[发明专利]电铸镀层厚度自动控制装置和系统

说明书

本发明提供了一种电铸镀层厚度自动控制装置和系统。该装置包括电铸缸、挂镀支架、控制器和电流检测单元，所述挂镀支架置于所述电铸缸中，所述电流检测单元检测所述挂镀支架的每个挂镀样品的电流，所述控制器根据所述电流得到该挂镀接口板上电镀过程中已经采用的电荷数量，如果该电荷数量达到待电镀样品所预期的电荷数量，则所述控制器停止向相应的待电镀样品供电，同时可编程电源的总电流根据当前仍然通电的样品数量即时调整总电流。由于采用了上述技术方案，本发明可极大地提高纯金电铸在线生产的效率、品质控制。

技术领域

本发明涉及电铸技术领域，特别涉及一种电铸镀层厚度自动控制装置和系统。

背景技术

电铸有别于电镀，需要在样品表面电镀厚度超过100微米的镀层，在珠宝首饰行业比较流行电铸纯金以及K金。电铸是一种比电镀工艺更复杂的电镀方案。当前的贵金属电铸制造主要依赖于人的经验控制，以氰化金钾与铜盐溶液发生电化学反应，在基材上电镀18K～24K黄金，依赖人的经验和电镀电流大小和电镀时间来控制镀层的厚度以及成分。但这里有几大问题无法得到有效的解决。

1.低效率

以经验来控制电镀镀层厚度，镀厚了则生产商损失较大，镀薄了则无法满足客户需求。经常需要返工，且无法保证批量产品的电镀的厚度统一。另外镀完一批再取出成品检测，发现问题则再重新电镀，效率非常低。

2.低品质控制

对于同一批样品无法做到完全统一的电镀厚度的准确控制。无法保证批量的产品品质相同且都符合严格标准。

发明内容

本发明中的电铸镀层厚度自动控制装置和系统，主要解决当前的黄金电铸制造镀层厚度控制的低效率、低品质控制等问题。

为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种电铸镀层厚度自动控制装置，包括电铸缸、挂镀支架、控制器和电流检测单元，所述挂镀支架置于所述电铸缸中，所述电流检测单元检测所述挂镀支架的每个挂镀样品的电流，所述控制器根据所述电流得到该挂镀接口板上电镀过程中已经采用的电荷数量，如果该电荷数量达到待电镀样品所预期的电荷数量，则所述控制器停止向相应的待电镀样品供电，同时可编程电源的总电流根据当前仍然通电的样品数量即时调整总电流。

优选地，所述电荷数量通过对所述电流的时间积分得到。

优选地，镀层厚度通过下式确定：

其中，T为电镀厚度；C为电化学当量；η为电流效率％；J为电流密度A/m2；τ为电镀时间；γ为沉积金属的比重g/cm²；C和γ均为常量。

优选地，镀层厚度通过下式确定：

其中，T为电镀厚度，I为电流，τ为电镀时间；C为电化学当量；η为电流效率％；γ为沉积金属的比重g/cm2；S为截面积。

优选地，所述电铸镀层厚度自动控制装置还包括用于向每个挂镀样品供电的可编辑直流电源，所述电流检测单元检测所述可编辑直流电源的每路输出。

优选地，所述电流检测单元包括负载电阻、运算放大器、数字电流传感器和单片机，所述负载电阻的采样信号经所述运算放大器后提供给所述数字电流传感器，所述数字电流传感器通过I2C总线与所述单片机连接，所述单片机将检测得到的电流进行FFT滤波后与时间的积分数据保存并传输给所述控制器。

优选地，所述挂镀支架还包括塑料空心管、铜柱和用于悬挂待电镀样品的挂钩，所述挂镀接口板安装在所述塑料空心管的顶端，所述塑料空心管的内部由上至下安装有多个所述铜柱，所述塑料空心管的的侧壁外部由上至下安装有多个所述挂钩，所述挂钩与所述铜柱一一对应地电连接，所述挂镀接口板每个输出端分别通过设置于所述塑料空心管内的导线与所述铜柱电连接。