ES2265516T3 - Procedimiento y sistema con transportador para el tratamiento electrolitico de piezas. - Google Patents
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Abstract
Método para el proceso electrolítico de piezas a trabajar en un sistema dotado de transportador en el que las piezas a trabajar son conducidas por el sistema en una dirección de transporte y en el que las piezas a trabajar son procesadas electrolíticamente por medio de corrientes eléctricas que se originan en contra-electrodos situados uno detrás de otro en la dirección de transporte, al ser conducidas las piezas a trabajar por delante de los contra-electrodos, en el que las respectivas corrientes eléctricas que se originan de los diferentes contra-electrodos son ajustadas proporcionalmente a las áreas superficiales procesadas electrolíticamente de las piezas a trabajar, siempre que estén situadas directamente en oposición a los diferentes contra-electrodos y en el que las piezas a trabajar son conducidas por delante de los contra-electrodos a una distancia máxima de 0, 50 mm.
Description
Procedimiento y sistema con transportador para
el tratamiento electrolítico de piezas.
La presente invención se refiere a un método y
sistema con transportador para el proceso electrolítico de piezas a
trabajar, más específicamente se refiere a un método y a un sistema
con transportador para el proceso de paneles de circuito impreso de
tipo eléctrico y otros soportes de circuitos eléctricos.
Los sistemas con transportador, utilizados en la
técnica de circuitos impresos, comprenden sustancialmente, por
ejemplo, un depósito de recubrimiento lleno de un electrolito, en el
que están dispuestos ánodos y cátodos. Un dispositivo de transporte
efectúa la traslación de las piezas a trabajar que se deben procesar
por la instalación, siendo mantenidas las piezas a trabajar en
orientación vertical u horizontal en el caso de piezas a trabajar
en forma de circuito impreso. El dispositivo de transporte puede ser
un dispositivo que utiliza rodillos de transporte o pinzas de
transporte. Para el ataque electrolítico, las piezas a trabajar son
polarizadas anódicamente y los contra-electrodos
son polarizados catódicamente. Para el recubrimiento electrolítico
con un metal, las piezas a trabajar son polarizadas catódicamente;
los contra-electrodos son los ánodos. El contacto
electrolítico de las piezas a trabajar puede ser realizado con
intermedio de ruedas de contacto o pinzas de contacto. El documento
DE 36 32 545 A1 da a conocer, por ejemplo, un dispositivo para
recubrimiento electrolítico en el que se disponen ruedas de
contacto para el contacto eléctrico de circuitos impresos
transportados en orientación horizontal y en dirección horizontal
de transporte por un sistema dotado de transportador. Además, el
documento DE 36 45 319 C2 da a conocer una instalación para el
proceso electrolítico de paneles de circuito impreso, en el que los
paneles establecen contacto eléctrico por medio de pinzas de
contacto que transportan asimismo los paneles por la instalación.
En este caso, las piezas a trabajar pueden tener o no la forma de un
panel. Las piezas a trabajar pueden recibir también el contacto
eléctrico de rodillos de contacto. En el caso de las piezas a
trabajar en forma de un panel, unos rodillos de contacto se
extienden a toda la anchura de las piezas a trabajar
transversalmente con respecto a la dirección de transporte. Para
conseguir el contacto eléctrico, también es conocida la utilización
de ruedas de contacto segmentadas y no segmentadas, que ruedan por
fuera del borde de las piezas a trabajar en forma de paneles, tal
como, por ejemplo, paneles de circuito impreso de tipo
eléctrico.
Para facilidad de accionamiento por parte del
personal y por razones de construcción, un sistema con transportador
contiene habitualmente varios contra-electrodos
separados. Durante el ataque químico, los
contra-electrodos deben ser desmontados
frecuentemente para su limpieza, a efectos de eliminar el metal
depositado. Cuando se utilizan ánodos solubles en métodos de
recubrimiento electrolítico mediante un metal, deben ser desmontados
frecuentemente a efectos de mantenimiento, de manera más específica
para limpieza y sustitución del metal. Observados en la dirección
de transporte, los ánodos insolubles consisten asimismo
frecuentemente en partes separadas o individuales.
Por razones económicas, los
contra-electrodos situados en oposición de un lado
de las piezas a trabajar reciben, en la práctica, alimentación de
corriente eléctrica por medio de un único rectificador. Los
contra-electrodos situados en el otro lado de las
piezas a trabajar reciben corriente eléctrica mediante otro
rectificador. En la técnica de los paneles de circuito impreso, los
paneles y películas de varios tamaños son procesados
electrolíticamente en dicho sistema con transportador. Se
transportan a una corta distancia entre sí o con gran proximidad en
una columna. Para impedir una densidad de corriente demasiado grande
en los bordes de las piezas a trabajar (efecto de bordes, es decir
densidad de la línea de campo eléctrico incrementada en los bordes
de los paneles de circuito impreso), se ha practicado la utilización
de pantallas de aislamiento eléctrico ajustables, muy complicadas
técnicamente.
Para este objetivo, el documento WO 98 49 375 A2
da a conocer, por ejemplo, un dispositivo para el proceso
electrolítico de paneles de circuito impreso de tipo eléctrico, en
el que se disponen unas pantallas de protección entre el plano de
transporte de los paneles de circuito impreso de tipo eléctrico y
los contra-electrodos. Cada una de las pantallas
está configurada para constituir, como mínimo, dos partes planas
sustancialmente paralelas, estando dispuesta una de ellas en
oposición al plano de transporte, y la otra parte de la protección,
en oposición a los contra-electrodos. Las pantallas
son soportadas con capacidad de deslizamiento de manera
sustancialmente transversal a la dirección de transporte. No
obstante, el coste involucrado en la utilización de dichas
pantallas es elevado.
Otra desventaja de estas pantallas es que, si
bien permiten conseguir una distribución del grosor de recubrimiento
uniforme, incluso en las zonas de los bordes laterales de los
paneles de circuito impreso de tipo eléctrico durante el
recubrimiento electrolítico con un metal, los bordes delanteros y
posterior de los paneles de circuito impreso que se extienden en
disposición transversal a la dirección de transporte no pueden ser
protegidos por pantallas, dado que son conducidos por la
instalación de manera continuada, siendo procesados
electrolíticamente en la misma.
En el inicio del proceso de producción, no hay
paneles de circuito impreso en la instalación de recubrimiento
electrolítico. Debido al efecto de bordes, el borde delantero del
primer panel de circuito impreso que entra en la instalación es
procesado con una densidad de corriente demasiado elevada. Como
resultado de ello, las otras zonas de este primer panel de circuito
impreso, y posiblemente asimismo las del segundo panel de circuito
impreso subsiguientes son procesadas con una densidad de corriente
demasiado baja. Esto conduce a fallos durante en la distribución de
los espesores de recubrimiento en su superficie, que no se pueden
evitar tampoco utilizando las pantallas deslizantes descritas en el
documento WO 98 49 375 A2.
A efectos de evitar el efecto de bordes en los
bordes delantero y trasero de los paneles de circuito impreso
conducidos por la instalación, una instalación para el recubrimiento
electrolítico de circuitos impresos con un metal debe ser llevada a
la práctica, en primer lugar, con piezas falsas (piezas falsas:
paneles de circuito impreso no apropiados para la producción, que
se utilizan en vez del material destinado a la producción).
Solamente entonces se pueden poner en marcha los rectificadores para
el suministro de corriente y pueden seguir los paneles de
producción. De esta manera, se evitan quemaduras en el borde
delantero y fallos en el grosor de recubrimiento en los paneles de
producción. Durante el recubrimiento electrolítico con un metal, las
quemaduras conducen a depósitos de metal de tipo poroso o incluso
de tipo pulverulento. Estos son ocasionados por una densidad de
corriente demasiado elevada para el electrolito utilizado. Esta
formación de material en polvo no es deseable en el caso de piezas
de imitación tampoco, dado que, durante el recubrimiento metálico de
dichas piezas de imitación, se forma un polvo metálico que, debido
a que el flujo turbulento pasa por dichas piezas falsas al ser
conducidas éstas por la instalación, se separa de las superficies de
estas últimas y es transportado hacia el electrolito del área de
trabajo. Más adelante, estas partículas son llevadas también a la
superficie de los paneles impresos de producción. En esta
disposición, son objeto de co-depósito, lo que tiene
como resultado una rugosidad superficial desventajosa. Si bien esta
rugosidad puede ser reducida utilizando complicados filtros de
electrolitos, no se puede evitar de manera completa. Por lo tanto,
las quemaduras se deben evitar por completo durante el
recubrimiento electrolítico con un metal de paneles de circuito
impreso en la técnica de circuitos impresos de líneas finas a
efectos de evitar la producción de piezas defectuosas. Al final del
período de producción, en el caso de interrupciones en la columna
de paneles de circuitos impresos o cuando existe un cambio de
producto, en el que las áreas de circuito impreso y/o la densidad de
corriente varían, las piezas de imitación o piezas falsas deben ser
tratadas también de igual manera a la descrita para el inicio del
lote de producción, puesto que también, en este caso, las zonas de
borde de los paneles de circuito impreso que se extienden
transversalmente con respecto a la dirección de transporte serían
procesadas con una mayor densidad de corriente, y las zonas
adyacentes de los paneles serían procesadas con una densidad de
corriente reducida si no se utilizaran paneles falsos. El llenar la
instalación con piezas de imitación, es decir, piezas falsas, es
muy antieconómico especialmente cuando el producto a procesar es
cambiado frecuentemente, de manera que otra razón adicional es que
se debe tener un número suficiente de piezas falsas disponibles en
la instalación. Por razón de costes, las piezas de imitación se
utilizan varias veces, de manera que se forman sobre las mismas
capas metálicas de grosor creciente cuando se utilizan en
instalaciones de recubrimiento con un metal. Por lo tanto, el
grosor de recubrimiento es habitualmente mucho mayor que el grosor
de recubrimiento inicial sobre los paneles de circuito impreso a
producir, de manera que la conductividad eléctrica de la capa
metálica es de 10 a 1000 veces superior que la conductividad de la
capa a procesar electrolíticamente sobre los paneles de producción.
Como resultado de ello, las piezas de imitación son procesadas
electrolíticamente en exceso con desventaja para los paneles de
producción. En su mayor parte, los paneles de imitación son
solamente enviados a chatarra cuando tienen riego de producir
averías en la instalación porque han resultado demasiado pesados
como resultado del importante grosor de recubrimiento o han
adquirido bordes demasiado agudos debido, por ejemplo, a nódulos
metálicos. Por las razones mencionadas, es antieconómico y, como
resultado de lo mismo, es poco deseable que el operador de sistema
con transportador tenga que trabajar con piezas de imitación a
efectos de evitar el desventajoso efecto de bordes.
Durante una producción continuada, la distancia
desde un panel de circuito impreso al siguiente de una columna de
paneles de circuito impresos idénticos debe ser reducida. En el caso
ideal, la distancia debe ser 0. En la práctica, para densidades
medias de corriente (por ejemplo, 6 A/dm^{2}) son tolerables
distancias de hasta 15 mm cuando el área útil sobre los mismos
paneles de circuito impreso empieza solamente a una distancia de 20
mm desde su borde. Las exigencias actuales de densidades de
corriente más elevadas (por ejemplo, 12 A/dm^{2}) y de áreas de
borde no utilizables más estrechas, aumentan el problema de
incrementar el efecto de borde. Por lo tanto, la separación desde
un panel de circuito impreso y otro debe ser más pequeña, y se debe
cumplir de manera más precisa.
El documento DE 39 39 681 A1 da a conocer un
método para controlar el funcionamiento en instalaciones de
recubrimiento electrolítico con transportador en las que la
separación entre paneles de circuito impresos de tipo eléctrico,
transportados uno detrás de otro por la instalación, es detectada de
manera directa o por la posición de los paneles de circuito
impreso, y en las que las corrientes eléctricas en los ánodos son
activadas y desactivadas de acuerdo con el resultado de esta
detección de manera tal que la densidad de línea de campo eléctrico
es aproximadamente la misma en todas las zonas de los paneles de
circuito impresos. Los detectores detectan la distancia entre los
sucesivos paneles de circuito impreso. Si existe una separación
excesiva en la sucesión de paneles, se desconectan los ánodos
superiores e inferiores que se encuentran situados en el momento por
debajo o por encima del intersticio en la sucesión de paneles
durante el transporte de los paneles de circuito impreso por la
instalación. La concentración de líneas de campo y los depósitos
incrementados que resultan de ello sobre los bordes delanteros y
traseros de los paneles de circuito impreso se deben evitar como
resultado de ello. En la práctica, éste es también el caso. No
obstante, se comprenderá fácilmente que, dado que los pares de
ánodos son desconectados uno después de otro, no solamente los
bordes de los paneles de circuito impreso conducidos por delante de
los ánodos desconectados no reciben recubrimiento electrolítico de
metal, sino que toda la zona de los paneles de circuito impreso a
lo largo de un cierto tramo, contemplado en la dirección de
transporte, que corresponde aproximadamente a los ánodos que han
sido desconectados. Por lo tanto, las áreas de los paneles de
circuito impreso, situados por detrás de un borde delantero y por
delante de un borde trasero, no reciben recubrimiento metálico
electrolítico o se generan densidades de corriente demasiado
elevadas en los bordes frontal y/o trasero. Además, cuando los
ánodos son desconectados de esta manera, la corriente de los ánodos
desconectados es desviada a los ánodos conectados, de manera que se
realiza el recubrimiento metálico con una densidad de corriente
indeseablemente elevada. Este método permite evitar quemaduras y la
rugosidad resultante del metal depositado. También se utiliza para
este objetivo. No obstante, esta técnica no puede impedir que un
mínimo de dos paneles de circuito impreso, situados por delante y
por detrás de este intersticio en la columna de paneles de circuito
impreso, pasen a ser desperdicio. Dado que los paneles de circuito
impreso van siendo cada vez más caros como resultado de la técnica
de circuito impreso de líneas finas y de la técnica SBU
("sequential build up") (formación secuencial), este
desperdicio tampoco es tolerable.
En la técnica SBU, se utiliza una capa superior
de cobre no electrolítico con un grosor, por ejemplo, de 0,5
\mum, que se tiene que recubrir electrolíticamente con un metal.
En comparación con las capas de cobre electrolítico de la técnica
habitual de paneles de circuito impreso con un grosor de
5-17,5 \mum, esta delgada capa tiene una elevada
resistencia óhmica. Tal como se ha descrito anteriormente en esta
descripción, como mínimo una parte de la instalación debe ser
llenada con piezas imitación antes de que los paneles de circuito
impreso puedan entrar a efectos de permitir la fabricación de
paneles de producción con recubrimiento electrolítico de un metal
sin desperdicio. En comparación con la capa de SBU realizada en
cobre no electrolítico, las piezas imitación tienen una
conductividad eléctrica aproximadamente 1000 veces superior. Si se
introducen paneles SBU en la instalación después de las piezas de
imitación o si salen de la instalación por delante de dichas piezas
de instalación por delante de dichas piezas de imitación, la
corriente electrolítica de los ánodos no se distribuye
proporcionalmente con respecto al área superficial sobre los
diferentes paneles adyacentes. La corriente eléctrica fluye
sustancialmente hacia los paneles falsos altamente conductores.
Virtualmente, los paneles SBU no reciben recubrimiento metálico por
vía electrolítica. Si se utilizan ánodos insolubles en un
electrolito de ataque químico, más específicamente, cuando el
electrolito contiene compuestos de un par redox, por ejemplo,
compuestos Fe^{+2}/Fe^{+3}, existe el riesgo de que zonas de los
paneles SBU situados lejos de los contactos reciban ataque químico,
es decir, que se destruyan por completo. A lo máximo, el segundo o
tercer panel SBU por detrás o delante de un panel de imitación es
utilizable en estas condiciones. Tampoco es aceptable que estos
onerosos paneles SBU tengan que ser achatarrados.
A efectos de ajustar de manera ideal la
corriente electrolítica para el recubrimiento con un metal para una
primera pieza a trabajar sumergida en un electrolito, Patent
Abstracts de Japón JP 61133400 A sugiere un dispositivo de
recubrimiento electrolítico dotado de una celda de recubrimiento
alargada para las piezas a trabajar que deben ser procesadas
conteniendo un líquido de recubrimiento, y de placas de ánodo
dispuestas en serie y alimentadas separadamente con corriente
eléctrica. Las piezas a trabajar son sumergidas en el líquido de
recubrimiento por un extremo, incrementándose gradualmente el
suministro de corriente a los rectificadores con la velocidad a la
que la pieza a trabajar es sumergida en el líquido de recubrimiento.
De esta manera, se evitan las quemaduras.
A efectos de evitar el efecto de las puntas
durante el proceso electrolítico de trazados de circuitos finos
sobre paneles de circuito impreso de tipo eléctrico, que provoca
variaciones en la densidad de líneas de campo eléctrico, con el
resultado de efectos locales diferentes sobre trazados de circuito
de anchura variada, el documento DE 44 17 551 C2 sugiere mantener
constante la distancia entre los paneles de circuito impreso y los
ánodos utilizando elementos distanciadores eléctricamente aislantes,
siendo dicha distancia como máximo 30 veces la anchura nominal de
los trazados de circuito estrechos.
Por lo tanto, es objetivo de la presente
invención dar a conocer un método y un sistema con transportador,
por medio de los cuales se pueden evitar los inconvenientes
anteriormente indicados.
De manera más específica, es un objeto de la
presente invención el permitir el proceso electrolítico de una
sucesión de piezas a trabajar, de manera más específica de paneles
de circuito impreso de tipo eléctrico y otros soportes de circuitos
eléctricos en sistemas dotados de transportador, que están separados
entre sí en cualquier distancia en su orden sucesivo, sin que
ocurra el efecto de bordes antes descrito y sin producirse
quemaduras durante el proceso de recubrimiento de un metal por vía
electrolítica.
Además, es otro objetivo de la presente
invención hacer posible que estos problemas no se presenten, incluso
en el caso de que no se utilicen piezas de imitación ni pantallas
de protección, por encima de todo mientras las piezas a trabajar
entran y salen del sistema y durante un cambio de producto, cuando
los datos de instrucciones de recubrimiento electrolítico, en
particular, la densidad de corriente, se cambian durante el
proceso.
Otro objetivo de la presente invención es que no
tengan lugar fallos de proceso debido a densidades de corriente
demasiado elevadas o demasiado bajas, aplicadas a las piezas a
trabajar en las condiciones de producción mencionadas.
La solución de este objetivo se consigue por el
método descrito en la reivindicación 1 y por el sistema dotado de
transportador según la reivindicación 14.
Por sistema dotado de transportador se comprende
un dispositivo en el que las piezas a trabajar son transportadas en
dirección horizontal de transporte mientras son sometidas a
recubrimiento electrolítico. Los sistemas horizontales dotados de
transportador designan dispositivos en los que las piezas a trabajar
están orientadas horizontalmente durante el transporte y sistemas
con transportador de tipo vertical en los que las piezas a trabajar
están orientadas verticalmente.
Por paneles de circuito impreso de tipo
eléctrico, se comprenden soportes de circuitos eléctricos que
consisten en laminados en forma de paneles que pueden ser
compuestos por varias capas dieléctricas y metálicas, y que pueden
tener orificios (orificios pasantes, orificios enterrados y
orificios ciegos). Entre otros, el término puede incluir también
configuraciones tales que no tienen la forma de un panel y que
sirven para la conexión eléctrica de componentes eléctricos fijados
y que establecen contacto eléctrico sobre estos soportes de
circuitos. También se pueden comprender configuraciones
tridimensionales dotadas de estructuras con trazado de circuito.
Además, por paneles de circuito impreso de tipo eléctrico se pueden
comprender otros soportes de circuitos eléctricos así como, por
ejemplo, portadores de chips incluyendo sistemas híbridos. En
principio, el término piezas a trabajar no se debe comprender
solamente como paneles de circuito impreso de tipo eléctrico, sino
como cualquier producto que sirva también para otras
finalidades.
Siempre que en esta descripción y en las
reivindicaciones se indique que las piezas a trabajar están
dispuestas en oposición a los contra-electrodos, se
debe comprender que los contra-electrodos y las
piezas a trabajar están dispuestos a una cierta distancia entre sí,
preferentemente en planos paralelos en los que están situados los
contra-electrodos y las piezas a trabajar cuando
tanto los contra-electrodos como las piezas a
trabajar tienen forma de paneles. En otros casos, cuando los
contra-electrodos y las piezas a trabajar están
configuradas para que tengan una forma tridimensional complicada,
se deberá comprender que los contra-electrodos y las
piezas a trabajar están dispuestos con una cierta separación entre
sí, encontrándose ciertas superficies de los
contra-electrodos y de las piezas a trabajar
encaradas entre sí y separadas en una distancia media entre sí.
Siempre que se indique, en esta descripción y en
las reivindicaciones, que las corrientes eléctricas que se originan
de los diferentes contra-electrodos están ajustadas
en valores que son función de las áreas superficiales a procesar
electrolíticamente de las piezas a trabajar, siempre que estén
situadas directamente (momentáneamente) en oposición a los
diferentes contra-electrodos, se comprenderá que los
diferentes valores de corrientes pueden estar sustancialmente
representados como función de las áreas superficiales a procesar
electrolíticamente de las piezas a trabajar que se encuentran
(momentáneamente) en oposición directa a los correspondientes
electrodos de los diferentes contra-electrodos.
Esto no excluye que los diferentes valores de corriente puedan
depender además de otros factores que influyen. Las áreas
superficiales a procesar electrolíticamente están constituidas por
las zonas eléctricamente conductoras sobre la superficie de las
piezas a trabajar. Las zonas eléctricamente no conductoras no
constituyen áreas superficiales a procesar electrolíticamente. De
acuerdo con ello, el área superficial a procesar electrolíticamente
de una pieza a trabajar puede corresponder al área superficial total
de la pieza a trabajar o solamente a una fracción de la misma.
Siempre que se indique, en esta descripción o en
las reivindicaciones, que el solape relativo entre las piezas a
trabajar y un contra-electrodo está determinado, se
comprenderá por ello la proyección vertical del
contra-electrodo sobre la superficie de la pieza a
trabajar, siempre que la pieza a trabajar y el
contra-electrodo sean sustancialmente
paralelos.
El método de la invención y el sistema con
transportador de la misma están dirigidos al proceso electrolítico
de piezas a trabajar, más específicamente de paneles de circuito
impreso de tipo eléctrico y otros soportes de circuitos
eléctricos.
En el método, las piezas a trabajar son
transportadas una después de otra a lo largo del sistema en una
dirección de transporte. Las piezas a trabajar son procesadas
electrolíticamente por medio de corrientes eléctricas que se
originan en los contra-electrodos situados uno
detrás de otro, en la dirección de transporte, al ser conducidas
las piezas a trabajar más allá de los
contra-electrodos. Las corrientes eléctricas que se
originan en los diferentes contra-electrodos están
ajustadas, de acuerdo con la invención, a valores en función de las
áreas superficiales a procesar electrolíticamente de las piezas a
trabajar, siempre que estén situadas directamente en oposición a
los diferentes contra-electrodos. Además, se asegura
que las piezas a trabajar sean conducidas más allá de los
contra-electrodos a una distancia máxima de 50 mm,
preferentemente 2-15 mm.
El sistema dotado de transportador, de acuerdo
con la presente invención, está constituido por:
a. un dispositivo para el transporte de las
piezas a trabajar a lo largo del sistema en un plano de transporte
y en una dirección de transporte,
b. como mínimo, dos
contra-electrodos situados uno detrás de otro en la
dirección de transporte y dispuestos a lo largo del plano de
transporte, estando separados los contra-electrodos
del plano de transporte en una distancia de 50 mm como máximo,
preferentemente 2-15 mm,
c. como mínimo, una unidad de suministro de
corriente para un contra-electrodo correspondiente
de los contra-electrodos,
d. medios para controlar individualmente cada
unidad de suministro individual de corriente, estando configurados
dichos medios de manera tal que las corrientes eléctricas que se
originan de los diferentes contra-electrodos son
ajustables respectivamente a valores en función de las áreas
superficiales a procesar electrolíticamente de dichas piezas a
trabajar, que se encuentran (momentáneamente) situadas directamente
en oposición a los diferentes
contra-electrodos.
Además, el sistema con transportador comprende
preferentemente un dispositivo para el contacto eléctrico de las
piezas a trabajar, y medios para el contacto del fluido de proceso
con las piezas a trabajar y los
contra-electrodos.
Al contrario que en el método descrito en la
patente DE 39 39 681 C1, la corriente de los diferentes
contra-electrodos no es desconectada por completo
cuando son conducidos más allá de los intersticios entre las piezas
a trabajar y conectados otra vez cuando han pasado más allá de los
mismos. En este caso, la corriente de cada
contra-electrodo individual es individualmente
controlada y ajustada, el área superficial a procesar
electrolíticamente de las piezas a trabajar es desplazada más allá
del correspondiente contra-electrodo de los
contra-electrodos que, en aquel momento, se toma en
consideración para su control. Como resultado de ello, la corriente
es ajustada de manera precisa de acuerdo con las necesidades, al
ser desplazadas las piezas a trabajar de manera que los
desventajosos efectos de bordes sobre los bordes de las piezas a
trabajar, que se extienden transversalmente a la dirección de
transporte, quedan suprimidos. De acuerdo con ello, ya no es
necesario utilizar piezas falsas o piezas de imitación cuando las
piezas a trabajar que entran o salen de la planta o en intersticios
entre las piezas a trabajar, por ejemplo, cuando las piezas a
trabajar deben ser procesadas una después de otra en diferentes
condiciones de producción. De acuerdo con ello, se pueden disponer
intersticios de cualesquiera dimensiones entre las piezas a
trabajar conducidas una detrás de otra por el sistema sin ningún
efecto de borde, incluso en el caso en el que no se colocan falsas
piezas en dichos intersticios. Las corrientes son calculadas en el
sistema de control a partir de I = J\cdotA (I: corriente, J:
densidad de corriente, A: área).
Dado que las corrientes I en los diferentes
contra-electrodos son también ajustadas
individualmente y solamente de acuerdo con las áreas superficiales
A de las piezas a trabajar que son conducidas por delante de los
mismos, la desventaja que se produce cuando se lleva a cabo el
método descrito en el documento DE 39 39 681 C2 se puede superar
por el hecho de que la corriente eléctrica aumenta automáticamente
en otros contra-electrodos cuando la corriente de
un contra-electrodo se reduce o viceversa. A efectos
de permitir el ajuste individual de las corrientes eléctricas en
los diferentes contra-electrodos de acuerdo con la
invención, las corrientes en todos los
contra-electrodos son ajustadas y controladas
independientemente unas de otras. Para este objetivo, como mínimo,
se dispone una unidad de suministro de corriente para cada
contra-electrodo y medios para el cálculo
individual, control y ajuste de cada una de las unidades de
suministro de corriente individuales.
En una realización preferente de la invención,
la corriente eléctrica que se origina desde un único
contra-electrodo es ajustada de manera tal que
están determinadas las áreas superficiales a procesar
electrolíticamente de las piezas a trabajar, siempre que estén
situadas en oposición directa a un respectivo
contra-electrodo de los
contra-electrodos, y que la corriente eléctrica es
derivada de una correlación directa de la corriente con la suma de
las áreas superficiales determinadas a procesar electrolíticamente.
Para este objetivo, se disponen medios para controlar
individualmente y ajustar cada una de las unidades individuales de
suministro de corriente, estando configurados dichos medios de
manera tal que la corriente eléctrica que se origina en el
respectivo contra-electrodo de dichos
contra-electrodos es ajustada como función de las
áreas superficiales a procesar electrolíticamente de las piezas a
trabajar y el solape relativo de estas piezas a trabajar con dicho
contra-electrodo.
La correlación directa antes mencionada de las
corrientes eléctricas que se originan desde los diferentes
contra-electrodos y la suma de las áreas
superficiales de las piezas a trabajar, siempre que estén situadas
en oposición a los diferentes contra-electrodos, son
más específicas cuando las corrientes eléctricas son proporcionales
a las áreas superficiales a procesar electrolíticamente de las
piezas a trabajar, siempre que estén situadas en oposición directa
al contra-electrodo correspondiente de dichos
contra-electrodos.
El área superficial de una pieza a trabajar a
procesar electrolíticamente, siempre que esté situada directamente
en oposición a un único contra-electrodo, se puede
determinar a partir del área superficial total a procesar
electrolíticamente de las piezas a trabajar y del solape relativo de
las piezas a trabajar con el contra-electrodo.
El relativo solape entre una pieza a trabajar
con un único contra-electrodo está más
específicamente determinado al determinar la posición real de la
pieza a trabajar con respecto al contra-electrodo, y
calculando a partir de ella el solape, considerando la forma de la
pieza a trabajar y la forma del contra-electrodo.
Para determinar la posición real de la pieza a trabajar en el
sistema con transportador, se puede determinar el tiempo actual, en
primer lugar, en el que la pieza a trabajar es conducida más allá de
una posición predeterminada en el sistema dotado de transportador.
La pieza a trabajar es guiada a continuación de forma lógica en el
sistema con transformador, empezando desde esta posición. En un
sistema con transportador, la pieza a trabajar es guiada de manera
lógica más específicamente o bien por determinación de la distancia
recorrida por integración de la velocidad instantánea del
transportador de la pieza a trabajar a lo largo del tiempo o bien
por la suma de impulsos de un encoder de incrementos o de
desplazamiento absoluto. Un impulso de un encoder de desplazamiento
corresponde, por ejemplo, a una distancia de 1 mm cubierta por las
piezas a trabajar en la dirección de transporte.
Para determinar la posición de las piezas a
trabajar en el sistema con transportador, se disponen medios para
detectar la posición de las piezas a trabajar en el sistema. Los
medios para detectar la posición pueden estar constituidos como
mínimo por un sensor para determinar el tiempo real, en el que una
pieza a trabajar es conducida por delante de dicho sensor, y medios
para seguir lógicamente dicha pieza a trabajar, empezando desde la
posición del sensor. Los medios para seguir lógicamente la pieza a
trabajar son preferentemente medios para integrar la velocidad
momentánea del transportador de la pieza a trabajar a lo largo del
tiempo o para calcular y sumar impulsos de desplazamiento de un
encoder de incrementos o de desplazamiento absoluto.
La posición real de la pieza a trabajar en el
sistema con transportador se puede determinar preferentemente en
intervalos de tiempo que llegan hasta 20 segundos como máximo, o
después de que la pieza a trabajar ha sido avanzada hasta 60 mm
como máximo en la dirección de transporte. De manera más específica,
cuando la velocidad de transporte es lenta, por ejemplo, una
velocidad de 0,3 m/minuto, los intervalos de tiempo pueden ser
largos.
A efectos de tomar en consideración, durante el
control y ajuste de las corrientes eléctricas que se originan de
los diferentes contra-electrodos, el hecho de que
las piezas a trabajar pueden tener posiblemente varias
conductividades eléctricas, por ejemplo, porque las piezas a
trabajar están realizadas a base de un material no eléctricamente
conductor con un delgado recubrimiento metálico eléctrico tal como
paneles de circuito impreso que son procesados de acuerdo con el
método SBU, las corrientes eléctricas que se originan de los
diferentes contra-electrodos son ajustadas
adicionalmente por un factor de corrección en función de la
conductividad eléctrica de las piezas a trabajar que se conducen
por delante de uno de los respectivos
contra-electrodos, de manera tal que se evitan
quemaduras de los depósitos de metal. Dado que, si esta condición no
fuera tomada en consideración, las piezas a trabajar menos
eléctricamente conductoras no podrían ser procesadas
satisfactoriamente, dado que, por ejemplo, una capa de
recubrimiento metálico delgada sería dañada por una corriente
demasiado elevada.
Dado que la corriente es procesada
respectivamente por multiplicación por un factor de corrección menor
de 1, se pueden conseguir condiciones de proceso suaves para el
tratamiento electrolítico. Durante un recubrimiento metálico, este
factor de corrección es elevado de manera continuada o gradualmente
a 1, empezando desde un valor pequeño, dado que el grosor del
depósito metálico va aumentando. El grosor del metal depositado
electrolíticamente sobre una pieza a trabajar aumenta en la
dirección de transporte y, como resultado de ello, desde un
contra-electrodo a otro por los que se conduzca la
pieza a trabajar. En ciertas condiciones, se puede seleccionar un
factor de corrección superior a 1. Éste es el caso, por ejemplo,
cuando la corriente eléctrica para una cierta pieza a trabajar se
tiene que aumentar por encima del punto de ajuste de la densidad de
corriente, después de que el proceso electrolítico ha sido llevado
a cabo a una densidad de corriente menor que el punto de ajuste de
la densidad de corriente, en un esfuerzo por compensar el efecto de
proceso electrolítico anterior reducido.
La distancia a la que las piezas a trabajar son
conducidas por los contra-electrodos se selecciona
preferentemente en función de la densidad de corriente eléctrica en
las piezas a trabajar. Si, por ejemplo, se ajusta una elevada
densidad de corriente eléctrica, la distancia a ajustar debe ser
menor que cuando la densidad de corriente escogida es más reducida.
Ajustando una distancia relativamente pequeña entre el plano de
transporte en el que son transportadas las piezas a trabajar y los
contra-electrodos, se reduce el efecto de bordes
dado que la distancia relativa a las separaciones existentes entre
las áreas superficiales eléctricamente conductores de las piezas a
trabajar es reducida. Dado que el efecto de bordes se experimenta
más específicamente para una densidad de corriente más elevada, es
más específicamente necesario reducir las separaciones en estas
condiciones.
Dado que la distancia entre los
contra-electrodos y el plano de transporte en el que
son transportadas las piezas a trabajar es relativamente reducida y
se tiene que ajustar a un valor extremadamente bajo, es ventajoso
disponer un aislamiento eléctrico permeable a las líneas de campo
eléctrico entre el plano de transporte y los
contra-electrodos, a efectos de impedir un
cortocircuito entre los contra-electrodos y las
piezas a trabajar.
Gracias al método según la presente invención y
al sistema con transportador, las piezas a trabajar pueden ser
procesadas sin la utilización de falsas piezas o piezas de
imitación. Esto es también posible cuando las piezas a trabajar que
se tienen que procesar de diferentes maneras se tienen que procesar
directamente una después de otra. En este caso, es posible procesar
las piezas a trabajar en sucesión directa, sin un intersticio
importante en la trayectoria de transporte. Dado que en estos casos,
la corriente eléctrica que se origina desde los
contra-electrodos se debe cambiar frecuentemente
cuando un tipo de pieza a trabajar es sustituido por otro, las
piezas a trabajar deben ser separadas una de otra por un intersticio
que se extiende en la dirección de transporte al ser conducidas por
el sistema con transportador, siendo dicho intersticio como mínimo
tan grande como la extensión de un contra-electrodo
en la dirección de transporte. Utilizando métodos convencionales en
este caso, las falsas piezas deberían ser colocadas en estos
intersticios a efectos de evitar el efecto de borde. Dado que las
corrientes eléctricas que se originan de los
contra-electrodos están ajustadas en función de las
áreas a procesar electrolíticamente de las piezas a trabajar,
siempre que se encuentren situadas en oposición directa al
contra-electrodo respectivo de dichos
contra-electrodos de acuerdo con la invención, no
es necesario utilizar falsas piezas, de manera que los problemas
antes mencionados no se presentan.
Si las piezas a trabajar son procesadas en el
sistema con transportador que requiere diferentes procesos
electrolíticos, puede ser necesario variar la velocidad del
transportador de las piezas a trabajar, al ser conducidas por el
sistema con transportador. La velocidad del transportador de las
piezas a trabajar se varía preferentemente cuando las piezas a
trabajar que deben ser procesadas a una velocidad variada han sido
ya procesadas en el sistema, durante una cierta fracción del tiempo
total de proceso, y cuando otras piezas a trabajar, que siguen a
estas piezas a trabajar del sistema, y que se tienen que procesar a
otra velocidad ajustada del transportador, están ya situadas en el
sistema. En este caso, las corrientes eléctricas que se originan en
los contra-electrodos se deben compensar, ajustando
las condiciones de proceso para las piezas a trabajar a las que
conciernen las condiciones de referencia.
A efectos de permitir el ajuste individual de
las corrientes eléctricas que se originan de los
contra-electrodos, se utilizan preferentemente,
para el suministro de corriente, unidades de suministro de corriente
controladas por la corriente eléctrica, tales como rectificadores
de celda electrolítica o generadores de impulsos unipolares o
bipolares.
Los contra-electrodos son
dispuestos preferentemente uno detrás de otro en la dirección del
transporte. Están más específicamente aislados eléctricamente entre
sí, a efectos de impedir flujo de corriente entre los
contra-electrodos, puesto que los
contra-electrodos pueden tener diferentes
potenciales debido al control de la corriente eléctrica.
Dado que las corrientes eléctricas suministradas
a las piezas a trabajar provocan una caída de potencial en un
recubrimiento metálico de las piezas a trabajar, es posible que
zonas del recubrimiento situadas a una gran distancia desde una
localización de contacto eléctrico para las piezas a trabajar no se
procesen con un potencial suficiente de proceso, de manera que el
proceso de estas zonas resulta imposible. En la segmentación, como
mínimo, de alguno de los contra-electrodos de manera
sustancialmente transversal a la dirección de transporte, esta
caída de potencial puede ser compensada por el control adecuado de
la corriente en los segmentos. En una realización preferente de la
invención, como mínimo, algunos contra-electrodos
son segmentados en segmentos de contra-electrodos
sustancialmente transversales a la dirección de transporte. La
corriente eléctrica en cada uno de estos segmentos de
contra-electrodos puede ser ajustable
individualmente. Esta segmentación, y el control individual y
ajuste de las corrientes que se originan de los segmentos permiten
igualar adicionalmente las densidades de corriente en la dirección
de transporte de las piezas a trabajar en la instalación. Esto es
particularmente ventajoso cuando las piezas a trabajar, dotadas de
un recubrimiento metálico muy delgado, son procesadas, dado que la
conductividad eléctrica del recubrimiento es demasiado baja para
asegurar un suministro de corriente uniforme al recubrimiento sin
segmentación de los contra-electrodos. También en
este caso, es ventajoso aislar eléctricamente los segmentos de los
contra-electrodos entre sí a efectos de impedir el
paso de una corriente eléctrica entre los segmentos de los
contra-electrodos.
A efectos de simplificación de la descripción,
la invención se describirá a continuación para recubrimiento
electrolítico de un metal con corriente continua, utilizando
preferentemente ejemplos de la técnica de paneles de circuito
impreso en un sistema con transportador por el que son conducidos
los paneles de circuito impreso en disposición horizontal. En
principio, la invención se refiere también al ataque electrolítico y
a otros métodos de proceso electrolítico. Las siguientes figuras
sirven para describir la invención.
Figura 1, vista lateral esquemática, en sección,
de un sistema de recubrimiento metálico horizontal con
transportador,
figura 2, vista frontal, en sección esquemática,
del sistema de la figura 1,
figura 3, vista superior, esquemática del
sistema mostrado en la figura 1.
Los numerales de referencia indicados en las
figuras tienen los mismos significados. En relación con ello, el
lector acudirá también a la lista adjunta de numerales.
El sistema dotado de transportador mostrado en
la figura 1 está dotado de un depósito de recubrimiento
electrolítico (1). Dicho depósito (1) de recubrimiento
electrolítico está lleno de un electrolito (2). El electrolito (2)
es obligado a circular por medio de bombas (no mostradas) y es
suministrado a la pieza (3) que tiene forma de panel. Estos
sistemas dotados de transportador son preferentemente utilizados en
la técnica de los paneles de circuitos impresos. En los siguientes
ejemplos, las piezas a trabajar (3) son paneles de circuitos
impresos o películas de circuitos impresos. No obstante, la
invención no está limitada a la técnica de paneles de circuitos
impresos.
El nivel (4) del electrolito (2) se extiende más
allá de los ánodos superiores (5.x) (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) que están
destinados a su utilización para el proceso electrolítico de la cara
superior de los paneles de circuitos impresos (3). Los ánodos
inferiores (6.x) (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) sirven para procesar
simultáneamente de forma electrolítica la cara inferior de los
paneles de circuito impreso (3). Los ánodos superiores e inferiores
(5.x, 6.x) pueden ser ánodos solubles o insolubles. Los paneles de
circuitos impresos (3) son introducidos en el depósito de
recubrimiento electrolítico (1) a través de una abertura en forma de
ranura por medio de unos rodillos de transporte (7) o ruedas de
transporte. Los rodillos de transporte (7) son impulsados por ejes
y ruedas dentadas de motores de impulsión (8). Un sensor de posición
(9) escanea la columna de avance de los paneles de circuitos
impresos y detecta la longitud de cada uno de los paneles de
circuito impreso (3) y, como resultado de ello, cambia la longitud
de los intersticios (10) entre dos paneles (3) de circuitos
impresos. En sistemas de recubrimiento electrolítico para paneles
(3) de circuito impreso, la velocidad de transporte es
habitualmente de 0,15-3 m/minuto. Dentro del
depósito (1) de recubrimiento electrolítico, los paneles (3) de
circuitos impresos son sujetados por pinzas giratorias sin fin (11)
al entrar en el sistema, recibiendo contacto eléctrico y siendo
transportados a lo largo del sistema. Un motor de impulsión de las
pinzas (12) es responsable del transporte de las pinzas situadas en
una alineación en una cinta (23), cinta dentada o cadena. Un
contacto deslizante (13) para cada pinza sirve para conseguir el
contacto eléctrico de las pinzas (11). Estos contactos deslizantes
(13) deslizan sobre una guía deslizante común (14), que está
conectada eléctricamente a un polo del rectificador de la celda
electrolítica superior (15.x) (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) y con el
correspondiente polo del rectificador de la celda electrolítica
inferior (16.x) (16.1, 16.2, 16.3, 16.4). El otro polo del
rectificador (15.x, 16.x) de la celda electrolítica está conectado
eléctricamente solo a un ánodo asociado (5.x, 6.x). Un rectificador
de celda electrolítica (15.x, 16.x) es por lo tanto capaz de
suministrar a un ánodo superior o inferior (5.x, 6.x). También puede
suministrar a un grupo de ánodos superiores o inferiores (5.x, 6.x)
o segmentos de ánodo cuando la longitud de los ánodos (5.x, 6.x), en
la dirección de transporte (ver flecha), es seleccionada en un
valor
reducido.
reducido.
En la técnica de líneas finas, cada vez más
aplicada, se requiere la mayor precisión con respecto al grosor del
recubrimiento. Éste es conseguido formando una serie de celdas
electrolíticas individuales (21) en el sistema con transportador,
consistiendo cada una de dichas celdas en un ánodo único solamente
(5.x, 6.x) y en el panel de circuito impreso (3) situado por encima
o por debajo, que es el cátodo. Es particularmente ventajoso
ajustar la longitud de los ánodos (5.x, 6.x), que reciben la
alimentación individual de corriente eléctrica a la longitud del
panel de circuito impreso más corto (3) a procesar, por ejemplo,
observado en la dirección de transporte de los paneles de circuito
impreso (3). Se consigue por lo tanto, de este modo, unas
características óptimas con respecto a las posibilidades de
producción, flexibilidad y precisión de proceso electrolítico para
los paneles de circuito impreso (3), que se tienen que procesar de
diferentes maneras mientras se encuentran simultáneamente en el
sistema dotado de transportador. Medido en la dirección de
transporte del panel de circuito impreso (3), un ánodo (5.x, 6.x)
que tiene dichas dimensiones puede tener, en la práctica, una
longitud, por ejemplo, de 400 mm. Es suministrado individualmente
con corriente eléctrica por un rectificador (15.x, 16.x) de celda
electrolítica. El término rectificador de celda electrolítica se
tiene que considerar como fuente de corriente continua, fuente de
corriente de impulsos unipolares o fuente de corriente de impulsos
bipolares.
Cuando las separaciones entre los ánodos (5.x,
6.x) y los paneles de circuito impreso (3) son reducidos, un
aislante permeable a iones (17) dispuesto de forma plana puede ser
montado entre los ánodos (5.x, 6.x) y los paneles de circuito
impreso (3) para impedir cortocircuitos. Dicho aislante impide
cortocircuitos de la corriente eléctrica, particularmente cuando la
separación ánodo-cátodo es pequeña. Más
particularmente, durante el recubrimiento electrolítico con un
metal de paneles de circuito impreso delgado (películas de circuito
impreso) (3), se presentaría, de otro modo, el peligro de que el
flujo de electrolito provocara la desviación de las películas (3),
haciendo que establecieran contacto con los ánodos (5.x, 6.x) como
resultado de ello. El aislante puede adoptar la forma de paneles de
plástico perforados o ranurados, mallas de metal plástico o telas,
por ejemplo.
El potencial en los ánodos (5.x, 6.x) puede ser
distinto a causa del suministro de corriente individual. Por lo
tanto, es aconsejable aislar también los ánodos (5.x, 6.x), uno con
respecto a otro, a efectos de impedir que los ánodos situados de
forma adyacente (5.x, 6.x) provoquen ataque químico y recubrimiento
electrolítico con un metal entre sí. Las tiras aislantes (18)
dispuestas entre los ánodos (5.x, 6.x) sirven para esta
finalidad.
El sistema horizontal, electrolítico, dotado de
transportador, es controlado por una unidad principal de control
(19), indicada con la expresión CONTROL. Por medio de los datos de
configuración del sistema (velocidad de transporte, posición del
sensor (9), dimensiones y posición de los ánodos (5.x, 6.x)) de los
puntos de ajuste de los datos de los paneles de circuito impreso a
producir (3) (dimensiones, superficie a procesar electrolíticamente,
densidad de corriente) y los datos de posición reales de los
paneles de circuito impreso (3) en la instalación, la unidad de
control (19) calcula la corriente de referencia individual, real
para cada fuente de corriente (15.x, 16.x). Después de cada
cálculo, dicha corriente de referencia es transmitida en forma de
una señal eléctrica al rectificador (15.x, 16.x) de la celda
electrolítica correspondiente con intermedio de las líneas de
control (20) indicadas en SET. En los rectificadores (15.x, 16.x) de
la celda electrolítica, medios de control correspondientes aseguran
que las corrientes calculadas individualmente pasan por la celda
correspondiente de las celdas electrolíticas (21) en forma de
corrientes de recubrimiento metálico formadas por el ánodo (5.x,
6.x), que constituye el límite de dicha celda, y por los paneles de
circuito impreso (3).
Para una densidad de corriente predeterminada,
la corriente de proceso requerida en cada celda electrolítica (21)
depende del área superficial a procesar del panel de circuito
impreso (3) que se encuentra en aquel momento en la celda
electrolítica. Al principio, esta área superficial no es constante,
al ser introducido un primer panel de circuito impreso (3) dentro
del sistema dotado de transportador en una celda electrolítica (21),
puesto que depende también del movimiento del propio panel de
circuito impreso (3). Al avanzar los paneles de circuito impreso
(3), el área superficial de los paneles de circuito impreso que se
encuentran en la instalación, en el momento, aumenta desde cero
hasta que ocupa por completo cada una de las celdas electrolíticas.
La corriente de proceso debe aumentar de acuerdo con el incremento
del área superficial. El término área superficial se tiene que
considerar siempre como el área superficial a ser procesada
electrolíticamente. Durante el modelado de los paneles de circuito
impreso (3), esta área puede apartarse considerablemente del área
superficial geométrica dado que solamente se tienen que procesar
las trazas de circuitos y las zonas de unión y/o soldadura no las
áreas superficiales eléctricamente aislantes tales como las zonas
dotadas de un recubrimiento de protección frente a la soldadura.
Cuando la velocidad de transporte es constante, el incremento del
área superficial por unidad de tiempo en la celda electrolítica es
constante cuando los contra-electrodos no están
segmentados o están segmentados en la dirección de transporte. Tal
como se puede deducir de simples consideraciones geométricas, el
incremento de área superficial por unidad de tiempo no es constante
cuando los contra-electrodos no están segmentados
en la dirección de transporte, sino según un cierto ángulo con
respecto a la dirección de transporte.
Para el seguimiento de los paneles de circuito
impreso (3) por las celdas electrolíticas (21), los motores de
impulsión (8) para los rodillos de transporte o ruedas (7) y los
motores de impulsión (12) para las pinzas (11) están acoplados a
sensores de impulsión (22), por ejemplo, encoders por incrementos de
desplazamiento. Además, como mínimo un sensor de posición (9)
detecta la posición de los paneles de circuito impreso (3) por sus
bordes y por la distancia que los separa de otros paneles de
circuito impreso (3). En la unidad de control (19), las señales del
sensor de posición (9) y de los sensores de impulsión (22) son
procesadas lógicamente de manera tal que se dispone, en todo
momento, una imagen instantánea precisa del grado al que se ha
llenado el sistema de transporte con paneles de circuito impreso
(3). Para calcular la velocidad real del transportador de los
paneles de circuito impreso (3), una alterativa consiste en
considerar su longitud (datos de producto) y la diferencia de
tiempo en las señales medidas en el sensor (9), desde el momento en
el que el borde delantero de un panel de circuito impreso (3) es
desplazado por delante del sensor, hasta el momento en el que el
borde posterior es desplazado de igual manera. Por medio de las
áreas superficiales instantáneas calculadas, la unidad de control
(19) para cada celda electrolítica (21) genera puntos de ajuste
instantáneos de la corriente eléctrica para los rectificadores
(15.x, 16.x) de la celda electrolítica. Para calcular estos puntos
de ajuste, las dimensiones de los paneles de circuito impreso (3) o
de las áreas superficiales de los mismos, que son relevantes para
el recubrimiento electrolítico, más específicamente, la anchura
transversal con respecto a la dirección de transporte, son tomadas
en consideración además de la densidad de corriente requerida.
En la práctica, los paneles de circuito impreso
(3) son habitualmente más estrechos que los ánodos (5.x, 6.x). En
este caso, los ánodos (5.x, 6.x) sobresalen más allá de los bordes
laterales de los paneles de circuito impreso. En esta zona lateral
de los paneles de circuito impreso (3), se deben evitar quemaduras
debidas a densidades de corriente demasiado elevadas como resultado
de la concentración de líneas de campo (efecto punto). No obstante,
para este objetivo, no se utilizan las conocidas y técnicamente
complicadas pantallas de protección ajustables. De acuerdo con la
invención, se dispone una pequeña distancia entre el plano de
transporte, en el que son transportados los paneles de circuitos
impresos (3), y los ánodos (5.x, 6.x) (separación
ánodo-cátodo) en las celdas electrolíticas (21).
Esta pequeña separación de 50 mm como máximo permite evitar
concentraciones de líneas de campo demasiado elevadas, no solamente
en la parte lateral de los paneles de circuito impreso (3),
paralelos a la dirección de transporte, sino también en todos los
bordes de los paneles de circuito impreso (3), más específicamente
también en los bordes delantero y posterior de los paneles de
circuito impreso (3). Como resultado de ello, los intersticios
entre los paneles de circuito impreso (3) de una columna pueden
adoptar cualesquiera dimensiones sin que tengan lugar las
mencionadas quemaduras en los bordes delantero y posterior.
Para conseguir la densidad de corriente que se
facilita y que es eficaz sobre toda la superficie, la corriente
debe ser calculada de manera permanente y posiblemente ajustada
porque las superficies a procesar electrolíticamente, cuyas
dimensiones cambian permanentemente debido al transporte de los
paneles (3), están situadas por debajo de los ánodos (5.x, 6.x). La
solución de este objetivo consiste en seguir lógicamente de manera
constante los paneles de circuitos impresos (3), tal como se ha
descrito anteriormente, en el sistema dotado de transportador y
calcular constantemente las áreas superficiales a procesar en los
ánodos (5.x, 6.x). La unidad de control (19) para las unidades de
suministro de corriente (15.x, 16.x) calcula y, como resultado de
ello, varía permanentemente los puntos de ajuste reales de las
corrientes eléctricas de los rectificadores (15.x, 16.x) de las
celdas electrolíticas individuales para cada ánodo (5.x, 6.x). Es
solamente posible, por la combinación de este cálculo permanente de
los puntos de ajuste de la corriente de recubrimiento metálico con
el ajuste de la corriente de recubrimiento metálico y con una
pequeña separación ánodo-cátodo, producir paneles de
circuito impreso (3) con intersticios de cualquier valor en una
columna de paneles (3) sin que aparezcan las desventajas que se han
descrito.
Para una densidad de corriente de cátodo de 12
A/dm^{2} aproximadamente, se debería ajustar una separación
ánodo-cátodo de 2-15 mm. Si se
selecciona una densidad de corriente de cátodo más reducida
aproximadamente de 5 A/dm^{2}, la separación
ánodo-cátodo puede ser mayor, por ejemplo,
20-50 mm. En estos casos, las pantallas de
protección descritas, por ejemplo, en el documento WO 98 49 375 A2,
que se utilizan en el caso de grandes separaciones
ánodo-cátodo, pueden ser previstas asimismo.
Al entrar los paneles (3) de circuito impreso en
las celdas electrolíticas (21), la corriente de proceso se
incrementa de manera continua tal como se ha descrito, de forma que
siempre se encuentra activa en las superficies de los paneles de
circuito impreso (3) una densidad de corriente catódica
sustancialmente constante. Este incremento de corriente eléctrica
es lo que se llama también rampa de corriente positiva. Al salir del
sistema dotado de transportador el último panel de circuito impreso
(3) de una columna de paneles de circuitos impresos, se requiere,
de acuerdo con ello, una corriente eléctrica decreciente en cada
celda electrolítica (21) de referencia, a efectos de cumplir con la
densidad de corriente de proceso requerida. Estas rampas de
corriente negativa son también calculadas en la unidad de control
(19) y son transmitidas a los rectificadores (15.x, 16.x) de las
celdas electrolíticas en forma de una señal eléctrica para ajustar
de manera correspondiente la corriente eléctrica.
En un sistema dotado de transportador, se pueden
disponer, por ejemplo, ánodos tanto por encima como por debajo de
un plano de transporte horizontal para el recubrimiento
electrolítico con un metal de paneles de circuito impreso. En
momentos de tiempo seleccionados al azar, dos paneles de circuito
impreso deben encontrarse dentro de la instalación: un primer panel
(A) y un segundo panel (B). El primer panel (A) debe encontrarse
todavía con 20% de su área superficial dentro de una celda
electrolítica que está constituida por uno de los ánodos, esta
fracción del área superficial del panel (A) y una fracción del 60%
del área superficial del panel (B) con el que dicho panel (B) se
encuentra ya situado dentro de dicha celda. El panel (A) se
encuentra a punto de salir de la celda electrolítica mientras que
el panel (B) está entrando en la celda.
El cálculo de la corriente eléctrica que se
origina desde el ánodo se basa en el área total electrolíticamente
activa (efectiva) del panel (A) de 10,5 cm^{2} (30 cm x 35 cm),
siendo conducido el panel por la instalación en dirección
longitudinal (el borde delantero tiene una longitud de 30 cm). La
parte del área superficial electrolíticamente activa del panel (B)
asciende a 6 dm^{2} (20 cm x 30 cm), siendo conducido asimismo el
panel por la instalación en dirección longitudinal (el borde
delantero tiene una longitud de 20 cm). En un punto de ajuste de la
densidad de corriente de 10 A/dm^{2}, la corriente eléctrica que
se origina desde el ánodo asciende a:
I = (10 \
A/dm^{2} \cdot 20% \cdot 10.5 \ dm^{2}) + (10 \ A/dm^{2} \cdot 60%
\cdot 6 \ dm^{2}) = 57 \
A.
Para cada ánodo, la corriente eléctrica es
calculada de manera repetida a intervalos cortos, por ejemplo, de 1
segundo. A una velocidad de transporte de 2 m/minuto para los dos
paneles de circuito impreso (A) y (B), estos paneles son obligados
a avanzar aproximadamente a 3,3 cm dentro de este intervalo de
tiempo, como resultado de ello. Después de haber avanzado 3,3 cm,
aproximadamente 10,5% del panel (A) se encuentra todavía dentro de
la celda electrolítica dado que aproximadamente (3,3 cm/35 cm =)
9,5% de este panel ha salido de la celda. Ahora, aproximadamente
71,1% del panel (B) se encuentra en la celda puesto que una fracción
de área superficial de aproximadamente (3,3 cm/30 cm =) 11,1% de
este panel ha entrado mientras tanto en la celda. Como resultado de
ello, la corriente real en el ánodo es:
I= (10 \
A/dm^{2} \cdot 10.5% \cdot 10.5 \ dm^{2})+(10 \ A/dm^{2} \cdot 71.1%
\cdot 6 \ dm^{2}) = 53.7 \
A.
Como resultado de ello, la corriente eléctrica
en este ánodo se debe reducir de 57 A a 53,7 A dentro de 1
segundo.
En lo anterior, se ha descrito el proceso
electrolítico de una columna de paneles de circuito impreso (3) con
los mismos puntos de ajuste de la densidad de corriente para todos
estos paneles de circuito impreso, estando separados dichos paneles
de circuito impreso en cualquier distancia entre sí sin utilizar
piezas imitación o "falsas" por delante o por detrás de la
columna, y sin utilizar tampoco pantallas de protección. La
invención cumple además otras exigencias que se encuentran en la
práctica que, de acuerdo con el estado de la técnica, no se
pudieron cumplir hasta el momento en los sistemas dotados de
transportador. Entre estas se incluye el proceso electrolítico
simultáneo de dos o varias columnas de paneles (3) de circuitos
impresos en un sistema con transportador con varias densidades de
corriente sin piezas imitación intercaladas en la transición desde
la primera columna de paneles de circuito impreso (3) a la segunda
columna.
Finalmente, en el caso de un cambio de producto,
la velocidad de transporte de los paneles de circuito impreso puede
ser también variada sin tener que hacer funcionar con anterioridad
el sistema con transportador sin carga, tal como era el caso hasta
el momento, y sin tener que añadir en estos casos piezas imitación
en ninguno de los extremos de la fila de paneles de circuitos
impresos. En todos los casos, el grosor requerido de recubrimiento
se cumple con precisión para todos los paneles de circuito impreso.
Esto será explicado con mayor detalle a continuación, haciendo
referencia a los otros dibujos.
La figura 1 es una sección esquemática de un
sistema horizontal, dotado de transportador. En este caso, los
paneles de circuito impreso (3) son transportados al plano del
dibujo formando ángulo recto con el mismo. Se puede observar que
los ánodos (5, 6) (transversalmente a la dirección de transporte)
son más anchos que los paneles de circuito impreso (3) que han sido
sujetados por las pinzas (11), estableciendo contacto eléctrico.
Gracias a la reducida separación ánodo-cátodo, no se
necesitan pantallas de protección. Un sensor de posición (9) para
detectar las posiciones reales del correspondiente panel de dichos
paneles de circuito impreso (3) y de los intersticios (10) entre
dos paneles de circuito impreso (3) está situado preferentemente en
la zona del borde de la trayectoria de transporte de los paneles de
circuito impreso (3). Simultáneamente, el sensor (9) verifica que
los paneles de circuito impreso (3) estén orientados correctamente
de manera que pueden ser sujetados por las pinzas (11).
La figura 2 muestra dos filas de pinzas (11) que
giran sin fin sobre la cinta transportadora (23), cinta dentada o
cadena. Cada una de las pinzas individuales (11) está dotada de un
contacto deslizante (13) que hace tope sobre la guía deslizante
(14) en la fila derecha de pinzas (11). La fila de la derecha de
pinzas (11) es desplazada conjuntamente con los paneles de
circuitos impresos (3) que sujetan en el plano del dibujo. Los
paneles de circuitos impresos (3) reciben, de este modo, corriente
eléctrica con intermedio de la guía deslizante (14), el contacto
deslizante (13) y la pinza (11). Las pinzas (11) representadas en el
lado izquierdo no sujetan paneles de circuito impreso (3) y son
desplazadas hacia afuera del plano del dibujo. Las pinzas (11) no
sirven solamente para suministrar corriente eléctrica a los paneles
de circuito impreso (3) sino también para transportar los propios
paneles de circuito impreso (3). A efectos de completar la
ilustración, se ha mostrado también en la figura 2, un eje (7) de
la rueda de transporte externa que está desplazado hacia abajo en el
dibujo. En la práctica, las ruedas para soporte y transporte de los
paneles de circuito impreso (3) están situadas
directamente por debajo del plano de transporte en el que son transportados los paneles de circuito impreso (3).
directamente por debajo del plano de transporte en el que son transportados los paneles de circuito impreso (3).
La figura 3 es una vista superior esquemática de
un sistema horizontal, dotado de transportador. A efectos de
simplificación, la instalación ha sido representada solamente con
cuatro contra-electrodos superiores (5.x) (5.1,
5.2, 5.3, 5.4) y con los rectificadores asociados (15.x) (15.1,
15.2, 15.3, 15.4) de las celdas electrolíticas. En la práctica,
este sistema está formado por un número que llega a veinte
contra-electrodos superiores y veinte
contra-electrodos inferiores (15.x, 16.x), es decir,
veinte pares de ánodos. En el sistema mostrado en la figura 3, hay
tres diferentes tipos de paneles de circuito impreso (3.x) (3.1,
3.2, 3.3), es decir, columnas de diferentes paneles de circuito
impreso (3.x). Otro panel de circuito impreso (3.4) está situado
delante de la instalación. Los paneles (3.x) de circuito impreso son
transportados por la instalación en la dirección de transporte
(mostrada por la flecha).
Se puede observar que hay paneles de circuito
impreso (3.x) de varios formatos de panel, separados en distancias
distintas dentro del sistema dotado de transportador, es decir, los
intersticios (10) entre los paneles de circuito impreso (3.x)
tienen diferentes dimensiones. Las áreas superficiales efectivas
electrolíticas correspondientes (Ax) (A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7),
que se solapan con un ánodo respectivo de los ánodos (5.x), se han
mostrado con trazos. Estas áreas superficiales son las áreas
superficiales (Ax) que, en este caso, están situadas por debajo de
los ánodos (5.x). Estas proyecciones constituyen una vista
instantánea. Varían constantemente en función de la alimentación en
avance. Las áreas superficiales son recalculadas constantemente, por
ejemplo, después de una alimentación de avance de
2,5-60 mm o en intervalos de tiempo de 500
ms-20 s.
La suma de las áreas superficiales (Ax) situadas
dentro de la región de un ánodo, multiplicada por el punto de
ajuste de la densidad de corriente, facilita la corriente del baño
que tienen que ajustar en aquel momento los rectificadores (15.x)
de las celdas electrolíticas. En la práctica, se ha mostrado de gran
interés actualizar la corriente del baño después de un avance hacia
delante de unos 10 mm. De acuerdo con ello, para una velocidad de
transporte de 2 m/minuto, todas las corrientes de rectificador se
tienen que actualizar aproximadamente tres veces cada segundo. Esto
se puede conseguir con un reducido coste con los sistemas de control
disponibles. La corriente varía en pequeños escalones. Con cálculo
previo, es también posible variar de manera continuada la corriente
eléctrica. En este caso, los rectificadores (15.x) de las celdas
electrolíticas son activados de manera continuada con una señal del
valor de la corriente de referencia. Habitualmente, éste es un valor
analógico.
En la figura 3, solamente el área (A1) está
situada, en este caso, por debajo del ánodo (5.4). Las áreas (A2) y
(A3) están situadas directamente en oposición al ánodo (5.3). Las
áreas (A4) y (A5) están situadas directamente en oposición con el
ánodo (5.2), y las áreas (A6) y (A7) están situadas por debajo del
ánodo (5.1). Los paneles de circuito impreso (3.1) y (3.2) están
separados entre sí en una longitud de un
contra-electrodo en la dirección de transporte.
Esto permite ajustar varias densidades de corriente para los paneles
de circuito impreso (3.1) y (3.2) sin desventaja alguna. Los
paneles de circuito impreso (3.2) y (3.3) son transportados
separadamente con intersticios más reducidos que la longitud del
ánodo. Debido a los pequeños intersticios, la densidad de corriente
para estos paneles de circuito impreso (3.2), (3.3) no se puede
variar porque estos paneles de circuito impreso (3.2) y (3.3) están
momentáneamente situados por debajo o por encima del mismo ánodo
(5.1). El sensor de posición (9) detecta las dimensiones de los
intersticios. Los intersticios son tomados en consideración en el
cálculo instantáneo del área superficial de una unidad de control
(19).
Si se tienen que procesar varios paneles de
circuito impreso con la misma densidad de corriente durante períodos
de tiempo distintos, se varía la velocidad de transporte de los
paneles de circuito impreso (3.x). En la práctica, esto es llevado
a cabo cuando la línea de transición límite entre las dos columnas
de paneles de circuito impreso, que se tienen que procesar de
diferentes maneras, está situada aproximadamente en el centro del
sistema dotado de transportador. Cuando, por ejemplo, se incrementa
la velocidad, los paneles de circuito impreso delanteros (3.2) (los
que son objeto de avance por delante de la línea de transición
límite) son procesados en períodos de tiempo demasiado cortos. Esto
es compensado por el incremento temporal específico de la densidad
de corriente en dicha zona del sistema en la que están situados los
paneles de circuito impreso (3.2), hasta que solamente quedan
paneles de circuito impreso posteriores (3.3) en el sistema dotado
de transportador. Si la velocidad se reduce, la densidad de
corriente de los ánodos correspondientes (5.4) se reduce, de acuerdo
con ello, también de manera automática temporalmente. De este modo,
no resulta ya necesario hacer funcionar el sistema con
transportador sin carga, tal como ocurría hasta el momento.
En la práctica, es previsible un cambio de
producto durante la carga de un sistema con transportador. Por lo
tanto, se cumple de manera controlable un intersticio (10) como
mínimo de una longitud de un contra-electrodo entre
dos columnas de paneles de circuito impreso, cuando dichos productos
de paneles de circuito impreso se tienen que procesar según
diferentes densidades de corriente. Tampoco en este caso, el sistema
dotado de transportador requiere funcionamiento sin carga.
No obstante, los intersticios no planificados
(10) entre paneles de circuito impreso (3.x), tal como ocurre en la
práctica, no son previsibles. Los paneles de circuito impreso pueden
ser retirados, por ejemplo, de la columna, a efectos de prueba o en
caso de que exista un atasco en la instalación provocado por
alteraciones, siendo desplazados los paneles (3.x) uno sobre otro,
como resultado de ello. En la realización de la presente invención,
los paneles de circuito impreso (3.x) situados por delante o por
detrás de un intersticio (10) ya no son paneles de desperdicio.
Cuando la secuencia de los paneles de circuito
impreso (3.x) no cambia después de que han entrado en la estación
de carga de la instalación, las áreas superficiales correspondientes
del ánodo (solape) y del panel de circuito impreso (cátodo) de cada
celda electrolítica son conocidas en todo momento. Estos datos son
calculados y almacenados en todo momento en la unidad principal de
control para calcular los puntos de ajuste reales del rectificador
de la celda electrolítica de las corrientes eléctricas y de las
rampas de corriente. En cada uno de los rectificadores (15.x) de
celda electrolítica, la corriente de proceso requerida en el momento
es ajustada mediante medios de control y de ajuste conocidos en las
técnicas de medición y control. Para que estas corrientes eléctricas
sean distribuidas de manera regular sobre las superficies de los
paneles de circuito impreso (3.x) y para que sus bordes no sean
procesados de manera preferente, se selecciona una separación
suficientemente reducida ánodo-cátodo en las celdas
electrolíticas, tal como se ha descrito anteriormente.
Los ánodos pueden ser configurados no
segmentados o segmentados transversalmente en la dirección de
transporte (no mostrado). En el caso de un ánodo segmentado, cada
segmento de ánodo es designado a un rectificador individual de
celda electrolítica. Las áreas superficiales correspondientes en el
momento de los circuitos de panel impreso (3.x) son también
calculadas individualmente para cada segmento de ánodo. A su vez,
los puntos de ajuste de los valores de corriente eléctrica para los
rectificadores de la celda electrolítica son constituidos a partir
de aquéllos. Al aumentar el número de rectificadores de celdas
electrolíticas en un sistema dotado de transportador, es apropiado
disponer en los rectificadores (15.x) de celdas electrolíticas un
enlace de control con la unidad de control principal (19) con
intermedio de un sistema de bus serie tal como Profibus o
Ethernet.
Si se tienen que recubrir electrolíticamente con
un metal los paneles de circuito impreso (3.x) que están dotados de
un delgado recubrimiento de cobre con un espesor comprendido entre
0,5 y 5 \mum, la invención puede ser utilizada también para
limitar la densidad de corriente inicial, a efectos de, por ejemplo,
evitar quemaduras. Por medio de los datos almacenados en la unidad
de control (19), se puede ajustar la densidad de corriente inicial
en un valor reducido por medio de un factor de corrección. Al
avanzar el recubrimiento con el metal, la densidad de la corriente
puede ser ajustada de forma dinámica en uno o varios escalones o de
manera continua hasta la densidad de corriente nominal, de acuerdo
con el incremento de grosor de la capa conductora, a efectos de
permitir una constitución rápida y de elevada calidad de capas de la
superficie de los paneles de circuito impreso.
El sensor de posición (9) puede ser colocado
dentro o fuera del depósito de recubrimiento (1). Si el sensor (9)
es colocado dentro del depósito de recubrimiento (1), debe ser
resistente al electrolito utilizado. Si está dispuesto en las
proximidades del punto en el que las pinzas sujetan los paneles de
circuito impreso (3.x), el sensor (9) detectará también errores de
transporte que pueden tener lugar entre la admisión de los paneles
de circuito impreso (3.x) en el sistema con transportador y la
llegada de las pinzas (11). Un motor común (8, 12) con un sensor de
accionamiento (22), tal como se ha mostrado en la figura 2, puede
ser también sustituido por los motores (8) y (12) mostrados en las
figuras 1 y 3. En este caso, las medidas de control para
sincronizar el motor (8) de accionamiento del rodillo y el motor
(12) de accionamiento de la pinza no son aplicables.
La invención es adecuada no solamente para el
proceso electrolítico de paneles de circuito impreso de tipo
eléctrico, sino también para el proceso de piezas a trabajar que se
tienen que recubrir electrolíticamente con un metal, que deben ser
atacadas o procesadas de cualquier otra forma solamente en una
superficie o cara de las mismas. Además, también es apropiada sin
restricciones para un sistema dotado de transportador de tipo
vertical, en el que la pieza a trabajar es transportada y procesada
en orientación vertical y en dirección horizontal de
transporte.
Se comprenderá que los ejemplos y realizaciones
que se han descrito tienen solamente finalidad ilustrativa y que
diferentes modificaciones y cambios, teniendo en cuenta la misma,
así como combinaciones y características descritas en esta
solicitud, quedarán evidentes a técnicos en la materia y se deberán
incluir dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
(1) \+ depósito de recubrimiento\cr (2) \+ electrolito\cr (3,
3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.x) \+ pieza a trabajar, piezas a trabajar, por
ejemplo, paneles de circuito impreso\cr (4) \+ nivel del
electrolito\cr (5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.x) \+ ánodo superior,
contra-electrodo\cr (6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.x) \+
ánodo inferior, contra-electrodo\cr (7) \+ rodillo
de transporte, eje de la rueda de transporte\cr (8) \+ motor de
impulsión del rodillo\cr (9) \+ sensor de posición\cr (10) \+
intersticio entre paneles de circuitos impresos\cr (11) \+ pinza\cr
(12) \+ motor de accionamiento de la pinza\cr (13) \+ contacto
deslizante\cr (14) \+ guía de deslizamiento\cr (15, 15.1, 15.2,
15.3, 15.4, 15.x) \+ rectificador superior de la celda de
electrolito, fuente de corriente\cr (16, 16.1, 16.2, 16.3, 16.4,
16.x) \+ rectificador inferior de la celda de electrolito, fuente de
corriente\cr (17) \+ aislante permeable a iones\cr (18) \+ banda
aislante\cr (19) \+ unidad de control principal\cr (20) \+ líneas
de control\cr (21) \+ celda electrolítica\cr (22) \+ sensor de
impulsión\cr (23) \+ cinta transportadora, cadena\cr (A1, A2, A3,
A4, A5, A6, A7, Ax) \+ área superficial electrolíticamente
activa\cr}
Claims (24)
1. Método para el proceso electrolítico de
piezas a trabajar en un sistema dotado de transportador en el que
las piezas a trabajar son conducidas por el sistema en una dirección
de transporte y en el que las piezas a trabajar son procesadas
electrolíticamente por medio de corrientes eléctricas que se
originan en contra-electrodos situados uno detrás
de otro en la dirección de transporte, al ser conducidas las piezas
a trabajar por delante de los contra-electrodos, en
el que las respectivas corrientes eléctricas que se originan de los
diferentes contra-electrodos son ajustadas
proporcionalmente a las áreas superficiales procesadas
electrolíticamente de las piezas a trabajar, siempre que estén
situadas directamente en oposición a los diferentes
contra-electrodos y en el que las piezas a trabajar
son conducidas por delante de los contra-electrodos
a una distancia máxima de 0,50 mm.
2. Método, según la reivindicación 1, en el que
la corriente eléctrica que se origina en un único
contra-electrodo es determinada al determinar las
áreas superficiales procesadas electrolíticamente de las piezas a
trabajar, siempre que estén situadas directamente en oposición al
correspondiente contra-electrodo único y derivando
la corriente eléctrica de la correlación directa de la corriente con
la suma de las áreas superficiales determinadas.
3. Método, según una de las reivindicaciones
anteriores, en el que el área superficial procesadas
electrolíticamente de la pieza a trabajar, siempre que esté situada
directamente en oposición a un contra-electrodo
único, está determinada al determinar un solape relativo de la
pieza a trabajar con dicho contra-electrodo.
4. Método, según la reivindicación 3, en el que
el solape relativo de la pieza a trabajar con un
contra-electrodo único es determinado al determinar
la posición real de la pieza a trabajar con respecto al
contra-electrodo y calculando el solape,
considerando la forma de la pieza a trabajar y la forma del
contra-electrodo.
5. Método, según la reivindicación 4, en el que
la posición real de la pieza a trabajar en el sistema dotado de
transportador es determinada al determinar el instante de tiempo en
el que la pieza a trabajar es conducida por delante de una posición
predeterminada en el sistema dotado de transportador y por
seguimiento lógico de la pieza a trabajar en el sistema dotado de
transportador, empezando en dicha posición predeterminada.
6. Método, según la reivindicación 5, en el que
la posición real de la pieza a trabajar en el sistema dotado de
transportador es determinada en intervalos de tiempo que llegan a
los 20 segundos.
7. Método, según una de las reivindicaciones 4
a 6, en el que la posición real de la pieza a trabajar en el
sistema dotado de transportador es determinada después que la pieza
a trabajar ha sido avanzada en la dirección de transporte en 60 mm
como máximo.
8. Método, según una de las reivindicaciones 5
a 7, en el que la pieza a trabajar es objeto de seguimiento lógico
con el sistema dotado de transportador, determinando la distancia
cubierta al integrar la velocidad momentánea del transportador de
la pieza a trabajar a lo largo del tiempo o añadiendo impulsos de un
encoder incremental o de desplazamiento absoluto.
9. Método, según una de las reivindicaciones
anteriores, en el que las corrientes eléctricas que se originan de
los diferentes contra-electrodos son ajustadas
adicionalmente con un factor de corrección en función de la
conductividad eléctrica de las piezas a trabajar conducidas por
delante del contra-electrodo correspondiente para
evitar quemaduras en los depósitos metálicos.
10. Método, según la reivindicación 9, en el que
el factor de corrección es ajustado en un valor menor o mayor que 1
y en el que, durante el recubrimiento con un metal, aumenta
continuamente o gradualmente hasta 1, empezando desde un valor
pequeño, o desciende hasta 1, empezando de un valor elevado, al
aumentar el grosor del depósito metálico.
11. Método, según una de las reivindicaciones
anteriores, en el que la distancia a la que las piezas a trabajar
son conducidas por delante de los contra-electrodos
varía de 2 a 15 mm.
12. Método, según una de las anteriores
reivindicaciones, en el que las piezas a trabajar que se tienen que
procesar electrolíticamente de diferentes maneras son separadas
entre sí por un intersticio que se extiende en la dirección de
transporte al ser conducidas por el sistema dotado de transportador,
siendo dicho intersticio como mínimo tan largo como la extensión
del contra-electrodo en la dirección de
transporte.
13. Método, según una de las reivindicaciones
anteriores, en el que la velocidad del transportador de las piezas
a trabajar que se tienen que procesar electrolíticamente de
diferentes maneras y que están situadas dentro del sistema dotado
de transportador, se cambia al ser conducidas dichas piezas a
trabajar por el sistema dotado de transportador y en el que la
diferencia resultante en el efecto del proceso electrolítico sobre
varias piezas a trabajar es compensado ajustando las corrientes
eléctricas que se originan desde los diferentes
contra-electrodos al ser conducidas las piezas a
trabajar por delante de los mismos.
14. Sistema dotado de transportador para el
proceso electrolítico de piezas a trabajar, que comprende:
a. un dispositivo para el transporte de las
piezas a trabajar por el sistema en un plano de transporte y en una
dirección de transporte,
b. como mínimo dos
contra-electrodos situados uno por detrás de otro en
la dirección de transporte y dispuestos a lo largo del plano de
transporte,
c. como mínimo una unidad de suministro de
corriente para el contra-electrodo correspondiente,
y
d. medios para controlar individualmente cada
una de las unidades individuales de suministro de corriente,
e. medios para detectar la posición real de las
piezas a trabajar,
en el que dichos medios para controlar
individualmente cada una de las unidades individuales de suministro
de corriente están configurados de manera tal que las corrientes
eléctricas que se originan desde los diferentes
contra-electrodos son ajustadas respectivamente de
forma proporcional a las áreas superficiales a procesar
electrolíticamente de las piezas a trabajar, siempre que estén
dispuestas en oposición directa de los diferentes
contra-electrodos, y en el que la distancia entre
los contra-electrodos y el plano de transporte es de
50 mm como máximo.
15. Sistema con transportador, según la
reivindicación 14, en el que los medios para controlar
individualmente cada una de las unidades de suministro de corriente
están configurados de manera tal que la corriente eléctrica que se
origina de uno de los contra-electrodos
correspondiente es ajustada proporcionalmente a las áreas
superficiales a procesar electrolíticamente de las piezas a
trabajar y al solape relativo de estas piezas a trabajar con dicho
contra-electrodo.
16. Sistema con transportador, según las
reivindicaciones 14 y 15, en el que los medios para detectar la
posición de las piezas a trabajar comprenden como mínimo un sensor
para determinar el instante de tiempo en el que una pieza a
trabajar es conducida por delante de dicho sensor y medios para el
seguimiento lógico de dicha pieza a trabajar, empezando desde la
posición del sensor.
17. Sistema con transportador, según la
reivindicación 16, en el que los medios para el seguimiento lógico
de la pieza a trabajar son medios para integrar la velocidad
momentánea del transportador de la pieza a trabajar a lo largo del
tiempo o un encoder incremental o de desplazamiento absoluto.
18. Sistema con transportador, según las
reivindicaciones 14 a 17, en el que la distancia entre los
contra-electrodos y el plano de transporte está
comprendida entre 2-15 mm.
19. Sistema con transportador, según las
reivindicaciones 14 a 18, en el que las unidades de suministro de
corriente tienen control de corriente.
20. Sistema con transportador, según la
reivindicación 19, en el que las unidades de suministro de corriente
son ajustadas de manera continua o gradualmente empezando desde 0 A
a la corriente nominal.
21. Sistema con transportador, según las
reivindicaciones 14 a 20, en el que los
contra-electrodos están aislados eléctricamente
entre sí.
22. Sistema con transportador, según las
reivindicaciones 14 a 21, en el que como mínimo algunos
contra-electrodos están segmentados en segmentos de
contra-electrodos sustancialmente transversales a la
dirección de transporte, y en el que la corriente eléctrica que se
origina de cada segmento de contra-electrodo se
ajusta individualmente.
23. Sistema con transportador, según la
reivindicación 22, en el que los segmentos de
contra-electrodo están eléctricamente aislados
entre sí.
24. Sistema con transportador, según las
reivindicaciones 14 a 23, en el que se dispone un aislamiento
eléctrico permeable a las líneas de campo eléctrico entre el plano
de transporte y los contra-electrodos.
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