电铸系统和方法

技术领域

本公开涉及电铸(有时也称为电成型，即electroforming)贮存器以及用于电铸的系统和方法。

背景技术

电铸过程可在部件或心轴上产生、生成或以其它方式形成金属层。在电铸过程的一个示例中，用于所期望的部件的模具或基材可浸没在电解液中并且带电荷。模具或基材的电荷可通过电解溶液或电解流体吸引带相反电荷的电铸材料。电铸材料到模具或基材的吸引力最终将电铸材料沉积在模具或基材的暴露表面上，产生外部金属层。

发明内容

技术方案1. 一种用于电铸部件的系统，包括：

第一外壳，其形成包含电解流体的溶解贮存器；

第一阳极，其联接到所述第一外壳或至少部分地位于所述第一外壳内；

电源，其电联接到所述第一阳极；和

第二外壳，其适于接纳部件，位于所述第一外壳的外部，所述第二外壳包括：

框架，其中，所述框架包括至少一个开口；

网，其联接到所述框架，以限定具有内部和外围的基材结构，其中，所述网跨越所述至少一个开口；

电绝缘片材，其覆盖所述基材结构的内部的至少一部分，并且其中，所述电绝缘片材限定流体通道，所述部件位于所述流体通道中；和

一组孔口，其与所述框架一起提供，所述一组孔口与所述流体通道流体联接并从所述基材结构径向地向外延伸。

技术方案2. 根据任意技术方案所述的系统，还包括与所述框架的一部分一起提供的第二阳极。

技术方案3. 根据任意技术方案所述的系统，其中，所述框架包括多个框架区段，所述多个框架区段联接在一起以限定所述框架。

技术方案4. 根据任意技术方案所述的系统，其中，所述多个框架区段中的至少一个适形于所述部件，其中，所述多个框架区段中的至少一个包括类似于部件弯曲部或部件突起的框架弯曲部或框架突起。

技术方案5. 根据任意技术方案所述的系统，其中，所述多个框架区段中的每一个包括所述一组孔口中的至少一个。

技术方案6. 根据任意技术方案所述的系统，其中，所述多个框架区段中的至少一个包括轮廓，所述轮廓将所述多个框架区段中的至少一个的整体定位成与所述部件等距。

技术方案7. 根据任意技术方案所述的系统，其中，所述多个框架区段中的至少一个包括屏蔽件，所述屏蔽件联接到所述多个框架区段中的至少一个或与所述多个框架区段中的至少一个一起形成。

技术方案8. 根据任意技术方案所述的系统，其中，所述多个框架区段是钛框架区段。

技术方案9. 根据任意技术方案所述的系统，还包括控制器，其中，在所述多个框架区段中的每一个处的电流密度由所述控制器确定。

技术方案10. 根据任意技术方案所述的系统，其中，所述一组孔口经由多个流动路径将所述第二外壳的流体通道和所述第一外壳的溶解贮存器流体联接。

技术方案11. 根据任意技术方案所述的系统，其中，所述一组孔口包括至少一个入口孔口和至少一个出口孔口，其中，所述至少一个入口孔口联接到或包括阀或喷嘴，以控制电解流体到所述第二外壳的不同部分的流动。

技术方案12. 根据任意技术方案所述的系统，还包括控制器，所述控制器控制通过联接到所述一组孔口中的每一个的阀或喷嘴的流量。

技术方案13. 根据任意技术方案所述的系统，其中，所述第二外壳是可适形电铸贮存器，其中，所述框架的至少一部分或所述网的至少一部分适形在所述部件周围。

技术方案14. 根据任意技术方案所述的系统，还包括位于所述第二外壳的外部并联接到位于所述流体通道中的所述部件的阴极。

技术方案15. 根据任意技术方案所述的系统，其中，所述电绝缘片材包括聚乙烯或聚丙烯。

技术方案16. 一种形成可适形电铸贮存器的方法，所述方法包括：

获得部件几何形状；

基于所述部件几何形状确定多件式可适形外壳的几何形状；

基于确定所述多件式可适形外壳的几何形状使框架成形；

与所述框架一起提供一组孔口；

基于所述部件几何形状确定至少一个辅助阳极位置，其中，所述至少一个辅助阳极与所述框架的一部分一起提供；

将钛网施加到所述框架以形成基材结构；以及

利用聚乙烯/聚丙烯片材覆盖所述基材结构的外部，其中，所述一组孔口径向地延伸超过所述聚乙烯/聚丙烯片材。

技术方案17. 根据任意技术方案所述的方法，其中，框架的成形还包括将所述框架作为多个框架区段进行组装，其中，所述多个框架区段限定所述框架。

技术方案18. 根据任意技术方案所述的方法，其中，提供所述一组孔口包括与所述多个框架区段中的每一个一起形成或联接到所述多个框架区段中的每一个的至少一个孔口。

技术方案19. 根据任意技术方案所述的方法，其中，所述多个框架区段中的至少一个包括屏蔽件。

技术方案20. 根据任意技术方案所述的方法，其中，基于所述部件几何形状对所述多件式可适形外壳的几何形状的确定维持所述部件和所述框架之间的相等距离。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本描述的方面的完整且能够实现的公开内容，包括其最佳模式，在附图中：

图1是用于形成部件的现有技术电铸浴的示意图。

图2是根据本公开的各个方面的用于电铸部件的系统的示意图。

图3是第二外壳的透视图，该第二外壳限定可在图2的系统中利用的电铸贮存器。

图4是包含电铸部件的图2的第二外壳的一部分在线IV-IV处的示意性横截面。

图5是包含电铸部件的图2的第二外壳的一部分在线V-V处的另一个示意性横截面。

图6是根据本公开的各个方面的图4的示意性横截面的另一个示例。

图7是用于第二外壳的框架的另一个示例的分解图，该第二外壳可用于根据本公开的各个方面的图2的系统中。

图8是图7的第二外壳的透视图。

图9是图示根据本公开的各个方面的电铸部件的方法的流程图。

具体实施方式

在常规的电铸过程中，部件或工件被放置在电解溶液或电解质流体中。这导致阳极和部件或阴极被容纳在同一贮存器中。在常规电铸环境中控制厚度和材料组成的变化即使不是不可能的，也是具有挑战性的。

本公开的方面涉及用于电铸部件的系统和方法。用于电铸部件的系统和方法包括用于溶解贮存器和阳极连接的第一外壳。与第一外壳分离的第二外壳包含联接到阴极的部件。再循环系统使电解质流体在第一外壳和第二外壳之间来回循环。第二外壳可限定适形于部件的电铸贮存器。第二外壳的几何形状、再循环系统以及第二外壳的框架的一部分与一个或多个阳极的连接允许控制厚度和材料组成。

将理解到，本公开可在各种应用中具有普遍适用性，包括电铸部件可用于任何合适的移动和/或非移动工业、商业和/或住宅应用中。

如本文所用，描述为“可适形”的元件将指有能力被定位或形成为具有匹配或以其它方式类似或适形于另一个物件的变化的几何轮廓的元件。此外，如本文所用，“非牺牲阳极”将指当从电源供应以电流时不溶解在电解流体中的惰性或不溶性阳极，而“牺牲阳极”将指当从电源供应以电流时可溶解在电解流体中的活性或可溶性阳极。非牺牲阳极材料的非限制性示例可包括钛、金、银、铂和铑。牺牲阳极材料的非限制性示例可包括镍、钴、铜、铁、钨、锌和铅。将理解到，上面列出的金属的各种合金可用作牺牲阳极或非牺牲阳极。

如本文所用，术语“上游”是指与流体流动方向相反的方向，并且术语“下游”是指与流体流动方向相同的方向。术语“前”或“向前”表示在某物的前面，并且“后”或“向后”表示在某物的后面。例如，当在流体流动方面使用时，前/向前可表示上游，并且后/向后可表示下游。

另外，如本文所用，术语“径向”或“径向地”是指远离公共中心的方向。例如，在涡轮发动机的整体上下文中，径向是指沿着在发动机的中心纵向轴线和发动机外圆周之间延伸的射线的方向。此外，如本文所用，术语“组”或“一组”元件可为任意数量的元件，包括仅一个。

所有方向参考(例如，径向、轴向、近侧、远侧、上部、下部、向上、向下、左、右、横向、前、后、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、向前、向后等)仅用于识别目的，以帮助读者理解本公开，并且不产生限制，特别是关于位置、取向或本文所述本公开的方面的用途的限制。连接参考(例如，附接、联接、固连、紧固、连接和接合)应被广义地解释，并且可包括一系列元件之间的中间构件和元件之间的相对运动，除非另有说明。照此，连接参考不一定推断出两个元件直接连接并且彼此之间是固定关系。

另外，如本文所用，“控制器”或“控制器模块”可包括配置成或适于为可操作部件提供指令、控制、操作或任何形式的通信以实现其操作的部件。控制器或控制器模块可包括任何已知的处理器、微控制器或逻辑设备，包括但不限于：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、全权限数字发动机控制(FADEC)、比例控制器(P)、比例积分控制器(PI)、比例微分控制器(PD)、比例积分微分控制器(PID控制器)、硬件加速逻辑控制器(例如用于编码、解码、代码转换等)等、或者它们的组合。控制器模块的非限制性示例可被配置成或适于运行、操作或以其它方式执行程序代码以实现操作或功能结果，包括执行各种方法、功能、处理任务、计算、比较、值的感测或测量等，以能够实现或实现本文描述的技术操作或操作。操作或功能结果可基于一个或多个输入、存储的数据值、感测或测量的值、真或假指示等。虽然描述了“程序代码”，但是可操作或可执行指令集的非限制性示例可包括例程、程序、对象、组件、数据结构、算法等，它们具有执行特定任务或实现特定抽象数据类型的技术效果。在另一个非限制性示例中，控制器模块还可包括可由处理器访问的数据存储部件，包括存储器，无论是瞬时存储器、易失性存储器还是非瞬时存储器或非易失性存储器。存储器的另外的非限制性示例可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存或一种或多种不同类型的便携式电子存储器，诸如磁盘、DVD、CD-ROM、闪存驱动器、通用串行总线(USB)驱动器等，或这些类型存储器的任何合适的组合。在一个示例中，程序代码能够以可由处理器访问的机器可读格式存储在存储器内。另外，存储器可存储各种数据、数据类型、感测或测量的数据值、输入、生成或处理的数据等，它们在提供指令、控制或操作以实现功能性或可操作性结果中能够由处理器访问，如本文所述。

另外，如本文所用，元件“电连接”、“电联接”或“信号通信”可包括电传输或信号向或从这种连接或联接的元件发送、接收或通信。此外，这种电连接或联接可包括有线或无线连接或它们的组合。

另外，如本文所用，术语“激发”、“激励”、“致动”或“激活”以及它们的各种名词/动词形式可基本上互换，并且旨在指示调节器或阀的控制或影响。“激发”、“激励”、“致动”或“激活”调节器或阀可对应于该设备的输出中的变化，无论是双态的还是与所提供的控制或影响成比例的性质。此类术语的使用将容易由构成本文件的范围的领域内的任何技术人员理解为以非限制性方式使用。

示例性附图仅用于图示的目的，并且本文所附附图中反映的尺寸、位置、顺序和相对大小可变化。

现有技术电铸过程在图1中通过电沉积槽形式图示出。如本文所用，“电铸”或“电沉积”可包括用于在另一基底或基材上堆积、形成、生长或以其它方式产生金属层的任何过程。电沉积的非限制性示例可包括电铸、无电成形、电镀或它们的组合。虽然本公开的其余部分针对电铸，但是任何和所有电沉积过程都同样适用。

现有技术浴槽10承载具有合金金属离子的单一金属成分溶液12。与阴极16隔开的可溶性阳极14设置在浴槽10中。待电铸的部件可形成阴极16。

可包括功率源的控制器18可通过电连接20电联接到可溶性阳极14和阴极16，以经由导电性单一金属成分溶液12形成电路。任选地，沿着控制器18、可溶性阳极14和阴极16之间的电连接20可包括开关22或子控制器。

在操作期间，电流可从可溶性阳极14供应到阴极16，以电铸在阴极16处的物体。电流的供应可导致来自单一金属成分溶液12的金属离子在阴极16处的部件上形成金属层。

在常规的电镀过程中，可溶性阳极14在它溶解时产生导电性单一金属成分溶液12，该溶液被吸引到在阴极16处的物体以电镀物体。随着可溶性阳极14溶解，它也改变形状。可溶性阳极14的形状上的变化改变阴极14和可溶性阳极14之间的电势差。电势差上的变化可导致沉积层的厚度上的变化，从而导致不均匀的厚度。

另外，当可溶性阳极14溶解时，额外的微粒被释放到导电性单一金属成分溶液12。这些额外的微粒可联接到在阴极16处的物体，导致不均匀的沉积。虽然未具体图示，但是现有技术的浴槽1可包括通过将可溶性阳极14包含在多孔阳极袋中来减少来自可溶性阳极14的额外微粒的常规技术。即使阳极袋防止大尺寸微粒释放到导电性单一金属成分溶液12中，它也不能防止较小尺寸的微粒进入导电性单一金属成分溶液12。这导致不均匀的沉积。本公开的方面涉及一种可适形的非牺牲阳极系统，其中溶解和电铸或电镀过程在单独的槽中进行。这使来自溶解过程的任何额外粒子到达电铸贮存器的可能性最小化。本公开的方面还提供对电铸过程的更多控制，以提供添加到物体或部件的一个或多个部分的金属层的期望厚度。

图2图示根据本文所述的本公开的各个方面的用于电铸工件或部件32的系统30。系统30包括第一外壳34、第一阳极36、电源38和第二外壳40。溶解贮存器42可由第一外壳34限定。溶解贮存器42可包含电解溶液或电解质流体44。在非限制性示例中，电解流体44可包括氨基磺酸镍，然而，可利用任何合适的电解流体44。

第一阳极36可联接到第一外壳34或至少部分地位于第一外壳34内。举例来说，第一阳极36位于溶解贮存器42内，浸没在电解流体44中，并且通过电连接46电联接到电源38。钛篮48通过第一阳极连接50联接到第一阳极36。可设想，第一阳极36是非牺牲阳极。备选地，第一阳极36可为牺牲阳极。

呈币状物52形式的镍和钴块可放置在钛篮48内。任选地，网袋(未示出)可将币状物52包含在钛篮48内，并且提供对币状物52的容纳。

控制器54可包括电源38。备选地，控制器54可与电源38分离。控制器54可控制电流通过电连接46从电源38到第一阳极36的流动。虽然图示为具有电源38和控制器54，但是系统30可包括任何数量的控制模块或功率源。可设想，电连接46、第一阳极连接50或系统30的任何其它部件可包括或联接到任何数量的开关、护套或已知的电学部件或通信设备。

电铸贮存器60可由第二外壳40限定。部件32可位于电铸贮存器60中，使得部件32或部件32的至少一部分可包含在第二外壳40内。可设想，电铸贮存器60可为适形的电铸贮存器60，其具有与部件32类似的形状或适形于部件32。虽然部件32图示为柱体的组合，并且第二外壳40示出为柱体的互补或适形的组合，但是该部件可为任何合适的形状、轮廓、通道、突起或凹部，而第二外壳40可具有任何合适的互补或适形的形状、轮廓、通道、突起或凹部。

一组孔口62径向地向外延伸穿过第二外壳40的覆盖物64。第二外壳40的覆盖物64可为电绝缘片材，诸如但不限于聚乙烯或聚丙烯片材。一组孔口62可包括连接部分或导管63。任选地，导管63可从框架74延伸或联接到框架74，其中框架74可包含在覆盖物64内。

一组孔口62流体联接电铸贮存器60和溶解贮存器42。溶解贮存器42和第二外壳40之间的流体连接可包括多个流动路径66。任选地，多个流动路径66中的一个或多个可与连接通道68联接。可设想，多个流动路径66可包括任何数量的已知维持流体流动的导管部段、接头或元件。

一组孔口62可包括至少一个入口孔口70和至少一个出口孔口72，其中至少一个入口孔口70接收来自溶解贮存器42的电解流体44。至少一个出口孔口72允许电铸贮存器60中的电解流体44从电铸贮存器60流到溶解贮存器42。

任选地，一组孔口62中的一个或多个可联接到任何数量的溶解贮存器，以为电铸贮存器60提供不同的电解流体，包括不同密度的相同电解流体。

喷嘴或阀78可流体联接或联接到至少一个入口孔口70，以控制电解流体44到第二外壳40的不同部分的流动。虽然图示为在至少一个入口孔口70的上游，但是可设想，喷嘴或阀78可包括在至少一个入口孔口70的一个或多个部分中，与所述一个或多个部分一起形成，或者直接联接到所述一个或多个部分。还可设想，至少一个出口孔口72可附加地或备选地包括喷嘴或阀78。喷嘴或阀78可电连接到控制器54，其中控制器54可经由喷嘴或阀78控制电解流体44的流动。

可设想，通过使用在至少一个入口孔口70处的喷嘴或阀78向电铸贮存器60提供可变浓度的电解流体，可实现金属沉积物的厚度的受控变化。

第二外壳40的一个或多个部分可经由第二阳极连接82与第一阳极36连通。附加地或备选地，第二外壳40的一个或多个部分可与辅助或第二阳极86连通。第二阳极86可电联接到电源38，或者可联接到附加功率源(未示出)。虽然图示为第一阳极36和第二阳极86，但是任何数量的阳极可联接到第二外壳40。

阴极90可联接到部件32或者以其他方式与部件32连通。阴极90可电联接到电源38，或者可联接到附加功率源(未示出)。

辅助部件92可联接到多个流动路径66中的一个或多个或者一组孔口62中的一个或多个。辅助部件92可与控制器54连通。作为非限制性示例，辅助部件92可为泵、开关、流体流量传感器、温度传感器、质量密度传感器、粘度传感器、光学传感器或料位传感器中的任何一个或多个。虽然图示为联接到多个流动路径66的导管，但是认为辅助部件92可位于系统30的任何部分处或该部分中。

再循环回路94可限定在溶解贮存器42和电铸贮存器60之间。再循环回路94包括电解流体44从溶解贮存器42通过出口96中的一个或多个并经由至少一个入口孔口70进入到电铸贮存器60中的流动；这用流向箭头98图示。再循环回路94还包括流体从电铸贮存器60通过至少一个出口孔口72并经由至少一个入口100进入到溶解贮存器42中的流动，如由流向箭头98所图示。以这种方式，电解流体44可从溶解贮存器42供应到电铸贮存器60。也就是说，电解流体44可从溶解贮存器42连续地供应。这可包括电解流体44根据需要以规则或不规则的时间间隔以离散的部分供应。例如，阀78或辅助部件92可由控制器54指示来以预定的时间间隔向电铸贮存器60供应预定体积的电解流体。

图3更详细地图示第二外壳40的示例，其中覆盖物64被移除。第二外壳40包括框架74，其中一组孔口62中的至少一个与框架74的一部分一起提供、安装或形成。框架74可由多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f构成或限定。也就是说，多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f联接在一起可限定框架74。虽然多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f图示为六个框架区段，但是可设想任何数量的框架区段。多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f可为钛框架区段，尽管也可设想其它材料，诸如但不限于铂、钨、贵金属或金属的组合。还可设想，多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f中的每一个可包括一组孔口62中的至少一个。

多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f中的至少一个适形于部件32。也就是说，多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f中的至少一个包括类似于部件弯曲部110或部件突起112的框架弯曲部106或框架突起108。

部件弯曲部110是在至少一个维度上为非线性的部件32的一部分。部件弯曲部110可具有边界114，边界114由从部件32的中心点116延伸到部件弯曲部110的任一侧的射线确定。当边界114延伸超过框架74时，边界114然后限定框架弯曲部106。框架弯曲部106成轮廓为使得在部件弯曲部110和框架弯曲部106之间的距离118保持相等或大体上恒定，其中术语“大体上恒定”可被限定为具有小于5%的百分比差。也就是说，当在114的边界内测量框架74和部件32之间的距离118时，没有两个距离测量值会具有大于5%的百分比差。因此，包括轮廓或框架弯曲部106的多个框架区段104c中的至少一个可将多个框架区段104c中的至少一个的整体定位成与部件32等距。也就是说，框架74或多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f中的至少一个被成形为维持框架74或多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f与部件32的至少一部分之间的相等距离118。作为非限制性示例，框架突起108可以框架突起角度122从框架74的主框架部分120延伸。框架突起角度122可被限定为主框架部分120的表面与框架突起108的表面之间的角度。备选地，框架突起角度122可由主框架部分120的中心线和在主框架部分120与框架突起108的交点处的框架突起108的中心线来确定。

部件突起角度124可被限定为主部件部分126的表面与邻近框架突起108延伸的部件突起112的表面之间的角度。备选地，部件突起角度124可由主部件部分126的中心线和在部件框架部分126与部件突起112的交点处的工件部件突起112的中心线来确定。

可设想，框架突起角度122和对应的部件突起角度124之间的差小于或等于10度。也就是说，框架突起角度122和对应的部件突起角度124相似，其中框架突起108适形于部件突起112。

任选地，屏蔽件130可联接到多个框架区段104e中的至少一个，或者与多个框架区段104e中的至少一个一起形成。屏蔽件130可包括电绝缘的材料，以最小化或消除到部件32的一个或多个部分的金属沉积。作为非限制性示例，屏蔽件130可为塑料、聚丙烯、蜡、聚合物、硅、聚氨酯、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚碳酸酯(PCab)或它们的组合。屏蔽件可与框架74的一部分一起形成或联接到框架74。还可设想，框架74、多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f和/或屏蔽件130可增材制造。

至少一个开口132可由框架74或多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f中的至少一个限定。可设想，多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f中的每一个可限定至少一个对应的开口。

丝的网状物或丝网136可联接到框架74或多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f中的至少一个。网136可跨越至少一个开口132。网136可为钛丝网，尽管也可设想其它材料，诸如但不限于铂、钨、贵金属或金属的组合。

基材结构150由框架74和网136限定。基材结构150限定外部149、内部152和外围154。内部152可包括或限定流体通道156。基材结构150可为用于可适形电铸贮存器的多件式可适形外壳，其中基材结构150适形于部件32。也就是说，基材结构150可适形于部件32或具有与部件32相似的形状和轮廓。

图4是示意性横截面的示例，进一步图示了第二外壳40。举例来说，孔口62图示为具有变窄部分102。变窄部分102可为喷嘴或者具有比入口部分103更小的横截面。也就是说，孔口62的导管61可在径向方向上具有变化的内径。导管61可为成角度的或内部横截面改变的，使得变窄部分102可提供电解流体44对部件32的“投射角”或冲击角。

如图所示，网136可适形于部件32周围。也就是说，网136可被成形或成轮廓为维持网136与部件32或网136与部件32的至少一部分之间的相等距离。

举例来说，网136图示为两片网136a、136b，其在多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f中的第一框架区段104a和第二框架区段104b之间延伸。两片网136a、136b跨越由第一框架区段104a和第二框架区段104b限定的第一开口132A和第二开口132B。两片网136a、136b联接到第一框架区段104a的第一侧部分140和第二框架区段104b的第二侧部分142。虽然图示为在第一框架区段104a和第二框架区段104b的部分之间，但是可设想，网136可在框架74或第一框架区段104a的径向外表面146上延伸。也就是说，网136可位于框架74和覆盖物64之间。

附加地或备选地，可设想，网136可接触框架74或第二框架区段104b的径向向内表面148。还可设想，可使用任何数量的离散或联接的网片来限定网136。

覆盖物64、电绝缘片材或聚乙烯/聚丙烯片材覆盖基材结构150的外围154。部件32可被接纳或定位在流体通道156中。一组孔口62流体联接到流体通道156，并且从基材结构150径向地向外延伸。

图5是示意性横截面的另一个示例，又进一步图示了在电铸过程完成后的第二外壳40和部件32。也就是说，部件32具有电铸金属层121。电铸金属层121可具有第一厚度127，其中第一厚度127是均匀的厚度。如本文所用，术语“均匀的厚度”可表示在任何两个位置测量的厚度具有小于5%的百分比差，其中百分比差被计算为第一和第二测量值之间的差的100倍除以第一和第二测量值的平均值。

备选地，电铸金属层121可具有“堆积”的部分或者有意更大量或更厚的部分。金属累积增加的部分或较厚的部分129可具有比第一厚度127更大的第二厚度131。

部件32可包括突起112和部件弯曲部111。部件弯曲部111可由从部件32的中心点117延伸的边界115限定。框架74和网136可适形于部件32。网弯曲部107可由边界115限定。网弯曲部107被成轮廓为使得部件弯曲部111和网弯曲部107之间的距离119保持大体上恒定或相等。

框架突起108以框架突起角度123从框架74的主框架部分120延伸。框架突起角度123可限定为主框架部分120的表面矢量与框架突起108的表面或表面矢量之间的角度。

部件突起角度125可被限定为主部件部分126的表面矢量与邻近框架突起108延伸的部件突起112的表面或表面矢量之间的角度。

可设想，框架突起角度123和对应的部件突起角度125之间的差小于或等于10度。也就是说，框架突起角度123和对应的部件突起角度125相似，其中框架突起108适形于部件突起112。

在操作中，控制器54(图2)可激活电源38，以从联接到具有币状物52的钛篮48的第一阳极36汲取电流，这导致金属离子进入电解流体44。电解流体44经由至少一个出口96从第一外壳34的溶解贮存器42流动。控制器54可控制通过联接到一组孔口62中的每一个的阀或喷嘴78的流量。也就是说，控制器54可与一个或多个阀78、泵(例如，经由辅助部件92)连通，或者使用重力馈送来控制电解流体44从第一外壳34经由至少一个出口96并进入多个流动路径66的流动。多个流动路径66将第一外壳34的至少一个出口96与第二外壳40的至少一个入口孔口70流体连接，从而将第一外壳34的溶解贮存器42流体连接到第二外壳40的流体通道156或电铸贮存器60。

可设想，控制器54可控制多个阳极和多个溶解贮存器，以为流体通道156或电铸贮存器60提供电解流体44，其中进入流体通道156或电铸贮存器60的电解流体可具有不同的密度。

控制器54还可与阴极90连通，以向部件32提供电荷。至少一个入口孔口70可被构造成将电解流体44推进到流体通道156中，并且在预定方向上朝向部件32推进，以在部件32上形成金属层。可意识到，至少一个入口孔口70中的每一个还可形成为具有不同的形状或中心线角度，以进一步引导或定制电解流体44在流体通道156内或围绕电铸贮存器60中的部件32的流动。

位于多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f中的一个或多个处或之上的增加数量的一组孔口62也可用于控制电解流体44的流动。控制电解流体44的流动、密度或类型可导致对部件32上的金属沉积物的厚度的控制。

当设置有到第一阳极36或第二阳极92的连接时，框架74可进一步促进在部件32上的金属沉积。在多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f中的每一个处的电流密度可由控制器54通过改变或保持第一阳极36或第二阳极86两端的电势来维持或改变。控制器54可基于部件32的几何形状激活第一阳极36或第二阳极86，以提供预定的电流密度。多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f的几何形状可包括将多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f中的至少一个的整体定位成与部件32等距的轮廓。

框架74可包括屏蔽件130，其中部件32的邻近或对应于框架74的屏蔽件130的部分不经历金属沉积。也就是说，屏蔽件130可电绝缘框架74的至少一部分，最小化或消除到部件32的一个或多个部分的金属沉积。

控制器54可操作再循环回路94，使得电解流体44可经由至少一个出口孔口72离开第二外壳40，并且再循环回到第一外壳34的溶解贮存器42。电解流体44然后可在再次离开第一外壳34之前增加金属离子密度。该再循环回路94为流体通道156或电铸贮存器60提供恒定的电解流体44的源。

通过维持均匀的电流密度和电解流体44的适当流动，在部件32上的金属沉积物可为第一厚度127或均匀的厚度。附加地或备选地，部件32的区域或部分可被堆积成具有第二厚度131。通过改变经由第一阳极36到辅助阳极86的电流密度并控制电解流体44到第二外壳40的特定位置的类型和流量，可在控制器54处控制金属沉积物的厚度的增加。

一旦部件32已经完成电铸过程，控制器54可移除由第一阳极36、第二阳极86或阴极90提供的电荷，并且从流体通道156或电铸贮存器60移除电解流体44。以及时的方式停止电荷和移除流体的能力可有助于减少或消除边界效应。边界效应可由在所需量的金属向部件32的施加完成后电荷或流体保持与部件32接触产生。

图6是第二外壳240的示意性横截面的另一个示例。第二外壳240类似于第二外壳40，因此，相同的零件将用增加200的相同数字标识，将理解到，除非另有说明，对第二外壳40的相同零件的描述适用于第二外壳240。

第二外壳240包括框架274。框架274可为实心框架。备选地，框架274可包括一个或多个开口(未示出)。框架274可为成型的、铸造的或印刷的，并且可包括塑料、聚丙烯、蜡、聚合物、硅、聚氨酯、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚碳酸酯(PCab)或它们的组合。虽然图示为一体件，但是框架274可由多个框架区段的组件来限定。

框架274可包括在径向向内表面348的一个或多个部分上的涂层303。涂层303可为钛，尽管也可设想其它材料，诸如但不限于铂、钨、贵金属或金属的组合。涂层303可被施加成使得涂层303或框架274与部件32的距离相等。举例来说，涂层303图示为涂覆或覆盖整个框架274。可设想，涂层303可为覆盖框架274的不同或单独的部分的涂层的一个或多个部段。还可设想，第一阳极36或第二阳极86可连接到涂层303或框架274的不同部分。

举例来说，涂层303图示为具有均匀的厚度。可设想，涂层303可具有变化的厚度。还可设想，涂层303的厚度可取决于部件32的形状或轮廓。

一组孔口62与框架274一起提供并且从框架274径向地向外延伸。一组孔口62流体联接到由涂层303或框架274限定的流体通道356。

任选地，框架274可包括覆盖物264，其中覆盖物264可为电绝缘片材，诸如但不限于聚乙烯或聚丙烯片材。

图7是框架474的另一个示例的分解图，框架474可为限定用于电铸工件或部件432的可适形电铸贮存器的多件式可适形外壳的一部分。框架474类似于框架74，因此，相同的零件将用增加400的相同数字标识，其中理解到，对框架74的相同零件的描述适用于框架474，除非另有说明。

多个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j可联接在一起以限定框架474。一组孔口462与框架474一起提供，其中多个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j中的每一个都包括一组孔口462中的至少一个。

框架474可限定第二外壳440(图8)，其中第二外壳440是可限定可适形电铸贮存器的多件式可适形外壳。也就是说，框架474可为适形于部件432的多件式可适形外壳440的一部分，其中部件432的几何形状确定多个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j中的每一个的几何形状。

多个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j中的至少一个包括类似于部件弯曲部510的框架弯曲部506。附加地或备选地，多个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j中的至少一个包括类似于部件突起512的框架突起508。也就是说，至少一个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j的几何形状包括将多个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j中的至少一个的整体定位成与部件432等距的轮廓或突起。

图8图示可限定可适形电铸贮存器的第二外壳或多件式可适形外壳440。多个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j图示为联接在一起以限定框架474。覆盖物464已经放置在网上(未示出)。覆盖物464和网固定到框架474。覆盖物464和网可由框架474包含或者联接到框架474，使得框架474和网与部件432等距。备选地，覆盖物464可在没有网的情况下联接到框架内部或框架外部。

多件式可适形外壳440可包括多个弯曲部或复杂的几何形状，以限定能够适形于部件432的复杂几何形状的可适形电铸贮存器。

多个外部支架551可用于将多个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j联接在一起以限定框架474。多个外部支架551可使用销、螺钉、螺栓、点焊、夹具、卡环或其它已知紧固件中的任何一种或多种固定在一起。可选择性地附接多个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j中的一个或多个。也就是说，多个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j中的一个或多个可能够从多个框架区段504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j的剩余部分移除。

图9图示形成可由第二外壳或多件式可适形外壳40、240、440限定的可适形电铸贮存器的方法600。方法600包括获得602部件几何形状。部件几何形状可为部件32、432的几何形状。部件32、432的几何形状可从一个或多个已知的计算机辅助或高级设计程序中获得。部件32、432的几何形状也可通过部件32、432的光学扫描获得。附加地或备选地，部件32、432的几何形状可通过直接测量或本领域已知的任何其它手段获得。

第二外壳或多件式可适形外壳40、240、440的几何形状可基于部件32、432的几何形状来确定604。也就是说，部件32、432的任何部件弯曲部或工件突起110、111、112将导致在多件式可适形外壳40、240、440中对应的框架/网弯曲部或框架突起106、107、108；或者在网136中表示，或者在框架74、274、474中表示。附加地或备选地，多件式可适形外壳40、240、440的几何形状的确定可基于部件几何形状，以便维持部件32、432和框架74、274、474或一个或多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f、504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j之间的相等距离。

框架74、274、474可基于确定多件式可适形外壳40、240、440的几何形状来成形606。框架74、274、474可通过组装多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f、504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j而形成，其中多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f、504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j限定框架74、274、474。任选地，多个框架区段104e中的至少一个包括屏蔽件130。

一组孔口62、462可与框架74、274、474一起提供608。可设想，多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f、504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j中的每一个可包括一组孔口62、462中的至少一个孔口。一组孔口62、462可成角度或包括喷嘴或阀78中的一个或多个，以控制或引导电解流体44流入或流出流体通道156。

第二阳极或至少一个辅助阳极86的位置可基于部件几何形状的获得602来确定610。至少一个辅助阳极86与框架74、274、474的一部分一起提供。由控制器54对第一阳极36或辅助阳极86的激活允许控制在多个框架区段104a、104b、104c、104d、104e、104f、504a、504b、504c、504d、504e、504f、504g、504h、504j中的每一个处的电流密度。

钛网或网136可被施加612到框架74、474以形成基材结构150。基材结构150的外部149然后可用聚乙烯或聚丙烯片材或覆盖物64、464覆盖614。设在框架74、274、474处的一组孔口62、462可径向地延伸超过聚乙烯/聚丙烯片材或覆盖物64、464。

本公开的方面提供了多种益处，包括控制部件或工件上的金属沉积物的厚度和材料组成的能力。基材结构的几何形状上的变化以及将一个或多个辅助阳极联接到框架的能力允许控制电流密度。通过控制基材结构的不同部分各处的电流密度，可实现均匀的电流区；即使当部件或工件包括诸如弯曲部或突起的复杂几何形状时。

也就是说，结合到部件的金属的厚度和组成可通过一个或多个辅助阳极来控制，该辅助阳极联接到基材结构的框架的一个或多个部分。通过改变辅助阳极两端的电势，可控制厚度和元素组成。也就是说，通过使用辅助阳极可控制电解质溶液或电解流体中有多少金属离子和什么金属离子结合到部件。

另外，由基材结构限定的适形电铸贮存器使电铸贮存器的尺寸最小化，并且因此减少所需的电解质溶液或电解流体的量。此外，随着电解流体从溶解贮存器到适形电铸贮存器来回流动，溶解贮存器可补充电解流体中的金属离子。

另一个优点是，可利用电铸贮存器中的一组孔口来提供电解质溶液或电解流体在部件上的各种“投射角”或冲击角。投射角的这种定制可改善电解质溶液或电解流体在部件的难以到达的区域上的覆盖，并且在电铸部件的各种区域处提供定制的金属层厚度。还可意识到，结合到部件上的流量或流速定制冲击角可进一步在电铸部件的各个区域处提供定制的金属层厚度。

另外，一组孔口(具体地入口孔口)可流体联接到一个或多个溶解贮存器。然后，一组孔口可向流动通道提供不同密度的电解质溶液或电解流体。也就是说，一组孔口可提供具有不同浓度的电解质溶液或电解流体，或者具有变化的金属离子的电解质溶液或电解流体。

由本公开的方面实现的又另一个优点是边界层效应的减少或消除。经由喷嘴、阀、泵或辅助部件对电解质溶液或电解流体的流动的控制以及经由几何形状和辅助阳极对电流密度的控制确保仅有旨在与部件接触的流体到达部件。

还有另一个优点是，可定制的、可重复使用的、适形的电铸贮存器可被构造成适应针对不同部件或工件的各种各样的形状和尺寸。例如，具有复杂几何形状的部件(其中将厚度控制成使得厚度根据部件的需要是均匀的或变化的)可通过使用适形于部件的几何形状的适形电铸贮存器来形成。

本公开的方面的另一个优点涉及将牺牲阳极或币状物定位在与容纳电铸部件的电铸外壳分离的溶解贮存器中。分离的外壳和对它们之间电解流体的再循环的控制可大大减小不需要的颗粒物质的可能性。因此，减少电铸部件中不希望的不规则性。

在尚未描述的范围内，各种实施例的不同特征和结构可根据需要彼此结合使用。一个特征不能在所有实施例中图示并不旨在被解释为它不能，而是为了描述的简洁才这样做。因此，不同实施例的各种特征可根据需要进行混合和匹配，以形成新的实施例，无论这些新实施例是否被明确描述。本公开覆盖本文描述的特征的所有组合或排列。

本书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使得本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何并入的方法。本公开的可专利性范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求书的字面语言没有区别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言具有微小差别的等效结构元件，则此类其它示例旨在落入权利要求书的范围内。

本公开的另外的方面由以下条款的主题提供：

一种用于电铸部件的系统，包括：第一外壳，其形成包含电解流体的溶解贮存器；第一阳极，其联接到第一外壳或至少部分地位于第一外壳内；电源，其电联接到第一阳极；以及第二外壳，其适于接纳部件，位于第一外壳的外部，该第二外壳包括：框架，其中框架包括至少一个开口；网，其联接到框架，以限定具有内部和外围的基材结构，其中网跨越至少一个开口；电绝缘片材，其覆盖基材结构的内部的至少一部分，并且其中电绝缘片材限定流体通道，部件位于流体通道中；和一组孔口，其与框架一起提供，该组孔口与流体通道流体联接并从基材结构径向地向外延伸。

根据前述条款中的任何所述的系统，还包括与框架的一部分一起提供的第二阳极。

根据前述条款中的任何所述的系统，其中，框架包括联接在一起以限定框架的多个框架区段。

根据前述条款中的任何所述的系统，其中，多个框架区段中的至少一个适形于部件，其中，多个框架区段中的该至少一个包括类似于部件弯曲部或部件突起的框架弯曲部或框架突起。

根据前述条款中的任何所述的系统，其中，多个框架区段中的每一个包括该组孔口中的至少一个。

根据前述条款中的任何所述的系统，其中，多个框架区段中的至少一个包括轮廓，该轮廓将多个框架区段中的至少一个的整体定位成与部件等距。

根据前述条款中的任何所述的系统，其中，多个框架区段中的至少一个包括屏蔽件，该屏蔽件联接到多个框架区段中的至少一个或与多个框架区段中的该至少一个一起形成。

根据前述条款中的任何所述的系统，其中，多个框架区段是钛框架区段。

根据前述条款中的任何所述的系统，还包括控制器，其中，在多个框架区段中的每一个处的电流密度由控制器确定。

根据前述条款中的任何所述的系统，其中，该组孔口经由多个流动路径将第二外壳的流体通道和第一外壳的溶解贮存器流体联接。

根据前述条款中的任何所述的系统，其中，该组孔口包括至少一个入口孔口和至少一个出口孔口，其中，至少一个入口孔口联接到或包括阀或喷嘴，以控制电解流体到第二外壳的不同部分的流动。

根据前述条款中的任何所述的系统，还包括控制器，该控制器控制通过联接到该组孔口中的每一个的阀或喷嘴的流量。

根据前述条款中的任何所述的系统，其中，第二外壳是可适形电铸贮存器，其中，框架的至少一部分或网的至少一部分适形在部件周围。

根据前述条款中的任何所述的系统，还包括位于第二外壳的外部并联接到位于流体通道中的部件的阴极。

根据前述条款中的任何所述的系统，其中，电绝缘片材包括聚乙烯或聚丙烯。

一种形成可适形电铸贮存器的方法，该方法包括：获得部件几何形状；基于部件几何形状确定多件式可适形外壳的几何形状；基于确定多件式可适形外壳的几何形状使框架成形；与框架一起提供一组孔口；基于部件几何形状确定至少一个辅助阳极位置，其中至少一个辅助阳极与框架的一部分一起提供；将钛网施加到框架以形成基材结构；以及利用聚乙烯/聚丙烯片材覆盖基材结构的外部，其中，该组孔口径向地延伸超过聚乙烯/聚丙烯片材。

根据前述条款中的任何所述的方法，其中，框架的成形还包括将框架作为多个框架区段进行组装，其中所述多个框架区段限定该框架。

根据前述条款中的任何所述的方法，其中，提供该组孔口包括与多个框架区段中的每一个一起形成或联接到多个框架区段中的每一个的至少一个孔口。

根据前述条款中的任何所述的方法，其中，多个框架区段中的至少一个包括屏蔽件。

根据前述条款中的任何所述的方法，其中，基于部件几何形状对多件式可适形外壳的几何形状的确定维持部件和框架之间的相等距离。