IT201800005533A1 - Electroplating equipment, particularly for coating or forming by electrodeposition of pieces made of conductive materials. - Google Patents

Electroplating equipment, particularly for coating or forming by electrodeposition of pieces made of conductive materials. Download PDF

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Description

"Apparecchiatura galvanostetica , particolarmente per il rivestimento o la formatura per elettrodeposizione di pezzi realizzati in materiali conduttivi" "Electroplating equipment, particularly for coating or forming by electrodeposition of pieces made of conductive materials"

Il presente trovato ha come oggetto un'apparecchiatura galvanostetica, particolarmente per il rivestimento o la formatura di pezzi realizzati in materiali elettricamente conduttivi. The present invention relates to a galvanostetic apparatus, particularly for coating or forming pieces made of electrically conductive materials.

Oggigiorno, la tecnica della galvanostegia è ormai di uso comune in molti settori industriali ed in particolare nel settore orafo per il rivestimento di un pezzo realizzato in un metallo non prezioso con un metallo prezioso o con una lega metallica in genere. Nowadays, the electroplating technique is now in common use in many industrial sectors and in particular in the goldsmith sector for the coating of a piece made of a non-precious metal with a precious metal or with a metal alloy in general.

Come è noto, un trattamento di galvanostegia prevede l'impiego di un bagno galvanico, contenente una soluzione acquosa del sale del metallo da depositare o dei sali dei metalli definenti la lega metallica da depositare, nel quale sono immersi due elettrodi tra i quali viene applicata una differenza di potenziale al fine di generare un passaggio di corrente tra l'elettrodo caricato positivamente, definito anodo, e l'elettrodo caricato negativamente, definito catodo, attraverso il bagno galvanico. As is known, an electroplating treatment involves the use of a galvanic bath, containing an aqueous solution of the salt of the metal to be deposited or of the salts of the metals defining the metal alloy to be deposited, in which two electrodes are immersed between which it is applied a potential difference in order to generate a current passage between the positively charged electrode, defined as the anode, and the negatively charged electrode, defined as cathode, through the galvanic bath.

Più dettagliatamente, durante il passaggio di corrente, i cationi del metallo da depositare si muovono verso il catodo (caricato negativamente), mentre gli anioni si muovono verso l'anodo (caricato positivamente) . More specifically, during the passage of current, the cations of the metal to be deposited move towards the cathode (negatively charged), while the anions move towards the anode (positively charged).

Sul catodo, al quale sono associati i pezzi da rivestire, si depositano i cationi che, acquistando elettroni, si trasformano in atomi metallici . On the cathode, to which the pieces to be coated are associated, the cations are deposited which, acquiring electrons, are transformed into metal atoms.

In tal modo, i pezzi da rivestire vengono lentamente ricoperti da un sottile strato metallico mentre l'anodo si ossida o, quando è sacrificale, viene lentamente consumato rilasciando ioni in soluzione. In this way, the pieces to be coated are slowly covered with a thin metallic layer while the anode oxidizes or, when it is sacrificial, is slowly consumed releasing ions in solution.

In funzione di diverse variabili, quali la quantità di corrente impiegata, intesa come Ampere/Ora, ed il tempo di elettrodeposizione, è possibile determinare in maniera esatta la quantità di metallo depositato e quindi, rapportando tale quantità alla superficie del pezzo da rivestire, il suo spessore medio. Depending on various variables, such as the amount of current used, understood as Ampere / Hour, and the electrodeposition time, it is possible to determine exactly the amount of metal deposited and therefore, by relating this amount to the surface of the piece to be coated, the its average thickness.

Idealmente, più il pezzo da rivestire presenta una geometria semplice e poco estesa più lo spessore di metallo depositato sarà costante e, in caso di deposito di leghe metalliche, più il titolo, inteso come percentuale dei metalli contenuti nella lega, sarà costante. Ideally, the more the piece to be coated has a simple and little extended geometry, the more constant the thickness of the deposited metal will be and, in the case of metal alloys deposition, the more the fineness, intended as a percentage of the metals contained in the alloy, will be constant.

Viceversa, più il pezzo da rivestire presenta una geometria complessa e/o più lo stesso è esteso, a parità di anodo, più si verificheranno differenze importanti di spessore dello strato del materiale depositato tra una zona rivestita e l'altra e di percentuali di materiali nel titolo della lega. Conversely, the more the piece to be coated has a complex geometry and / or the more it is extended, with the same anode, the more important differences will occur in the thickness of the layer of the material deposited between one coated area and the other and in the percentages of materials. in the league title.

Tutto questo è dovuto al fatto che l'anodo, possedendo una sua geometria, influenza il passaggio di corrente e, quindi, il deposito dei cationi sul pezzo da rivestire. All this is due to the fact that the anode, having its own geometry, influences the passage of current and, therefore, the deposition of cations on the piece to be coated.

Tale influenza, che si verifica sostanzialmente per il passaggio di corrente di cui sopra, si sviluppa preferibilmente in corrispondenza delle estremità dell'anodo, dove si ha una maggiore intensità di corrente, andando a dar luogo al cosiddetto effetto di punta. This influence, which occurs substantially due to the passage of current referred to above, preferably develops at the ends of the anode, where there is a greater intensity of current, giving rise to the so-called peak effect.

Qualora, oltre ad un valore medio dello spessore dello strato del materiale depositato, ne sia richiesto anche un valore minimo o un titolo minimo è facilmente intuibile lo spreco di materiale, rispetto ad un deposito ideale non soggetto alle variazioni di spessore dello strato del materiale depositato o del titolo della lega metallica depositata, dovuto al cosiddetto effetto di punta. If, in addition to an average value of the thickness of the layer of the deposited material, a minimum value or a minimum title is also required, the waste of material is easily understood, compared to an ideal deposit not subject to variations in the thickness of the layer of the deposited material or the fineness of the deposited metal alloy, due to the so-called peak effect.

Per ovviare a quanto sopra lamentato, è stata messa a punto un'apparecchiatura galvanostetica con relativo procedimento galvanostetico la quale caratteristica consisteva nel fatto di presentare una moltitudine di elettrodi, di varia geometria, elettricamente indipendenti così da definire un moltitudine di anodi indipendenti tra loro e tali da poterne regolare l'amperaggio e dunque governare il titolo dell'elettrodeposizione. To obviate the above complained, a galvanostetic equipment with relative galvanostetic procedure was developed which characteristic consisted in the fact of presenting a multitude of electrodes, of various geometries, electrically independent so as to define a multitude of anodes independent from each other and such as to be able to regulate the amperage and therefore govern the title of the electrodeposition.

Tuttavia, non tutte le geometrie sono tali da portare l'effetto desiderato. Infatti, le zone di alta densità e bassa densità di corrente realisticamente rimangono tali solamente frazionate rispetto all' utilizzo di un singolo anodo. Questo si traduce in spessori non omogenei e titoli non costanti . However, not all geometries are such as to bring the desired effect. In fact, the areas of high density and low current density realistically remain such only fractionated with respect to the use of a single anode. This results in non-homogeneous thicknesses and non-constant counts.

Compito precipuo del presente trovato consiste nel fatto di mettere a punto un procedimento e di realizzare un'apparecchiatura galvanostetica tale da ridurre le variazioni di spessore dello strato del materiale depositato o del titolo della lega metallica depositata dovute al cosiddetto effetto di punta, in maniera tale da ottenere uno spessore pressoché costante riducendo al minimo lo spreco di materiale per il raggiungimento del valore medio richiesto. The main aim of the present invention is to develop a method and to provide an electroplating apparatus such as to reduce the variations in thickness of the layer of the deposited material or of the title of the deposited metal alloy due to the so-called tip effect, in such a way to obtain an almost constant thickness reducing to a minimum the waste of material to reach the required average value.

Nell'ambito di questo compito uno scopo del presente trovato consiste nel fatto di realizzare un'apparecchiatura galvanostetica economicamente competitiva se paragona alla tecnica nota. Within the scope of this aim, an object of the present invention is to provide an economically competitive electroplating apparatus if compared to the known art.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un'apparecchiatura galvanostetica, particolarmente per il rivestimento o la formatura di pezzi realizzati in materiali elettricamente conduttivi, comprendente una vasca, destinata a contenere un bagno galvanico di una soluzione acquosa dei sali dei metalli da depositare, un telaio di supporto, destinato a portare i pezzi da rivestire e ad essere elettricamente collegato al polo negativo di almeno un alimentatore, ed una pluralità di elettrodi immergibili in detto bagno galvanico ed elettricamente collegati ad una pluralità di poli positivi di detto almeno un alimentatore in maniera tale da definire una pluralità di anodi alimentati in corrente continua ed indipendentemente tra loro, caratterizzata dal fatto che detti elettrodi sono conformati in maniera tale da definire almeno un primo elettrodo equivalente dalla geometria sostanzialmente toroidale ed almeno un secondo elettrodo equivalente collocato centralmente a detto primo elettrodo equivalente per la generazione di un passaggio di una pluralità di correnti elettriche, scorrenti tra detti elettrodi e detti pezzi da rivestire immersi in detto bagno galvanico, in maniera controllata e bilanciata con conseguente uniformazione dello spessore dello strato di metallo depositato e/o del titolo della lega depositata per effetto galvanico su detti pezzi da rivestire . This task, as well as these and other purposes which will appear better later, are achieved by a galvanostetic apparatus, particularly for the coating or forming of pieces made of electrically conductive materials, comprising a tank, intended to contain a galvanic bath of a solution aqueous of the salts of the metals to be deposited, a support frame, designed to carry the pieces to be coated and to be electrically connected to the negative pole of at least one power supply, and a plurality of electrodes that can be immersed in said galvanic bath and electrically connected to a plurality of positive poles of said at least one power supply in such a way as to define a plurality of anodes fed in direct current and independently of each other, characterized in that said electrodes are shaped in such a way as to define at least one equivalent first electrode with a substantially toroidal geometry and at least one second electrode equivalent and located centrally to said first equivalent electrode for the generation of a passage of a plurality of electric currents, flowing between said electrodes and said pieces to be coated immersed in said galvanic bath, in a controlled and balanced manner with consequent uniformity of the thickness of the metal layer deposited and / or the title of the alloy deposited by galvanic effect on said pieces to be coated.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di due forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un'apparecchiatura galvanostetica, particolarmente per il rivestimento o la formatura di pezzi realizzati in materiali elettricamente conduttivi, secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of two preferred but not exclusive embodiments of an electroplating apparatus, particularly for coating or forming pieces made of electrically conductive materials, according to the invention, illustrated by way of example. and not limitative in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 è una vista schematica in prospettiva dell'apparecchiatura secondo il presente trovato; Figure 1 is a schematic perspective view of the apparatus according to the present invention;

la figura 2 è una vista in sezione trasversale dell'apparecchiatura rappresentata in figura 1. Figure 2 is a cross-sectional view of the apparatus shown in Figure 1.

Con particolare riferimento alle figure citate, l'apparecchiatura galvanostetica, particolarmente per il rivestimento o la formatura di pezzi realizzati in materiali elettricamente conduttivi, indicata globalmente con il numero di riferimento 1, comprende un'intelaiatura portante 2 definente una vasca 3 destinata a contenere un bagno galvanico 4 contenente una soluzione acquosa dei sale del metallo da depositare o dei sali dei metalli definenti la lega metallica da depositare. With particular reference to the aforementioned figures, the electroplating apparatus, particularly for coating or forming pieces made of electrically conductive materials, globally indicated with the reference number 1, comprises a bearing frame 2 defining a tank 3 intended to contain a galvanic bath 4 containing an aqueous solution of the salts of the metal to be deposited or of the salts of the metals defining the metal alloy to be deposited.

Più dettagliatamente, il bagno galvanico 4 può essere realizzato con soluzioni elettrolitiche di per sé note e quindi non descritte nel dettaglio . More in detail, the galvanic bath 4 can be made with electrolytic solutions per se known and therefore not described in detail.

Ulteriormente, è previsto un telaio di supporto 5 destinato a portare i pezzi da rivestire 6 e ad essere elettricamente collegato al polo negativo di almeno un alimentatore 7. Furthermore, a support frame 5 is provided which is designed to carry the pieces to be coated 6 and to be electrically connected to the negative pole of at least one power supply 7.

Nella forma dì realizzazione proposta, tale telaio di supporto 5 è associato ad un braccio mobile 8 atto a immergere parte del telaio di supporto 5 e completamente i pezzi da rivestire 6 nel bagno galvanico 4. In the proposed embodiment, this support frame 5 is associated with a movable arm 8 able to immerse part of the support frame 5 and completely the pieces to be coated 6 in the galvanic bath 4.

Più dettagliatamente, il telaio di supporto 5 comprende una rastrelliera 9 atta a sostenere i pezzi da rivestire 6 sviluppantesi lungo un piano verticale sostanzialmente coincidente con un piano di simmetria della zona di immersione dei pezzi da rivestire 6. More specifically, the support frame 5 comprises a rack 9 adapted to support the pieces to be coated 6 extending along a vertical plane substantially coinciding with a plane of symmetry of the immersion area of the pieces to be coated 6.

Vantaggiosamente, tale rastrelliera 9 è associata al braccio mobile 8 atto alla sua movimentazione alternata lungo un asse orizzontale appartenente al piano di simmetria appena citato. Advantageously, this rack 9 is associated with the movable arm 8 suitable for its alternate movement along a horizontal axis belonging to the aforementioned symmetry plane.

Vantaggiosamente, è prevista una pluralità di elettrodi 10, 11, 12, 13, 14 e 15 immergibili nel bagno galvanico 4 ed elettricamente collegati ad una pluralità di poli positivi dell’alimentatore 7 in maniera tale da definire una pluralità di anodi alimentati in corrente continua ed indipendentemente tra loro. Advantageously, a plurality of electrodes 10, 11, 12, 13, 14 and 15 are provided which can be immersed in the galvanic bath 4 and electrically connected to a plurality of positive poles of the power supply 7 in such a way as to define a plurality of anodes powered by direct current and independently of each other.

Secondo il trovato, gli elettrodi 10, 11, 12, 13, 14 e 15 sono conformati in maniera tale da definire almeno un primo elettrodo equivalente dalla geometria sostanzialmente toroidale ed almeno un secondo elettrodo equivalente collocato centralmente al primo elettrodo equivalente per la generazione di un passaggio di una pluralità di correnti elettriche, scorrenti tra gli elettrodi 10, 11, 12, 13, 14 e 15 ed i pezzi da rivestire 6 immersi nel bagno galvanico. According to the invention, the electrodes 10, 11, 12, 13, 14 and 15 are shaped in such a way as to define at least one first equivalent electrode with a substantially toroidal geometry and at least one second equivalent electrode located centrally to the first equivalent electrode for the generation of a passage of a plurality of electric currents, flowing between the electrodes 10, 11, 12, 13, 14 and 15 and the pieces to be coated 6 immersed in the galvanic bath.

Opportunamente, il primo elettrodo equivalente comprende almeno due primi elettrodi equivalenti collocabili in maniera contrapposta tra loro nella vasca 3 e il secondo elettrodo equivalente comprende almeno due secondi elettrodi equivalenti collocabili all'interno di detti due primi elettrodi equivalenti in maniera contrapposta tra loro nella vasca 3. Conveniently, the first equivalent electrode comprises at least two first equivalent electrodes that can be placed opposite each other in the tank 3 and the second equivalent electrode comprises at least two second equivalent electrodes that can be placed inside said two first equivalent electrodes that can be placed opposite each other in the tank 3 .

Nella forma di realizzazione proposta, ciascun primo elettrodo equivalente comprende almeno due primi elettrodi, definiti dagli elettrodi 10 e 11 o dagli elettrodi 12 e 13, che sono elettricamente isolati e conformati sostanzialmente a C con ciascun secondo elettrodo equivalente comprendente un terzo elettrodo 14 o 15 collocato centralmente e in maniera complanare alle C di cuci sopra. In the proposed embodiment, each first equivalent electrode comprises at least two first electrodes, defined by the electrodes 10 and 11 or by the electrodes 12 and 13, which are electrically isolated and substantially C-shaped with each second equivalent electrode comprising a third electrode 14 or 15 placed centrally and coplanar with the C of sew above.

Più dettagliatamente, ciascuna coppia di primi elettrodi 10 e 11 o 12 e 13 sono collocati uno rispetto all'altro in maniera tale che dette C siano speculari e complanari tra loro. More specifically, each pair of first electrodes 10 and 11 or 12 and 13 are placed with respect to each other in such a way that said Cs are specular and coplanar with each other.

Opportunamente, le due coppie di primi elettrodi 10, 11 e 12, 13, nonché i due terzi elettrodi 14 e 15 sono a due a due elettricamente collegati tra loro da definire un numero di anodi pari alla metà del numero di elettrodi presenti. Conveniently, the two pairs of first electrodes 10, 11 and 12, 13, as well as the two third electrodes 14 and 15 are electrically connected in pairs to define a number of anodes equal to half the number of electrodes present.

In questo modo, si ha una doppia esposizione dei pezzi da rivestire 6 rispetto agli anodi, con gli stessi pezzi da rivestire 6 in movimento alternato, velocizzando l'elettrodeposizione del metallo da depositare. In this way, there is a double exposure of the pieces to be coated 6 with respect to the anodes, with the same pieces to be coated 6 in alternating motion, speeding up the electrodeposition of the metal to be deposited.

Si genera così il passaggio di una pluralità di correnti elettriche, tra gli elettrodi 10, 11, 12, 13, 14 e 15 ed i pezzi da rivestire 6, controllato e bilanciato con conseguente uniformazione dello spessore dello strato di metallo depositato per effetto galvanico sui pezzi da rivestire 6 e/o del titolo della lega depositata . This generates the passage of a plurality of electric currents, between the electrodes 10, 11, 12, 13, 14 and 15 and the pieces to be coated 6, controlled and balanced with consequent uniformity of the thickness of the layer of metal deposited by galvanic effect on the pieces to be coated 6 and / or the fineness of the deposited alloy.

In una possibile forma di realizzazione non rappresentata, il primo ed il secondo elettrodo equivalente possono essere frazionati in una pluralità di elettrodi rimanendo comunque all'interno del concetto inventivo secondo il trovato . In a possible embodiment not shown, the first and second equivalent electrodes can be fractionated into a plurality of electrodes while remaining in any case within the inventive concept according to the invention.

Per quanto concerne l'alimentatore 7, questo è del tipo modulare e comprende una pluralità di alimentatori, uno per ciascun anodo da alimentare, presentanti un polo negativo in comune. As regards the power supply 7, this is of the modular type and comprises a plurality of power supplies, one for each anode to be powered, having a common negative pole.

Opportunamente, tali alimentatori sono dotati di raddrizzatori di corrente per poter essere collegati alla rete elettrica. Conveniently, these power supplies are equipped with current rectifiers in order to be connected to the electrical network.

Tale forma di realizzazione proposta, può essere soggetta a varianti di vario tipo legate, ad esempio, alla geometria del telaio di supporto 5 o della vasca 4 e consistenti, ad esempio, nel numero e nella forma degli elettrodi al fine di avere almeno un primo elettrodo equivalente dalla forma sostanzialmente toroidale ed un secondo elettrodo equivalante collocato centralmente al primo . This proposed embodiment may be subject to various types of variants linked, for example, to the geometry of the support frame 5 or of the tank 4 and consisting, for example, in the number and shape of the electrodes in order to have at least a first substantially toroidal-shaped equivalent electrode and a second equivalent electrode located centrally to the first.

Con tale apparecchiatura 1 si può dunque realizzare un procedimento galvanostetico, particolarmente per il rivestimento o la formatura di pezzi realizzati in materiali elettricamente conduttivi, che consente di realizzare l'elettrodeposizione di un strato di materiale metallico di spessore pressoché costante. With this apparatus 1 it is therefore possible to carry out a galvanostetic process, particularly for the coating or forming of pieces made of electrically conductive materials, which allows to carry out the electrodeposition of a layer of metal material of almost constant thickness.

Più dettagliatamente, il procedimento galvanostetico secondo il trovato comprende una prima fase di definizione della geometria e del numero di anodi, ossia degli elettrodi 10, 11, 12, 13, 14 e 15, da impiegare in funzione delle dimensioni e della conformazione geometrica dei pezzi da rivestire 6, una seconda fase di definizione del valore della corrente totale, circolante tra gli anodi ed il catodo, costituito dal telaio di supporto 5, e del tempo di elettrodeposizione in funzione della quantità e dello spessore di metallo richiesti. More specifically, the electroplating process according to the invention comprises a first step for defining the geometry and number of anodes, i.e. the electrodes 10, 11, 12, 13, 14 and 15, to be used according to the dimensions and the geometric conformation of the pieces. to be coated 6, a second phase of defining the value of the total current circulating between the anodes and the cathode, consisting of the support frame 5, and of the electrodeposition time as a function of the quantity and thickness of metal required.

Secondo il trovato, nella fase di definizione della geometria e del numero di detti anodi, gli elettrodi 10, 11, 12, 13, 14 e 15 sono conformati in maniera tale da definire almeno un primo elettrodo equivalente dalla geometria sostanzialmente toroidale ed almeno un secondo elettrodo equivalente collocato centralmente al primo elettrodo equivalente per la generazione di un passaggio di una pluralità di correnti elettriche, scorrenti tra gli elettrodi 10, 11, 12, 13, 14 e 15 ed i pezzi da rivestire 6 immersi in detto bagno galvanico 4, in maniera controllata e bilanciata con conseguente uniformazione dello spessore dello strato di metallo depositato e/o del titolo della lega depositata per effetto galvanico sui pezzi da rivestire 6. According to the invention, in the phase of defining the geometry and the number of said anodes, the electrodes 10, 11, 12, 13, 14 and 15 are shaped in such a way as to define at least a first equivalent electrode with a substantially toroidal geometry and at least a second equivalent electrode placed centrally to the first equivalent electrode for the generation of a passage of a plurality of electric currents, flowing between the electrodes 10, 11, 12, 13, 14 and 15 and the pieces to be coated 6 immersed in said galvanic bath 4, in controlled and balanced manner with consequent uniformity of the thickness of the deposited metal layer and / or of the title of the deposited alloy by galvanic effect on the pieces to be coated 6.

Definiti questi aspetti fondamentali, si passa ad una terza fase di cui, grazie all'alimentatore modulare 7, si fraziona la corrente totale sui singoli anodi in maniera tale da alimentare ciascuno di essi con una corrente specifica tale che la somma di queste correnti specifiche sia pari alla corrente totale. Having defined these fundamental aspects, we move on to a third phase of which, thanks to the modular power supply 7, the total current is divided on the individual anodes in such a way as to feed each of them with a specific current such that the sum of these specific currents is equal to the total current.

In altre parole, i singoli anodi sono alimentati in maniera indipendente tra loro al fine di definire un anodo equivalente, fittizio, di dimensioni maggiori rispetto a quelle degli anodi presi singolarmente, ed uniformemente caricato capace di generare un flusso di corrente rimanendo scevro da qualsiasi tipo di effetto di punta . In other words, the individual anodes are powered independently from each other in order to define an equivalent, fictitious anode, larger than that of the anodes taken individually, and uniformly loaded capable of generating a current flow while remaining free from any type. of peak effect.

Successivamente , si passa all'immersione dei pezzi da rivestire 6 e movimentazione degli stessi applicando le correnti specifiche agli anodi per il tempo di elettrodeposizione prestabilito. Subsequently, the pieces to be coated 6 are immersed and moved by applying the specific currents to the anodes for the predetermined electrodeposition time.

Si è in pratica constatato come il procedimento ed l'apparecchiatura galvanostetica, particolarmente per il rivestimento o la formatura di pezzi realizzati in materiali elettricamente conduttivi, secondo il trovato, assolvano pienamente il compito nonché gli scopi prefissati, in quanto consentono di ottenere un rivestimento di un pezzo con del materiale metallico ottenendo spessori pressoché costanti e, in caso di deposito di leghe metalliche, un titolo della lega, inteso come percentuale dei metalli contenuti, pressoché costante, nel rispetto dei valori minimi e medi richiesti, senza sprechi di materiale. In practice it has been found that the electroplating process and apparatus, particularly for the coating or forming of pieces made of electrically conductive materials, according to the invention, fully accomplish the intended aim and objects, since they allow to obtain a coating of a piece with metal material obtaining almost constant thicknesses and, in the case of deposition of metal alloys, an alloy title, understood as a percentage of the metals contained, almost constant, in compliance with the minimum and average values required, without wasting material.

Infatti, la forma dell'anello toroidale permette di regolare la corrente nelle estremità del multi-anodo, che sono normalmente definite zone di alta densità di corrente; l'elettrodo posto al centro del multi-anodo permette di regolare la corrente nella parte centrale del multi-anodo, che è normalmente definita zona di bassa densità di corrente. Grazie a questo innovativo sistema multi-anodo ed alla particoalre conformazione degli anodi si riescono ad ottenere notevoli benefici in termini di spessore medio del metallo depositato al catodo e titolo medio della lega depositata al catodo. Inevitabile poter affermare che questo sistema porta ad un notevole risparmio di metallo depositato a parità di risultati ottenuti. In fact, the shape of the toroidal ring allows to regulate the current in the ends of the multi-anode, which are normally defined areas of high current density; the electrode placed in the center of the multi-anode allows to regulate the current in the central part of the multi-anode, which is normally defined as the area of low current density. Thanks to this innovative multi-anode system and to the particular conformation of the anodes, it is possible to obtain considerable benefits in terms of average thickness of the metal deposited at the cathode and average titre of the alloy deposited at the cathode. It is inevitable to say that this system leads to a considerable saving of deposited metal with the same results obtained.

Un altro vantaggio del procedimento galvanostetico, secondo il trovato, consiste nel fatto di avere la massima flessibilità ed efficienza di utilizzo ammettendo varianti realizzative e non di concetto, a seconda della geometria del pezzo da trattare. Another advantage of the electroplating process, according to the invention, consists in having the maximum flexibility and efficiency of use, allowing for constructive and non-concept variants, according to the geometry of the piece to be treated.

Il procedimento e l'apparecchiatura galvanostetica, particolarmente per il rivestimento o la formatura di pezzi realizzati in materiali elettricamente conduttivi, così concepiti, sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito delle allegate rivendicazioni. The electroplating process and apparatus, particularly for coating or forming pieces made of electrically conductive materials, thus conceived, are susceptible of numerous modifications and variations, all of which fall within the scope of the attached claims.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti . Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements and to the state of the art.

Claims (5)

1. Apparecchiatura galvanostetica (1), particolarmente per il rivestimento o la formatura di pezzi realizzati in materiali elettricamente conduttivi, comprendente una vasca (3), destinata a contenere un bagno galvanico (4) di una soluzione acquosa dei sali dei metalli da depositare, un telaio di supporto (5), destinato a portare i pezzi da rivestire (6) e ad essere elettricamente collegato al polo negativo di almeno un alimentatore (7), ed una pluralità dì elettrodi (10, 11, 12, 13, 14, 15) immergibili in detto bagno galvanico (4) ed elettricamente collegati ad una pluralità di poli positivi di detto almeno un alimentatore (7) in maniera tale da definire una pluralità di anodi alimentati in corrente continua ed indipendentemente tra loro, caratterizzata dal fatto che detti elettrodi (10, 11, 12, 13, 14, 15) sono conformati in maniera tale da definire almeno un primo elettrodo equivalente dalla geometria sostanzialmente toroidale ed almeno un secondo elettrodo equivalente collocato centralmente a detto primo elettrodo equivalente per la generazione di un passaggio di una pluralità di correnti elettriche, scorrenti tra detti elettrodi (10, 11, 12, 13, 14, 15) e detti pezzi da rivestire (6) immersi in detto bagno galvanico (4), in maniera controllata e bilanciata con conseguente uniformazione dello spessore dello strato di metallo depositato e/o del titolo della lega depositata per effetto galvanico su detti pezzi da rivestire (6). 1. Electroplating apparatus (1), particularly for coating or forming pieces made of electrically conductive materials, comprising a tank (3), designed to contain a galvanic bath (4) of an aqueous solution of the salts of the metals to be deposited, a support frame (5), designed to carry the pieces to be coated (6) and to be electrically connected to the negative pole of at least one power supply (7), and a plurality of electrodes (10, 11, 12, 13, 14, 15) submersible in said galvanic bath (4) and electrically connected to a plurality of positive poles of said at least one power supply (7) in such a way as to define a plurality of anodes powered by direct current and independently from each other, characterized in that said electrodes (10, 11, 12, 13, 14, 15) are shaped in such a way as to define at least one first equivalent electrode with a substantially toroidal geometry and at least one second equivalent electrode located cent rally to said first equivalent electrode for the generation of a passage of a plurality of electric currents, flowing between said electrodes (10, 11, 12, 13, 14, 15) and said pieces to be coated (6) immersed in said galvanic bath ( 4), in a controlled and balanced manner with consequent uniformity of the thickness of the deposited metal layer and / or of the title of the alloy deposited by galvanic effect on said pieces to be coated (6). 2. Apparecchiatura galvanostetica (1) .secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto almeno un primo elettrodo eguivalente comprende almeno due primi elettrodi eguivalenti collocabili in maniera contrapposta tra loro in detta vasca (3) e che detto almeno un secondo elettrodo equivalente comprende almeno due secondi elettrodi equivalenti collocabili internamente a detti due primi elettrodi equivalenti o in maniera contrapposta tra loro in detta vasca (3). 2. Galvanostetic apparatus (1). According to claim 1, characterized by the fact that said at least one first equal electrode comprises at least two first equal electrodes which can be placed opposite each other in said tank (3) and that said at least one second equivalent electrode comprises at least two second equivalent electrodes which can be placed inside said two first equivalent electrodes or in an opposite way in said tank (3). 3. Apparecchiatura galvanostetica (1) secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detto almeno un primo elettrodo equivalente comprende almeno due primi elettrodi (10, 11, 12, 13) elettricamente isolati e conformati sostanzialmente a C, detti almeno due primi elettrodi (10, 11, 12, 13) essendo collocati uno rispetto all'altro in maniera tale che dette C siano speculari e complanari tra loro, detto almeno un secondo elettrodo equivalente comprendendo un terzo elettrodo (14, 15) collocato centralmente e in maniera complanare a dette C, detti due primi elettrodi (10, 11, 12, 13) e detto terzo elettrodo (14, 15) essendo a due a due elettricamente collegati tra loro da definire un numero di anodi pari alla metà del numero di detti elettrodi (10, 11, 12, 13, 14, 15). 3. Galvanostetic apparatus (1) according to claims 1 or 2, characterized in that said at least one equivalent first electrode comprises at least two first electrodes (10, 11, 12, 13) electrically insulated and substantially C-shaped, said at least two first electrodes (10, 11, 12, 13) being placed with respect to each other in such a way that said Cs are specular and coplanar with each other, said at least one second equivalent electrode comprising a third electrode (14, 15) located centrally and in a manner coplanar to said C, said two first electrodes (10, 11, 12, 13) and said third electrode (14, 15) being two by two electrically connected to each other to define a number of anodes equal to half the number of said electrodes (10, 11, 12, 13, 14, 15). 4. Apparecchiatura (la) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto almeno un alimentatore (7) è del tipo modulare e comprende una pluralità di alimentatori, uno per ciascun anodo da alimentare, presentanti detto polo negativo in comune, detti alimentatori essendo dotati di raddrizzatori di corrente per poter essere collegati alla rete elettrica . 4. Apparatus (la) according to one or more of the preceding claims, characterized in that said at least one power supply (7) is of the modular type and comprises a plurality of power supplies, one for each anode to be powered, having said negative pole in common, said power supplies being equipped with current rectifiers in order to be connected to the electrical network. 5. Procedimento galvanostetico, particolarmente per il rivestimento o la formatura di pezzi realizzati in materiali elettricamente conduttivi, mediante l'impiego di un'apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente le seguenti fasi: - definizione della geometria e del numero di detti anodi da impiegare in funzione delle dimensioni e della conformazione geometrica di detti pezzi da rivestire (6), - definizione del valore della corrente totale, circolante tra detti anodi e detto catodo, e del tempo di elettrodeposizione in funzione della quantità e dello spessore di metallo richiesti , - frazionamento di detta corrente totale su detti anodi in maniera tale da alimentare ciascuno di detti anodi con una corrente specifica tale che la somma di dette correnti specifiche sia pari a detta corrente totale, - immersione di detti pezzi da rivestire (6) e movimentazione degli stessi, - applicazione di dette correnti specifiche a detti anodi per detto tempo di elettrodeposizione, caratterizzato dal fatto che in detta fase di definizione della geometria e del numero di detti anodi, detti elettrodi sono conformati in maniera tale da definire almeno un primo elettrodo equivalente dalla geometria sostanzialmente toroidale ed almeno un secondo elettrodo equivalente collocato centralmente a detto primo elettrodo equivalente per la generazione di un passaggio di una pluralità di correnti elettriche, scorrenti tra detti elettrodi (10, 11, 12, 13, 14, 15) e detti pezzi da rivestire (6) immersi in detto bagno galvanico (4), in maniera controllata e bilanciata con conseguente uniformazione dello spessore dello strato di metallo depositato e/o del titolo della lega depositata per effetto galvanico su detti pezzi da rivestire (6). 5. Galvanostetic process, particularly for coating or forming pieces made of electrically conductive materials, by using an apparatus (1) according to one or more of the preceding claims, comprising the following steps: - definition of the geometry and number of said anodes to be used as a function of the dimensions and geometric conformation of said pieces to be coated (6), - definition of the value of the total current, circulating between said anodes and said cathode, and of the electrodeposition time as a function of the quantity and thickness of metal required, - fractionation of said total current on said anodes in such a way as to feed each of said anodes with a specific current such that the sum of said specific currents is equal to said total current, - immersion of said pieces to be coated (6) and movement of the themselves, - applying said specific currents to said anodes for said electrodeposition time, characterized in that in said phase of defining the geometry and number of said anodes, said electrodes are shaped in such a way as to define at least one first equivalent electrode having a substantially toroidal geometry and at least one second equivalent electrode located centrally to said first equivalent electrode for the generation of a passage of a plurality of electric currents, flowing between said electrodes (10, 11, 12, 13, 14, 15) and said pieces to be coated (6) immersed in said galvanic bath (4), in a controlled and balanced with consequent uniformity of the thickness of the deposited metal layer and / or of the title of the deposited alloy by galvanic effect on said pieces to be coated (6).
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US6497801B1 (en) * 1998-07-10 2002-12-24 Semitool Inc Electroplating apparatus with segmented anode array
CN205529121U (en) * 2016-03-15 2016-08-31 先丰通讯股份有限公司 Electroplating anode device

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