TWM654537U

TWM654537U - 精密電鍍設備

Info

Publication number: TWM654537U
Application number: TW112213617U
Authority: TW
Inventors: 許武泉
Original assignee: 亞碩企業股份有限公司
Filing date: 2023-12-13
Publication date: 2024-04-21

Abstract

本創作公開一種精密電鍍設備，其包括在電鍍槽設置一固定式陽極電鍍模組、一活動式陽極電鍍模組及一作動裝置，作動裝置能帶動活動式陽極電鍍模組遠離固定式陽極電鍍模組，拉開彼此之間的縱向空間間距，得以將陰極掛架的陰極板(基板)放入電鍍槽中；其後再由作動裝置帶動活動式陽極電鍍模組移回原位，使固定式陽極電鍍模組與活動式陽極電鍍模組之間的縱向空間的間距即使縮小，也是能將陰極板置入狹小的空間中，並藉此達到陽離子更精密均勻且有效率的覆蓋到陰極板表面，具有較高的電流效率，提高反應電鍍速度，降低耗電量及電鍍成本。

Description

精密電鍍設備

本創作係關於電鍍設備的技術領域，尤指一種具有固定式陽極電鍍模組、活動式陽極電鍍模組，及用於移動活動式陽極電鍍模組的作動裝置組成的精密電鍍設備。

現今的一種電鍍設備的構造，例如我國專利公告I575117號所示的電鍍設備，在一電鍍槽中設有兩陽極板(電鍍材料)，兩陽極板之間置放一陰極板(被電鍍物)，再藉由控制電源供應器的電流輸出狀態，使得來自陽極板的電鍍材料的金屬離子能沉積在陰極板(被鍍物)表面。由於電鍍設備要能讓陰極板能置入兩陽極板之間，並基於安全性考量，習知的兩陽極板之間的距離設定為200~400mm。

但是，上述習知電鍍設備的兩陽極板的間距過大，造成的陽離子過度輻射擴散而無法有效覆蓋該陰極板表面，因而導致陰極板表面的鍍層厚度不均勻且質量不佳；而且陽極板與陰極板之間較遠的距離會降低電流效率減緩電鍍速率，因而需要耗用更多的電能來完成電鍍，使得電鍍成本增加；而若將兩陽極板的間距縮小，將干涉到陰極板放入兩陽極板之間的路徑，可能發生操作上的安全性問題。

為此，如何解決習知電鍍設備兩陽極板間距過大，使兩陽極板的間距盡可能的縮小，而且較小的空間還是能讓陰極板能安全的放入，即為本創作所要積極克服的課題。

有鑑於上述習知技術之缺憾，創作人有感其未臻於完善，遂竭其心智悉心研究克服，憑其從事該項產業多年之累積經驗，進而研發出一種精密電鍍設備，以期改善上述習知電鍍設備的缺點。

本創作之主要目的在於提供一種精密電鍍設備，通過該電鍍槽內設置的固定式陽極電鍍模組、活動式陽極電鍍模組以及作動裝置機構設計，達到兩陽極板之間狹小的空間也能置入陰極板，電鍍過程中陽離子更精密均勻且有效率的覆蓋到該陰極板表面，具有較高的電流效率增進反應電鍍的速率，以及減少耗用電能並降低電鍍成本等功效。

為了達到上述目的，本創作一種精密電鍍設備，其較佳的技術方案包括：一電鍍槽內垂直設置一固定式陽極電鍍模組及一活動式陽極電鍍模組，該固定式陽極電鍍模組與該活動式陽極電鍍模組分別設有一陽極板，該固定式陽極電鍍模組與該活動式陽極電鍍模組的陽極板彼此相隔一縱向空間，該縱向空間提供一陰極掛架的一陰極板置入；該固定式陽極電鍍模組設置在不可移動的一固定式懸吊架下，並固定設置在該陰極板的第一側；該活動式陽極電鍍模組設置在可移動的一活動式懸吊架下，並可移動地設置在該陰極板的第二側；以及一組作動裝置，該作動裝置帶動該活動式懸吊架及該活動式陽極電鍍模組移動到遠離該固定式陽極電鍍模組的一開放位置，使該固定式陽極電鍍模組與該活動式陽極電鍍模組的陽極板之間的縱向空間擴大，容許該陰極掛架的陰極板置入該縱向空間；該作動裝置也能反向帶動該活動式懸吊架及該活動式陽極電鍍模組移動到靠近該固定式陽極電鍍模組的一關閉位置，使該固定式陽極電鍍模組與該活動式陽極電鍍模組的陽極板之間的縱向空間縮小，使該固定式陽極電鍍模組與該活動式陽極電鍍模組的陽極板靠近該陰極板的二側面。

本創作通過該電鍍槽內設置的固定式陽極電鍍模組、活動式陽極電鍍模組以及作動裝置機構，當該陰極掛架要將陰極板(基板)放入該電鍍槽前，先由該作動裝置帶動該活動式陽極電鍍模組遠離該固定式陽極電鍍模組到達開放位置，使兩者之間的縱向空間的間距拉開，再透過一運送機構將該陰極掛架放在該電鍍槽上，使該陰極板(基板)放入電鍍槽再靠向該固定式陽極電鍍模組。其後，再次透過該作動裝置帶動該活動式陽極電鍍模組靠近該固定式陽極電鍍模組到達關閉位置，使固定式陽極電鍍模組與活動式陽極電鍍模組之間的縱向空間的間距能縮小到80mm，藉此使該陰極板(基板)能安全且不受干涉地置入如此狹小的空間。

由於本創作能使固定式陽極電鍍模組與活動式陽極電鍍模組之間的縱向空間縮小，能避免陽極板與陰極板距離過遠所造成的陽離子輻射擴散無法有效覆蓋該陰極板表面的問題，因此電鍍過程中能使陽離子更精密均勻且有效率的覆蓋到該陰極板表面，達到該陰極板(基板)表面的鍍層更均勻、提升鍍層質量及電鍍效率的效果。且由於間距較小，其間的電阻較小，可用的電流密度得以提高，具有較高的電流效率而能增進反應電鍍的速率，減少耗用電能並降低電鍍成本。

較佳的技術方案之一，上述精密電鍍設備中，該固定式陽極電鍍模組與該活動式陽極電鍍模組分別設有一陽極盒、一陽極板、一陽極膜及一屏蔽板；該陽極盒為三面封閉且一開口面朝向該陰極板的非金屬盒體，該陽極板垂直設置在該陽極盒中，該陽極膜垂直遮蔽在該陽極板朝向該開口面的一面，該屏蔽板垂直遮蔽在該陽極盒的開口面。

較佳的技術方案之一，上述精密電鍍設備中，該陽極板包括一或多數個在同一縱向平面的區域，以及一或多數個電源供應器，該些電源供應器分別連接於該些區域分別供電。

較佳的技術方案之一，上述精密電鍍設備中，該活動式懸吊架具有一曲線軌道，該作動裝置為氣壓缸或電動缸，該氣壓缸或電動缸帶動該活動式懸吊架及該活動式陽極電鍍模組沿著該曲線軌道移動到該開放位置與該關閉位置。

較佳的技術方案之一，上述精密電鍍設備中，該陰極掛架具多數導電構件組成的一懸掛架及一框架，該懸掛架的二側設有陰極導電元件；該框架設有夾持該陰極板上端的上固定器，及夾持該陰極板下端的下固定器。

較佳的技術方案之一，上述精密電鍍設備中，該電鍍槽上設有鞍座，該陰極導電元件可分離地設置在該鞍座上。

較佳的技術方案之一，上述精密電鍍設備中，更包括兩組電鍍液及離子交換裝置，其分別具有一驅動馬達及一離子交換板，該兩組電鍍液及離子交換裝置分別設置在該固定式陽極電鍍模組、該活動式陽極電鍍模組與該陰極掛架之間，使該離子交換板浸入該電鍍槽中，該驅動馬達帶動該離子交換板沿著與該陰極板平行的方向往返移動。

較佳的技術方案之一，上述精密電鍍設備中，更包括一運送機構，該運送機構用於將該陰極掛架放在該電鍍槽上，使該陰極板(基板)放入電鍍槽再靠向該固定式陽極電鍍模組。

10:電鍍槽

11:鞍座

20A:固定式陽極電鍍模組

20B:活動式陽極電鍍模組

21B:活動式懸吊架

22:陽極板

221:區域

23:陽極盒

231:開口面

24:陽極膜

25:屏蔽板

26:曲線軌道

30:陰極掛架

31:懸掛架

32:框架

33:陰極導電元件

34:上固定器

35:下固定器

40:陰極板

50:作動裝置

60:電源供應器

70:電鍍液及離子交換裝置

71:驅動馬達

72:離子交換板

L1:開放位置

L2:關閉位置

W1:縱向空間

圖1為本創作精密電鍍設備之俯視結構示意圖。

圖2為本創作電鍍槽、活動式陽極電鍍模組與作動裝置之示意圖。

圖3為本創作陽極板與電源供應器之示意圖。

圖4為本創作陰極掛架與陰極板之示意圖。

圖5為本創作電鍍液及離子交換裝置與離子交換板之示意圖。

圖6為本創作陰極掛架之搬運機構示意圖。

圖7為本創作活動式陽極電鍍模組之關閉位置與開放位置之示意圖。

圖8為本創作活動式陽極電鍍模組與陰極掛架之連續動作示意圖。

參閱圖1及圖2所示，本創作一種精密電鍍設備，其較佳的具體實施例包括：一電鍍槽10內垂直設置一固定式陽極電鍍模組20A及一活動式陽極電鍍模組20B，該固定式陽極電鍍模組20A與該活動式陽極電鍍模組20B分別設有一陽極板22；該固定式陽極電鍍模組20A與活動式陽極電鍍模組20B的陽極板22彼此相隔一縱向空間W1，該縱向空間W1提供一陰極掛架30(如圖4所室示)下方所固定的一陰極板40置入。其中，該固定式陽極電鍍模組20A設置在不可移動的一固定式懸吊架下，並固定設置在該陰極板40的第一側；而該活動式陽極電鍍模組20B設置在可移動的一活動式懸吊架21B下，並可移動地設置在該陰極板40的第二側。

參閱圖2所示，上述該活動式陽極電鍍模組20B設有一組作動裝置50，該作動裝置50可為氣壓缸或電動缸等，該作動裝置50用於帶動該活動式懸吊架21B及該活動式陽極電鍍模組20B移動到遠離該固定式陽極電鍍模組20A的一開放位置L1(如圖7及圖8所示)，使該固定式陽極電鍍模組20A與活動式陽極電鍍模組20B的陽極板22之間的縱向空間W1擴大，容許該陰極掛架30的陰極板40安全地垂直置入該縱向空間W1。該作動裝置50也能反向帶動該活動式懸吊架21B及該活動式陽極電鍍模組20B移動到靠近該固定式陽極電鍍模組20A的一關閉位置L2，使該固定式陽極電鍍模組20A與活動式陽極電鍍模組20B的陽極板22之間的縱向空間W1再縮小，藉此使得該固定式陽極電鍍模組20A與該活動式陽極電鍍模組20B的陽極板22相距約80mm，因此非常靠近該陰極板40的二側面。

再參閱圖1及圖2所示，上述該固定式陽極電鍍模組20A與活動式陽極電鍍模組20B較佳的實施例分別設有一陽極盒23，該陽極盒23為三面封閉且一開口面231朝向該陰極板40的非金屬盒體。各該陽極盒23內設置上述該陽極板22，使陽極板22垂直設置在陽極盒23中。各該陽極盒23還設有一陽極膜24及一屏蔽板25，其中該陽極膜24作為與電鍍液隔離的濾材，垂直遮蔽在該陽極板22朝向該開口面231的一面，只允許電離子及金屬離子通過陽極膜24，避免反應過程中可能產生的其他物質或氣泡移動到該陰極板40(基板)，確保電鍍過程的穩定性及品質。該屏蔽板25垂直遮蔽在該陽極盒23的開口面231，用於防止不需要的電鍍部位形成在陰極板40(基板)表面，確保陰極板40只有特定區域接觸到陽離子(金屬離子)，有助於精密控制鍍層的位置及厚度，減少不必要的鍍料使用而能降低成本。更具體的，該屏蔽板25可屏蔽在對應該陰極板40周邊的位置，該屏蔽板25也可以設有鏤空的圖案，只對陰極板40表面產生電鍍圖形，特別適合應用在電路板的電鍍。

再參閱圖3所示，上述該陽極板22較佳的實施例之一包括多數個在同一縱向平面的區域221，該區域221可以因應不同圖形的陰極板40(基板)、高低電流區域或孔疏孔密區，而通過多數個電源供應器60分別連接該些區域221分別供電，達到透過各別電源供應器作不同的電流密度控制，進而使該陰極板40(基板)完成精密電鍍的效果。

參閱圖8所示，上述該活動式懸吊架21B可實施有一曲線軌道26，作為該作動裝置50的氣壓缸或電動缸帶動該活動式懸吊架21B及該活動式陽極電鍍模組20B沿著該曲線軌道26移動到上述該開放位置L1與該關閉位置L2，確保該活動式陽極電鍍模組20B能精密移動。

參閱圖4所示，上述該陰極掛架30較佳的實施例具多數導電構件(金屬桿等)組成的一懸掛架31及一框架32，其中該懸掛架31的二側設有一陰極導電元件33，該陰極導電元件33用於連接到電源電路的負極，例如圖1所示，上述該電鍍槽10上設有鞍座11，使該陰極導電元件33可分離地設置在該鞍座11上。該框架32為導電的矩形框架，該框架32設有用於夾持該陰極板40上端並能導電的上固定器34，以及用於夾持該陰極板40下端並能導電的下固定器35，藉此將該陰極板40垂直固定在該框架32中。

一併參閱圖1及圖5所示，本創作較佳的實施例更包括兩組電鍍液及離子交換裝置70，各該電鍍液及離子交換裝置70分別具有一驅動馬達71及一離子交換板72，該驅動馬達71用於帶動該離子交換板72沿著與該陰極板40平行的方向往返移動。該兩組電鍍液及離子交換裝置70分別設置在該固定式陽極電鍍模組20A、該活動式陽極電鍍模組20B與該陰極掛架30之間，將該離子交換板72浸入該電鍍槽10中，使該離子交換板72阻隔在該陰極板40與該屏蔽板25之間的位置；而且其中一組電鍍液及離子交換裝置70與該活動式陽極電鍍模組20B一起連動，使其離子交換板72能夠移動到開放位置L1與關閉位置L2(如圖7所示)。藉此，本創作通過該離子交換板72在陰極板40兩面往復移動的作用，將帶有離子的藥液透過該離子交換板72在該陰極板40表面作充分均勻的藥液交換，達到提升鍍層均勻的功效。更具體的，該離子交換板72可為一格柵板體，亦可因應客戶不同的需求實施成客製化的交換板。

本創作通過該電鍍槽10內設置的固定式陽極電鍍模組20A、活動式陽極電鍍模組20B以及作動裝置50的機構設計，其使用時參閱圖8所示，上述該陰極掛架30要將陰極板40(基板)放入該電鍍槽10之前，先透過該作動裝置50帶動該活動式陽極電鍍模組20B遠離該固定式陽極電鍍模組20A到達該開放位置L1，使兩者之間的縱向空間W1的間距拉開(如圖7所示)。然後，再透過一運送機構80(如圖6所示)將該陰極掛架30放在該電鍍槽10上，使該陰極板40放入電鍍槽10，再移動靠向該固定式陽極電鍍模組20A。其後如圖8所示，再次透過該作動裝置50帶動該活動式陽極電鍍模組20B靠近該固定式陽極電鍍模組20A到達關閉位置L2，使固定式陽極電鍍模組20A與活動式陽極電鍍模組20B之間的縱向空間W1的間距能縮小到80mm，藉此使該陰極板40能安全的置入狹小的空間中。

本創作在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本創作，而不應解讀為限制本創作之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本創作之範疇內。因此，本創作之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。