ES2207796T3 - Un aparato de galvanizacion. - Google Patents

Abstract

SE EXPONE UN APARATO PARA EL ELECTROGALVANIZADO DE AL MENOS UN SUBSTRATO, QUE INCLUYE UNA CUBETA, DOS ANODOS, AL MENOS UN BAÑO Y DOS CHAPAS DE POLI - TETRAFLUORETILENO, O UNA SERIE DE PLACAS SUSTANCIALMENTE RIGIDAS DE POLIPROPILENO, CARACTERIZADO PORQUE LA CUBETA SOPORTA EL SUBSTRATO Y ESTA EN RELACION ELECTRICAMENTE CONDUCTORA CON EL MISMO, Y EL BAÑO CONTIENE LOS ANODOS, LA CUBETA Y UN ELECTROLITO EN EL CUAL, EN FUNCIONAMIENTO, EXISTE UN CAMPO ELECTRICO EN EL ELECTROLITO, ENTRE LA CUBETA Y LOS ANODOS, Y EN EL QUE LAS CHAPAS DE POLI - TETRAFLUORETILENO Y LAS PLACAS DE POLIPROPILENO PUEDEN MOVERSE PARA VARIAR LA CANTIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA QUE PASA ENTRE LA CUBETA Y LOS ANODOS.

Description

Un aparato de galvanización.

Este presente invento se refiere a un aparato de galvanización y está relacionado, en particular, con un aparato con mejoras en la distribución uniforme de metal en substratos que van a ser galvanizados, por ejemplo placas de circuito impreso.

La patente de EEUU número 4.879.007 describe un escudo flotante para usar en un baño electrolítico. El escudo incluye una bandeja alargada en la que se cargan substratos para galvanizar. Los substratos son mantenidos en la bandeja en un plano vertical y con los bordes inferiores de los substratos por debajo del plano de los bordes superiores de la bandeja. Sumergidos en la bañera hay un par de ánodos, extendiéndose cada uno en paralelo al eje longitudinal del escudo flotante. Los substratos cargados en la bandeja están conectados a una barra de bus de cátodos por una o más abrazaderas. En el funcionamiento, una corriente eléctrica pasa entre los ánodos y la barra de bus de cátodos contenida a través de electrolito contenido en la bañera, y por lo tanto se galvanizan los substratos.

El documento de patente alemana número DE 37 26 571 C describe una estructura de colocación y filtración para placas de circuito impreso en instalaciones de galvanización de inmersión caliente, que tiene un panel en forma de tejado con la nervadura apuntando hacia abajo y es guiado en la dirección vertical por patillas sujetadas lateralmente en hendiduras verticales de unos medios de sujeción. En la posición básica, el panel está en la superficie del baño. Los substratos que van a ser galvanizados son colocados en el panel. Se evitan altas densidades de corriente en el borde de la placa y se facilita la colocación precisa en la bañera de galvanización.

Cuando una fábrica de galvanizado pide un aparato de galvanización para un fabricante, es necesario especificar el "tamaño de placa" de los substratos que van a ser galvanizados por el aparato. En relación con esto, "tamaño de placa" significa la longitud vertical del substrato cuando es mantenido en un plano vertical. También es una práctica usual en el campo pertinente disponer la profundidad del escudo flotante en la bañera de manera que el borde superior de los substratos esté a una distancia fija desde el borde superior de la bañera. El fabricante dispondrá entonces las dimensiones de la bañera, los ánodos y la profundidad de la bandeja en la bañera, tal que habrá un resultado de galvanización uniforme y satisfactorio. En la práctica se encuentra que si se galvanizan en la bañera substratos de un tamaño de placa más corto que el tamaño de placa pretendido, los bordes inferiores de los substratos serán "galvanizados en exceso". Esto se conoce como "efecto de borde" y significa que el metal depositado en los bordes inferiores de los substratos o alrededor de ellos es más espeso que el depositado en el resto del substrato.

Aunque es posible reducir este "efecto de borde" cambiando los ánodos usados en cada tarea de galvanización, como puede haber más de cuarenta ánodos en un depósito individual y son muy pesados, es muy difícil y no es práctico reemplazar los ánodos.

Por tanto, es un objeto del presente invento proporcionar un aparato de galvanización mejorado en el que la limitación anterior sea mitigada, o al menos proporcionar una alternativa útil al comercio.

De acuerdo con el presente invento, se proporciona un aparato para galvanizar al menos un substrato, que incluye medios de apoyo, medios de ánodo, al menos un contenedor y medios de bloqueo, en el que dichos medios de apoyo están adaptados para sostener dicho substrato y estar en una relación eléctricamente conductora con él, en el que dicho contenedor está adaptado para contener a dichos medios de ánodo, dichos medios de apoyo y un electrolito, y en el que, en el funcionamiento, existe un campo eléctrico en dicho electrolito entre dichos medios de apoyo y dichos medios de ánodos, caracterizado porque dichos medios de bloqueo son movibles por dichos medios de apoyo y con relación a estos.

En consecuencia, dichos medios de bloqueo pueden estar hechos substancialmente de un material eléctricamente aislante.

Dicho material aislante puede ser, ventajosamente, poli(tetrafluoretileno).

Dichos medios de bloqueo pueden incluir convenientemente una pluralidad de miembros de chapa.

Dichos miembros de chapa pueden ser adecuadamente movibles unos lejos de otros.

Ventajosamente, dichos miembros de bloqueo pueden ser elásticos.

Convenientemente, dichos medios de bloqueo pueden incluir una pluralidad de miembros de bloqueo substancialmente rígidos.

Adecuadamente, dicho aparato puede incluir al menos dos placas, a cada una de las cuales está acoplado un miembro de bloqueo de forma abisagrada.

Dichos miembros de bloqueo pueden ser, ventajosamente, movibles de manera giratoria con relación a la placa a la que están acoplados de forma abisagrada.

Dichos miembros de bloqueo pueden estar convenientemente hechos substancialmente de polipropileno.

El presente invento se describirá ahora, por medio de un ejemplo y haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

La figura 1 es un diagrama esquemático que muestra una primera realización de un aparato de galvanización acorde con el presente invento, en el que la bandeja está cargada con un substrato con una longitud vertical de 45,72 cm (18 pulgadas);

La figura 2 es una vista lateral de un diafragma de polipropileno usado en el presente invento;

La figura 3 es un diagrama esquemático del aparato de galvanización mostrado en la figura 1, en el que la bandeja está cargada con un substrato con una longitud vertical de 53,34 cm (21 pulgadas);

La figura 4 es un diagrama esquemático del aparato de galvanización mostrado en la figura 1, en el que la bandeja está cargada con un substrato con una longitud vertical de 60,96 cm (24 pulgadas);

La figura 5 es un diagrama esquemático que muestra una segunda realización de un aparato de galvanización acorde con el presente invento, en el que la bandeja está cargada con un substrato con una longitud vertical de 45,72 cm (18 pulgadas);

La figura 6 es un diagrama esquemático del aparato de galvanización mostrado en la figura 5, en el que la bandeja está cargada con un substrato con una longitud vertical de 53,34 cm (21 pulgadas);

La figura 7 es un diagrama esquemático del aparato de galvanización mostrado en la figura 5, en el que la bandeja está cargada con un substrato con una longitud vertical de 60,96 cm (24 pulgadas);

Las figuras 8A y 8B son respectivamente una vista lateral y una vista de extremo de una placa lateral usada en el aparato de galvanización de la figura 5;

Las figuras 9A y 9B son, respectivamente, una vista lateral y una vista de extremo de una placa de bloqueo usada en el aparato de galvanización mostrado en la figura 5; y

La figura 10 es una vista en perspectiva que muestra el acoplamiento entre la placa lateral y las placas de bloqueo en el aparato de galvanización mostrado en la figura 5.

Como se muestra en la figura 1, una primera realización de un aparato de galvanización acorde con el presente invento está designado generalmente como 10. El aparato de galvanización 10 incluye una bañera 12 para contener un electrolito que, por motivos de claridad, no se muestra en ninguno de estos dibujos. Pendiendo de un borde superior 14 de la bañera 12 hay dos filas de ánodos 16, de los cuales aquí sólo se muestran dos. Dentro de la bañera 12 hay una bandeja 18, que puede ser bajada dentro de la bañera 12 o subida desde ella. La bandeja 18 incluye varias placas de recepción 20, sólo una de las cuales se muestra aquí. Cada placa de recepción 20 incluye una muesca con forma de V, en la que puede ser recibido un borde inferior 22 de un substrato 24 que se va a galvanizar, por ejemplo una placa de circuito impreso, de manera que el substrato 24 sea mantenido en un plano substancialmente vertical. En la figura 1, la longitud vertical del substrato 24 es 45,72 cm (18 pulgadas). En cualquier lado de la bandeja 18 hay un diafragma 26 de polipropileno eléctricamente aislante, del que se muestran detalles en la figura 2 y que será explicado más adelante. Sujeto a cada uno de los diafragmas de polipropileno 26 hay una chapa de poli(tetrafluoretileno) elástica y eléctricamente aislante que se extiende a través de la longitud de la bañera 12. Las chapas de poli(tetrafluoroetileno) 28 adoptan en la bañera una configuración generalmente horizontal. Las chapas de poli(tetrafluoroetileno) 28 tienen un espesor de aproximadamente 0,5 mm.

La bandeja 18 incluye dos paneles laterales 30 que, cuando los substratos 24 con una longitud vertical de 45,72 cm (18 pulgadas) son cargados dentro de las placas de recepción 20, hacen contacto y se soportan sobre la superficie superior de las chapas 28 de poli(tetrafluoretileno).

Pasando a la figura 2, se muestra un diafragma de polipropileno 26 que incluye una estructura exterior impermeable 32 de polipropileno eléctricamente aislante, con una tela perforada 34 hecha de material de malla de polipropileno eléctricamente aislante estirada a través de la zona abierta interior. En esta figura, por motivos de claridad, sólo algunas zonas (las cinco zonas circulares) de la tela 34 se muestran perforadas. Sin embargo, debería entenderse que toda la tela 34 está perforada. Es evidente que, con tal disposición, aunque puede existir un campo eléctrico a través de la tela perforada 34, no puede existir campo eléctrico a través de la estructura de polipropileno 32. El diafragma de polipropileno 26 divide efectivamente la bañera 12 en un "compartimiento de cátodo" central y dos "compartimientos de ánodo" exteriores. Los agujeros en la tela perforada 34 están dimensionados de manera que se evite que partículas tales como residuos de ánodo pasen dentro del "compartimiento de cátodo" central, mientras que se permita el movimiento libre del electrolito a través de ella.

Como se puede ver en la figura 1, aunque pueda existir un campo eléctrico (como se indica por las líneas de trazos) a través del diafragma 26 de polipropileno, no puede pasar corriente eléctrica desde debajo de la pieza 36 del fondo de la bandeja 18 ya que está bloqueada por las chapas de poli(tetrafluoretileno) 28 y/o la estructura 32 de polipropileno. Como la cantidad de corriente eléctrica que alcanza el extremo inferior del substrato 24 es reducida, se depositará menos material en esta zona, reduciendo así el "efecto de borde".

Cambiando a la figura 3, se muestra el mismo aparato de galvanización 10 acorde con el presente invento. El substrato 24 recibido por la placa de recepción 20 de la bandeja 18 tiene ahora una longitud vertical de 53,34 cm (21 pulgadas). Puede verse que aunque algo de corriente pasa entre los ánodos 16 y la pieza inferior del substrato 24, parte de la corriente es bloqueada por la estructura impermeable de polipropileno 32 eléctricamente aislante del diafragma 26 de polipropileno. También se puede ver que cuando la bandeja 18 es bajada dentro de la bañera 12, las placas laterales 30 empujan las chapas 28 de poli(tetrafluoretileno) separándolas unas de otras. Debido a su elasticidad, cuando la bandeja 18 es elevada desde la bañera 12, por ejemplo después del galvanizado, las chapas de poli(tetrafluoretileno) 28 volverán a su posición mostrada en la figura 1. Como se muestra en la figura 3, los paneles laterales 30 están en contacto con las chapas de poli(tetrafluoretileno) 28, de manera que no haya huecos entre los paneles laterales 30 y las chapas de poli(tetrafluoretileno) 28 a través de las cuales puede pasar corriente eléctrica. Sin embargo, comparado con la situación de la figura 1, pasa más electricidad entre los ánodos 16 y la parte inferior del substrato 24.

Según la figura 4, se muestra de nuevo el mismo aparato de galvanización 10 acorde con el presente invento. El substrato 24 recibido en la placa de recepción 20 de la bandeja 18 tiene ahora una longitud vertical de 60,96 cm (24 pulgadas). Puede verse que la bandeja 18 está más cerca del fondo de la bañera 12. Cuando la bandeja 18 es bajada más hacia el fondo de la bañera 12, dos filas de dedos (38 mostrado en la figura 3, sólo dos de los cuales se muestran en esta memoria por motivos de claridad) de la bandeja 18 separan las chapas de poli(tetrafluoretileno) 28 una de otra, de manera que existen huecos entre los paneles laterales 30 y las chapas de poli(tetrafluoretileno) 28. Como se muestra claramente en la figura 4, puede pasar más corriente eléctrica entre los ánodos 16 y la parte 36 del fondo de la bandeja 18.

En la figura 5 se muestra una segunda realización de un aparato de galvanización, designado genéricamente como 100. La estructura del aparato de galvanización 100 es esencialmente la misma que la del aparato de galvanización 10 mostrado en las figuras 1 a 4, excepto porque las chapas elásticas 28 de poli(tetrafluoretileno) están sustituidas por varias placas rígidas de bloqueo, eléctricamente aislantes, 102 que están hechas de polipropileno, cuya estructura se describirá después.

Como se muestra en las figuras 5 a 7, las placas de bloqueo 102 funcionan esencialmente de la misma manera que las chapas elásticas 28 de poli(tetrafluoretileno), y pueden ser separadas unas de otras cuando una bandeja 104 es sumergida hacia abajo. La densidad de las placas de bloqueo 102 es tal que flotarán y asumirán la posición que se muestra en la figura 5 en el electrolito a menos que se actúe sobre ellas por la bandeja 104.

Las figuras 8A y 8B muestran una placa lateral 106 con la que las placas de bloqueo 102 pueden ser acopladas. La placa lateral 106 incluye una placa trasera 108 fijada con cuatro vástagos 110. La placa lateral 106 incluye cuatro agujeros 112 para mejorar su fijación al aparato 100. Las figuras 9A y 9B muestran la placa de bloqueo 102 incluyendo también un vástago 114. Como se muestra en la figura 10, el vástago 114 de cada una de las placas de bloqueo 102 puede ser acoplada con uno de los vástagos 110 de manera que permitan que las placas de bloqueo 102 giren con relación a la placa lateral 106 cuando se actúa sobre ella por la bandeja 104.

De la descripción anterior, puede verse claramente que el funcionamiento de un aparato de galvanizado acorde con el presente invento es versátil y flexible, y puede proporcionar un funcionamiento satisfactorio de galvanización de substratos sobre un amplio intervalo de tamaños de placas.

Claims (10)

1. Un aparato (10, 100) para galvanizar al menos un substrato (24), que incluye medios de apoyo (18, 104), medios de ánodo (16), al menos un contenedor (24) y medios de bloqueo (28, 102), en el que dichos medios de apoyo están adaptados para soportar dicho substrato y estar en una relación conductora eléctricamente con él, en el que dicho contenedor está adaptado para contener dichos medios de ánodo, dichos medios de apoyo y un electrolito, y en el que, durante el funcionamiento, existe un campo eléctrico en dicho electrolito entre dichos medios de apoyo y dichos medios de ánodo, caracterizado porque dichos medios de bloqueo son movibles por dichos medios de apoyo y con relación a ellos.

2. Un aparato acorde con la reivindicación 1, en el que dichos medios de bloqueo están hechos substancialmente de un material eléctricamente aislante.

3. Un aparato acorde con la reivindicación 2, en el que dicho material aislante es poli(tetrafluoretileno).

4. Un aparato acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos medios de bloqueo incluyen una pluralidad de miembros de chapa.

5. Un aparato acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos miembros de chapa son movibles en el sentido de separarse unos de otros.

6. Un aparato acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos medios de bloqueo son elásticos.

7. Un aparato acorde con las reivindicaciones 1 a 2, en el que dichos medios de bloqueo incluyen una pluralidad de miembros de bloqueo substancialmente rígidos.

8. Una aparato acorde con la reivindicación 7, en el que dicho aparato incluye al menos dos placas (106), a cada una de las cuales hay acoplado de forma abisagrada al menos un miembro de bloqueo.

9. Un aparato acorde con la reivindicación 8, en el que cada uno de dichos miembros de bloqueo es movible giratoriamente con relación a la placa a la que está acoplado de forma abisagrada.

10. Un aparato acorde con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que dichos miembros de bloqueo están hechos substancialmente de polipropileno.