在于：一种内管均匀电镀的方法，

1)启动电机7、9，使得待镀工件在水平面内作旋转运动，同时阳极6也作螺旋运动，实现电解液的整体搅拌和管内同时搅拌；

2)启动电解液循环泵，电解液通过管线10进行大循环；

3)开启电镀电源进行电镀。

附图说明

图1本发明电镀装置的示意图。

图2本发明的阳极示意图。

图3图1中A-A界面示意图(未示出叶片12)。

图4为图1中含有管件3和底座4的俯视示意图。

有益效果

1、本发明为获得内管均匀的电镀，进一步对现有技术的装置进行了改进，创新的提出了一种新的方案，采用阴极管件旋转与阳极同时旋转相结合的方法，一方面阴极管件旋转有利于逸出附着在管件表面的气泡，同时还能实现对电镀液的搅拌，一定程度上实现电镀液浓度均衡和散热效果；另一方面阳极采用带有叶片12的螺杆螺旋搅拌方式能够源源不断将外部的电解液疏松到内管中，更加使得内管的电镀液浓度均衡从而补充待镀金属离子，有效减少浓差极化；相对于外置阳极，且内置阳极实现了更加均匀的电离密度。

2、相较于传统的电解液循环，本发明的电解液循环与螺旋旋转阳极密切配合，电解液整体上从循环管路实现了大的方面平衡，而同时由于螺旋阳极的旋转实现了电解液能够在微观上的平衡。

3、为了使得电解液流动有序和均衡，底座上的开孔有利于引导电解液从左上向右下流动，在未开孔的情况下，电解槽下层电解液流动更加相对较上层快速，导致电解液液流偏下，开孔后，从开孔处流动引流，且第二液流孔13大于第一孔11能够有效的引导液流向右下流动，一方面孔11的位置促使液流流过，多余的液流一部分进入管件中，另一部分继续向后流动。

具体实施方式

为使本申请示例性实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中示出的示例性实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，虽然本申请中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍，但应理解，可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整技术方案。

应当理解，本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语″第一″、″第二″等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，例如能够根据本申请实施例图示或描述中给出那些以外的顺序实施。

此外，术语″包括″和″具有″以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

实施例1

如图1-4所示内管均匀电镀装置，内管直径不做特别限定，本实施例选择6cm，包括镀槽1、镀槽1支撑在支撑墩2上，支撑墩2为4个(作为支撑墩，不做特别的限定，镀槽底面呈圆形时，支撑墩可以为3个以上，底面支撑墩为矩形时，支撑墩可以为4个以上)；待镀管件3放置于旋转底座4上，还包括卡接件5，所述卡接件5由左半卡接件5-1和右半卡接件5-2组成，通过所述左右卡接件5-1、5-2固定所述待镀管件3，在卡好后，卡接件5与底座4固定连接，带叶片12的螺杆6作为阳极穿过管件3腔体内部，螺杆6与螺杆电机7连接，电机7固定连接于旋转底座4上，旋转底座4通过旋转轴8与底座旋转电机9相连。电解液循环管线10，其出口端设置在镀槽右侧底端以排出电解液，入口端设置在镀槽左侧液面上方以导入电解液，通过设置在管线10上的循环泵驱动电解液循环。

本实施例所述管件可以为3根管件，在相邻管件3之间以及两端侧管件两侧设置有4个第一镀液传流孔11和4个第二镀液传流孔13(作为本领域知悉，不受本实施例限制，所述管件也可以为一根管件，在管件左右两侧设置有第一镀液传流孔11和/或第二镀液传流孔13。所述管件可以为多根管件，在相邻管件3之间以及两端侧管件两侧设置有第一和/或第二镀液传流孔11、13)。第一传流孔11其位置设置在螺杆电机7与管件3之间，且靠近管件3左侧端口，所述传流孔11中心位置与管件水平中心线不在一条直线上，本实施例中位于中心线的两侧如图4所示；所述第二传流孔13设置在靠近管件长度方向中部附近，在水平方向上与传流孔11连线与管件3平行；第二镀液传流孔13的直径为3cm，第一镀液传流孔11的直径为2cm，通过上述设置能够使得液流向右下方流动。电镀时，1)启动电机7、9，使得待镀工件在水平面内作旋转运动，同时阳极6也作螺旋运动，实现电解液的整体搅拌和管内同时搅拌；2)启动电解液循环泵，电解液通过管线10进行大循环；3)开启电镀电源进行电镀，镀液成分主要为CrO3160g/L，H₂SO₄ 2.4g/L，Cr³⁺8g/L，工艺条件为电流密度16A/dm2，温度为65℃，时间为20min，镀毕，取出，清水洗，收件。本发明对镀液不做特别的限定，示例性可可以采用如上镀铬液。还可以为本领域公知或需要任何的电镀液。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种内管均匀电镀装置，包括镀槽1、镀槽1支撑在支撑墩2上，待镀管件3放置于旋转底座4上，并由卡接件5固定，卡接件5与底座4固定连接，带叶片12的螺杆6作为阳极穿过管件3腔体内部，螺杆6与螺杆电机7连接，电机7固定连接于旋转底座4上，旋转底座4通过旋转轴8与底座旋转电机9相连。

2.根据权利要求1所述的电镀装置，还包括电解液循环管线10，其出口端设置在镀槽右侧底端以排出电解液，入口端设置在镀槽左侧液面上方以导入电解液，通过设置在管线10上的循环泵驱动电解液循环。

3.根据权利要求1或2所述的电镀装置，所述卡接件由左半卡接件5-1和右半卡接件5-2组成。

4.根据权利要求1-3所述的电镀装置，所述管件可以为一根管件，在管件左右两侧设置有第一镀液传流孔11和/或第二镀液传流孔13。

5.根据权利要求1-4所述的电镀装置，所述管件可以为多根管件，在相邻管件3之间以及两端侧管件两侧设置有第一和/或第二镀液传流孔(11、13)。优选所述第一传流孔11至少为一个或一组，其位置设置在螺杆电机7与管件3之间，且靠近管件3左侧端口。

6.根据权利要求1-5所述的电镀装置，所述传流孔11中心位置与管件水平中心线在一条直线上或不在一条直线上。

7.根据权利要求1-6所述的电镀装置，所述第二传流孔13还包括设置在靠近管件中部附近。优选所述第二镀液传流孔13大于第一镀液传流孔11的直径，优选二者的直径差在管件3直径的1/6-1/3之间。更优选所述第一镀液传流孔11的直径不大于管件3直径的1/2，优选为管件直径的1/3-1/2。特别优选所述第二镀液传流孔13的直径不小于管件3直径的1/2，优选为管件直径的1/2-1/1。

8.根据权利要求1-7所述的电镀装置，镀槽底面呈圆形时，支撑墩为3个以上，底面支撑墩为矩形时，支撑墩为4个以上。

9.一种采用权利要求1-8所述装置进行内管均匀电镀的方法，

1)启动电机7、9，使得待镀工件在水平面内作旋转运动，同时阳极6也作螺旋运动，实现电解液的整体搅拌和管内同时搅拌；

2)启动电解液循环泵，电解液通过管线10进行大循环；

3)开启电镀电源进行电镀。

10.一种内管电镀液，其特征在于所述镀液成分为CrO3 150～240g/L，H2SO4 1.0～3.0g/L，Cr3+≤13g/L，电流密度10～30A/dm2，温度为50-70℃，时间为10-30min。

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