利用內(nèi)部陽(yáng)極對(duì)處理物品電鍍覆層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于對(duì)處理物品電鍍覆層的、尤其是利用酸性電解液以用于電鍍覆層的、更尤其利用用于沉積合金的酸性電解液、例如酸性鋅鎳電解液進(jìn)行電鍍覆層的一種設(shè)備、一種系統(tǒng)和一種方法，所述處理物品具有空腔。
【背景技術(shù)】
[0002]為了對(duì)處理物品、例如具有能傳導(dǎo)的表面的金屬產(chǎn)品或者部件進(jìn)行覆層，在傳統(tǒng)的覆層方法中將處理物品引入到電鍍?cè)≈?，所述電鍍?cè)√幱谔幚砣萜髦?。在處理容器中相?duì)于處理物品設(shè)置有金屬陽(yáng)極。在金屬陽(yáng)極和處理物品之間施加電壓時(shí)，進(jìn)行金屬在處理物品上的電鍍沉積。
[0003]如果處理物品不僅應(yīng)在外部表面上被覆層而且具有空腔，那么這類傳統(tǒng)的方法具有不足。處理物品的幾何形狀例如會(huì)導(dǎo)致在處理物品的空腔內(nèi)部與在外部的表面上相比存在更低的電流密度，使得在處理物品的內(nèi)表面上每單位面積和時(shí)間沉積的材料量或者材料厚度與在處理物品的外表面上相比更小。為了也在內(nèi)表面上保證覆層的特定的理論厚度能夠需要:與為了在外表面上實(shí)現(xiàn)理論層厚度而可能必要的處理過(guò)程相比，處理過(guò)程更長(zhǎng)。由此引起了提高的工藝成本。覆層的變化的厚度對(duì)于處理物品之后的使用也會(huì)是不期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]存在對(duì)用于電鍍覆層的設(shè)備、系統(tǒng)和方法的需求，其相對(duì)于上述問(wèn)題顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。
[0005]該目的根據(jù)本發(fā)明通過(guò)具有在獨(dú)立權(quán)利要求中說(shuō)明的特征的設(shè)備、系統(tǒng)和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。其它的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中限定。
[0006]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式提出一種用于對(duì)處理物品電鍍覆層的設(shè)備，所述處理物品具有空腔，所述空腔具有待覆層的內(nèi)表面。所述設(shè)備構(gòu)建用于與處理容器可脫離地耦聯(lián)。所述設(shè)備包括具有用于保持和電接觸處理物品的第一電極的第一支架部件。所述設(shè)備包括用于第二電極的載體，所述第二電極伸入到由第一電極保持的處理物品的空腔中。載體與第一支架部件機(jī)械連接為，使得載體相對(duì)于第一支架部件電絕緣。為此載體能夠位于第二支架部件上，其中第一和第二支架部件彼此機(jī)械連接并且彼此電絕緣。因此，第一和第二電極相對(duì)于彼此電絕緣。通過(guò)將所述設(shè)備與適當(dāng)?shù)碾娏髟?電壓源連接，至少時(shí)間平均地，第一電極陰極極化并且第二電極陽(yáng)極極化。所述設(shè)備能夠構(gòu)成為，使得避免第二電極與處理物品接觸。所述設(shè)備優(yōu)選構(gòu)成為具有第一支架部件和第二支架部件的支架。所述設(shè)備構(gòu)建用于通過(guò)用于將所述設(shè)備保持在處理容器上的適當(dāng)?shù)娜菁{裝置來(lái)可脫離地耦聯(lián)。為了處理，將所述設(shè)備與保持在其上的處理物品沉入到通過(guò)電解液填充的處理容器中。所述設(shè)備在處理期間由適當(dāng)?shù)娜菁{裝置保持并且被電接觸。通過(guò)所述設(shè)備能夠在電鍍?cè)≈卸ㄎ惶幚砦锲?，其中在處理期間內(nèi)部陽(yáng)極在空腔中起作用。通過(guò)內(nèi)部陽(yáng)極能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)內(nèi)表面的有效的覆層。
[0007]載體能夠固定在第二支架部件上。第一支架部件和第二支架部件能夠以機(jī)械的方式彼此剛性地連接。所述設(shè)備能夠包括電絕緣的連接件，所述連接件將第一支架部件和第二支架部件彼此剛性連接。支架部件和載體能夠由能導(dǎo)電的材料構(gòu)成并且相對(duì)于浴電解液電絕緣，例如通過(guò)覆層相對(duì)于浴電解液電絕緣。
[0008]第二電極能夠是陽(yáng)極。第二電極能夠是可溶性陽(yáng)極或者是不可溶性陽(yáng)極。陽(yáng)極能夠固定在載體上。優(yōu)選地，陽(yáng)極固定在載體上，使得其能夠以簡(jiǎn)單的方式、例如借助于鉗子來(lái)安裝或者拆除、尤其是無(wú)破壞地拆除，以便實(shí)現(xiàn)快速且成本適宜的安裝和拆除。陽(yáng)極和載體之間的固定裝置是能良好導(dǎo)電的。為此陽(yáng)極能夠具有連接件并且載體能夠具有與其相匹配的配合件。陽(yáng)極和載體之間的固定裝置能夠是螺紋連接裝置。因此連接件能夠具有內(nèi)螺紋并且配合件能夠具有外螺紋。也能夠使用其它的固定機(jī)構(gòu)、例如卡口機(jī)構(gòu)或者鎖定閉鎖機(jī)構(gòu)，以便以可無(wú)破壞脫離的方式將可溶性陽(yáng)極固定在第二支架部件的載體上。
[0009]第二電極能夠由多個(gè)區(qū)段構(gòu)造。第二電極的多個(gè)區(qū)段能夠經(jīng)由共同的接觸銷來(lái)保持和電接觸。接觸銷是用于第二電極的載體。
[0010]多個(gè)區(qū)段能夠由可溶性材料構(gòu)成，所述可溶性材料在電解液中溶解。在使用所述設(shè)備時(shí)，在最后安置在接觸銷上的區(qū)段溶解或者溶解到使得其必須被替代之后，能夠?qū)⑿碌膮^(qū)段固定在接觸銷上。
[0011]接觸銷能夠構(gòu)成為，使得其在所述設(shè)備運(yùn)行時(shí)不溶解或者與第二電極的固定在其上的多個(gè)區(qū)段相比更緩慢地溶解。接觸銷能夠由如下材料構(gòu)成，所述材料在陽(yáng)極極化的情況下不溶解。
[0012]多個(gè)區(qū)段能夠由可溶性金屬材料構(gòu)成，應(yīng)當(dāng)借助于所述可溶性金屬材料對(duì)處理物品覆層。安置在相同接觸銷上的所述多個(gè)部段中的至少兩個(gè)能夠由不同的材料構(gòu)成。
[0013]多個(gè)區(qū)段圍繞軸線能夠是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。多個(gè)區(qū)段能夠是球形的、盤形的或者柱形的。
[0014]多個(gè)區(qū)段為了固定在接觸銷上而能夠具有連續(xù)的孔或者連續(xù)的鉆孔，接觸銷的部段能夠引導(dǎo)穿過(guò)所述孔或者所述鉆孔。
[0015]在接觸銷上能夠安置穩(wěn)固裝置，以便將多個(gè)區(qū)段穩(wěn)固在接觸銷上。
[0016]一個(gè)間隔保持器或者多個(gè)間隔保持器能夠與所述區(qū)段中的至少一個(gè)耦聯(lián)，以便在區(qū)段和第二支架部件之間建立間隔和/或在一個(gè)區(qū)段和另一區(qū)段之間建立間隔。間隔保持器能夠設(shè)置在接觸銷上。間隔保持器為了固定在接觸銷上而能夠具有連續(xù)的孔或者連續(xù)的鉆孔，接觸銷的部段能夠引導(dǎo)穿過(guò)所述孔或者鉆孔。
[0017]可溶性陽(yáng)極和載體能夠被構(gòu)建用于在固定狀態(tài)中避免電解液的液體進(jìn)入到載體的配合件中。可溶性陽(yáng)極和載體能夠具有密封面，所述密封面在可溶性陽(yáng)極固定在載體上時(shí)彼此接合為，使得通過(guò)彼此耦聯(lián)的密封面抑制電解液的液體的穿透。
[0018]所述設(shè)備能夠用于通過(guò)金屬、例如銅、鎳、鋅和錫對(duì)處理物品進(jìn)行電鍍覆層。所述設(shè)備能夠用于通過(guò)僅一種金屬對(duì)處理物品進(jìn)行電鍍覆層?？扇苄躁?yáng)極因此能夠由金屬構(gòu)成。
[0019]所述設(shè)備能夠用于通過(guò)至少由第一金屬和第二金屬構(gòu)成的合金對(duì)處理物品進(jìn)行電鍍覆層。在此第一金屬與第二金屬相比能夠在處理物品上沉積更大的量?？扇苄躁?yáng)極因此能夠由第二金屬構(gòu)成。第一金屬能夠是鋅(Zn)。第二金屬能夠是鎳(Ni)。
[0020]除了伸入到處理物品的空腔中的內(nèi)部陽(yáng)極，能夠?qū)⑼獠筷?yáng)極安置在處理容器中，例如安置在處理容器的邊緣上。在此能夠?qū)⒂傻谝唤饘贅?gòu)成的外部電極和由第二金屬構(gòu)成的外部陽(yáng)極安置在處理容器中。
[0021]第一電極能夠具有第一縱軸線，并且第二電極能夠具有第二縱軸線。第一縱軸線的方向能夠與水平線偏離，使得第一電極在處理狀態(tài)中斜向上指向。這實(shí)現(xiàn)了處理物品楔緊在第一電極上從而實(shí)現(xiàn)了牢固的配合和良好的電接觸。第二縱軸線的方向能夠與第一縱軸線的方向不同。第二縱軸線的方向使得在空腔表面上實(shí)現(xiàn)均勻的電場(chǎng)。
[0022]第一電極能夠具有如下部段，所述部段具有錐形的外表面。為了保持處理物品，處理物品的保持開口能夠在第一電極的錐形的外表面上被引導(dǎo)。
[0023]第二電極和用于第二電極的載體的尺寸能夠被設(shè)計(jì)為，使得第二電極的導(dǎo)電表面從處理物品的空腔中延伸出來(lái)?？涨坏倪吘壞軌蛳薅ㄈ缦缕矫妫诙姌O的導(dǎo)電表面從所述平面向外伸出1mm至30mm、例如20mm。載體能夠構(gòu)成為，使得其不伸入至處理物品的空腔中。
[0024]第一支架部件能夠包括與第一電極導(dǎo)電連接的第一接觸部段，所述第一接觸部段構(gòu)成用于與第一配合接觸部可脫離地耦聯(lián)。第二支架部件能夠包括第二接觸部段，所述第二接觸部段構(gòu)成用于與第二配合接觸部可脫離地耦聯(lián)，其中第二接觸部段與第一接觸部段隔開并且相對(duì)于第一接觸部段電絕緣。
[0025]第一支架部件能夠具有多個(gè)第一電極。多個(gè)第一電極能夠分別具有相同的定向。在第二支架部件上能夠固定多個(gè)第二電極，所述第二電極分別作用為內(nèi)部陽(yáng)極。多個(gè)第二電極能夠分別具有相同的定向。以這種方式簡(jiǎn)化同時(shí)對(duì)多個(gè)構(gòu)件電鍍覆層。在其它的設(shè)計(jì)方案中，第一電極和與其相關(guān)聯(lián)的第二電極在所述設(shè)備上的相對(duì)位置能夠改變，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)不同構(gòu)件的處理。
[0026]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提出一種用于處理物品的電鍍覆層的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備和處理容器。所述處理容器包括一種裝置，以便機(jī)械地支撐和電接觸所述設(shè)備與保持在所述設(shè)備上的處理物品。
[0027]在處理容器上能夠固定第一和/或第二配合接觸部。第一和/或第二配合接觸部能夠是可彈性變形的，以便保證用于電流/電壓饋入的良好的電接觸。
[0028]在處理容器中能夠安置有外部陽(yáng)極，所述外部陽(yáng)極與內(nèi)部陽(yáng)極不同。外部陽(yáng)極能夠完全地安置在處理物品的空腔的外部。能夠使用由第一金屬構(gòu)成的外部陽(yáng)極和由與第一金屬不同的第二金屬構(gòu)成的外部陽(yáng)極。第一金屬能夠是鋅(Zn)。第二金屬能夠是鎳(Ni)。由第一金屬構(gòu)成的外部陽(yáng)極的數(shù)量比由第二金屬構(gòu)成的外部陽(yáng)極的數(shù)量大。第二電極能夠由第二金屬構(gòu)成。
[0029]安置在處理容器上的外部陽(yáng)極和固定在第二支架部件上的且作用為內(nèi)部陽(yáng)極的第二電極能夠構(gòu)成為，使得內(nèi)部陽(yáng)極的表面為在處理容器上使用的陽(yáng)極的整個(gè)表面的3%至30%、尤其是5%至20%、尤其是7%至15%。
[0030]所述系統(tǒng)能夠構(gòu)成為，使得在運(yùn)行時(shí)流動(dòng)經(jīng)過(guò)第二電極的電流是全部流動(dòng)經(jīng)過(guò)不同的陽(yáng)極(內(nèi)部陽(yáng)極和外部陽(yáng)極)的電流的3%至30%的份額、尤其是全部流動(dòng)經(jīng)過(guò)不同的陽(yáng)極的電流的5%至20%的份額并且尤其是全部流動(dòng)經(jīng)過(guò)不同的陽(yáng)極的電流