CN113235152A - 一种高均匀性的金属镀层电镀工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，属于电镀领域，一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，通过单向磁摆杆和拨水磁片的配合使用，取代现有技术中的机械搅拌，实现对电镀液的搅拌作用，在电镀过程中，通过不断交替对相对的两个单向磁摆杆内充气的作用，使拨水磁片发生左右摆动的现象，并带动单向磁摆杆摆动，在此过程中实现对电镀液在横向上的推动搅拌，并在电镀液自身流动性的作用下，推动搅拌力逐渐向上蔓延，相较于现有技术中的机械搅拌作用，拨水磁片仅在横向发生摆动拨水作用，有效降低搅拌对电镀液造成的震荡，从而降低对待镀金属上镀层形成的影响，使均匀性更高。

Description

一种高均匀性的金属镀层电镀工艺

技术领域

本发明涉及电镀领域，更具体地说，涉及一种高均匀性的金属镀层电镀工艺。

背景技术

电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀)，提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。不少硬币的外层亦为电镀。

电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、光滑性、耐热性和表面美观。

在进行电镀时，需要将待镀工件浸泡在电镀液内，现有技术中为了保证电镀液中金属离子分布的均匀性，从而确保镀层的均匀性，一般在电镀时会对电镀液进行搅拌，有效避免金属离子的局部聚集，但是往往采用机械搅拌，导致电镀液形成一定的螺旋震荡，导致对待镀金属表面产生一定的冲刷作用，同样会对镀层的均匀性造成影响。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，它通过单向磁摆杆和拨水磁片的配合使用，取代现有技术中的机械搅拌，实现对电镀液的搅拌作用，在电镀过程中，通过不断交替对相对的两个单向磁摆杆内充气的作用，使拨水磁片发生左右摆动的现象，并带动单向磁摆杆摆动，在此过程中实现对电镀液在横向上的推动搅拌，并在电镀液自身流动性的作用下，推动搅拌力逐渐向上蔓延，相较于现有技术中的机械搅拌作用，拨水磁片仅在横向发生摆动拨水作用，有效降低搅拌对电镀液造成的震荡，从而降低对待镀金属上镀层形成的影响，使均匀性更高。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，包括以下步骤：

S1、根据需要对待镀金属进行合适尺寸的切割，然后对待镀金属表面进行除油除锈处理；

S2、中和待镀金属表面的碱性物质，并进行活化处理；

S3、将活化后的待镀金属浸泡入电镀液内，进行电镀；

S4、向电镀槽两端分别交替充入气体，使电镀槽底部的多对单向磁摆杆不断往复移动，带动拨水磁片摆动拨水，从内部对电镀液产生横向的作用力，该作用力缓缓向上蔓延，达到对电镀液柔和性的搅拌；

S5、电镀结束后，进行清洗烘干，完成电镀。

进一步的，所述步骤S3-S4进行多次重复，直至检测得到符合目标厚度要求的镀层，多次进行电镀，有效保证镀层整体的强度、稳定性以及均匀性。

进一步的，所述镀层的目标厚度为1-3微米。

进一步的，所述电镀槽底部卡接有，每对所述单向磁摆杆分别固定连接在电镀槽的左右内壁内壁，且单向磁摆杆位于下方，所述电镀槽外端固定连接有多对与单向磁摆杆相通的进气管，所述电镀槽内底端中部固定连接有多个与每对单向磁摆杆对应的拨水磁片，所述拨水磁片上端部不与接触，在进行步骤S4时，通过进气管向单向磁摆杆内充气时，单向磁摆杆被撑起向拨水磁片处延伸并与拨水磁片吸附，后释放气体，单向磁摆杆恢复形变拉扯拨水磁片发生弯曲形变，然后向另一个单向磁摆杆内充气，使其逐渐靠近拨水磁片的另一端，其对与拨水磁片吸附的单向磁摆杆产生排斥力，配合其自身恢复形变力，使其脱离拨水磁片，此时拨水磁片恢复形变并与另一个单向磁摆杆吸附，同时拨水磁片在恢复形变过程中发生左右摆动，并带动单向磁摆杆摆动，在此过程中实现对电镀液在横向上的推动搅拌，并在电镀液自身流动性的作用下，推动搅拌力逐渐向上蔓延，相较于现有技术中的机械搅拌作用，拨水磁片仅在横向发生摆动拨水作用，有效降低搅拌对电镀液造成的震荡，从而降低对待镀金属上镀层形成的影响，使均匀性更高。

进一步的，所述单向磁摆杆包括与电镀槽内壁固定连接的支撑定杆和气撑囊以及固定连接在气撑囊端部的磁吸球，所述气撑囊位于支撑定杆外侧，所述支撑定杆内部开凿有导气槽，所述导气槽与气撑囊相通，支撑定杆用于支撑，使未充气情况下，气撑囊不易坍塌，充气时，气撑囊向拨水磁片处延伸伸长，使磁吸球靠近拨水磁片并与拨水磁片吸附，便于拨水磁片摆动，对电镀液在横向产生搅拌推动力。

进一步的，所述导气槽包括进气扩孔以及进气扩孔相通的进气平孔，且进气管、进气扩孔、进气平孔和气撑囊依次相通，所述进气扩孔的内径沿着远离进气管的方向逐渐减小。

进一步的，所述气撑囊为弹性材料制成，且气撑囊处于松弛状态，使其在充入气体时，能够更好的伸长与拨水磁片吸附，所述支撑定杆为磁性材料制成，所述磁吸球内部填充有磁铁，使拨水磁片与磁吸球分离后，气撑囊恢复形变后，磁吸球靠近支撑定杆时，能够与支撑定杆吸附，使单向磁摆杆在未充气或者气体释放后能够呈现一定的稳定性，相对两个所述磁吸球内的磁铁相互靠近的一端磁极相同，使两个单向磁摆杆在拨水磁片的两侧之间存在相互排斥的力，便于辅助拨水磁片摆动，使其具备拨水的能力。

进一步的，所述支撑定杆的长度低于支撑定杆端部与拨水磁片之间的距离，使气撑囊形变延伸的距离相对较长，从而使其恢复形变的力能够将拨水磁片拉扯弯曲，便于拨水磁片在另一个单向磁摆杆作用下，产生摆动的现象。

进一步的，所述拨水磁片包括与电镀槽内底端固定连接的预弯折杆以及固定连接在预弯折杆上端的拨水片，所述拨水片内镶嵌有多个均匀分布的磁球，使拨水片具备磁性，能够与其靠近的单向磁摆杆之间产生吸附力。

进一步的，所述预弯折杆为弹性材料制成，且预弯折杆的直径从上到下逐渐增大，使其从下至上的可弯曲性逐渐增大，便于拨水磁片受力弯曲，对电镀液进行摆动拨水。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过单向磁摆杆和拨水磁片的配合使用，取代现有技术中的机械搅拌，实现对电镀液的搅拌作用，在电镀过程中，通过不断交替对相对的两个单向磁摆杆内充气的作用，使拨水磁片发生左右摆动的现象，并带动单向磁摆杆摆动，在此过程中实现对电镀液在横向上的推动搅拌，并在电镀液自身流动性的作用下，推动搅拌力逐渐向上蔓延，相较于现有技术中的机械搅拌作用，拨水磁片仅在横向发生摆动拨水作用，有效降低搅拌对电镀液造成的震荡，从而降低对待镀金属上镀层形成的影响，使均匀性更高。

(2)步骤S3-S4进行多次重复，直至检测得到符合目标厚度要求的镀层，多次进行电镀，有效保证镀层整体的强度、稳定性以及均匀性。

(3)电镀槽底部卡接有，每对单向磁摆杆分别固定连接在电镀槽的左右内壁内壁，且单向磁摆杆位于下方，电镀槽外端固定连接有多对与单向磁摆杆相通的进气管，电镀槽内底端中部固定连接有多个与每对单向磁摆杆对应的拨水磁片，拨水磁片上端部不与接触，在进行步骤S4时，通过进气管向单向磁摆杆内充气时，单向磁摆杆被撑起向拨水磁片处延伸并与拨水磁片吸附，后释放气体，单向磁摆杆恢复形变拉扯拨水磁片发生弯曲形变，然后向另一个单向磁摆杆内充气，使其逐渐靠近拨水磁片的另一端，其对与拨水磁片吸附的单向磁摆杆产生排斥力，配合其自身恢复形变力，使其脱离拨水磁片，此时拨水磁片恢复形变并与另一个单向磁摆杆吸附，同时拨水磁片在恢复形变过程中发生左右摆动，并带动单向磁摆杆摆动，在此过程中实现对电镀液在横向上的推动搅拌，并在电镀液自身流动性的作用下，推动搅拌力逐渐向上蔓延，相较于现有技术中的机械搅拌作用，拨水磁片仅在横向发生摆动拨水作用，有效降低搅拌对电镀液造成的震荡，从而降低对待镀金属上镀层形成的影响，使均匀性更高。

(4)单向磁摆杆包括与电镀槽内壁固定连接的支撑定杆和气撑囊以及固定连接在气撑囊端部的磁吸球，气撑囊位于支撑定杆外侧，支撑定杆内部开凿有导气槽，导气槽与气撑囊相通，支撑定杆用于支撑，使未充气情况下，气撑囊不易坍塌，充气时，气撑囊向拨水磁片处延伸伸长，使磁吸球靠近拨水磁片并与拨水磁片吸附，便于拨水磁片摆动，对电镀液在横向产生搅拌推动力。

(5)导气槽包括进气扩孔以及进气扩孔相通的进气平孔，且进气管、进气扩孔、进气平孔和气撑囊依次相通，进气扩孔的内径沿着远离进气管的方向逐渐减小。

(6)气撑囊为弹性材料制成，且气撑囊处于松弛状态，使其在充入气体时，能够更好的伸长与拨水磁片吸附，支撑定杆为磁性材料制成，磁吸球内部填充有磁铁，使拨水磁片与磁吸球分离后，气撑囊恢复形变后，磁吸球靠近支撑定杆时，能够与支撑定杆吸附，使单向磁摆杆在未充气或者气体释放后能够呈现一定的稳定性，相对两个磁吸球内的磁铁相互靠近的一端磁极相同，使两个单向磁摆杆在拨水磁片的两侧之间存在相互排斥的力，便于辅助拨水磁片摆动，使其具备拨水的能力。

(7)支撑定杆的长度低于支撑定杆端部与拨水磁片之间的距离，使气撑囊形变延伸的距离相对较长，从而使其恢复形变的力能够将拨水磁片拉扯弯曲，便于拨水磁片在另一个单向磁摆杆作用下，产生摆动的现象。

(8)拨水磁片包括与电镀槽内底端固定连接的预弯折杆以及固定连接在预弯折杆上端的拨水片，拨水片内镶嵌有多个均匀分布的磁球，使拨水片具备磁性，能够与其靠近的单向磁摆杆之间产生吸附力。

(9)预弯折杆为弹性材料制成，且预弯折杆的直径从上到下逐渐增大，使其从下至上的可弯曲性逐渐增大，便于拨水磁片受力弯曲，对电镀液进行摆动拨水。

附图说明

图1为本发明的主要的流程框图；

图2为本发明的电镀槽内截面的结构示意图；

图3为本发明的单向磁摆杆的结构示意图；

图4为本发明的单向磁摆杆端部截面的结构示意图；

图5为本发明的单向磁摆杆充气伸长后的结构示意图；

图6为本发明的拨水磁片的结构示意图；

图7为本发明的拨水磁片弯折后的结构示意图。

图中标号说明：

1进气管、2单向磁摆杆、21支撑定杆、22气撑囊、23磁吸球、31进气扩孔、32进气平孔、4拨水磁片、41预弯折杆、42拨水片、43磁球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，包括以下步骤：

S1、根据需要对待镀金属进行合适尺寸的切割，然后对待镀金属表面进行除油除锈处理；

S2、中和待镀金属表面的碱性物质，并进行活化处理；

S3、将活化后的待镀金属浸泡入电镀液内，进行电镀；

S4、向电镀槽两端分别交替充入气体，使电镀槽底部的多对单向磁摆杆不断往复移动，带动拨水磁片摆动拨水，从内部对电镀液产生横向的作用力，该作用力缓缓向上蔓延，达到对电镀液柔和性的搅拌；

S5、电镀结束后，进行清洗烘干，完成电镀。

步骤S3-S4进行多次重复，直至检测得到符合目标厚度要求的镀层，多次进行电镀，有效保证镀层整体的强度、稳定性以及均匀性，镀层的目标厚度为1-3微米。

请参阅图2，图中a表示电镀槽、b表示电镀液，电镀槽底部卡接有3，每对单向磁摆杆2分别固定连接在电镀槽的左右内壁内壁，且单向磁摆杆位于3下方，电镀槽外端固定连接有多对与单向磁摆杆2相通的进气管1，电镀槽内底端中部固定连接有多个与每对单向磁摆杆对应的拨水磁片4，拨水磁片4上端部不与3接触，在进行步骤S4时，请参阅图5，通过进气管1向单向磁摆杆2内充气时，单向磁摆杆2被撑起向拨水磁片4处延伸并与拨水磁片4吸附，后释放气体，请参阅图7，单向磁摆杆2恢复形变拉扯拨水磁片4发生弯曲形变，然后向另一个单向磁摆杆2内充气，使其逐渐靠近拨水磁片4的另一端，其对与拨水磁片4吸附的单向磁摆杆2产生排斥力，配合其自身恢复形变力，使其脱离拨水磁片4，此时拨水磁片4恢复形变并与另一个单向磁摆杆2吸附，同时拨水磁片4在恢复形变过程中发生左右摆动，并带动单向磁摆杆2摆动，在此过程中实现对电镀液在横向上的推动搅拌，并在电镀液自身流动性的作用下，推动搅拌力逐渐向上蔓延，相较于现有技术中的机械搅拌作用，拨水磁片4仅在横向发生摆动拨水作用，有效降低搅拌对电镀液造成的震荡，从而降低对待镀金属上镀层形成的影响，使均匀性更高。

请参阅图3-4，单向磁摆杆2包括与电镀槽内壁固定连接的支撑定杆21和气撑囊22以及固定连接在气撑囊22端部的磁吸球23，气撑囊22位于支撑定杆21外侧，支撑定杆21内部开凿有导气槽，导气槽与气撑囊22相通，支撑定杆21用于支撑，使未充气情况下，气撑囊22不易坍塌，充气时，请参阅图5，气撑囊22向拨水磁片4处延伸伸长，使磁吸球23靠近拨水磁片4并与拨水磁片4吸附，便于拨水磁片4摆动，对电镀液在横向产生搅拌推动力，导气槽包括进气扩孔31以及进气扩孔31相通的进气平孔32，且进气管1、进气扩孔31、进气平孔32和气撑囊22依次相通，进气扩孔31的内径沿着远离进气管1的方向逐渐减小；

气撑囊22为弹性材料制成，且气撑囊22处于松弛状态，使其在充入气体时，能够更好的伸长与拨水磁片4吸附，支撑定杆21为磁性材料制成，磁吸球23内部填充有磁铁，使拨水磁片4与磁吸球23分离后，气撑囊22恢复形变后，磁吸球23靠近支撑定杆21时，能够与支撑定杆21吸附，使单向磁摆杆2在未充气或者气体释放后能够呈现一定的稳定性，相对两个磁吸球23内的磁铁相互靠近的一端磁极相同，使两个单向磁摆杆2在拨水磁片4的两侧之间存在相互排斥的力，便于辅助拨水磁片4摆动，使其具备拨水的能力，支撑定杆21的长度低于支撑定杆21端部与拨水磁片4之间的距离，使气撑囊22形变延伸的距离相对较长，从而使其恢复形变的力能够将拨水磁片4拉扯弯曲，便于拨水磁片4在另一个单向磁摆杆2作用下，产生摆动的现象。

请参阅图6-7，拨水磁片4包括与电镀槽内底端固定连接的预弯折杆41以及固定连接在预弯折杆41上端的拨水片42，拨水片42内镶嵌有多个均匀分布的磁球43，使拨水片42具备磁性，能够与其靠近的单向磁摆杆2之间产生吸附力，预弯折杆41为弹性材料制成，且预弯折杆41的直径从上到下逐渐增大，使其从下至上的可弯曲性逐渐增大，便于拨水磁片4受力弯曲，对电镀液进行摆动拨水。

通过单向磁摆杆2和拨水磁片4的配合使用，取代现有技术中的机械搅拌，实现对电镀液的搅拌作用，在电镀过程中，通过不断交替对相对的两个单向磁摆杆2内充气的作用，使拨水磁片4发生左右摆动的现象，并带动单向磁摆杆2摆动，在此过程中实现对电镀液在横向上的推动搅拌，并在电镀液自身流动性的作用下，推动搅拌力逐渐向上蔓延，相较于现有技术中的机械搅拌作用，拨水磁片4仅在横向发生摆动拨水作用，有效降低搅拌对电镀液造成的震荡，从而降低对待镀金属上镀层形成的影响，使均匀性更高。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、根据需要对待镀金属进行合适尺寸的切割，然后对待镀金属表面进行除油除锈处理；

S2、中和待镀金属表面的碱性物质，并进行活化处理；

S3、将活化后的待镀金属浸泡入电镀液内，进行电镀；

S4、向电镀槽两端分别交替充入气体，使电镀槽底部的多对单向磁摆杆(2)不断往复移动，带动拨水磁片(4)摆动拨水，从内部对电镀液产生横向的作用力，该作用力缓缓向上蔓延，达到对电镀液柔和性的搅拌；

S5、电镀结束后，进行清洗烘干，完成电镀，得到带有镀层的金属。

2.根据权利要求1所述的一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，其特征在于：所述步骤S3-S4进行多次重复，直至检测得到符合目标厚度要求的镀层。

3.根据权利要求2所述的一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，其特征在于：所述镀层的目标厚度为1-3微米。

4.根据权利要求1所述的一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，其特征在于：所述电镀槽底部卡接有(3)，每对所述单向磁摆杆(2)分别固定连接在电镀槽的左右内壁内壁，且单向磁摆杆(2)位于(3)下方，所述电镀槽外端固定连接有多对与单向磁摆杆(2)相通的进气管(1)，所述电镀槽内底端中部固定连接有多个与每对单向磁摆杆对应的拨水磁片(4)，所述拨水磁片(4)上端部不与(3)接触。

5.根据权利要求4所述的一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，其特征在于：所述单向磁摆杆(2)包括与电镀槽内壁固定连接的支撑定杆(21)和气撑囊(22)以及固定连接在气撑囊(22)端部的磁吸球(23)，所述气撑囊(22)位于支撑定杆(21)外侧，所述支撑定杆(21)内部开凿有导气槽，所述导气槽与气撑囊(22)相通。

6.根据权利要求5所述的一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，其特征在于：所述导气槽包括进气扩孔(31)以及进气扩孔(31)相通的进气平孔(32)，且进气管(1)、进气扩孔(31)、进气平孔(32)和气撑囊(22)依次相通，所述进气扩孔(31)的内径沿着远离进气管(1)的方向逐渐减小。

7.根据权利要求5所述的一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，其特征在于：所述气撑囊(22)为弹性材料制成，且气撑囊(22)处于松弛状态，所述支撑定杆(21)为磁性材料制成，所述磁吸球(23)内部填充有磁铁。

8.根据权利要求7所述的一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，其特征在于：所述支撑定杆(21)的长度低于支撑定杆(21)端部与拨水磁片(4)之间的距离。

9.根据权利要求4所述的一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，其特征在于：所述拨水磁片(4)包括与电镀槽内底端固定连接的预弯折杆(41)以及固定连接在预弯折杆(41)上端的拨水片(42)，所述拨水片(42)内镶嵌有多个均匀分布的磁球(43)。

10.根据权利要求9所述的一种高均匀性的金属镀层电镀工艺，其特征在于：所述预弯折杆(41)为弹性材料制成，且预弯折杆(41)的直径从上到下逐渐增大。

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