[實用新型]一種微細電鑄層填充程度在線監測裝置

有效

• 申請號: 201120468419.1
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN202369669U
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 明平美;李松昭;王全才;王書卿;李廣;商靜瑜;呂文星;田二芳
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: C25D1/08
• 分類號: C25D1/08;C25D21/12
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本實用新型涉及一種微細電鑄層填充程度監測裝置，尤其涉及一種微細電鑄層填充程度在線監測裝置。

背景技術

在精密儀器、生物醫療、航空航天等領域，由于活動空間狹小的原因對操作精度、功能集成度要求很高，因此微小結構與零件具有廣泛的應用前景，與其對應的微細制造技術一直是科學界研究的熱點之一。其中，微細電鑄以復制精度高、工藝柔性好且制作成本低等眾多優點成為微細制造技術中的重要組成部分。

微細電鑄過程中，電鑄層厚度是電鑄制造的重要控制參數。然而，受多種復雜因素的影響，微細電鑄層的厚度難以精確控制，經常出現過電鑄（即電鑄層厚度超過要求厚度）或欠電鑄（電鑄層厚度小于要求厚度）的現象。出現過電鑄時，工作人員不得不采用銑削、拋光等后續工藝進行減薄；出現欠電鑄時，則會導致電鑄件失效，既耗費大量人力物力，又嚴重地影響了工作效率。微細電鑄過程中，電鑄層的實時厚度通常只能依據沉積速度與沉積時間進行理論上測算，而微細電鑄過程中實際沉積速度由于受到微結構形狀、流場分布、電流密度分布、溫度等多種因素的復合影響，與理論值相比，往往存在很大的偏差。鑒于此，實際工藝中，通常只得周期性地終止電鑄進程，取出電鑄件，進行離線測量或觀測，費時費力，且易引發電鑄層氧化、分層等缺陷。

對特定芯模而言，電鑄層厚度取決于芯模微溝槽的填充程度。若能在微細電鑄過程中在線監測填充程度，則可估計電鑄層的實際厚度，從而對電鑄進程實時調控。但是，微細電鑄層填充程度的在線監測很難實現，其原因在于：(1)?電鑄大多在透光性很差的深色電解液中進行，難以直接觀察；(2)電鑄金屬的沉積空間通常十分狹?。ê撩壮叨纫韵拢医陔娊庖褐?，常規的檢測方法往往難以奏效。美國專利US?6350361?B1?Real?time?control?device?for?elctroformation,?plating?and?deplating?processes提出了一種在電鑄過程中采用視頻系統實時觀測鍍層厚度的方法。但是，這種方法成本高，對視頻設備要求極其苛刻，難以推廣應用。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種微細電鑄層填充程度在線監測裝置，能夠在微細電鑄過程中在線監測電鑄層填充程度，對電鑄進程實時調控。

本實用新型采用下述技術方案：

一種微細電鑄層填充程度在線監測裝置，包括放置于電鑄槽內陽極與陰極芯模之間的檢測滾筒，檢測滾筒連接監測電源的正極，電鑄槽的陰極基板與電流表串聯后連接監測電源的負極。

所述的電流表與監測電源負極之間還串聯有可調電阻和熔斷器。

所述的監測電源為直流電源。

所述的檢測滾筒包括由惰性金屬制成的導電滾筒，導電滾筒表面設置有多個貫穿孔，導電滾筒的兩個圓形側面設置有滾筒輻板，滾筒輻板上設置有滾軸。

所述的惰性金屬為鉑、鈦或金。

所述的貫穿孔形狀為圓形、正六邊形或方形，孔半徑或邊長為50～100μm，孔間筋寬為50～100μm。

所述的導電滾筒外徑為10～15mm，長為20～100mm。

本實用新型通過將檢測滾筒放置于電鑄槽內陽極與陰極芯模之間，同時將檢測滾筒連接到監測電源的正極，電鑄槽的陰極基板與電流表串聯后連接監測電源的負極，通過檢測滾筒所處位置的電流大小，在線判斷陰極芯模相應位置處微細電鑄層的填充程度，不需中止電鑄過程就可以實時檢測微細電鑄的填充程度，提高了電鑄效率與電鑄質量，操作簡便，經濟實用，可以廣泛應用于基于平面陰極芯模的微細電鑄場合。

附圖說明

圖1為本實用新型所述在線監測裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型所述檢測滾筒的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括監測電源3、熔斷器4、電流表5、可調電阻6和檢測滾筒7。監測電源3采用直流電源，檢測滾筒7置于電鑄槽內陽極1與陰極芯模8之間，檢測滾筒7通過可調電阻6連接監測電源3的正極，電鑄槽的陰極基板10與電流表5、熔斷器4串聯后連接監測電源3的負極。