移动金属的电镀制造技术

技术编号:1825786 阅读:148 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种阳极轴电镀工艺,采用了新颖的阳极滚轴装置,并提供了适应性大的操作参数.这种新颖的阳极滚轴装置包含一个多孔的,例如网状的管状金属圆筒.该圆筒具有电催化覆层及一种含电镀液的多孔包覆层.工艺参数可使得在提高的电镀速度下获得符合要求的电镀产品(如金属卷材),并可精细控制镀层组成及沉积层厚度.(*该技术在2007年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
人们早已知道,可以使用圆柱形电极对金属基体进行电镀。例如英国专利说明书14,091(公元1909年)中提出了一种在电镀槽外面对阴极带材进行电镀的方法,该法中带材与旋转着的圆柱体相接触。该圆柱体连接电源的阳极,并附有一层多孔、不导电、吸满电镀液的表面覆盖材料。若使该旋转圆柱体的一部分浸在电镀液中,多孔覆盖层就可以保持湿润,而且电镀液可以因此而使待镀的带材湿润。采用结合喷淋电镀液的方法也是可行的。例如,联邦德国专利说明书2,020,139中提出,使用一个喷嘴把电镀液喷射到滚筒和移动着的工件的区域。该滚筒同样可以部分地浸于电镀液中。在该专利中还提出,使用中心轴,然后再通过一些径向管来湿润滚筒外表的多孔覆层,就可以从内部向圆柱体供应电镀液。甚至还有人提出以足够高的速度来泵送中心进料电镀液,使该圆柱体旋转。例如,在英国专利中439,108中使从中心轴输入的电镀液通过装有叶片的空腔,可使圆柱体旋转。开孔的圆柱体可使电镀液的液流通过圆柱体而到达外表的多孔套层。有人提出用诸如聚乙烯、聚丙烯及聚卤乙烯(如聚氯乙烯)之类的树脂给阳极滚轴做一个合适的网状外套层。例如,在美国专利4,441,975中提出了这类用于阳极滚轴的网状套层。将网状套层紧固在滚轴上,可使该网状物与滚轴密配合。这样的滚轴可以是非损耗性的而且可以是双金属层结构的,例如钢质内层作为加固之-->用,而外层是一种能抗电镀液腐蚀的导电层如锌。但是,最理想的是提供一种能持久而有效地控制的滚轴电镀操作方法。这种操作方法应能使电镀在高电流密度下进行,并可获得光滑而平整的镀层。此外,这种方法还应合符要求地与适应性大的工艺过程相结合,使之能够快速施镀精细控制的电镀层组成。这种适应性最好能包括转入现有的带材涂漆生产线,在该生产线上操作人员在现有空间限度内工作,可以方便地转换开关,把电镀改换为涂漆。现在,本专利技术提出了一种可达到所需电镀操作的阳极滚轴电镀工艺方法。通过采用高度多孔的金属阳极滚轴,并借助于它与理想外套层的结合,从而实现了该方法。工作寿命和完善性进而与高效率的电镀过程结合起来,该方法可以便利地与加速的操作(例如在快速电镀生产线中)相配合,并可提高精细控制组分的电镀效率以及可提高沉积量。操作的适应性还包括不但能进行长条电镀,同时能进行均衡宽度的电镀。当需要更换或修整时,本专利技术还能提供快速和有效的操作。从其最主要的方面来说,本专利技术涉及对移动金属带电镀金属的方法,在此方法中,旋转着的阳极和作为阴极的金属带相接触。该方法包括:首先使金属带和一个能作旋转运动的非损耗性圆柱形阳极相接触,该阳极包含有一个空心的并至少实际上有穿孔的管形金属圆筒(Valve    metal    cylinder),该圆筒上有一层含金属氧化物的电催化外表面,该阳极还具有一层薄的、由合成树脂做成的高度多孔的外套层,该外套层含有对金属进行电镀用的溶液。本专利技术方法的主要方向还包括使阴极在和金属带接触的情况下以一定的速度旋转,使得该金属带和阳极之间发生相对运动,然后在阳极及阴极之间-->通入电流并对金属带进行电镀,所用的电流密度不小于每平方呎阳极接触面积约3,500安。另一方面,本专利技术涉及了一种高度多孔的,带菱形网眼的管形金属网状电极,还涉及该电极上的多孔树脂外套层,该外套层含有抗酸腐蚀的热塑性合成均聚物,外套层的孔隙率至少为50%(体积)。还有一个方面是,本专利技术涉及一种带有开口的管形金属圆筒式电极(Valve    metal    electrode    cylinder)。该圆筒带有一层含贵金属氧化物的电催化性覆层,并涉及一种管形金属销,以用来插入这个开口中。图1示出一个正和工件接触并带有多孔外套层的圆筒形网状电极。如图1所示,金属带2通过一个镀覆阳极3。镀覆阳极3按逆时针方向旋转(所用的方法未示出),因此,它以逆滚动方式与金属带相切接触,镀覆阳极3的两端皆带有盘状阳极端板4。在两块端板4之间的外部圆周上有一个由金属网5组成的薄层导电空心圆柱体,该金属网5的外表面被一层不导电的多孔树脂套层6所包覆。所示的套层6从阳极的一块端板4处切开,并以部分剖面的方式来显示出金属网5。在镀覆阳极3的中心是一根阳极中心轴7,它带有中心轴孔道8。在两块阳极端板4之间,阳极轴7上钻有很多径向延伸的小孔9,这些小孔通过阳极心轴7而到达中心轴孔道8。如图1所示,在工作时,金属带2将在镀覆阳极3之下从左向右移动。因此,顺时针转动的阳极3以逆滚动方式与金属带2相切接触。在此操作中,处于镀覆阳极3外表面的、镀覆阳极3的树脂套层-->6可与金属带2相接触。经常处于较高温度的电解液(给料方式未示出)流经阳极轴7的轴向孔道8而从镀覆阳极3中的径向小孔9流出。阳极轴也可用来驱动镀覆阳极3。从阳极轴7的径向小孔9流出的电镀液很容易地流过金属网5而充满多孔的树脂套层6。镀覆阳极3连接电源的阳极(方法未示出),而金属带连接电源的阴极,例如在阳极3的前面有一个阴极接触滚筒与金属带2紧密接触(未示出),以此使流出的电镀液在树脂套层6和金属带2之间发生接触,并通入电流,使金属带2在阳极3之下进行电镀。在阳极3之中,由于在阳极轴7及金属网5之间还存在有一定的空隙,还可以包括其它的特征。举例来说,在此阳极空隙之中可以附加金属锌(例如成棒状)。这样,在进行镀锌作业的时候,该阳极3将可部分作为可耗性阳极。当电镀好的金属带2离开阳极3下面的区域时,用一股压缩空气流吹过金属带2,这样可以减少电镀液流散。同样,在经电镀及用压缩空气处理之后用水(例如用自来水)来清洗金属带2,这样可以把剩余的电镀液清洗掉。接着用压缩空气吹金属带2可使之干燥。通常,金属带2可以任何平而软的形状(例如以板材或片材的形式)来进行电镀,但最常用的是以带材的形式。用作金属带2的导电金属可以多种多样,如镍、铁、钢及其合金,但从产品的经济性考虑,最常用的将是钢。在进行电镀之前,可使用现有技术中惯用的任何方法来对金属带进行预处理。金属带通常要经过清理,也可能经清理和弱酸腐蚀。另外,这类预处理可以包括一次或多次的热处理操作以使钢带退火,例如在清理或清理和弱酸腐蚀之前进行。滚轴电极的金属部分通常由耐腐蚀的金属制成。这将会防止电镀液腐蚀并且该金属将也能耐酸腐蚀。耐酸腐蚀及导电性是对选择电极-->的金属网状圆柱体有利的考虑因素。这种金属网状圆筒通常是一个由金属(例如钛、钽、锆、钨、硅、铌、它们的合金或它们的金属间化合物)所制成的管状金属圆筒。从优良的耐蚀性能和导电性能以及经济性结合起来考虑,钛最适合选作金属网之用。通常从圆筒的使用寿命来考虑,其金属网由特殊的金属网丝组成,这种网丝的宽度至少为约0.2厘米,其厚度也至少为约0.2厘米。从经济上考虑,这种网丝宽度或厚度通常皆不超过1厘米。从最好的结构耐用性和材料的经济性结合起来考虑,该金属网最好是钛网,其网丝的宽度为约0.3-0.6厘米,厚度为约0.6-0.9厘米。可以要求的是,金属网上相互交连的网丝所占的表面积一定要占圆筒总面积的30~70%。当网丝所占面积小于30%时,圆筒的网眼太稀疏,导致结构强度不足。另一方面,如网丝所占面积大于70%,则它会阻碍电镀液顺利地从圆筒内部流到外面的多孔套层上。最适宜的是网丝所占面积约为网状圆筒总测定面积的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在移动金属带上电镀金属的工艺方法,其中使一个转动阳极与作为阴极的金属带相接触,该方法的特征在于包括如下步骤:使一个圆筒形,可作旋转运动的非损耗性阳极与所说的金属带相切接触,该阳极包括一个空心的并至少基本上布满小孔的管状金属圆筒,它具 有含金属氧化物的电催化性外表覆盖层,该阳极具有一层不导电且高度多孔的合成树脂薄外套层,该外套层饱含电镀金属用的电解液;使所说的阳极在与所说金属带接触的情况下以一定的速度旋转,这种旋转速度应能使金属带与阳极之间产生相对运动;在阳极 与阴极之间通入电流;以及对所说的金属带进行电镀,电镀所用电流密度不小于每平方*阳极面积3500安。

【技术特征摘要】
US 1986-2-13 8292831、一种在移动金属带上电镀金属的工艺方法,其中使一个转动阳极与作为阴极的金属带相接触,该方法的特征在于包括如下步骤:使一个圆筒形,可作旋转运动的非损耗性阳极与所说的金属带相切接触,该阳极包括一个空心的并至少基本上布满小孔的管状金属圆筒,它具有含金属氧化物的电催化性外表覆盖层,该阳极具有一层不导电且高度多孔的合成树脂薄外套层,该外套层饱含电镀金属用的电解液;使所说的阳极在与所说金属带接触的情况下以一定的速度旋转,这种旋转速度应能使金属带与阳极之间产生相对运动;在阳极与阴极之间通入电流;以及对所说的金属带进行电镀,电镀所用电流密度不小于每平方阳极面积3500安。2、权利要求1所述的方法,其特征在于所述的移动金属带在和阳极相切接触的情况下行进,而且该金属带的线速度小于阳极的转速。3、权利要求1所述的方法,其特征所述的圆筒形阳极按逆滚动镀覆方式与金属带相切接触。4、权利要求1所述的方法,其特征在于所述的圆筒形阳极按顺滚动镀覆方式与金属带相切接触。5、权利要求1所述的方法,其特征在于电镀液通过一个阳极中心轴供给阳极并接着穿过圆筒内部的小孔流到所述的多孔外套层。6、权利要求1所述的方法,其特征在于金属带在电流密度至少为约4000安/平方呎的条件下来电镀锌,锌-铁或镍-锌镀层。7、权利要求1所述的方法,其特征在于所述的金属带和阴极接触滚轴相互紧密接触,其接触之处位于该金属带与所说阳极接触处之前。8、权利要求1所述的方法,其特征在于所说的金属带在经过电镀以后用水濯洗以除去其上面剩余的溶液并接着进行干燥。9、权利要求1所述的方法,其特征在于所说的金属带在与阳极接触时,钢带与阳极之间的相对移动差在约1.5∶1至约40∶1的范围内。10、用权利要求1所述方法生产的电镀金属带。11、一个用于对移动着的金属带进行电镀的滚轴电极,该电极的特征在于包括:一个空心的管状金属圆筒,它呈...

【专利技术属性】
技术研发人员:特里E多尔塞特戴维德P里宁格
申请(专利权)人:国际金属涂层公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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