用于电解沉积过程的电极组件制造技术

本发明专利技术涉及用于电解沉积过程的电极组件。一种用于电解沉积过程的电极组件。依照示例性实施例，该电极组件包括用于与溶液进行电流交换的电极，用于除去存积在工件和溶液之间的气体的通道，和用于将电极和工件绝缘的套管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及一种用于电解沉积过程的设备，并且更具体地说， 涉及一种用于给溶液或槽通电，以将材料沉积在工件上的电极组件。
技术介绍
术语电解沉积泛指在溶液或槽中利用电流来将材料附着到工件 表面的任何过程。在典型的电解沉积过程中， 一块通电的工件和具有相反电性的电极一道^皮浸入到电解溶液中；这在工件和电极之间形成流动 通过溶液的电流。该溶液经历电化学过程，从而使得溶液中的成分附着 到工件表面。最后可将该工件从溶液中取出、清洗并进行石危化。应该意 识到的是，电解沉积过程可包括阴极和阳极过程如电涂(E涂)、电镀 以及用以将底漆、油漆、涂膜、金属涂层等附着到工件表面的任何其他 适宜的过程。
技术实现思路
依照一个实施例，提供一种用于4吏用在电解;兄积过程中的电才及组 件。该电极组件可包括与溶液进行电流交换的电极，以及随电极延伸并 包括一个或多个开口的通道。在电解沉积过程期间，存积在溶液和工件 之间的气体可通过该开口逸出并在通道内行进。依照另一实施例，提供一种电解沉积过程，包括以下步骤(a)将电 极组件与溶液相接触，其中该电极组件包括电极和具有至少 一个开口的 通道；(b)将该开口定位于形成在工件表面和溶液之间的空间中；(c)将该 空间的气体通过该开口和通道除去；以及(d)提供使溶液的成分沉积到工 件上的电流。附图说明以下将结合附图对本专利技术的优选示例性实施例进行描述，图中相似 的编号用于表示类似部件，其中图1为示例性电解沉积过程的透一见图，图中车身正浸在电解溶液或电解槽中；图2为可用于如图l所示的电解沉积过程中的示例性电才及组件的侧 视图3为可用于图1所示的电解沉积过程中的另 一 示例性电极组件的 侧3见图；以及图4为图2所示电极組件取自箭头4处的示例性自由端的放大透乓见图。具体实施例方式在此所述的电极组件可用于电解沉积过程中以提高材料在工件表 面的分布和附着。阻止材料最优地附着在工件上的一个因素涉及存积在 工件和溶液之间的气体。该所存积的气体阻止部分的工件表面与溶液相 接触；这继而阻止工件表面的这些区域无法进行上漆、电镀和涂层等。 下文所述的电极组件包括除去存积气体的通道，以增大工件表面面积和 溶液接触的量。虽然在示例性汽车应用的背景下对使用电涂或E涂过程 进行下面的描述，但应该意识到的是所述电极组件能够用于本领域中已 知的其它电解沉积过程中。参照图l，图中示出了例如通常使用在汽车工业中以将底漆或油漆 附着到例如车身的工件10的表面的示例性电解沉积系统8。依照此特定 实施例，自动工件架12将工件10运送至电解溶液或电解槽14中，以使得 车身在物理上得到维持并且使之带电荷。 一个或多个固定电极16也位于 溶液14中，并且携带与工件10电性相反的电荷(在一些实施例中，盛有 溶液14的金属器皿或容器也可用作固定电极并且携带与工件10电性相 反的电荷)。这将会在溶液14内造成电势差，从而形成流动通过溶液的 电流并使得溶液中的离子材料沉积到工件10上。若工件10和溶液14之间 有气穴形成，则会妨碍材料在工件的相应区域中的沉积，并导致不满意 的输出。解决气穴问题的一个方法是使用图l中示意性所示的位于车身 内并且在下面描述的电极组件20。应该意识到的是，此示例仅仅是示例 性电极组件20的示意性表示，以及该电极组件能够定位在相对于工件的 其他位置处。现参照图2，示出了可使用在电解沉积过程中以使溶液14带电并将 气体从不合希望的气穴中移除的电极组件20的示例性实施例。依照此特定实施例，电极组件20与工件架12相连接，使得电极组件与工件架一起 行进，并从而相对于工件10静止。在此配置下，应采取措施以确保电极 组件20和工件10不形成物理接触并因此保持彼此电绝缘，以下将对此进 行解释。电极组件20优选地布置在存积的气体可能聚集的区域，如工件 IO的平面、凹处或其它特定形状截面的下面。例如，电4及组件20可位于 车顶、发动机罩、行李箱盖、车门或挡泥板等部分的下面。依照图2中 所示的示例性实施例，电极组件20包括电极22、通道24、套管26及泵28。 应该意识到的是，在此所示的实施例仅仅是示例性的，而在其它实施例 中可使用包括具有更多、更少或不同部件的电极组件。电极22是一个细长的栽流元件，其与能量源相连接，以在电解沉积 过程期间与溶液14进行电流交换。取决于具体的电解沉积设置，电极22 可作为阳极(如图2所示)或阴极通电，并且优选地-没计成在溶液14中 提供最优的电流量。电极22可由本领域公知的任何适宜的导体或半导体 材料来制成(例如，可使用某种在溶液14中不会被腐蚀或溶解的不锈钢 材料)。加在电极22上的电可由电位计32或某种其它电压和/或电流限制 4义器来进行调节或以其他方式控制。依照此处所示的实施例，电极22具 有细长型主体34,该细长型主体34从基座30处开始，延伸通过数个弯管 和弯头，并在远端或自由端36处终止。当然，这仅仅是示例性和示意性图示，因为电4及22可容易:l也制作成具有其它构造。通道24随着电极22延伸，并且包括用于存积在工件10和溶液14之间 的气体的至少一个开口38。在图2和4的示例性实施例中，通道24限定在 电极22内部，并且在开口38和泵28之间延伸。应该意识到的是，通道24 可以在电极22内延伸其整个长度，可在电极内延伸其仅仅一部分长度， 或才艮据某些其它适宜的构造延伸。例如，通道24可由开口38开始，在电 极22内部延伸某段距离，然后离开电极内部并继续延伸为独立的管道 18、软管，或传输流体的其它工具。在一个实施例中，通道24具有大约 1 -4111111的均匀的内直径，然而亦可使用具有非均匀直径或其它尺寸的配 置。在某些情况下，套管状嵌入件可设置在电极22内部，以使得通道不 与电极内部直接连通。例如，若通过通道24排出的气体或其它流体引起 对电极22的内部某种腐蚀时，那么这会是合适的。开口38与通道24连通，使得溶液14和工件10之间积存的气体可通过 该开口逸出并在通道内部行进。开口38可位于多个不同位置的其中一个位置处，并且可具有多个不同配置的其中一个。在图2和4所示的实施例 中，开口38是一个简单的圆形孔，并位于远端或自由端36处；然而这^f又 4又是一种可能的布置。例如，该开口可位于与自由端36间隔开的位置处， 例如在细长主体34的侧面上或其他位置。通道34也可以包括除示例的开 口 38之外或替代示例开口 38的多个开口 。开口 38可具有与通道34相同的 形状，或其可以是不同的形状和/或尺寸。虽然未示出，但绝缘管口或配 件可适于自由端36以便于存积气体的进入，并且有助于避免工件10和电 极22之间的直接接触，因为该直接接触在电解沉积过程期间可造成短 路。依照另一实施例，通道位于电极的外侧，并且沿电极长度的至少一 部分延伸。例如，该通道可由与电极22并靠延伸的独立管道或软管所划 界或限定。在该种实施例中，电极22可为实心导电材料件，并且该通道 可在以紧固件、夹子或绳等方式附接或安装到电极侧面的管道内延伸。 实心管和有孔管仅是两种可能。套管26围绕电极22的至少一部分，并且以使电极从工件10绝缘，但 仍然允许电极和溶液之间的电流交换。套管26可由可渗透气体和液体的 多孔绝缘材料例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用在涉及溶液和工件的电解沉积过程中的电极组件，所述电极组件包括：　　电极，所述电极与溶液进行电流交换；以及　　通道，所述通道随着电极延伸并且包括至少一个开口，其中，在电解沉积过程期间，存积在溶液和工件之间的气体通过所述开口逸出并在通道内行进。

【技术特征摘要】
US 2008-8-27 12/1991221.一种用于使用在涉及溶液和工件的电解沉积过程中的电极组件，所述电极组件包括电极，所述电极与溶液进行电流交换；以及通道，所述通道随着电极延伸并且包括至少一个开口，其中，在电解沉积过程期间，存积在溶液和工件之间的气体通过所述开口逸出并在通道内行进。2. 如权利要求l所述的电极组件，其特征在于所述通道位于电极内部，并且沿电才及长度的至少一部分延伸。3. 如权利要求l所述的电极组件，其特征在于所述通道位于电极外侧，并且沿电极长度的至少一部分延伸。4. 如权利要求l所述的电极组件，其特征在于所述开口位于电极的远端处，并且与所述通道连通。5. 如权利要求l所述的电极组件，其特征在于所述开口位于与电极的远端间隔的位置处，并且与所述通道连通。6. 如权利要求l所述的电极组件，进一步包括包围电极的至少一部分的套管，其中所述套管使电极和工件相绝缘，但允许电极和溶液之间的电5克交4灸。7. 如权利要求6所述的电极组件，其特征在于所述套管由多孔网状材料制成。8. 如权利要求l所述的电极组件,进一步包括与通道连通并且通过 开口和通道抽取存积在溶液和工件之间的气体的泵。9. 如权利要求l所述的电极组件，进一步包括安装到电极并将工件支撑在电极上的套环，其中所述套环由将电极与工件绝缘的材料制成。10. —种电解沉积过程，包括如下步骤(a) 将电极组件与溶液相接触，其中所述电才及组件包括电才及和具有至少一个开...

【专利技术属性】
技术研发人员：G宋，YM王，HH郭，KM坎宁安，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]