[实用新型]一种电铸制造超薄金属网栅的阳极结构

说明书

本实用新型公开了一种电铸制造超薄金属网栅的阳极结构，属于电沉积加工领域。该阳极结构包括搅拌桨、嵌设于搅拌桨底部平面中心处的直线状超微阳极、紧密贴附于搅拌桨和直线状超微阳极外侧的柔性电绝缘层，其特征在于：柔性电绝缘层的贴附在搅拌桨底端平面上的部分设有等间距分布的通透窄缝，其将直线状超微阳极分为若干个超微阳极阵列，使单个超微阳极下输出的电流高度集中化和局域化。本实用新型通过调整窄缝的宽度和间距来实现对金属网栅尺寸的调控，并通过协同控制阳极运行速度和电流密度来实现金属网栅的高品质高效制造。

技术领域

本实用新型涉及电沉积加工技术领域，具体是一种电铸制造超薄金属网栅的阳极结构。

背景技术

具有网孔特征的金属网栅产品如筛分网、过滤网、屏蔽网、载物网、喷雾片等广泛用于筛分、筛选、过滤、分离、电磁屏蔽等领域。孔形规整、孔壁光滑、几何形状一致性高是高品质金属网栅产品的重要标志。

金属网栅主要有金属丝编织型和非编织型两大类。前者因制备工艺简单、成本低、取材方便多样，在工业生产中具有广泛的应用，但是，它的孔形可控性差、几何形状精度低、孔壁不规则、编织结多、网面凹凸不平严重，不适合高端场合的应用。平面非编织型金属网栅的孔形多样、几何形状精度高、定型性好、孔形尺寸易于调控且表面质量高，是高端场合应用的首选，尤其是精度高、孔径小、孔壁光整的金属网栅，只能采用非编织方式加工成形。

非编织型精细金属网栅的制造方法主要有减材法与增材法。前者是通过在既定的薄片状基材上选择性去除材料的方式来实现的，如钻孔、冲裁、高能束加工、电火花加工、溶解腐蚀等；后者采用依托基底按设计形状堆叠成形的方式来实现，如电沉积、化学镀等。钻孔、冲压等机械加工方法极难获得高开孔率的孔群结构，且效率偏低；基于高能束熔材法加工虽然效率高、可实现的孔径小，但一般只能获得圆形孔结构，且大都孔壁表面质量差；溶解腐蚀法具有效率高、孔壁质量好等优点，但无法获得深径比大、孔径极小的精密微细网栅。基于电沉积原理的电铸技术因能加工出厚度不受限、最小尺度为原子量级的微细金属结构，使得其在小厚度、小孔宽、高开孔率的精细金属网栅的制造领域有巨大的技术优势。然而，传统电铸制造金属网栅时，需先采用高工艺成本的光刻工艺制备图案化胶膜结构，然后进行电沉积复制，也就是说，传统的金属网栅电铸是一种精密复制工艺，因此，该法严重依赖于操作步骤复杂的光刻制膜工艺。对此，本实用新型开发了一种操作简单、成本低廉且实用性广、无需预制胶膜的以扫描电铸形式制造超薄类编织型高精度金属网栅所需的阳极结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新的用于电铸制造超薄金属网栅的阳极结构，以期能实现多个微阳极并行、输出的电流高度集中和高度局域化、以扫描电沉积方式高效、低成本的加工出超薄类编织型高精度金属网栅。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案是：

一种电铸制造超薄金属网栅的阳极结构，其特征在于：它包括横截面为矩形的搅拌桨、嵌设于搅拌桨底部平面中心处的直线状超微阳极、紧密贴附于搅拌桨和直线状超微阳极外侧的柔性电绝缘层；所述的直线状超微阳极的最下沿与搅拌桨底端平面平齐；所述的柔性电绝缘层的贴附在搅拌桨底端平面上的部分设有等间距分布的通透窄缝。

所述的直线状超微阳极由电化学惰性的导电金属材料制成。

所述的柔性电绝缘层为可被压缩变形且厚度均匀的柔性电绝缘物质，其厚度为0.05~0.2mm。

所述的窄缝的宽度和彼此间的距离可调。

所述的搅拌桨由耐酸碱腐蚀的绝缘材料制成。

所述的搅拌桨的运动速度为1~10mm/s，每个加工方向上的行程不超过该方向上基底的长度。

本实用新型所涉及的工作原理如下。