不溶性阳极脉冲电镀装置和电镀设备的制作方法

本发明涉及电镀，具体涉及一种不溶性阳极脉冲电镀装置和电镀设备。

背景技术：

1、电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一层由其他金属或合金构成的薄膜的过程。普通电镀加工当中，使用镀层金属作为阳极，镀层金属在电镀过程中逐渐溶解在电镀液中变成金属阳离子，并且在阴极处被还原形成镀层金属薄膜，在这个过程中，镀层金属阳极不断消耗，导致电镀槽中的电力线不断变化，影响镀层效果，并且镀层金属由于含有杂质，会在溶解过程中形成阳极泥，难以清理。

2、相关技术中，部分电镀加工采用不溶性阳极结构作为电镀的阳极部分，在电镀过程中，由于不溶性阳极不溶解，其结构和面积稳定，使电镀槽中的电力线保持稳定，进而使电镀效果保持稳定，同时不会在阳极处产生阳极泥。

3、然而，不溶性阳极表面通常涂覆有催化涂层，但是在电镀加工过程中，由于不溶性阳极受到脉冲电流的影响，表面会产生析氢腐蚀，使催化涂层脱落，严重影响阳极寿命，增加了电镀成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种不溶性阳极脉冲电镀装置和电镀设备，以解决具有催化涂层的阳极处发生析氢腐蚀，导致催化涂层脱落，影响阳极寿命并增加电镀成本的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种不溶性阳极脉冲电镀装置，包括：脉冲电源，具有第一电极和第二电极；第一阳极结构，涂覆有催化涂层，与所述第一电极电连接，所述第一阳极结构与所述第一电极之间电连接有第一单向二极管，所述第一单向二极管的阳极与所述第一电极电连接，所述第一单向二极管的阴极与所述第一阳极结构电连接；第二阳极结构，与所述第一电极电连接；电镀阴极结构，与所述第二电极电连接。

3、有益效果：脉冲电源在使用过程中其正负极随着时间周期变化而交替变换，从而向其负载电路输出正反两个方向的电流。当脉冲电源输出正向电流时，电流第一阳极结构和第二阳极结构流向电镀阴极结构，而当脉冲电源输出反向电流时，电流从电镀阴极结构流向第一阳极结构和第二阳极结构。如果不设置第二阳极结构，第一阳极结构的承担反向电流时，在第一阳极结构的催化涂层与基材之间容易形成氢氧化物，使阳极钝化失效，严重影响了阳极寿命，另外，电解液中的金属阳离子在第一阳极结构处析出产生金属镀层。在脉冲电源输出正向电流时，阳极处的金属镀层剥离会损伤催化涂层，同样影响第一阳极结构的使用寿命。通过设置第二阳极结构与第一阳极结构并联，第二阳极结构在承受正向电流时表面形成氧化金属膜，而在承受反向电流时能够吸引绝大部分的反向电流，同时表面氧化金属膜还原，有效保护了第一阳极结构。但是实际操作中发现在一些反向电流脉冲时间长或反向电流密度较大的电镀加工中，第一阳极结构仍然会有部分反向电流通过，造成第一阳极结构的消耗，因此通过设置单向导电单元阻止反向电流从第一阳极结构上通过，而使第二阳极结构完全承受反向电流，实现对第一阳极结构进行保护，延长了第一阳极结构的使用寿命，降低了成本，并且提升了电镀质量。

4、在一种可选的实施方式中，所述第二阳极结构与所述第一电极之间电连接有第二单向二极管，所述第二单向二极管的阳极与所述第二阳极结构电连接，所述第一单向二极管的阴极与所述第二电极电连接，还包括第三单向二极管，所述第三单向二极管的阳极与所述第一单向二极管的阳极电连接，所述第三单向二极管的阴极与所述第二单向二极管的阳极电连接。

5、有益效果：通过设置第二单向二极管和第三单向二极管，在脉冲电源电流方向的变化过程中，进一步控制了在第一阳极结构和第二阳极结构上电流的流向，使第二阳极结构承受正向电流和反向电流，而第一阳极结构仅承受正向电流，提升了电路结构可靠性。

6、第二方面，本发明还提供了一种电镀设备，包括：电镀槽体；上述的不溶性阳极脉冲电镀装置，所述第一阳极结构和所述第二阳极结构均位于所述电镀槽体内，所述第一阳极结构包括多个涂层钛网，所述第二阳极结构包括多个保护钛网，多个所述涂层钛网与多个所述保护钛网一一相对设置且固定连接，所述电镀阴极结构包括多个受镀件挂具并位于所述电镀槽体内，所述保护钛网位于所述涂层钛网朝向受镀件挂具的一侧。

7、有益效果：由于第一阳极结构包括涂层钛网、第二阳极结构包括保护钛网，通过钛网作为阳极能够在网面对应的区域内施加均匀的电力线，使镀层区域的金属镀层更加均匀。同时由于电镀设备采用了上述的不溶性阳极脉冲电镀装置，不仅能够减少阳极泥的产生，还可以有效的延长第一阳极结构的寿命，降低电镀加工的成本并且由于第一阳极结构的体积和各处的导电性质稳定，因此提升电力线分布的稳定，进而提升了电镀质量。

8、在一种可选的实施方式中，多个所述涂层钛网两两相对设置且分设于所述电镀槽体宽度方向的两端，多个所述保护钛网两两相对设置并分设于所述电镀槽体宽度方向两端，多个所述受镀件挂具设于所述电镀槽体宽度方向的中部区域。

9、有益效果：通过将多个涂层钛网和多个保护钛网分别两两相对地分设于电镀槽体宽度方向两端，便于同时对受镀件挂具上的受镀件两侧进行电镀，缩短了电镀加工的时间。

10、在一种可选的实施方式中，还包括多个阳极隔离盒，所述阳极隔离盒连接于所述电镀槽体的槽壁上，多个所述阳极隔离盒两两相对的分设于所述电镀槽体宽度方向的两侧，一个所述涂层钛网和一个所述保护钛网对应的设于一个所述阳极隔离盒内，所述阳极隔离盒朝向所述受镀件挂具的一侧设有离子交换膜。

11、有益效果：通过设置阳极隔离盒，并在阳极隔离盒上设置离子交换膜，从而将阳极处产生的少量例如镀层金属粉等阳极杂质和气泡与受镀件隔离，避免气泡和杂质等与受镀件接触，导致受镀件表面出现电镀抗镀区的情况。

12、在一种可选的实施方式中，所述电镀槽体宽度方向两端的槽壁顶部均设有阳极连接杆，所述阳极连接杆沿所述电镀槽的长度方向延伸，所述阳极连接杆上连接有多个沿所述电镀槽体深度方向延伸的阳极支撑杆，多个所述阳极支撑杆分别伸入相应的所述阳极隔离盒内，所述涂层钛网和所述保护钛网分别与所述阳极支撑杆连接，所述涂层钛网和所述保护钛网之间设有隔离垫，从而使所述涂层钛网和所述保护钛网间隔设置。

13、有益效果：通过设置阳极连接杆并在阳极连接杆上连接多个阳极支撑杆，便于将位于电镀槽体宽度方向同侧的多个涂层钛网和多个保护钛网进行统一安装，也便于将多个涂层钛网和多个保护钛网统一接入电路中。通过沿电镀槽体深度方向延伸的阳极支撑杆的设置，便于对涂层钛网和保护钛网进行安装和支撑。

14、在一种可选的实施方式中，所述电镀槽体宽度方向两端的槽壁顶部均设有两根阳极连接杆，所述阳极连接杆沿所述电镀槽体的长度方向延伸，所述阳极连接杆上连接有多个沿所述电镀槽体深度方向延伸的阳极支撑杆，多个所述阳极支撑杆分别伸入相应的所述阳极隔离盒内，所述涂层钛网与其中一根阳极连接杆上设置的所述阳极支撑杆连接，所述保护钛网与另一根所述阳极连接杆上设置的所述阳极支撑杆连接。

15、有益效果：提供了一种不同的涂层钛网和保护钛网的安装方式，通过设置不同的阳极连接杆和阳极支撑杆分别对涂层钛网和保护钛网进行支撑和固定，再通过不同的铜排与电源连通。

16、在一种可选的实施方式中，还包括多个设于所述电镀槽体内的电镀液喷管，所述电镀液喷管适于喷出电镀液，多个所述电镀液喷管分设于所述受镀件挂具在所述电镀槽体宽度方向的两侧，且所述电镀液喷管位于所述保护钛网朝向所述受镀件挂具的一侧，所述电镀液喷管上设有多个电镀液喷嘴，所述电镀液喷嘴朝向受镀件设置。

17、有益效果：通过设置电镀液喷管，在电镀加工过程中，电镀液喷管的各个喷嘴均位于电镀液的液面下，电镀液喷嘴中喷出电镀液和受到电镀液喷嘴喷流驱动的电镀槽体中原本的电镀液共同向受镀件运动，便于被镀金属离子在受镀件附近的富集，同时也使受镀件金属离子浓度保持充盈，并使深孔镀件的孔内也能够充分与电镀液接触，进而提升了电镀质量。

18、在一种可选的实施方式中，所述电镀液喷管沿电镀槽体的深度方向延伸，多个所述电镀液喷管沿电镀槽体的长度方向间隔分布，多个所述电镀液喷嘴沿所述电镀液喷管的长度方向均匀间隔分布。

19、有益效果：由于受镀件沿电镀槽体长度方向运动，通过电镀液喷管沿电镀槽体深度方向延伸设置，使电镀液能够充分、全面的向受镀件流动，避免被镀金属离子分布不均导致电镀均匀程度下降的情况下。

20、在一种可选的实施方式中，还包括下槽体，所述下槽体内设有电镀液泵，所述电镀液泵的输入端与下槽体连通，输出端与多个所述电镀液喷管连通，所述电镀槽体上设有与下槽体连通的回流管。

21、有益效果：下槽体内可以用于补充金属离子原料、补充其他药剂等，通过设置电镀液泵和回流管的设置，使电镀液在上槽体和下槽体之间循环运动，既能够为电镀液喷管中的电镀液提供喷射的驱动力，也能够减少添加的药剂、原料等直接投放入电镀槽体，影响电镀质量的情况。

22、在一种可选的实施方式中，所述下槽体内设有补气管，所述补气管的管口与所述电镀液泵的输入端之间设有隔离网。

23、有益效果：通过在下槽体内设置补气管，补充电镀液中的含氧量，保障电镀液中光剂的氧化还原反应效率，同时将补气管设置在下槽体，并设置隔离网，能够将气泡与受镀件更好的隔离，降低气泡进入电镀槽体中与受镀件接触造成抗镀区产生电镀缺陷的情况。