本发明专利技术公开了一种提高电镀效率的装置和方法，涉及电镀的技术领域，包括槽体、可溶性阳极机构和不溶性阳极机构；可溶性阳极机构包括第一电源、可溶性金属阳极和第一阴极辊，可溶性金属阳极铺设在第一不溶性阳极架上，第一不溶性阳极架和第一阴极辊分别连接第一电源的正极和负极；不溶性阳极机构包括第二电源、第二不溶性阳极架和第二阴极辊，第二不溶性阳极架和第二阴极辊分别连接第二电源的正极和负极；槽体内盛放有电镀液；通过组合使用可溶性金属阳极和第二不溶性阳极架，使得电镀液中金属离子得以及时补充并维持长时间的动态平衡；通过独立控制第一电源和第二电源的电流，避免了发生阳极钝化，同时能够尽可能提升生产效率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
一种提高电镀效率的装置和方法
[0001]本专利技术属于电镀的
，具体涉及一种提高电镀效率的装置和方法。
技术介绍
[0002]硫酸盐镀锌工艺简单，成本低廉，性能稳定，电流效率高，因此广泛用于几何形状简单的零部件和型材电镀中，如电镀连续的圆形、矩形金属线材等。
[0003]目前硫酸盐镀锌多采用不溶性阳极，整个电镀过程为镀液中锌离子在作为阴极的待镀件表面放电而沉积为锌单质被带出镀液，其中还有少量氢离子放电生成氢气的副反应，此阴极反应的锌离子来自于中间反应槽内锌块与镀液中氢离子的化学反应，而不溶性阳极(如表面涂氧化铱的钛板)上则为水放电生成氧气和氢离子，生成的氢离子将继续用于中间反应槽和阴极的析氢副反应，如此，只需向镀液中补水和锌块即可形成不断循环的、镀液中参与反应的物质的动态平衡。
[0004]但是，随着对生产效率的要求不断提高，人们不得不加快钢丝的走线速度、加大电镀电流来满足生产需求；电流加大后镀槽阴阳极反应加快，尤其是阴极锌离子消耗加剧，而中间反应槽化学反应的速率变化不大，生成的锌离子不足以及时弥补阴极消耗，这种动态平衡也难以维持。现有技术采用的解决办法是定期向反应槽中添加硫酸，而使锌离子生成速率加快，但这样增加了原辅材料的消耗，缩短了镀液维护周期，相当于间接增加了生产成本。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种提高电镀效率的装置和方法，能够提高电镀液的稳定性和提高生产效率。
[0006]本专利技术提供了如下的技术方案：
[0007]本专利技术第一方面提供了一种提高电镀效率的装置，包括槽体、可溶性阳极机构和不溶性阳极机构；所述可溶性阳极机构包括第一电源以及设于槽体内的可溶性金属阳极和第一阴极辊，所述可溶性金属阳极铺设在第一不溶性阳极架上，所述第一不溶性阳极架和第一阴极辊分别连接第一电源的正极和负极；所述不溶性阳极机构包括第二电源以及设于槽体内的第二不溶性阳极架和第二阴极辊，所述第二不溶性阳极架和第二阴极辊分别连接第二电源的正极和负极；所述槽体内盛放有含有所述可溶性金属阳极金属离子的电镀液。
[0008]优选地，所述电镀液包括硫酸盐镀液。
[0009]优选地，所述第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架均为板状结构，所述可溶性金属阳极呈粒装或块状铺设在第一不溶性阳极架表面，所述可溶性金属阳极的铺设面积可调。
[0010]优选地，所述第一阴极辊和第二阴极辊均至少有两个。
[0011]本专利技术第二方面提供了一种提高电镀效率的方法，所述方法包括，
[0012]确定可溶性金属阳极的铺设面积所占第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架面
积之和的比例；
[0013]根据可溶性金属阳极的铺设面积所占第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架面积之和的比例，在第一不溶性阳极架表面铺设可溶性金属阳极；
[0014]连续监测槽体内电镀液的金属离子浓度；若监测到的阳极金属离子浓度偏离设定范围时，则调整可溶性金属阳极的铺设尺寸，直至电镀液的阳极金属离子浓度稳定；
[0015]基于生产要求提升待电镀线材的走线速度，并根据待电镀线材的走线速度增大电镀电流；
[0016]电镀电流调整完成后，继续监测槽体内电镀液的金属离子浓度，并通过调节可溶性阳极的铺设面积维持金属离子浓度稳定。
[0017]优选地，当电镀液内金属离子浓度超过设定范围时，减小可溶性金属阳极的铺设尺寸；当电镀液内金属离子浓度低于设定范围时，增大可溶性金属阳极的铺设尺寸。
[0018]优选地，所述增大电镀电流包括增大流经第一电源和第二电源的电流值；所述第一电源的电流值低于可溶性金属阳极发生临界钝化的电流值。
[0019]优选地，所述确定可溶性金属阳极的铺设面积所占第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架面积之和的比例的方法包括，
[0020]当第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架上均未铺设可溶性金属阳极时，测定电镀时的阴极电流效率；
[0021]当第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架上均铺满可溶性金属阳极时，测定电镀时的阳极电流效率；
[0022]基于测定的所述阳极电流效率和所述阴极电流效率，求得可溶性金属阳极的铺设面积所占第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架面积之和的比例。
[0023]优选地，所述可溶性金属阳极的铺设面积所占第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架面积之和的比例η3由公式(1)确定：
[0024]η3＝1
‑
(η2—η1) (1)
[0025]其中，η1为当第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架上均未铺设可溶性金属阳极时测定的阴极电流效率；η2为当第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架上均铺满可溶性金属阳极时测定的阳极电流效率。
[0026]优选地，η1用公式(2)求得：
[0027]η1＝m1/m
2 (2)
[0028]其中，m1为镀件基体上镀层的实际质量，m2为镀件上理论应沉积的质量；
[0029]η2用公式(3)求得：
[0030]η2＝M1/M
2 (3)
[0031]其中，M1为电镀后可溶性金属阳极溶解的质量，M2为可溶性金属阳极理论溶解的质量。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0033](1)通过组合使用可溶性金属阳极和第二不溶性阳极架，使得电镀液中金属离子得以及时补充并维持长时间的动态平衡；通过独立控制可溶性金属阳极的电流，避免了发生阳极钝化，可溶性金属阳极能够稳定、充分的提供金属离子；第二不溶性阳极架尽可能的满足大电流电镀，从而提高待电镀线材的走线速度，提升生产效率。
[0034](2)可溶性金属阳极呈粒装或者块状铺设在第一不溶性阳极架的表面，能够提高可溶性金属阳极的溶解效率；可溶性金属阳极铺设在板状结构的第一不溶性阳极架上，能够保证第一不溶性阳极架上各个位置的可溶性金属阳极的溶解速率一致，同时能够方便调整可溶性金属阳极的铺设面积。
[0035](3)在一个电镀装置上，当第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架上均未铺设可溶性金属阳极时，测定电镀时的阴极电流效率，当第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架上均铺设可溶性金属阳极时，测定电镀时的阳极电流效率，通过阳极电流效率和阴极电流效率，确定可溶性金属阳极的初始铺设尺寸，既能够保证镀液内金属离子浓度稳定，同时能够保证可溶性金属阳极初始铺设尺寸的计算简单高效。
附图说明
[0036]图1是本专利技术实施例提高电镀效率的装置结构示意图。
[0037]图中标记为：1为槽体，2为可溶性金属阳极，3为电镀液，41为第一不溶性阳极架，42为第二不溶性阳极架，51为第一阴极辊，52为第二阴极辊，6为线材。
具体实施方式
[0038]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0039]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“前”本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高电镀效率的装置，其特征在于，包括槽体、可溶性阳极机构和不溶性阳极机构；所述可溶性阳极机构包括第一电源以及设于槽体内的可溶性金属阳极和第一阴极辊，所述可溶性金属阳极铺设在第一不溶性阳极架上，所述第一不溶性阳极架和第一阴极辊分别连接第一电源的正极和负极；所述不溶性阳极机构包括第二电源以及设于槽体内的第二不溶性阳极架和第二阴极辊，所述第二不溶性阳极架和第二阴极辊分别连接第二电源的正极和负极；所述槽体内盛放有含有所述可溶性金属阳极金属离子的电镀液。2.根据权利要求1所述的提高电镀效率的装置，其特征在于，所述电镀液包括硫酸盐镀液。3.根据权利要求1所述的提高电镀效率的装置，其特征在于，所述第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架均为板状结构，所述可溶性金属阳极呈粒装或块状铺设在第一不溶性阳极架表面，所述可溶性金属阳极的铺设面积可调。4.根据权利要求1所述的提高电镀效率的装置，其特征在于，所述第一阴极辊和第二阴极辊均至少有两个。5.一种基于权利要求1～4任一项所述装置提高电镀效率的方法，其特征在于，所述方法包括，确定可溶性金属阳极的铺设面积所占第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架面积之和的比例；根据可溶性金属阳极的铺设面积所占第一不溶性阳极架和第二不溶性阳极架面积之和的比例，在第一不溶性阳极架表面铺设可溶性金属阳极；连续监测槽体内电镀液的金属离子浓度；若监测到的阳极金属离子浓度偏离设定范围时，则调整可溶性金属阳极的铺设尺寸，直至电镀液的阳极金属离子浓度稳定；基于生产要求提升待电镀线材的走线速度，并根据待电镀线材的走线速度增大电镀电流；电镀电流调整完成后，继续监测槽体内电镀液的金属离子浓度，并通过调节可溶性阳极的铺设面积维持金属离子浓度稳定。6.根据权利要求5所述的提高电镀效率的方法，其特征在于，当电镀液内金属离子浓度超过...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏于博，刘祥，倪自飞，李呐，姚利丽，许斌，寇首鹏，
申请(专利权)人：江苏兴达钢帘线股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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