[发明专利]电解槽中的分布板

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用另一金属来连续地电镀多个细长金属元件的装置。 

背景技术

现有技术中公知并且使用以另一金属来连续地电镀多个细长金属元件的装置。 

例如，本申请人的EP-A1-0297178公开了一种用于电镀多个钢线的装置。钢线起到阴极的作用，并且可溶阳极提供了将要镀到钢线上的金属。 

作为另一实例，US-A-5478457公开了一种用于线形物件的连续电解电镀的装置。线沿之字形行进经过一系列的阳极和阴极。在阴极和线之间存在滑动接触。阳极可具有供线穿过的槽形凹口。在阳极的底部制造出孔，以允许电解液流动。 

GB-A-2067223和US-A1-2002/0011419公开了用于在单个平面基板上电镀薄膜的电沉积装置。 

本领域中的总趋势是将待电镀的细长金属元件的数量从二十个增大到三十六、四十、甚至更多。该大规模的批量生产能够减少每单位细长元件的投资和维护成本。 

然而，存在有与增加金属元件的数量有关的缺点。实际上，真正的挑战是在所有细长元件上获得同等且均匀的镀层。同等的镀层是指所有细长元件具有相同平均厚度的镀层或者相同重量的另一金属。均匀镀层是指在细长元件外周上的镀层中不存在厚度变化。 

该问题是复杂的，并且复杂性随细长元件数量的增加而增加。各种因素都将起到一定作用。 

一种因素是阳极类型：可溶解的或者惰性的阳极。形状和尺寸可 起到一定作用。如果是可溶解的，则阳极的数量也起到一定作用。 

一种因素是电解液的种类和电解液的浓度。 

一种因素是电解液在槽中的流动：均匀的、分层的、有或没有湍流，…。 

一种因素是电流密度。 

一种因素是用于循环电解液的泵的位置。实际上，泵在装置一侧的位置不是对称的，并且预期会负面地影响细长元件上最终的镀层重量。靠近泵行进的细长元件比最远离泵行进的细长元件经受更多的电解液流。 

因为细长元件起到阴极作用，所以细长元件上的电压水平（更好是没有差异）会影响细长元件上的最终镀层重量。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点。 

本发明的另一目的是减小多个细长金属元件上镀层重量的差异。 

本发明的又一目的是避免迁移用于循环电解液的泵。 

根据本发明，提供了一种利用另一金属来连续地电镀多个细长金属元件的装置。该装置包括多个待电镀的细长金属元件。细长金属元件起到阴极的作用。该装置还包括电解液的电解槽，细长金属元件被沉浸在其中，并且沿直线路径彼此相邻且平行地行进。所述电解槽包括定位在细长金属元件下面用于接收电解液的收集空间。电解槽还包括阳极和位于收集空间与细长金属元件之间的分布板。分布板具有允许电解液流过的多个开口。该装置具有泵，用于沿从收集空间通过分布板至细长金属元件的方向循环电解槽中的电解液。 

收集空间引起电解液流动的第一流动损失。分布板具有允许电解液流过的多个开口。分布板中的开口引起电解液流动的第二流动损失。流经分布板的每个第二流动损失比收集空间中的第一流动损失大至少五倍、优选大十倍、最优选大百倍。 

确定流动损失的程度和数量的一种方法是通过横截面来控制电解液的速度或者速率。实际上，根据达西定律，流动损失与液体平均速 度的平方值成正比。根据该定律，流动损失与介质的液力学直径成反比。在泵高度有一定值的情况下，对于较小横截面来说的液体速度比对于较大横截面来说的液体速度高。 

收集空间具有用于允许电解液流动的第一横截面，并且分布板具有允许电解液从收集空间流向细长元件的多个开口。 

分布板中的开口具有第二横截面，第二横截面比第一横截面至少小三倍，且优选至少小十倍，并且最优选是小更多倍。 

将参见附图特别是参见图2和图3来进一步解释本发明的工作方式。 

细长金属元件可以是钢线、钢丝帘线、钢线股、钢带或者钢丝绳。 

镀到细长金属元件上的另一金属可以是锌、锡、镍、铜或者它们的合金。也不排除贵金属，例如金、银、铂。 

细长金属元件起到阴极的作用，电荷通过带负电的驱动或导向辊或者轮被传输至细长金属元件。 

相互平行并且将同时被镀覆的细长金属元件的数量可以从二十至四十变化，乃至更多。 

分布板不同于阳极。 

分布板优选是平板，并且没有为每个单独的细长元件提供槽状结构。 

由于分布板的作用，不必重新安置泵，例如，在电解槽下面稍微居中。电解槽下面的居中位置将使得泵的修理和维护更麻烦。