一种专用于全息镍版的旋转式电铸装置的制作方法

本发明涉及一种专用于全息镍版的旋转式电铸装置，属电铸设备装备技术领域。

背景技术：

全息防伪镍版的电铸工艺中，厚度均匀性是衡量电铸镍版质量的一项重要指标，直接影响到后续模压膜带产品的亮度和模压膜带的有效长度。公知的，旋转式电铸装置相比普通的悬挂式电铸装置在电铸均匀性上有明显优势，原因是电铸镍版贴附于不断转动的阴极转筒上，与阳极钛篮的距离相同，电场线分布均匀，因此电铸后的镍版厚度很均匀，但实际工作发现，存在于悬挂式电铸装置的全息镍版边缘效应问题，依然存在旋转式电铸装置中同样出现，槽底下部的镍版电铸厚度仍然比上部厚，另一方面，现有悬挂式或旋转式电铸装置中，电铸槽液的循环过滤装置均位于电铸槽桶外部，两者间通过塑料软管连接，经常会出现槽液泄漏等问题，由于槽液是一种贵重且具污染性液体，槽液泄漏将带来一定经济损失，也不利于环境保护。也有如中国发明专利《大型复杂结构件电铸机床及方法》（201510920856.5）公开的，采用上下槽结构，前处理槽和电铸槽放置在储液槽上方，上槽用于前处理和电铸加工，下槽用于储存电铸液，节省了空间，使布局更加紧凑，便于储液槽、循环系统和电铸槽之间的连接，并且电铸液不易被污染，阴极芯模平动或旋转，或平动加旋转；然而该发明同样不能解决全息镍版的边缘效应问题。

基于以上问题，一种对原有旋转式电铸装置进行改进，以改善循环过滤系统漏液，特别是电铸槽液分布不均匀引起的不均镀问题，急需解决。

技术实现要素：

本发明目的是针对背景技术所述问题，设计一种专用于全息镍版的旋转式电铸装置，包括包括圆形桶状槽体系统和方形桶状循环系统、加热系统、驱动与控制系统、转筒，全息镍版环绕粘贴在转筒上，转筒底部有叶轮，槽体系统和循环系统之间相互连通，循环系统中有槽液过滤装置，过滤装置包括至少五根过滤芯柱，所述过滤芯柱上安装有过滤芯，位于过滤芯柱底部有支撑端盖，所述端盖是内部中空结构，中空状端盖可用于储留残余滤渣。本装置可避免槽液外漏，电铸时叶轮随着转筒一起转动并搅动槽液，可使槽液离子对流更充分，全息镍版厚度分布的更加均匀，有效解决了全息镍版边缘效应问题，大大提升了电铸产品质量。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种专用于全息镍版的旋转式电铸装置，包括：槽体系统、加热系统、循环系统、驱动与控制系统、转筒；所述槽体系统包括圆形柱状槽桶，循环系统包括方形柱状槽桶，所述加热系统包括用于加热电铸槽液的电加热管，所述驱动与控制系统包括：传感单元、温控单元、循环泵驱动单元、转筒驱动单元、保护单元、电铸工艺参数设置及过程控制单元；所述转筒位于槽桶内，转筒外围环绕贴有电铸全息镍版，电铸时转筒在槽桶内恒速或变速旋转；所述方形柱状槽桶上部有循环泵，所述循环泵进液口通过塑料管连接槽体系统，循环泵出液口连接过滤装置；其特征在于：

所述转筒下部或底部圆周上，均匀分布有至少三片叶轮；所述叶轮用于搅拌电铸槽液；

所述圆形柱状槽桶与方形柱状槽桶之间相互连通，且圆形柱状槽桶与方形柱状槽桶之间有一块易于拆卸的挡板，所述挡板是悬空布置。

如上所述一种专用于全息镍版的旋转式电铸装置，其特征在于：所述转筒上叶轮的片数及安装位置的高低，可依据转筒上全息镍版贴版位置和版面大小而相应调整。

如上所述一种专用于全息镍版的旋转式电铸装置，其特征在于：所述过滤装置包括至少五根过滤芯柱，所述过滤芯柱上安装有过滤芯，位于过滤芯柱底部有支撑端盖，所述端盖是内部中空结构。其有益效果是：中空状端盖可用于储留残余滤渣。

本发明有益效果是：

⑴能最大限度的提高溶液的高效对流传质：旋转式电铸装置容积相比普通的悬挂式电铸装置更大，高浓度的氨基磺酸镍电铸溶液离子扩散速度慢，转筒只能带动边缘的溶液传质对流，加装叶轮装置，对槽液有搅拌的作用，能够加速溶液离子从底部向上涌动，提高电铸镍版厚度的均匀性。

⑵能最大限度的降低槽液外漏的风险：常见循环过滤系统外置于槽桶，采用循环泵抽取溶液，经过滤处理，再用管道流回到槽桶，经常会造成接口处溶液渗漏，溶液溅落到循环泵，还会对泵有腐蚀伤害。采用本装置，循环泵位于循环系统上部，循环系统与槽桶底部相通，减少管道的外接，可降低槽液外漏的风险。

附图说明

图1是本发明实施例一种专用于全息镍版的旋转式电铸装置俯视图；

图2是图1内部结构展开示意图。

图3是一种转筒结构轴测图；

图4是另一种转筒结构轴测图。

附图中的标记说明：

1—圆形柱状槽桶，2—钢圈，3—盖板，4—循环泵，5—挡板，6—转筒，7—叶轮，8—加热管，9—阳极钛篮，10—进液管，11—过滤芯柱，12—过滤芯，13—端盖。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内，本技术方案中未详细述及的，均为公知技术。

参见图1和图2，本发明一种专用于全息镍版的旋转式电铸装置，包括槽体系统、加热系统、循环系统、驱动与控制系统、转筒6，槽体系统上部有钢圈2，钢圈2上均匀悬挂着六个阳极钛篮9，阳极钛篮内装有电铸用含硫镍球，阳极钛篮采用双层阳极袋包装好。所述槽体系统包括圆形柱状槽桶1，循环系统包括方形柱状槽桶，方形柱状槽桶上有盖板3，盖板3上安装有循环泵4，装贴电铸镍版的工作面是阴极转筒6，转筒6底部有均匀分布的六片叶轮7，槽体系统中有三根加热管8，循环系统还包括循环泵4的进液管10、过滤芯柱11及安装在过滤芯柱11上的过滤芯12，过滤芯柱11底部是固定过滤芯的端盖13。

所述圆柱状槽桶1内装氨基磺酸镍电铸槽液，通过热塑焊接工艺使圆形柱状槽桶1与方形柱状槽桶组装在一起，在圆形柱状槽桶1与方形柱状槽桶之间有一块易于拆卸的挡板5，由于挡板5是悬空布置，所以挡板5底部与槽体底部间有间隙，能够保证循环系统过滤后的电铸槽液自由回流入槽体系统，亦即档板5下方悬空区即构成圆形柱状槽桶1与方形柱状槽桶两个容器之间的相互连通区域；加热系统包括电加热管8，用于对槽液直接进行加热；驱动与控制系统包括传感单元、温控单元、循环泵驱动单元、转筒驱动单元、保护单元、电铸工艺参数设置及过程控制单元；转筒6的旋转驱动采用马达加减速机结构；转筒6外围是电铸全息镍版的工作面，即全息镍版环绕贴在转筒6上，转筒中部有中空旋转轴，转筒6旋转装置通过旋转轴带动转筒6定速或变速旋转，进行电铸作业；所述叶轮7有六片，叶轮7为PP材质，叶轮7均匀分布在转筒6底部圆周上并，用于搅拌电铸液，保证电铸旋转时槽底的电铸槽液能够被旋转搅拌到上层。优选的，依据转筒上全息镍版贴版位置和版面大小，可相应的调整叶轮7在转筒6中下部的位置高低，同时，叶轮7的片数也可调，但最低不少于三片。

优选的，所述叶轮的结构、布置及驱动方式或者是：有一根穿过转筒中空旋转轴的直轴，直轴下端的径向延伸出至少三片叶轮，所述叶轮位于转筒与圆形柱状槽桶之间，直轴上端有法兰与驱动叶轮旋转的变频调速电机直联。

本发明实施例中，所有与铸液接触的各构件（包括连接件和坚固件）为耐腐蚀塑料或不锈钢，其中圆形柱状槽桶1、方形柱状槽桶及档板5的材质均为PVC或PP，槽桶四周壁厚10～15mm，底厚15～20mm。

加热管8有三根（共6KW），各加热管8均匀分布于圆形柱状槽桶1的内壁，温控表含自动温控和超温报警。

循环系统中循环泵4通过盖板3固定在方形柱状槽桶上部，循环泵4的进液口通过塑料管连接槽体系统，循环泵出液口连接过滤装置，所述过滤装置上部有一个接口，内部中空，中部有五个接口，通过热塑焊接工艺连接有五根过滤芯柱11，过滤芯柱11上有电铸槽液流出的孔洞，各孔洞上安装过滤芯12，过滤芯柱11底部用塑料端盖13固定，通过提起循环泵4和盖板3，可进行过滤芯12的更换，而塑料端盖13内部中空结构可以储留残余滤渣。

驱动与控制系统中，采用PLC加触摸屏设置，所有显示仪表集中显示于一块面板上。

转筒6的旋转装置采用马达配减速机，旋转装置与转筒6连接处可以采用金属螺栓固定。

转筒6为不锈钢材质，外壁为导电工作面，内壁涂有绝缘漆，壁厚3～5mm左右，转筒6的尺寸根据实际所需全息镍版大小订制，常见尺寸为直径400mm，高度1200mm。

在所述圆柱状槽桶1内部还安装有电铸槽液液面过低或过高报警保护装置。

本发明一种专用于全息镍版的旋转式电铸装置的工作过程控制简述如下：

⑴打开电源，通过控制系统开启加热管8，调节槽液到适宜的温度45℃；

⑵打开循环泵4开启循环过滤，槽液经进液管10进入循环泵，经过过滤芯12的过滤，滤液渗出回流入槽桶，而滤渣截留在塑料端盖13内；

⑵将全息镍版粘贴环绕于转筒6上，再用塑料螺栓固定安装叶轮7；

⑶将转筒上粘贴好的全息镍版进行电铸前处理，包括除油、水洗、润湿和钝化等流程；

⑷开启提升电机，将转筒6与旋转装置连接，放置于槽体系统中，开启旋转装置；

⑸通过控制系统对生产参数进行有效设置，开始电铸工作；

⑹待全息镍版厚度达到生产工艺要求，切断各电源，取出全息镍版，经清洗、晾干后，即可获得厚度均匀的电铸后全息镍版。

本发明一种专用于全息镍版的旋转式电铸装置能最大限度的提高溶液的高效对流传质：旋转式电铸装置容积相比普通的悬挂式电铸装置更大，高浓度的氨基磺酸镍电铸溶液离子扩散速度慢，转筒只能带动边缘的溶液传质对流，加装叶轮装置，对槽液有搅拌的作用，能够加速溶液离子从底部向上涌动，提高电铸镍版厚度的均匀性。并可最大限度的降低槽液外漏的风险：常见循环过滤系统外置于槽桶，采用循环泵抽取溶液，经过滤处理，再用管道流回到槽桶，经常会造成接口处溶液渗漏，溶液溅落到循环泵，还会对泵有腐蚀伤害。采用本装置，循环泵位于循环系统上部，循环系统与槽桶底部相通，减少管道的外接，可降低槽液外漏的风险。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。