CN202482454U - 一种用于电解铜箔生箔机的dsa整体钛阳极 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，主要由弧形电极基板、导电连接板、活性金属涂层组成，所述工业纯钛或钛合金材料的弧形电极基板的内弧面上均匀涂覆活性金属涂层，所述弧形电极基板的外弧面焊接至少一块工业纯钛或钛合金材料的导电连接板。其结构简单，安装方便，尺寸精度易于调整和控制，不污染电解液，能耗低、生产效率高，更适合用作高档超薄电解铜箔生箔机的阳极。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电解铜箔生产设备技术领域，具体是一种用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极。
背景技术
一般印刷电路板所使用的铜箔大多是电解铜箔。电解铜箔是制作印制电路板的主要材料，它主要用于计算机及辅助设备和电子设备等领域。随着电子、信息产业的迅猛发展，我国对印制电路板的需求量也日益增长。作为电子工业的基础材料，我国每年消耗铜箔成倍增加，但多数企业因设备和工艺落后，只能生产中低档产品，高档超薄铜箔难以满足市场需要。而随着电子装置的小型化以及性能的优越化，对印制电路板所需的铜箔品质要求越来越高，对厚度要求越来越薄。但是，铜箔越薄，其附加值越高，不但对工艺条件要求更严格，而且对生产设备的要求更高。
一直以来，制造超薄高档铜箔的关键技术主要掌握在美、日等几个少数国家手里。近几年，我国在电解铜箔制造工艺和设备制造技术方面取得了很大进步。
电解铜箔是在使CuSO4等电解液流过旋转的阴极辊和与其阴极辊相匹配的阳极之间的间隙时，通过电解反应使铜在旋转的阴极辊表面析出形成箔片状态后，将该箔片状态铜从旋转的阴极辊上连续剥离、卷绕，再经过糙化处理和防腐处理等后处理工序后，得到印刷电路板所需的电解铜箔。
电解铜箔的品质好坏和电解铜箔生产的能耗高低一直是铜箔生产中所面临解决的重大课题，其影响因素除了铜电解液组分和配比、电解工艺参数、阴极结构和材料等因素外，更重要的还取决于阳极材料和阳极结构。
几种常见的现有技术：
1)在电解铜箔生产中所使用的设备中，如果采用了石墨、或铅合金、或不锈钢等材料作为阳极时，在电解铜箔生产过程中，这些材料很容易与电解液中富裕的H2SO4发生反应，使其溶解到电解液中去，造成阴、阳极之间的间隙尺寸不稳定，其后果是：
①严重污染了电解液，破坏了原有电解液的组分和配比，大大降低了电解铜箔的内在品质和厚度的不均匀；
②由于此类阳极经过工作一段时间后，产生溶解消耗，增大了阴、阳极之间的间隙，使电解过程中生产效率降低，电解能耗极大的增加。
2)在电解铜箔生产所使用的设备中，如果采用小分片阳极时，由于受制造误差、安装误差、现场条件等因素影响，很难保证其理想的安装精度要求。由于小分片阳极与其阳极支撑之间的安装缝隙的存在，降低了阳极的导电性能，大大降低了生产效率，增加了生产能耗。
实践证明，采用合适的阳极材料和阳极结构，能够大大提高电解铜箔生产中铜电解时的析出效率，并对电解时析出的铜的晶粒细化、铜箔的致密度和均匀性产生重大影响。
因此就需要有一种能够达到此目的的、具有良好物理性能和化学性能、精度高、并适应在此电解工况条件下工作的阳极。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，克服了现有技术的上述不足，其结构简单，安装方便，尺寸精度易于调整和控制，不污染电解液，能耗低、生产效率高，更适合用作高档超薄电解铜箔生箔机的阳极。
为了达到上述设计目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，主要由弧形电极基板、导电连接板、活性金属涂层组成，所述工业纯钛或钛合金材料的弧形电极基板的内弧面上均匀涂覆活性金属涂层，所述弧形电极基板的外弧面焊接至少一块工业纯钛或钛合金材料的导电连接板。
优选地，所述导电连接板内弧面与弧形电极基板外弧面紧密吻合。
优选地，所述导电连接板与弧形电极基板连接的焊缝采用四周全部连续焊接、塞焊孔内也全部焊接的方式。
优选地，所述弧形电极基板为一弧形等厚度的半圆弧或四分之一圆弧的圆柱形板。
更优选地，所述弧形电极基板的四周设置多个连接孔，所述连接孔为螺纹通孔或为设置在弧形电极基板外表面的螺纹盲孔或为设置在弧形电极基板内弧面上的长圆形通透的沉孔。
更优选地，所述活性金属涂层的厚度为3～30μm。
更优选地，所述导电连接板上设置多个通透的螺纹孔。
更优选地，所述导电连接板的导电面为高光洁度的平面。
进一步实施中，所述弧形电极基板与阴极辊配合使用时，弧形电极基板包覆在阴极辊外表面，所述弧形电极基板内弧面与圆柱形阴极辊外圆之间间隔5～15mm。
进一步实施中，所述DSA整体钛阳极通过设置在弧形电极基板四周的连接孔采用螺栓固定在生箔机的阳极支撑架上。
本实用新型所述的用于电解铜箔生箔机的钛阳极的有益效果是：完全可以消除其它材料的阳极和其它结构形式的阳极由于污染电解液、尺寸不稳、安装精度尺寸差等因素造成的电解铜箔品质降低、厚度不均和电解铜箔生产过程中能耗大、生产率低下等问题。而且DSA整体钛阳极更适合在高电流密度(不低于8000A/m2)的条件下工作，也可在很窄的极间距(约5mm左右)条件下生产出高品质、超薄的电解铜箔。
附图说明
图1是本实用新型所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极的示意图。
图2是本实用新型所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极的左视图。
图3是本实用新型另一实施例所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极的弧形电基板的示意图。
图4是图3的左视图。
图5是本实用新型第三实施例所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极的弧形电基板的示意图。
图6是图5的左视图。
图7是本实用新型所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极的连接孔的示意图。
图8是本实用新型另一实施例所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极的连接孔的示意图。
图9是本实用新型第三实施例所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极的连接孔的示意图。
图10是图9的左视图。
图11是本实用新型所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极与阴极辊配合使用示意图。
图12是图11的左视图。
图13是本实用新型所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极的导电连接板的示意图。
图14是图13的A-A视图。
图15是图13的B-B视图。
图16是本实用新型所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极与阳极支撑架组合使用的示意图。
图17是图16的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的最佳实施方案作进一步的详细的描述。
如图1和2所示，本实用新型实施例所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极10，主要由弧形电极基板11、导电连接板12、活性金属涂层13组成，所述弧形电极基板11和导电连接板12均采用工业纯钛或钛合金材料制成，弧形电极基板11的内弧面114上均匀涂覆活性金属涂层13，根据使用要求不同，活性金属涂层13的种类可以是钌系涂层、钌钛系涂层、铱系涂层、铱钽系涂层，活性金属涂层13厚度为3～30μm。
如图3和4所示，所述弧形电极基板11为一弧形等厚度的接近于半圆弧的圆柱形板11B(一台生箔机用一件)，其厚度为5～40mm，长度为500～2500mm，圆弧内半径为250～2600mm。
如图5和6所示，所述弧形电极基板11为一弧形等厚度的接近于四分之一圆弧的圆柱形板11A(一台生箔机用二件)，其厚度为5～40mm，长度为500～2500mm，圆弧内半径为250～2600mm。
所述弧形电极基板11的四周111处，根据使用要求设置了多个用于与阳极支撑架连接的连接孔112。
如图7所示，所述连接孔112为螺纹通孔1121，螺纹孔的大小为M6～M24。
如图8所示，所述连接孔112为设置在弧形电极基板11外表面113的螺纹盲孔1122，螺纹孔的大小为M6～M24。
如图9和10所示，所述连接孔112为设置在弧形电极基板11内弧面114上的长圆形通透的沉孔1123，可以穿过M6～M24的螺栓，沉孔深度以不使螺栓头露出弧形电极基板11的内弧面114。
如图11-12所示，所述弧形电极基板11与阴极辊15配合使用时，弧形电极基板11包覆在阴极辊15外表面，所述弧形电极基板11内弧面114与圆柱形阴极辊15外圆之间间隔5～15mm，即弧形电极基板11内弧面114半径比圆柱形阴极辊15外圆半径大5～15mm。
如图13-15所示，所述导电连接板12焊接在弧形电极基板11的外弧面113上，导电连接板12与弧形电极基板11连接的焊缝14采用四周全部连续焊接，塞焊孔122内也全部焊接，利用这些焊缝以增加其导电性。
所述导电连接板12根据使用要求，可设置为方形的或设置成其它形状的板；其厚度为5～40mm；数量可以设置1件，也可以设置2～4件。
所述导电连接板12内弧面121与弧形电极基板11外弧面113紧密吻合，导电连接板12上设置了3～10个通透的塞焊孔122，塞焊孔122的直径为Φ10～Φ40mm。
所述导电连接板12上设置了4～60个用于连接导线的通透的螺纹孔123，螺纹孔123的尺寸为M6～M20mm。
所述导电连接板12的导电面124加工成光洁度很高的平面，以增加导电性能。
如图16和17所示，所述DSA整体钛阳极10通过设置在弧形电极基板11四周111的连接孔112，采用M6～M24的螺栓，与阳极支撑架16连接在一起。
注释：DSA是尺寸稳定阳极的英文缩写，即涂层钛阳极，行内近几年很流行的叫法，习惯称为DSA(Dimensionally Stable Anode)，又称DSE。
本具体实施方式只是用于说明本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定。
Claims (10)
1.一种用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，其特征在于：主要由弧形电极基板、导电连接板、活性金属涂层组成，所述工业纯钛或钛合金材料的弧形电极基板的内弧面上均匀涂覆活性金属涂层，所述弧形电极基板的外弧面焊接至少一块工业纯钛或钛合金材料的导电连接板。
2.根据权利要求1所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，其特征在于：所述导电连接板内弧面与弧形电极基板外弧面紧密吻合。
3.根据权利要求2所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，其特征在于：所述导电连接板与弧形电极基板连接的焊缝采用四周全部连续焊接、塞焊孔内也全部焊接的方式。
4.根据权利要求3所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，其特征在于：所述弧形电极基板为一弧形等厚度的半圆弧或四分之一圆弧的圆柱形板。
5.根据权利要求4所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，其特征在于：所述弧形电极基板的四周设置了多个连接孔，所述连接孔为螺纹通孔或为设置在弧形电极基板外表面的螺纹盲孔或为设置在弧形电极基板内弧面上的长圆形通透的沉孔。
6.根据权利要求5所述的用于生箔机的的DSA整体钛阳极，其特征在于：所述活性金属涂层的厚度为3～30μm。
7.根据权利要求6所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，其特征在于：所述导电连接板上设置了多个通透的螺纹孔。
8.根据权利要求7所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，其特征在于：所述导电连接板的导电面为高光洁度的平面。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，其特征在于：所述弧形电极基板与阴极辊配合使用时，弧形电极基板包覆在阴极辊外表面，所述弧形电极基板内弧面与圆柱形阴极辊外圆之间间隔5～15mm。
10.根据权利要求1至8任意一项所述的用于电解铜箔生箔机的DSA整体钛阳极，其特征在于：所述钛阳极通过设置在弧形电极基板四周的连接孔采用螺栓固定在生箔机的阳极支撑架上。
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