CN212404322U - 一种线性喷射电沉积装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种线性喷射电沉积装置，包括外壳、用于输送载体的载体输送装置、用于收卷载体的载体卷收装置和用于在载体上喷射沉积液的喷射装置，载体输送装置位于外壳前端，喷射装置位于外壳中段，并固定在外壳上，载体卷收装置位于外壳后端，并与外壳固定连接，外壳上设置有排液口。该装置能够实现一次性完成不同厚度的喷镀以及不同角度的喷镀，形成不同形状的镀层；同时能够保证载体平稳输出，实现材料的批量生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电沉积装置，更具体地，涉及一种线性喷射电沉积装置。
背景技术
电沉积技术是金属电解冶炼、电镀、电铸过程的基础，在表面改性、电性能镀层、光学性能镀层新材料的开发等方面具有广阔的应用前景。电镀技术包括浸液镀和喷射电镀，其中浸液镀容易产生浓差极化，影响电镀材料晶粒及镀层质量，适用整体电镀，难以实现局部电镀的功能，而喷射电沉积能够实现局部电镀，且电镀质量高，但目前存在的喷射电沉积技术常与数控车床相结合，实现金属平面电镀，一次做工只能够在载体表面镀上一层表面涂层，不能满足金属材料多层镀层的要求，同时电镀形状单一，限制了其应用范围。
发明内容
实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种能够一次性完成不同厚度、不同形状的镀层的线性喷射电沉积装置。
技术方案：本实用新型所述一种线性喷射电沉积装置，包括外壳、用于输送载体的载体输送装置、用于收卷载体的载体卷收装置和用于在载体上喷射沉积液的喷射装置，载体输送装置位于外壳前端，喷射装置位于外壳中段，并固定在外壳上，载体卷收装置位于外壳后端，并与外壳固定连接，外壳上设置有排液口。
其中，喷射装置包括喷头、电源、齿轮机构、第二电机、第一控制器和供液器，喷头设置于载体两侧并固定在外壳上，供液器与喷头连接，齿轮机构设置于喷头上，并与第二电机相连，第一控制器连接在第二电机上，电源正极与喷头连接；喷头使用温度敏感材料制成，材料形变b和壁温与常温温差为a关系为：
其中，k为材料系数；喷头在载体上喷镀的镀层厚度J＝I/L，其中I为电源设置的电流值，L为喷头和载体之间的距离；喷头包括通道，供液器包括液腔、输液管和设置在输液管上的阀门，输液管一端连接液腔，另一端连接喷头上的通道，通道和输液管的数量为2～4；第一控制器控制第二电机使齿轮带动喷头转动，喷头和载体水平方向形成一定角度，使其在载体双面喷镀线性厚度镀层；喷头材料使用温度敏感材料，当喷头温度升高时，喷头表面形成凸起喷嘴，温度降低时，喷头表面形成凹陷喷嘴，控制喷嘴与载体之间距离L，进而控制镀层厚度I；电源负极连接有接触块，接触块与载体接触。
其中，载体输送装置包括输送轴、第一电机、弹簧、压紧块、第二控制器，弹簧一端连接在外壳上，另一端连接在压紧块上，输送轴置于压紧块内部，紧贴在载体两侧，第一电机一端连接输送轴，另一端与第二控制器相连。
其中，载体卷收装置包括卷筒，卷筒利用销钉固定在外壳上，卷筒上设置有弹簧夹紧片，弹簧压紧片压紧载体，使卷筒便于卷收载体。
其中，还包括载体定位装置，载体定位装置包括连接在外壳上的定位块，定位块设置在载体两侧，能够夹紧载体使得载体位置固定，保证载体在水平卷出过程中不会在上下位置产生偏移。
有益效果：本实用新型与现有技术相比，其优点是：1、能够实现一次性完成不同厚度的喷镀；2、能够实现不同角度的喷镀，形成不同形状的镀层；3、载体能够平稳输出，实现材料的批量生产。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是喷头俯视图；
图3是喷头半剖视图；
图4是卷收装置结构示意图；
图5是供液器结构示意图
图6实施例1镀层示意图；
图7实施例2镀层示意图；
图8实施例3镀层示意图；
图9实施例4镀层示意图；
图10实施例5镀层示意图；
图11实施例6镀层示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1～5所示，线性喷射电沉积装置，包括外壳17、用于输送载体16的载体输送装置、用于收卷载体16的载体卷收装置、用于在载体16上喷射沉积液的喷射装置和载体定位装置，载体输送装置位于外壳17前端，载体输送装置包括输送轴12、第一电机11、弹簧10、压紧块9、第二控制器8，弹簧10一端连接在外壳17上，另一端连接在压紧块9上，两个输送轴12置于压紧块5内部，紧贴在载体16两侧，第一电机11一端连接输送轴12，另一端与第二控制器8相连，喷射装置位于外壳17中段，喷射装置包括喷头5、电源15、齿轮机构6、第二电机14、第一控制器4和供液器7，喷头5设置于载体16两侧并利用定位轴5-2固定在外壳17上，喷头5包括3个通道5-1，供液器7包括3个液腔7-3，3个与液腔7-3对应的输液管7-2和设置在输液管7-2上的3个阀门7-1，输液管7-2一端连接各自的液腔7-3，另一端连接喷头5上的通道5-1，喷头5使用热双金属，主动层为Mn，被动层为Ni，材料形变b和壁温与常温温差为a关系为：
其中，k＝2.1×10-6/℃，为热双金属材料热膨胀系数；喷头5在载体16上喷镀的镀层厚度J＝I/L，其中I为电源15设置的电流值，L为喷头5和载体16之间的距离；齿轮机构6设置在喷头5上，并与第二电机14相连，第一控制器4连接在第二电机14上，电源正极与喷头5连接，电源负极连接有接触块2，接触块2与载体16接触，载体卷收装置位于外壳17后端，载体卷收装置包括卷筒1，卷筒1利用销钉1-1固定在外壳17上，卷筒1上设置有弹簧夹紧片1-2，弹簧压紧片1-2压紧载体16一端并卷收载体16，载体16另一端通过两个输送轴12夹紧固定并进行输送，载体定位装置包括连接在外壳17上的定位块3，定位块3设置在载体16两侧，用于对载体16进行定位，外壳17上设置有排液口13，载体16为铜片。
定位块3的上下面之间留有载体16通过间隙，两者之间过渡配合，可以实现对载体16位置的固定避免上下位置产生移动，在供液器7的一个液腔7-3中装入Co溶液，打开第二控制器8，设置第一电机11转速为80r/min，带动输送轴12转动，使得载体16平稳缓慢输出，同时打开液腔7-3对应的输液管7-2上的阀门7-1输入Co溶液，打开电源15，设置喷镀电流I＝5A，令喷头5的温度为室温，喷头5无形变，接触块2一端和电源仪11负极相连，接触块2另一端和铜片相接触作为喷镀阴极，电源15正极端和喷头4相连，Co金属从两个喷头4喷镀在铜片载体16两面，1分钟后关闭阀门7-1，得到的如图6所示的镀层，镀层厚度为2μm。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：打开阀门7-1前，先打开第一控制器4，设置电机14转动角度为45°，使齿轮6带动喷头5转动45°，使得喷头5和载体16平面形成45°角，设置喷镀电流I＝5A，然后进行喷镀，在载体16两面上形成如图7所示的三角形镀层，三角形长为15μm，最厚处为3μm，θ＝15°。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：设置喷镀电流I＝5A，加热喷头5，使其温度升高30℃，喷头5形变量b为2mm，喷嘴呈凸状，喷嘴5最低点距离载体16距离Lmin为5μm，然后进行喷镀，在载体16两面上形成如图8所示的半圆状镀层，半径为2μm。
实施例4
本实施例与实施例1区别在于：电源15设置电流I＝5A，使喷头5温度降低15°，喷头5形变量为1mm，喷嘴呈凹状，然后进行喷镀，在载体16两面上形成如图9所示的凹面镀层，凹面半径为1μm。
实施例5
本实施例与实施例1区别在于：在供液器7的两个液腔7-3中装入Co溶液，喷镀时将供液器7的对应于两个液腔7-3的阀门7-1都打开，设置喷镀电流I＝5A，然后进行喷镀，在载体16两面上形成如图10所示的厚镀层，厚度为4μm。
实施例6
本实施例与实施例1区别在于：在供液器7的三个液腔7-3中装入Co溶液，喷镀时将供液器7的对应于三个液腔7-3的阀门7-1都打开，设置喷镀电流I＝5A，然后进行喷镀，在载体16两面上形成如图11所示的厚镀层，厚度为6μm。
Claims (10)
1.一种线性喷射电沉积装置，其特征在于，包括外壳(17)、用于输送载体(16)的载体输送装置、用于收卷载体(16)的载体卷收装置和用于在载体(16)上喷射沉积液的喷射装置，所述载体输送装置位于外壳(17)前端，所述喷射装置位于外壳(17)中段，并固定在外壳(17)上，所述载体卷收装置位于外壳(17)后端，并与外壳(17)固定连接，所述外壳(17)上设置有排液口(13)。
2.根据权利要求1所述的线性喷射电沉积装置，其特征在于，所述喷射装置包括喷头(5)、电源(15)、齿轮机构(6)、第二电机(14)、第一控制器(4)和供液器(7)，所述喷头(5)设置于载体(16)两侧并固定在外壳(17)上，所述供液器(7)与喷头(5)连接，所述齿轮机构(6)设置于喷头(5)上，并与第二电机(14)相连，所述第一控制器(4)连接在第二电机(14)上，所述电源正极与喷头(5)连接。
3.根据权利要求2所述的线性喷射电沉积装置，其特征在于，所述喷头(5)使用温度敏感材料制成，材料形变b和壁温与常温温差为a关系为：
其中，k为材料热膨胀系数。
4.根据权利要求2所述的线性喷射电沉积装置，其特征在于，所述喷头(5)在载体(16)上喷镀的镀层厚度J＝I/L，其中I为电源(15)设置的电流值，L为喷头(5)和载体(16)之间的距离。
5.根据权利要求2所述的线性喷射电沉积装置，其特征在于，所述喷头(5)包括通道(5-1)，所述供液器(7)包括液腔(7-3)、输液管(7-2)和设置在输液管(7-2)上的阀门(7-1)，所述输液管(7-2)一端连接液腔(7-3)，另一端连接喷头(5)上的通道(5-1)。
6.根据权利要求5所述的线性喷射电沉积装置，其特征在于，所述通道(5-1)和输液管(7-2)的数量为2～4。
7.根据权利要求2所述的线性喷射电沉积装置，其特征在于，所述电源负极连接有接触块(2)，所述接触块(2)与载体(16)接触。
8.根据权利要求1所述的线性喷射电沉积装置，其特征在于，所述载体输送装置包括输送轴(12)、第一电机(11)、弹簧(10)、压紧块(9)、第二控制器(8)，所述弹簧(10)一端连接在外壳(17)上，另一端连接在压紧块(9)上，所述输送轴(12)置于压紧块(9)内部，紧贴在载体(16)两侧，所述第一电机(11)一端连接输送轴(12)，另一端与第二控制器(8)相连。
9.根据权利要求1所述的线性喷射电沉积装置，其特征在于，所述载体卷收装置包括卷筒(1)，所述卷筒(1)利用销钉(1-1)固定在外壳(17)上，所述卷筒(1)上设置有弹簧夹紧片(1-2)。
10.根据权利要求1所述的线性喷射电沉积装置，其特征在于，还包括载体定位装置，所述载体定位装置包括连接在外壳(17)上的定位块(3)，所述定位块(3)设置在载体(16)两侧。
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| CN202020248721.5U CN212404322U (zh) | 2020-03-03 | 2020-03-03 | 一种线性喷射电沉积装置 |
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Cited By (2)
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| CN111286769A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-16 | 江苏师范大学 | 一种线性喷射电沉积装置 |
| CN113026041A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-25 | 江苏师范大学 | 基于喷射电化学装置还原偏硼酸钠制备硼氢化钠的储氢装置 |
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2020
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