CN114411230A - 一种管件的电镀装置及电镀方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电镀技术领域,公开了一种管件的电镀装置及电镀方法,电镀装置包括电镀槽、阳极以及驱动装置;电镀槽具有用于容纳电镀液和管件的容纳腔;阳极位于容纳腔内,阳极套设于管件外表面或管件套设于阳极外表面,阳极轴向长度小于管件轴向长度;驱动装置与所述管件和/或所述阳极驱动连接,以使所述管件与所述阳极沿轴向产生相对位移。本申请实施例提供的电镀装置,能够提高管件轴向电镀层的均匀性。
Description
技术领域
本申请涉及电镀技术领域,尤其涉及一种管件的电镀装置及电镀方法。
背景技术
电镀是对工件表面处理的工艺,镀镍又是电镀工艺中常用的方式,相关技术中的电镀设备及电镀工艺不适宜对细长薄壁管件进行电镀,特别是对细长薄壁管内腔的电镀。相关技术中,由于细长管件轴向电压降损失较大,导致细长管件存在轴向电镀层均匀性差的问题。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例在于提供一种管件的电镀装置及电镀方法,以提高管件轴向电镀层的均匀性。
为达到上述目的,本申请实施例的一方面提供一种管件的电镀装置,包括:
电镀槽,具有用于容纳电镀液和管件的容纳腔;
阳极,位于所述容纳腔内,所述阳极套设于所述管件外表面或所述管件套设于所述阳极外表面,所述阳极轴向长度小于所述管件轴向长度;以及
驱动装置,与所述管件和/或所述阳极驱动连接,以使所述管件与所述阳极沿轴向产生相对位移。
一种实施方式中,所述阳极与所述管件同心设置。
一种实施方式中,所述电镀槽为立式结构,所述电镀槽的底部具有底座,所述管件的一端与所述底座固定连接,另一端朝向所述电镀槽的顶部,所述阳极与所述驱动装置驱动连接。
一种实施方式中,所述驱动装置包括牵引机构和牵引线,所述牵引线一端与所述阳极的一端连接,另一端与所述牵引机构驱动连接。
一种实施方式中,所述阳极包括内阳极和外阳极,所述管件套设于所述内阳极,所述外阳极套设于所述管件的外表面;所述内阳极和所述外阳极均通过所述牵引线与所述牵引机构驱动连接。
一种实施方式中,所述牵引机构包括内阳极牵引机构和外阳极牵引机构,所述牵引线包括外阳极牵引线和内阳极牵引线;所述外阳极牵引线的一端与所述外阳极的一端连接,另一端与所述外阳极牵引机构驱动连接;所述内阳极牵引线的一端与所述内阳极的一端连接,另一端与所述内阳极牵引机构驱动连接。
一种实施方式中,所述驱动装置还包括共牵器,所述内阳极以及所述外阳极的一端分别与所述牵引线的一端连接,所述牵引线的另一端分别与所述共牵器连接,所述共牵器与所述牵引机构驱动连接。
一种实施方式中,所述外阳极为象形阳极。
一种实施方式中,所述电镀装置还包括夹持在所述内阳极两端的夹持装置,所述夹持装置与所述管件内壁抵接。
一种实施方式中,所述电镀槽还具有与所述容纳腔连通的开口和盖设在所述开口上的槽盖,所述槽盖上具有排气阀。
一种实施方式中,所述电镀槽具有与所述容纳腔连通的进液口和出液口,所述进液口和所述出液口分别位于所述管件的两端,所述电镀液通过所述进液口和所述出液口循环流动。
一种实施方式中,所述电镀装置还包括分流器,所述分流器设置在所述容纳腔中,且位于所述管件与所述进液口间,以控制所述管件内外表面电解液的流动。
一种实施方式中,所述电镀装置还包括与所述阳极以及所述管件电连接的电镀电源,所述电镀电源为双脉冲双回路电源,所述电镀电源双脉冲之间的峰位错开。
一种实施方式中,所述管件的孔径为6mm~12mm,长度为600mm~2000mm,壁厚为0.1mm~0.5mm。
本申请实施例的另一方面提供一种管件的电镀方法,其特征在于,包括:
向电镀槽内注入电镀液;
将电镀电源与阳极以及管件分别连接;
接通所述电镀电源并操作驱动装置驱动所述管件和/或所述阳极,以使所述管件与所述阳极沿轴向产生相对位移。
一种实施方式中,向电镀槽内注入电镀液的步骤,具体包括:
通过所述电镀槽的进液口向所述电镀槽的容纳腔内注入所述电镀液,以使所述管件的内外表面充满所述电镀液,并使所述电镀液能够在所述管件的内外表面循环流动。
一种实施方式中,所述电镀液在所述管件的内外表面循环流动的速度为0.1L/s~5L/s;和/或,
所述电镀液移动方向与所述阳极的移动方向相同,或与所述管件移动方向相反。
一种实施方式中,向所述电镀槽内注入电镀液的步骤中,所述电镀液包括以下质量浓度的各成分:硫酸镍200g/L~500g/L;氯化镍10g/L~50g/L;硼酸10g/L~100g/L。
一种实施方式中,接通所述电镀电源并操作驱动装置驱动所述管件和/或所述阳极,以使所述管件与所述阳极沿轴向产生相对位移的步骤,具体包括:
所述驱动装置驱动所述阳极与所述管件沿轴向产生相对位移,所述电镀液移动方向与所述阳极的移动方向相同,所述阳极的速度为0.1~100mm/s,接通所述电镀电源以使所述阳极中通过的电流为0.1~6A。
本申请实施例提供了一种管件的电镀装置及电镀方法,电镀装置包括电镀槽、阳极以及驱动装置,阳极位于容纳腔内,阳极套设于管件外表面或管件套设于阳极外表面,阳极轴向长度小于管件轴向长度,由此,通过阳极对管件分段电镀,可以尽可能的降低管件因轴向电压降损失较大或管件因轴向电流密度不均匀对管件电镀层均匀性的影响,电镀时,通过驱动装置驱动阳极和/或管件,以使管件与阳极沿轴向产生相对位移,就可以对整个管件逐步完成电镀,也就是说,本申请实施例的电镀装置能够提高管件轴向电镀层的均匀性。
附图说明
图1为本申请一实施例的电镀装置的结构示意图,图中带虚线的箭头表示电镀液的流动方向;
图2为本申请一实施例的夹持装置的结构示意图;以及
图3为本申请一实施例的电镀方法的流程图。
附图标记说明:
电镀槽10;容纳腔10a;开口10b;槽盖10c;排气阀10d;进液口10e;出液口10f;内阳极11;外阳极12;驱动装置13;牵引机构131;牵引线132;共牵器133;驱动电源134;管件14;夹具15;夹持装置16;夹紧件161;支撑圆柱162;分流器17;电镀电源18;软导线18a。
具体实施方式
需要说明的是,本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明,不应视为对本申请的不当限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。
在本申请的描述中,“顶”、“底”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系,需要理解的是,这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。
本申请第一实施例提供了一种管件的电镀装置,请参阅图1,电镀装置包括电镀槽10、阳极以及驱动装置13;电镀槽10具有用于容纳电镀液和管件14的容纳腔10a;阳极位于容纳腔10a内,阳极套设于管件14外表面或管件14套设于阳极外表面,阳极轴向长度小于管件14轴向长度;驱动装置13与管件14和/或阳极驱动连接,以使管件14与阳极沿轴向产生相对位移。
具体的,电镀装置包括电镀槽10、阳极以及驱动装置13,阳极与管件14同心设置且位于电镀槽10的容纳腔10a内,阳极轴向长度小于管件14轴向长度,由此,通过阳极对管件14分段电镀,可以尽可能的降低管件14因轴向电压降损失较大或管件14因轴向电流密度不均匀对管件14电镀层均匀性的影响,电镀时,通过驱动装置13驱动阳极和/或管件14,以使管件14与阳极沿轴向产生相对位移,就可以对整个管件14逐步完成电镀,也就是说,本申请实施例的电镀装置能够提高管件14轴向电镀层的均匀性。
其中,阳极与管件14同心设置是指阳极与管件14的中心线重合,尽可能地使管件14表面的电力线均匀分布,使得镀层金属阳离子在管件14表面均匀沉积,考虑到在实际应用中很难控制阳极与管件14的中心线完全重合,允许在实际应用中存在一定偏差,应尽可能的使阳极与管件14的中心线重合,防止阳极与管材中心线偏差太多,导致管件14表面镀层产生阴阳面,出现镀层均匀性差的情况。
驱动装置13与管件14和/或阳极驱动连接,可以理解的是,驱动装置13与管件14以及阳极之间可以有多种驱动方式,以使管件14与阳极沿轴向产生相对位移,比如,将管件14的一端固定在容纳腔10a内,驱动装置13与阳极驱动连接,以使阳极以一定速度从管件14的一端朝向管件14的另一端移动,以完成管件14的电镀;当然,也可以是将阳极的一端固定在容纳腔10a内,驱动装置13与管件14驱动连接,以使管件14以一定速度穿过阳极,即完成管件14的电镀;还可以是,驱动装置13与管件14以及阳极分别驱动连接,以使阳极与管件14分别以一定速度移动,以使阳极从管件14的一端朝向管件14的另一端移动,以完成管件14的电镀,其中,阳极与管件14的移动方向可以相同,也可以相反。
相关技术中,由于细长薄壁的管件具有高长径比,由此,在管件内外表面轴向电流密度不均匀,导致镀层厚度沿轴向方向不一致;且由于细长薄壁的管件的内径很小,在阳极位于管件的内腔以对管件内表面进行电镀时,由于阳极自身重力作用,导致阳极与管件同心度难以控制,使得管件内表面镀层产生阴阳面,镀层均匀性差,导致管件在轴向和径向的镀层膜厚均匀性偏差大于等于10%。
一实施例中,请参阅图1,电镀槽10为立式结构,电镀装置还包括夹具15,夹具15位于电镀槽10的底部,管件14的一端与夹具15固定连接,另一端朝向电镀槽10的顶部,阳极与驱动装置13驱动连接。
具体的,电镀槽10设计为立式结构,管件14通过夹具15固定在电镀槽10的底部,通过驱动装置13驱动阳极与管件14产生相对位移,由此,不仅可以避免卧式电镀装置中阳极由于自身重力作用,导致阳极与管件14同心度难以控制的问题,在立式电镀装置中,阳极的自身重力作用还能使得阳极与管件14的中心线更容易同轴设置,以提高管件14在径向的镀层的均匀性。同时,由于一些细长的管件14的内径较小,管件14的内腔与内阳极11之间间隙较小,导致电镀液流动性差,电镀产生的气泡无法有效排出,进而影响管件14的电镀质量,而本申请实施例的电镀装置设计为立式结构,更有利于电镀产生的气泡有效排出,进而提高管件14的电镀质量。
其中,管件14通过夹具15固定在电镀槽10的底部,驱动装置13与阳极驱动连接,以使阳极以一定速度从管件14的一端朝向管件14的另一端移动,以完成管件14的电镀;由于阳极轴向长度小于管件14轴向长度,通过阳极对管件14分段电镀,由此,通过驱动轴向长度较小的阳极,阳极所需的运动空间较小,节约了空间,方便控制以及电镀操作。
在一些实施例中,阳极的一端固定在容纳腔10a内,驱动装置13与管件14驱动连接,以使管件14以一定速度穿过阳极,即完成管件14的电镀。
一实施例中,请参阅图1,驱动装置13包括牵引机构131和牵引线132,牵引线132一端与阳极的一端连接,另一端与牵引机构131驱动连接。接通驱动电源134,牵引机构131驱动牵引线132移动,牵引线132带动阳极移动,以使牵引线132拉着阳极进行匀速移动。
其中,牵引线132可以是柔性的,例如是柔性绳,也可以是刚性的,例如是钢丝、铁丝等金属丝。
相关技术中,在对管件内外表面均需电镀的细长的管件进行内外表面处理时,一般对管件内外表面分开电镀,一些细长且薄壁的管件,在管件内表面或外表面中的一侧的电镀过程中,另一侧待镀面由于受到电流密度影响会镀上一层薄膜,这层薄膜会对再次电镀产生阻碍作用,很难在上面形成新的镀层,从而影响另一侧的电镀质量。
本申请实施例提供的电镀装置中,请参阅图1,阳极包括内阳极11和外阳极12,内阳极11与管件14同心设置且位于管件14的内腔,外阳极12套设于管件14的外表面且与管件14同心设置;内阳极11和外阳极12均通过牵引线132与牵引机构131驱动连接。
其中,电镀装置中包括内阳极11和外阳极12,对管件14的内表面和外表面同时进行电镀,降低对管件14一侧电镀时,对管件14另一侧产生的影响,由此,提高了镀层的质量,进而提高了电镀合格率。
一实施例中,外阳极12为象形阳极。采用与管件14外表面相似的象形阳极,以避免管件14在电镀时镀层不均匀,外阳极12套设于管件14的外表面且与管件14同心设置,象形阳极的作用是使得管件14外表面的电力线均匀分布,并为电镀液提供镀层金属的阳离子。
其中,外阳极12可以是环状的,套设于管件14外表面,也可以是多个外阳极12间隔设置在管件14的外表面。
内阳极11材料为铂丝、金丝或铀丝等惰性电极,内阳极11与管件14的中心线重合,其作用为使得管件14内表面的电力线分布均匀,以使镀层金属的阳离子在管件14内壁表面被还原形成镀层,使得阳离子在管件14内壁均匀沉积,可以理解的是,内阳极11也可以是环状的。
一实施例中,管件14的孔径为6mm~12mm,长度为600mm~2000mm,壁厚为0.1mm~0.5mm,该类管件14具有高长径比,管件14上下端电压降损失较大,在管件14内外表面轴向电流密度不均匀,由此,如果直接使阳极以及管件14相对固定进行电镀,会存在镀层厚度沿轴向不一致的问题,所以,采用本申请实施例的电镀装置,阳极轴向长度小于管件14轴向长度,通过阳极对管件14分段电镀,可以尽可能的降低管件14因轴向电压降损失较大或管件14因轴向电流密度不均匀对管件14电镀层均匀性的影响。其中,阳极长度为100mm~300mm。
一实施例中,牵引机构131包括内阳极牵引机构和外阳极牵引机构,牵引线132包括外阳极牵引线和内阳极牵引线;外阳极牵引线的一端与外阳极12的一端连接,另一端与外阳极牵引机构驱动连接;内阳极牵引线的一端与内阳极11的一端连接,另一端与内阳极牵引机构驱动连接。其中,通过内阳极牵引机构驱动内阳极牵引线而带动内阳极11移动,通过外阳极牵引机构驱动外阳极牵引线而带动外阳极12移动,由此,可以根据实际生产过程中的电镀需求,分别控制内阳极11以及外阳极12的移动速度,进而提高电镀质量。
一实施例中,请参阅图1,驱动装置13还包括共牵器133,内阳极11以及外阳极12的一端分别与牵引线132的一端连接,牵引线132的另一端分别与共牵器133连接,共牵器133与牵引机构131驱动连接。本申请实施例中的驱动装置13,通过设置共牵器133,再以牵引线132将共牵器133与内阳极11以及外阳极12分别连接,通过驱动机构驱动共牵器133,以使内阳极11和外阳极12同时移动,由此,具有连接结构简单,操作方便的优点。
一实施例中,请参阅图1,电镀槽10还具有与容纳腔10a连通的开口10b和盖设在开口10b上的槽盖10c,槽盖10c上具有排气阀10d。管件14以及阳极等通过开口10b防止到容纳腔10a内,通过在开口10b上设置槽盖10c,防止电镀液溢出或者挥发,同时,在槽盖10c上形成排气阀10d,更有利于电镀过程中产生的气泡有效排出,进而提高管件14的电镀质量。
一实施例中,请参阅图1,电镀槽10具有与容纳腔10a连通的进液口10e和出液口10f,进液口10e和出液口10f分别位于管件14的两端,电镀液通过进液口10e和出液口10f循环流动。
相关技术中,由于细长薄壁的管件的口径小,管件内腔的电镀液的流动性差,主要靠电镀过程产生的气泡带动,来实现强制流动以补充管件内腔电镀液的消耗,从而导致镀层出现缺陷。而本申请实施例的电镀装置通过在电镀槽上设置有进液口和出液口,以使电镀液通过进液口和出液口循环流动,以保持电镀液中镀层金属阳离子有足够的浓度,进而提高电镀质量。
其中,请参阅图1,进液口10e形成在电镀槽10底部,出液口10f形成在电镀槽10的顶部,由此,流动的电镀液可以带动电镀过程中产生的气泡从排气阀10d中排出,进而提高管件14的电镀质量,可以理解的是,进液口10e也可以形成在电镀槽10顶部,出液口10f形成在电镀槽10的底部。
一实施例中,请参阅图1,电镀装置还包括分流器17,分流器17设置在容纳腔10a中,且位于管件14与进液口10e间,以控制管件14内外表面电解液的流动。分流器17主要用于管件14内外表面的电镀液流速的均匀分配,以控制电镀液在管件14内外表面的流速。具体的,电镀液通过电镀槽10底部的进液口10e注入电镀槽10,再通过分流器17向管件14内外表面注入电镀液,并使电镀液充满管件14的内腔和容纳腔10a内,通过磁力泵促进电镀液的循环流动。
在一些实施例中,电镀装置还包括流量控制器,以控制进入电镀槽10内的电镀液的流速,使用稳流器和流量控制器对管件14内腔以及容纳腔10a内的电镀液进行调控,以提高电镀质量,同时,电镀液从电镀槽10底部流向电镀槽10顶部,进一步促进了电镀过程中产生的气体的排出,提高管件14内表面镀层的完整性。
在一些实施例中,请参阅图1,电镀装置还包括夹具15,夹具15要起到固定管件14和固定分流器17的作用。
一实施例中,请参阅图1,电镀装置还包括与阳极以及管件14电连接的电镀电源18,电镀电源18为双脉冲双回路电源,电镀电源18双脉冲之间的峰位错开。使用单台双脉冲双回路电镀电源18,以对细长薄壁管件14内外表面同时电镀,设定双脉冲之间错开一定的峰位能够尽可能地消除两脉冲叠加时对管件14瞬时电流过大或过小的影响,从而提高电镀层均匀性和结合力。
其中,电镀电源18的正极与内阳极11和外阳极12电连接,电镀电源18的负极与管件14电连接,具体的,请参阅图1,将外阳极牵引线的引出端与电镀电源18的正极通过软导线18a连接,将内阳极牵引线的引出端与电镀电源18的正极通过软导线18a连接,将管件14的引出端与电镀电源18的负极通过软导线18a连接,形成电镀回路。
在一些实施例中,请参阅图1,内阳极11和外阳极12同时移动以对管件14内外表面同时电镀,具体的,将管件14固定在电镀槽10内的夹具15上,外阳极12靠近电镀槽10顶部的一端与外阳极牵引线连接,将外阳极12放入容纳腔10a内并移动到电镀槽10的底部,将外阳极12的引出端与电镀电源18通过软导线18a连接,以使外阳极12与电镀电源18形成电连接;内阳极11靠近电镀槽10顶部的一端与内阳极牵引线连接,将内阳极11放入管件14的内腔并移动到电镀槽10的底部,将内阳极11的引出端与电镀电源18通过软导线18a连接,以使内阳极11与电镀电源18形成电连接;电镀液通过进液口10e进入电镀槽10,以使电镀液充满管件14的内腔和容纳腔10a,由此,构成电镀回路,并通过磁力泵促进镀液的循环流动,启动电镀电源18以及牵引机构131的驱动电源134,电镀电源18对电镀槽10内的内阳极11、外阳极12以及管件14提供稳定电流,驱动电源134为驱动装置13提供电力及稳定运行信号反馈,通过内阳极牵引机构以及外阳极牵引机构分别带动内阳极11和外阳极12朝向电镀槽10的顶部匀速移动,实现对内阳极11以及外阳极12的分别控制。
在一些实施例中,在电镀过程中,内阳极11和外阳极12也可以从电镀槽10的顶部向电镀槽10的底部移动。
一实施例中,请参阅图1和图2,电镀装置还包括夹持在内阳极11两端的夹持装置16,夹持装置16与管件14内壁抵接。内阳极11通过夹持装置16,尽可能地提高了阳极与管件14的同心度,且夹持装置16与管件14内壁抵接,使得阳极在移动过程中更加平稳。使用该夹持装置16,可以使管件14内部电镀液正常循环流动,以便于排出电镀时产生的气体,同时,可以保证内阳极11与内阳极牵引线的连接,防止内阳极11虚接,从而促进管件14内表面镀层的完整性和均匀性。其中,夹持装置16包括夹紧件161以及与夹紧件161连接的支撑圆柱162,夹持装置16通过夹紧件161分别夹持在内阳极11的两端,再通过与夹紧件161连接的支撑圆柱162与管件14内壁抵接。
本申请实施例提供的电镀装置为立式且可移动式的电镀装置,能够对细长管件14内外表面同时均匀电镀,该装置使用移动式电镀,通过PLC控制电镀温度、时间、电镀液流速、内阳极11以及外阳极12移动速度的精确控制,实现镀层均匀性的精确控制,实现细长管件14轴向中间镀层与两端镀层厚度偏差控制在5%以内,内、外表面镀层的周向厚度偏差控制在2%以内,相比卧式电镀均匀性厚度偏差提高了2倍。
本申请第二实施例提供了一种管件14的电镀方法,请参阅图3,包括:
S1:向电镀槽10内注入电镀液;
S2:将电镀电源18与阳极以及管件14分别连接;
S3:接通电镀电源18并操作驱动装置13驱动管件14和/或阳极,以使管件14与阳极沿轴向产生相对位移。
具体的,请参阅图1和图3,电镀液通过进液口10e进入电镀槽10,以使电镀液充满管件14的内腔和容纳腔10a,再将电镀电源18的正极与阳极电连接,电镀电源18的负极与管件14电连接,将阳极的引出端与电镀电源18的正极通过软导线18a连接,将管件14的引出端与电镀电源18的负极通过软导线18a连接,形成电镀回路,启动电镀电源18以及驱动电源134,通过驱动装置13驱动管件14和/或阳极,以使管件14与阳极沿轴向产生相对位移,就可以对整个管件14逐步完成电镀,也就是说,本申请实施例的电镀方法能够提高管件14轴向电镀层的均匀性。
一实施例中,请参阅图1,本申请实施例的电镀方法中阳极包括内阳极11和外阳极12,对管件14的内表面和外表面同时进行电镀,降低对管件14一侧电镀时,对管件14另一侧产生的影响,由此,提高了镀层的质量,进而提高了电镀合格率。
牵引机构131包括内阳极牵引机构和外阳极牵引机构,牵引线132包括外阳极牵引线和内阳极牵引线;外阳极牵引线的一端与外阳极12的一端连接,另一端与外阳极牵引机构驱动连接;内阳极牵引线的一端与内阳极11的一端连接,另一端与内阳极牵引机构驱动连接。其中,通过内阳极牵引机构驱动内阳极牵引线而带动内阳极11移动,通过外阳极牵引机构驱动外阳极牵引线而带动外阳极12移动,由此,可以根据实际生产过程中的电镀需求,分别控制内阳极11以及外阳极12的移动速度,进而提高电镀质量。
一实施例中,步骤S1具体包括:通过电镀槽10的进液口10e向电镀槽10的容纳腔10a内注入电镀液,以使管件14的内外表面充满电镀液,并使电镀液能够在管件14的内外表面循环流动。
通过电镀槽10的进液口10e向电镀槽10的容纳腔10a内注入电镀液,以使电镀液通过进液口10e和出液口10f循环流动,以保持电镀液中镀层金属阳离子有足够的浓度,进而提高电镀质量。
请参阅图1,其中,进液口10e形成在电镀槽10底部,出液口10f形成在电镀槽10的顶部,以使电镀液从电镀槽10的底部流向电镀槽10的顶部,由此,流动的电镀液可以带动电镀过程中产生的气泡从排气阀10d中排出,进而提高管件14的电镀质量,可以理解的是,进液口10e也可以形成在电镀槽10顶部,出液口10f形成在电镀槽10的底部。
一实施例中,电镀液在管件14的内外表面循环流动的速度为0.1L/s~5L/s,通过控制电镀液管件14的内外表面循环流动的速度,提高电镀质量。具体的,通过在电镀装置设置分流器17以及流量控制器,分流器17设置在容纳腔10a中,且位于管件14与进液口10e间,以控制管件14内外表面电解液的流动。分流器17主要用于管件14内外表面的电镀液流速的均匀分配,以控制电镀液在管件14内外表面的流速,电镀液通过电镀槽10底部的进液口10e注入电镀槽10,再通过分流器17向管件14内外表面注入电镀液,并使电镀液充满管件14的内腔和容纳腔10a内,通过磁力泵促进电镀液的循环流动。流量控制器用于控制进入电镀槽10内的电镀液的流速,使用稳流器和流量控制器对管件14内腔以及容纳腔10a内的电镀液进行调控,以提高电镀质量。
在一些实施例中,电镀液移动方向与阳极的移动方向相同,或与管件14移动方向相反。
一实施例中,步骤S1中,电镀液包括以下质量浓度的各成分:硫酸镍200g/L~500g/L;氯化镍10g/L~50g/L;硼酸10g/L~100g/L。
一实施例中,步骤S3具体包括:驱动装置13驱动阳极与管件14沿轴向产生相对位移,电镀液移动方向与阳极的移动方向相同,阳极的速度为0.1~100mm/s,接通电镀电源18以使阳极中通过的电流为0.1~6A。
一实施例中,请参阅图1,利用本申请实施例提供的电镀装置以及电镀方法,对孔径9mm、长度1100mm、壁厚0.2mm的细长薄壁合金管件14进行镀镍,将管件14固定在电镀槽10内的夹具15上,外阳极12靠近电镀槽10顶部的一端与外阳极牵引线连接,将外阳极12放入容纳腔10a内并移动到电镀槽10的底部,将外阳极12的引出端与电镀电源18通过软导线18a连接,以使外阳极12与电镀电源18形成电连接;内阳极11靠近电镀槽10顶部的一端与内阳极牵引线连接,将内阳极11放入管件14的内腔并移动到电镀槽10的底部,将内阳极11的引出端与电镀电源18通过软导线18a连接,以使内阳极11与电镀电源18形成电连接;电镀液通过进液口10e进入电镀槽10,以使电镀液充满管件14的内腔和容纳腔10a,由此,构成电镀回路,启动电镀电源18以及牵引机构131的驱动电源134,通过内阳极牵引机构以及外阳极牵引机构分别带动内阳极11和外阳极12朝向电镀槽10的顶部匀速移动,实现对内阳极11以及外阳极12的分别控制,电镀液各组分如下:硫酸镍200g/L~500g/L;氯化镍10g/L~50g/L;硼酸10g/L~100g/L,内阳极11以及外阳极12中电流为1.5A。
该方法结果表明:细长薄壁管材经过120s酸蚀活化、两级浸泡清洗,在阳极移动速度为0.1毫米/秒的条件下进行电镀,在管件14内外表面形成的镍膜均匀性最大偏差在6-7微米,平均偏差1.6微米,周向厚度均匀性偏差4.5%,轴向均匀性偏差为3.3%。
一实施例中,请参阅图1,利用本申请实施例提供的电镀装置以及电镀方法,对孔径9mm、长度1100mm、壁厚0.2mm的细长薄壁合金管件14进行镀镍,将管件14固定在电镀槽10内的夹具15上,外阳极12靠近电镀槽10顶部的一端与外阳极牵引线连接,将外阳极12放入容纳腔10a内并移动到电镀槽10的底部,将外阳极12的引出端与电镀电源18通过软导线18a连接,以使外阳极12与电镀电源18形成电连接;内阳极11靠近电镀槽10顶部的一端与内阳极牵引线连接,将内阳极11放入管件14的内腔并移动到电镀槽10的底部,将内阳极11的引出端与电镀电源18通过软导线18a连接,以使内阳极11与电镀电源18形成电连接;电镀液通过进液口10e进入电镀槽10,以使电镀液充满管件14的内腔和容纳腔10a,由此,构成电镀回路,启动电镀电源18以及牵引机构131的驱动电源134,通过内阳极牵引机构以及外阳极牵引机构分别带动内阳极11和外阳极12朝向电镀槽10的顶部匀速移动,实现对内阳极11以及外阳极12的分别控制,电镀液各组分如下:硫酸镍200g/L~500g/L;氯化镍10g/L~50g/L;硼酸10g/L~100g/L,内阳极11以及外阳极12中电流为2A。
该方法结果表明:细长薄壁管材经过120s酸蚀活化、两级浸泡清洗,在阳极移动速度为1毫米/秒的条件下进行电镀,在管件14内外表面形成的镍膜均匀性最大偏差在4-5微米,平均偏差2.5微米,周向厚度均匀性偏差3.8%,轴向均匀性偏差为3.7%。
一实施例中,请参阅图1,利用本申请实施例提供的电镀装置以及电镀方法,对孔径7.3mm、长度1500mm、壁厚0.25mm的细长薄壁合金管件14进行镀镍,将管件14固定在电镀槽10内的夹具15上,外阳极12靠近电镀槽10顶部的一端与外阳极牵引线连接,将外阳极12放入容纳腔10a内并移动到电镀槽10的底部,将外阳极12的引出端与电镀电源18通过软导线18a连接,以使外阳极12与电镀电源18形成电连接;内阳极11靠近电镀槽10顶部的一端与内阳极牵引线连接,将内阳极11放入管件14的内腔并移动到电镀槽10的底部,将内阳极11的引出端与电镀电源18通过软导线18a连接,以使内阳极11与电镀电源18形成电连接;电镀液通过进液口10e进入电镀槽10,以使电镀液充满管件14的内腔和容纳腔10a,由此,构成电镀回路,启动电镀电源18以及牵引机构131的驱动电源134,通过内阳极牵引机构以及外阳极牵引机构分别带动内阳极11和外阳极12朝向电镀槽10的顶部匀速移动,实现对内阳极11以及外阳极12的分别控制,电镀液各组分如下:硫酸镍200g/L~500g/L;氯化镍10g/L~50g/L;硼酸10g/L~100g/L,内阳极11以及外阳极12中电流为2A。
该方法结果表明:细长薄壁管材经过120s酸蚀活化、两级浸泡清洗,在阳极移动速度为0.1毫米/秒的条件下进行电镀,在管件14内外表面形成的镍膜均匀性最大偏差在5-7微米,平均偏差2微米,周向厚度均匀性偏差4.1%,轴向均匀性偏差为4.3%。
本申请实施例提供的电镀装置以及电镀方法,适用于对孔径小于等于10mm、长度大于等于1000mm、壁厚小于等于0.3mm的管件14进行镀镍,以使管件14的内外表面同时电镀生成致密、均匀的镀层,尽可能地使管件14纵向、周向镀膜厚度均匀性偏差均小于等于5%。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不同限于此,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,可轻易想到变化或替换,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权利要求的保护范围为准。
Claims (18)
1.一种管件的电镀装置,其特征在于,包括:
电镀槽,具有用于容纳电镀液和管件的容纳腔;
阳极,位于所述容纳腔内,所述阳极套设于所述管件外表面或所述管件套设于所述阳极外表面,所述阳极轴向长度小于所述管件轴向长度;以及
驱动装置,与所述管件和/或所述阳极驱动连接,以使所述管件与所述阳极沿轴向产生相对位移。
2.根据权利要求1所述的电镀装置,其特征在于,所述电镀装置为立式结构,所述电镀装置还包括夹具,所述夹具位于所述电镀槽的底部,所述管件的一端与所述夹具固定连接,另一端朝向所述电镀槽的顶部,所述阳极与所述驱动装置驱动连接;和/或,
所述阳极与所述管件同心设置。
3.根据权利要求1所述的电镀装置,其特征在于,所述驱动装置包括牵引机构和牵引线,所述牵引线一端与所述阳极的一端连接,另一端与所述牵引机构驱动连接。
4.根据权利要求3所述的电镀装置,其特征在于,所述阳极包括内阳极和外阳极,所述管件套设于所述内阳极,所述外阳极套设于所述管件的外表面;所述内阳极和所述外阳极均通过所述牵引线与所述牵引机构驱动连接。
5.根据权利要求4所述的电镀装置,其特征在于,所述牵引机构包括内阳极牵引机构和外阳极牵引机构,所述牵引线包括外阳极牵引线和内阳极牵引线;所述外阳极牵引线的一端与所述外阳极的一端连接,另一端与所述外阳极牵引机构驱动连接;所述内阳极牵引线的一端与所述内阳极的一端连接,另一端与所述内阳极牵引机构驱动连接。
6.根据权利要求4所述的电镀装置,其特征在于,所述驱动装置还包括共牵器,所述内阳极以及所述外阳极的一端分别与所述牵引线的一端连接,所述牵引线的另一端分别与所述共牵器连接,所述共牵器与所述牵引机构驱动连接。
7.根据权利要求4所述的电镀装置,其特征在于,所述外阳极为象形阳极。
8.根据权利要求4所述的电镀装置,其特征在于,所述电镀装置还包括夹持在所述内阳极两端的夹持装置,所述夹持装置与所述管件内壁抵接。
9.根据权利要求1所述的电镀装置,其特征在于,所述电镀槽还具有与所述容纳腔连通的开口和盖设在所述开口上的槽盖,所述槽盖上具有排气阀。
10.根据权利要求1所述的电镀装置,其特征在于,所述电镀槽具有与所述容纳腔连通的进液口和出液口,所述进液口和所述出液口分别位于所述管件的两端,所述电镀液通过所述进液口和所述出液口循环流动。
11.根据权利要求10所述的电镀装置,其特征在于,所述电镀装置还包括分流器,所述分流器设置在所述容纳腔中,且位于所述管件与所述进液口间,以控制所述管件内外表面电解液的流动。
12.根据权利要求1~11任意一项所述的电镀装置,其特征在于,所述电镀装置还包括与所述阳极以及所述管件电连接的电镀电源,所述电镀电源为双脉冲双回路电源,所述电镀电源双脉冲之间的峰位错开。
13.根据权利要求1~11任意一项所述的电镀装置,其特征在于,所述管件的孔径为6mm~12mm,长度为600mm~2000mm,壁厚为0.1mm~0.5mm。
14.一种管件的电镀方法,其特征在于,包括:
向电镀槽内注入电镀液;
将电镀电源与阳极以及管件分别连接;
接通所述电镀电源并操作驱动装置驱动所述管件和/或所述阳极,以使所述管件与所述阳极沿轴向产生相对位移。
15.根据权利要求14所述的电镀方法,其特征在于,向电镀槽内注入电镀液的步骤,具体包括:
通过所述电镀槽的进液口向所述电镀槽的容纳腔内注入所述电镀液,以使所述管件的内外表面充满所述电镀液,并使所述电镀液能够在所述管件的内外表面循环流动。
16.根据权利要求15所述的电镀方法,其特征在于,所述电镀液在所述管件的内外表面循环流动的速度为0.1L/s~5L/s;和/或,
所述电镀液移动方向与所述阳极的移动方向相同,或与所述管件移动方向相反。
17.根据权利要求14所述的电镀方法,其特征在于,向所述电镀槽内注入电镀液的步骤中,所述电镀液包括以下质量浓度的各成分:硫酸镍200g/L~500g/L;氯化镍10g/L~50g/L;硼酸10g/L~100g/L。
18.根据权利要求15所述的电镀方法,其特征在于,接通所述电镀电源并操作驱动装置驱动所述管件和/或所述阳极,以使所述管件与所述阳极沿轴向产生相对位移的步骤,具体包括:
所述驱动装置驱动所述阳极与所述管件沿轴向产生相对位移,所述电镀液移动方向与所述阳极的移动方向相同,所述阳极的速度为0.1~100mm/s,接通所述电镀电源以使所述阳极中通过的电流为0.1~6A。
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