[实用新型]一种阴极混合运动的电铸装置

说明书

本实用新型属于电铸装置技术领域,尤其涉及一种阴极混合运动的电铸装置，包括水平往复移动单元、电铸单元和竖直往复移动单元，所述的竖直往复移动单元包括直线电机B、卡箍、卡块；卡箍一端与直线电机B固定，一端与滑块固定；卡块与圆棒限位通孔固定在一起并卡住直线电机B，限制其水平方向位移；推杆A由直线电机A驱动实现水平往复运动，同时带动联轴器与圆棒水平往复运动，圆棒与卡块又带动直线电机B水平往复运动；直线电机B驱动推杆B竖直往复运动；推杆B带动阴极竖直往复运动，水平和竖直方向合成后阴极做混合运动。该一种阴极混合运动的电铸装置，推杆速度和伸缩长度易控，结构紧凑，占用空间小，稳定性高，显著改善镀层均匀性。

技术领域

本实用新型属于电铸装置技术领域,尤其涉及一种阴极混合运动的电铸装置。

背景技术

电铸技术因具有能精确复制细微特征、工艺温度低、微组织结构与性能易控、不受工件空间尺寸和形状限制等优点而在工业界多有应用。电铸过程中，由于电场线分布的边缘效应或中心效应, 镀层厚度往往出现不均匀现象，会出现边缘的沉积速度大于或小于中央,因而所制备的电铸件通常呈现边缘高、中间低的“马鞍状”或边缘低、中间高的“山丘状”，进而影响电铸产品的良品率。

申请号为20162088987.8的专利提出一种匀速直线往复搅拌装置,该专利试图采用搅拌桨来改变流场和电场从而改变镀层均匀性，但实际上改变的只是流场而电场改变比较微弱，而电场对镀层的均匀性影响要大于流场，因此该专利对镀层均匀性的改变是微弱的。如何获得厚度分布均匀的电铸层一直是该领域内技术人员关注的重点和核心。阴极往复直线移动的方法是产业界用以提高电铸层件镀层分布均匀性常用手段之一。但是,阴极单一方向水平或竖直的往复移动无疑难以实现整个阴极面流场和电场分布的全域均匀化,进而难以根本上解决电铸工艺的厚度均匀性问题。为此,亟待开发一种稳定可靠的水平和竖直方向同时往复移动的电铸装置。

发明内容

本实用新型的技术方案为：一种阴极混合运动的电铸装置，包括由直线电机A、滑块、滑轨、滑轨固定板、圆棒和联轴器组成的水平往复移动单元,由阴极、阳极、电铸槽和电铸液组成的电铸单元，其特征在于：它还包括竖直往复移动单元，所述的竖直往复移动单元包括直线电机B、卡箍、卡块。水平往复移动单元与竖直往复移动单元互不干涉，两种运动相互叠加使阴极相对于阳极做圆周运动，从而改变电场使镀层的均匀性大大提高。

所述的卡箍一端与直线电机B固定，一端与滑块固定；所述的卡块与圆棒限位通孔固定在一起并卡住直线电机B，限制直线电机B的水平方向位移；所述的圆棒限位通孔设在圆棒限位平面；所述的联轴器将推杆A和圆棒连接在一起；所述的推杆A由直线电机A驱动实现水平往复运动，同时带动联轴器与圆棒水平往复运动，圆棒与卡块又带动直线电机B水平往复运动。直线电机B的重量由滑轨承受，圆棒与卡块仅带动直线电机B水平往复运动。

所述的直线电机B驱动推杆B竖直往复运动；所述的推杆B带动阴极竖直往复运动，水平和竖直方向合成后阴极做混合运动。

所述的直线电机A含有调速器A和限位开关A，分别控制推杆A的速度和伸缩长度。所述的直线电机B含有调速器B和限位开关B，分别控制推杆B的速度和伸缩长度。调速器A和调速器B可以分别调节推杆A和推杆B的速度，使其满足不同的速度比，限位开关A和限位开关B可以根据阴极与阳极的大小调节距离，满足不同的电铸要求。

所述的阳极面积是阴极面积的1.5倍。所述的阴极9往复移动极限位置扫过面积是阳极10面积的2倍。阳极面积要大于阴极面积，但阴极往复移动极限位置扫过的面积要大于阳极，以此抵消电场线的边缘效应或中心效应。

本发明的有益效果是。

（1）显著改善镀层均匀性。阴极相对于阳极往复直线移动抵消电场线的边缘效应或者中心效应，使镀层的均匀性显著提升。

（2）推杆速度和伸缩长度易控。本方案中推杆的速度和伸缩长度可调，两者协同配合，提高沉积速率和沉积质量。