用于获得均匀镀层的镀覆挂架的制作方法

本发明涉及电镀(galvano)行业中用于镀覆(电镀)部件的镀覆挂架。

具体地讲，本发明涉及一种镀覆挂架，该镀覆挂架通过改变将部件保持在其上的部件连接件到阳极的距离，以高电流区和低电流区的均衡来提供均匀镀层。

背景技术：

著名意大利化学家luigibrugnatelli在1805年进行了我们现今所知的电镀的第一个实验。他在镀金过程中使用了最近发现的电池。该过程由johnwright开发，他使用氰化钾，这是一种用于镀金和镀银的更有用的电解液，同时提供良好的粘附性和镀层厚度。直到19世纪中叶，电沉积是用于珠宝和装饰物品的抛光的主要应用领域(endres、macfarlane和abbott，2007年)。

boettper进行了第一次镀镍，镀液成分为硫酸镍和硫酸铵。在1849年，第一次在商业意义上开始镀镍(berk，2004年)。与19世纪50年代的电化学发展并行，诸如锌、镍、锡和黄铜之类的金属的使用开始普及。在20世纪初，镀覆溶液的化学性质和材料的发展表明了对电子行业中使用的部件所进行的应用。后来，在战争年代，对于电子部件的镀金也增加。已经开始使用低危害的镀覆溶液。这种趋势随着对环境有害的材料的控制的增加而持续。开发溶液成分和电源技术已经导致镀覆领域中应用的激增和快速发展。对诸如铬、镍和镉之类的金属的替代研究一直在继续。耐腐蚀和耐磨镀层已经开始在电镀行业中具有优异的市场(endres等人，2007年)。商业上可沉积的金属是cr、ni、au、ag、zn、cd、cu和各种合金(zn-ni，zn-co，zn-fe等)镀层。整个电镀行业的生产区域基于水溶液。

与塑料技术的发展和塑料材料的广泛使用并行出现的需要已经导致在塑料上的金属镀覆过程。如今，塑料镀覆被广泛地应用于几乎每个行业(汽车、大型家用电器、卫生洁具、电枢、化妆品、纺织品、家具等)。与竞争者，即诸如扎马克锌基压铸合金、黄色铸件和铝之类的金属的高成本相比，塑料由于其可被容易地加工而成为镀覆不可缺少的。随着塑料在每个行业领域的使用增加，在塑料上镀铬成为最前沿。塑料上的镀铬过程增加了镀覆产品的附加可视性，但是镀覆材料的寿命是该镀覆过程的主要原因之一。

出于这些原因，在塑料材料上的镀铬过程中使用的镀覆挂架的设计是镀覆均匀性的重要因素。电解镀覆是借助于电能将金属从化学介质沉积到材料表面的过程。镀浴是含有溶解的金属盐或化合物的溶液。除了导电的溶解的金属盐或化合物之外，存在两个电极，阳极和阴极，用于向溶液传导电能。此处，阳极是涂层材料，即磨损侧，并且电极连接到能量源的正( )极。另一方面，阴极是涂覆侧，即涂覆材料，并且连接到能量源的负(-)极。在镀覆的上述基本原理中，到阳极的距离和电流密度是镀覆均匀性的两个重要变量。知道电流密度是非常重要的，因为它影响在阴极处发生的镀覆的量和性质。在镀覆中重要的是每平方分米施加的安培大小(a/dm²)。安培数除以表面积表示为电流密度。在镀覆中，对表面积进行计算。假设施加到具有相同表面积的两个相等部件中的一者的电流值是施加到另一者的电流的两倍，则在与另一者相比施加了高电流值的部件的表面上镀覆双金属。

在这种意义上，出现根据本发明的镀覆挂架的最大因素是需要通过消除在待涂覆材料上形成的多余电流密度来提供均匀镀覆。在所有r&d研究中，通过使用分析程序来准备当前映像，并且在这些程序化实验和应用之后，出现了重新设计镀覆挂架的必要性。

在现有技术中，存在关于镀覆过程和在该过程中使用的设备的已知专利申请。具体地讲，与在所述镀覆过程中使用的挂架有关的专利申请可被引用作为该主题的重要性的证据。例如，临海伟星电镀有限公司(linhaiweixingelectroplatingcoltd)的申请cn207608651公开了镀覆挂架的新颖性。在另一个中国申请(cn207391591)中，描述了对镀覆挂架的进一步改进。

本领域中使用的镀覆挂架通常以这样的方式设计，使得它们的部件与扁平框架中的阳极等距离。因此，挂架的中心区域中的部件由于其保留在低电流区中而被较少涂覆，而边缘区域由于其保留在高电流区中而具有较大的镀层厚度。同样在本领域中，挂架的电流连接点致使挂架拐角/边缘区域中的部件被更多地涂覆，因为电流优选电流分布中的最短路径。然而，由于现有技术挂架的骨架被设计成桥结构，因此由于电流优选最短路径而形成低电流区和高电流区。

在检查上面仅作为示例给出的专利申请和现有技术中的一些实践以及所有文献和专利申请的情况下，没有发现如下面详细描述的用于均匀镀覆待涂覆材料的镀覆挂架。

发明目的和简要说明

为了克服现有技术中的应用的缺点，本发明的目的是提供一种用于获得均匀镀层的镀覆挂架。

本发明的另一个目的是生产在挂架上具有更均匀厚度的涂覆部件。出于该目的，在第一阶段改变挂架连接主体(挂架头)的设计。在先前的挂架连接主体的设计中，挂架的外框架构成高电流区，并且由于左上部件是电流进入的第一部件，所以其被涂覆成比其他区部件厚得多。随着挂架头的这些变化，在镀层厚度测量中观察到显著差异。

本发明的另一个目的是提供一种弯曲挂架结构来代替现有技术的扁平挂架应用。在镀覆分析程序中模拟扁平悬架后观察到厚度差异，并且设计两个弯曲表面来消除这些差异。利用这种设计，改变了部件到阳极的距离。以这种方式，部件可比扁平挂架更均匀地涂覆。

本发明的另一个目的是提供较少的阳极消耗。

本发明的另一个目的是通过在较短的时间段内实现期望的厚度来提供能量节省。

为了实现上述目的，提供了一种镀覆挂架，该镀覆挂架用于确保通过浸没法均匀镀覆待涂覆材料，并且具有至少一个挂架框架以及挂架主体，该挂架主体具有将待涂覆材料保持在其上的部件连接件，其特征在于在所述镀覆挂架的低电流区中的待涂覆材料附接在其上的部件连接件的长度保持较长并由此接近阳极，并且在高电流区中的待涂覆材料附接在其上的部件连接件的长度保持较短并保持远离阳极。

为了实现上述所有优点并从以下详细描述中理解，本发明由于所述特征而提供了许多优点。

本发明的结构和特性特征以及所有优点将从下面的附图和参考这些附图所作的详细描述中变得更加明显，因此，应当对这些附图及其详细描述进行评估。

附图说明

图1示出了使用旧式挂架头时镀覆密度的图形表示。

图2示出了使用根据本发明的挂架头时镀覆密度的模拟程序的输出。

图3示出了根据本发明的镀覆挂架的透视图。

图4示出了根据本发明的镀覆挂架的前视图。

图5示出了根据本发明的镀覆挂架的侧视图。

附图标记

10.镀覆挂架

11.挂架主体

12.挂架框架

13.汇流条

14.挂架头

14.1挂架头汇流条连接端子

14.2挂架头框架连接主体

14.2.1.长边缘

14.2.2.短边缘

15.待涂覆材料(部件)

16.部件(待涂覆材料)连接端子

17.部件连接件

cd.电流方向

hpd.高镀覆密度

lpd.低镀覆密度

具体实施方式

在该详细描述中，将详细说明镀覆挂架(10)的所有技术特征和结构，该镀覆挂架被开发以确保通过浸没法以均匀的方式对待涂覆铬的材料(15)镀铬。图3、图4和图5示出了根据本发明的镀覆挂架(10)的视图。

在镀覆过程中，镀覆挂架(10)的中心区域中的待涂覆材料(15)由于其保留在低电流区中而被较少涂覆，而边缘区域由于其保留在高电流区中而具有较大的镀层厚度。

高电流区和低电流区通过改变将待涂覆材料(15)保持在镀覆挂架(10)上的部件连接件(17)到阳极的距离来均衡。因此，保持待涂覆材料(15)的部件连接端(17)到挂架主体(11)的距离和角度改变，从而改变待涂覆材料(15)到阳极的距离。

以这种方式，使镀覆挂架(10)的低电流区中的待涂覆材料(15)更靠近阳极，而其高电流区中的待涂覆材料(15)保持远离阳极，从而获得更均匀镀层。这通过改变部件连接件(17)的长度来实现。部件连接端子(16)到所述挂架主体(11)的距离改变，由此，侧面上的部件连接件(17)被选择为较短，而中间部件上的那些部件连接件被选择为较长，以便形成凸形形式。因此，通过根据待涂覆材料(15)的电流密度改变待涂覆材料(15)到阳极的距离来获得均匀镀层。图3和图5的视图示出了所述部件连接件(17)的选定长度。通过在根据本发明的镀覆挂架(10)的两个表面上形成的所述弯曲(凸形)形式获得的均匀镀层由所有实验数据固定。

在本发明的优选实施方案中，待涂覆材料(15)挂在其上的挂架框架(12)内的挂架主体(11)是整体的并且填充有导电板。因此，流到镀覆挂架(10)上的待涂覆材料(15)的电流是均匀分布的，并且待涂覆材料(15)上的镀层厚度是均匀的。

在本发明的镀覆挂架中，通过将镀覆挂架(10)附接到汇流条(13)而提供电流通道的挂架头(14)的设计不同于现有技术应用。通过检查图1和2的视图将更清楚地理解由所述挂架头(14)获得的结果。图1示出了使用旧式挂架头时镀覆密度的模拟程序的输出。图2示出了使用与根据本发明的镀覆挂架(10)有关的挂架头(14)时镀覆密度的模拟程序的输出。在图1所示的先前实施方案中，挂架的外框架构成高电流区，甚至进一步由于左上部件是电流进入的第一部件，所以其被涂覆成比其他区中的部件厚得多。当使用根据本发明(参见图2)的镀覆挂架(10)的挂架头(14)时，获得更均匀镀层。挂架头汇流条连接端子(14.1)被设计成u形形状并且确定电流的方向。此外，挂架头框架连接主体(14.2)具有两个长边缘(14.2.1)和短边缘(14.2.2)，该长边缘朝向所述挂架框架(12)的右上和左上拐角成一定角度延伸，该短边缘朝向所述挂架框架(12)，诸如从两个长边缘(14.2.1)的中间到另一个边缘(14.2.1)平行延伸，以便将电流以相等密度分布到挂架框架(12)。利用这种所开发的形式，防止在挂架拐角/边缘区域中的待涂覆的材料(15)承受过多的电流，从而被涂覆得较薄并被烧焦。

根据本发明的镀覆挂架(10)在替代的应用范围中可具有不同的尺寸。因此，在叙述中没有强调尺寸变化。