<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zum elektroplattieren von Waren auf elektrolytisch- thermischem Wege.
Die Elektroplattierung von Waren ist bisher der Hauptsache nach entweder auf rein elektro- lytischem Wege im Elektroplattierbad oder auf elektrolytisch-thermisehem Wege durch Anschmelzen des galvanisch niedergeschlagenen Metallüberzugs an die Ware vorgenommen worden. Es ist bekannt. dass die Elektroplattierung von Waren mit bestimmten Metallen, z. B. Zinn besondere Schwierigkeiten bereitet und in der Praxis diese Art der Metallisierung noch immer nach dem alten, unrationellen feuerflüssigen Verfahren vorgenommen werden muss. Es sind zwar zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten sowohl neue Zusammensetzungen für Elektroplattierbäder, als auch besondere Methoden zur Anschmelzung des niedergeschlagenen tberzuges (z. B. Anwendung heisser Fettbäder) vorgeschlagen worden.
Ebenso sind Metallisierungsverfahren in der Literatur vorgeschlagen worden, bei welchen auf das zu metallisierende Grundmetall eine Schicht aus einem Metall oder einer Metallegierung von niedrigerem Schmelzpunkt als das später aufzubringende Überzugsmetall aufgebracht wird und durch Erhitzen dieser Ware bis zum Schmelzpunkt der Zwisehenmetallschicht eine Verbindung des Überzugsmetalls mit dem Grundmetall erzielt werden soll. Trotz des notorischen Bedürfnisses nach einem praktisch sich bewährenden
EMI1.1
ein derartiges Verfahren zu finden.
Bei den in der Litteratur bekannt gewordenen, mit Fettbädern arbeitenden Verfahren sollen porenfreie, glatte Überzüge nur durch die Anwendung spezieller, sehr komplizierter Glättvonichtungen (Druckwalzen, Polierlinealen u. dgl. ) erzielt werden. Abgesehen davon, dass der Durchzug von Waren mit schmelzflüssigem Überzug durch Glättvorrichtungen sich in der Praxis sehr schwierig darstellt. wird durch die Glättvorrichtungen begreiflicherweise immer soviel schmelzflüssiges Überzugsmetall abgestrichen. dass sich auf diesem Wege ein widerstandsfähiger Metallisierungssehutz überhaupt nicht erzielen lässt.
Die Verwendung leicht schmelzbarer Zwischenmetallschichten zur Verbindung eines Überzugsmetalls mit einem Grundmetall schafft gleichfalls keine praktisch brauchbare metallisierte Ware. da mangels der Anwendungsmöglichkeit von Lötmitteln die Anlegierung des Überzugsmetalls
EMI1.2
Auf Grund eingehender Versuche wurde nun gefunden, dass diese Schwierigkeiten, die sich besonders bei der Verzinnerei (z. B. Herstellung von Weissblechen), unangenehm fühlbar machen, in überraschend wirksamer Weise durch das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren vermieden werden können.
Dieses Verfahren besteht im Wesen darin. dass die elektrolytisch metallisierte Ware vor oder während des Anschmelzen ihres galvanisch niedergeschlagenen Überzuges derart mit Auffrischmittehn vorbehandelt und der angeschmolzen Niederschlag zweckmässig im warmen Zustande derart mit Wasser oder wässerigen Lösungen nachbehandelt wird, dass eine glatte und porenfreie, hochglänzende, gegen Luft und Feuchtigkeit widerstandsfähige, elektrolytisch plattierte Ware erhalten wird.
Unter Auffrischmitteln werden hiebei alle in den Rahmen der nachstehend ausführlich erläuterten Erfindung fallenden Substanzen verstanden, die durch die Reaktion des Auffrischmittels auf das Überzugmetall nach seiner Schmelze mit Nachbehandlungvon Wasser oder wässerigen Lösungen eine glatte. porenfreie, glänzende Überzugsschichte ergeben.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage veranschaulicht, wie sie insbesondere zur Herstellung von Weissblechen auf elektrolytisch- thermisehem Wege geeignet ist. Fig. l zeigt das Schema einerderartigen Anlage, die Fig. 2 und 3 Einzelheiten.
<Desc/Clms Page number 2>
Bevor auf das Verfahren näher pingegangen werde. sei zunächst die Apparatur der. Anlage gemäss Fig. 1. beschrieben : x stellt die zu plattierende Ware dar ; dieselbe besteht bei dem gewählten Ausführungsbeispiel ans rohem Eisenblech. Die Ware kann entweder aus einem endlosen Band bestehen oder durch Falze. ill zu einem endlosen Band vereinigt sein. Die Ware z wird bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel von einer Voratsstelle 1 (Tisch, Vorratswickel u. dg].) in kontinuierlichem Arbeitsgang über Transportvorrichtungen den einzelnen Apparaten der Anlage zugeführt und im fertigen Zustand auf eine Rolle.'20 aufgewickelt.
Die einzelnen Vorrichtungen der Anlage sind folgende :
EMI2.1
einem später erläuterten Zweck auf einem Teil ihrer Bahn in schräg abfallende Lage gebracht wird. 13 stellt einen Schmelz-bzw. Heissluftofen von später erläuterter Konstruktion dar, der zum Anschmelzen des galvanisch niedergeschlagenen Plattierungsmetalles dient. In diesem Ofen wird sohin das berzugsmetall unter Mitwirkung der bereits eingetrockneten Aufrischmittelschieht niedergesehmolzen.
Hiebei wird die Auffrisehmittelschicht unter der Wirkung der Hitze der tberzugsschmelze zerlegt und die Vorbedingung für die Erzielung einer glatten Legierungssehiehte geschaffen. An Stelle dieses Ofens kann auch eine andere Anschmelzvorrichtung (z. B. auch elektrische) verwendet werden.
EMI2.2
ist Folgende :
Die elektrolytische Beizeinrichtung 5 besteht aus einer Bleiwanne 30 und einer in die Wanne eingelegten Bleiplatte 31, die auf quer durch die Wanne verlaufenden Unterlagshölzern 32 aufgelegt ist.
Um die elektrolytische Beizwirkung leicht vergrössern und verkleinern zu können, empfiehlt es sich. die als Kathoden wirkenden Elemente 30, 31 verschiebbar anzuordnen. Derselbe Zweck kann auch erreicht werden, wenn die in der Beizwanne angeordneten Führungs- bzw. Transportwalzen 33 in bezug auf die Ware heb-und senkbar angeordnet werden. Die mit dem positiven Pol der Stromquelle verbundene Ware @ wird über Transportvorrichtungen 33 zwischen der Bleplatte 31 und dem Boden der Wanne-'M geführt. Die Wanne selbst ist mit einer an sich bekannten Beizflüssigkeit gefüllt. die beispielsweise aus 10%iger Salz- oder Schwefelsäurelösung besteht. Zwecks Anwärmung der Beizfliissigkeit kann die Wanne mit einer Heizvorrichtung 3 35 versehen sein.
Das Elektroplattierbad besteht aus einer Wanne JO in der bei dem im vorliegenden Falle gewählten Ausführungsbeispiel Zinnplatten 41. 42 eingehängt sind. Zwischen denselben verläuft die über Transportvorrichtungen 44, 44 geführte Ware x. Die Wanne 40 ist mit einem an sich bekannten für Verzinnung geeigneten alkalischen, neutralen oder sauren Zinnbad gefüllt. Zum Anwärmen des Bades können in
EMI2.3
<Desc/Clms Page number 3>
dass die durch die Beizwaime und die Plattierwanne durchlaufende Ware beim Beizprozess als positive Elektrode und beim Plattierprozess als negative Elektrode wirkt.
Dies kann auf mehrfache Weise erreicht werden. u. zw. im 8inne der in Fig. 2 veranschaulichten Schaltung dadurch. dass die Wanne 30 und die Anode 31 an die negative Klemme der Maschine 47 und die eingehängten Zinnplatten 41, 42 des elektrischen Plattierbades an die positive Klemme der Maschine
EMI3.1
elektrischen Beizeinrichtung in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise an die negative Klemme einer Maschine 50 und die Zinnplatten 41, 42 des elektrischen Plattierbades an die positive Klemme einer zweiten Maschine 51 geschaltet werden. Beide Maschinen sind in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise durch die Leitung 5. 3 elektrisch gekuppelt.
Von der Leitung 63 zweigt eine Leitung 64 ab, welche die Ware an einer zwischen dem Beiztrog und dem Elektroplattierbad gelagerten Stelle unter Strom setzt.
Beide Schaltungen haben den Vorteil, dass auf automatischem Wege eine genaue Übereinstimmung
EMI3.2
Die Zerstäubereinrichtung 8, 8 besteht aus einer nach dem Injektorpjinzip gebauten Zerstäuber- düse beliebiger Bauart, die den Zweck verfolgt, flüssige Substanzen von lötmittelartiger Wirkung fein zerstäubt auf die Ware aufzustäuben. Sie kann auch durch eine andere Auftrag-Vorrichtung ersetzt werden, die eine genaue Regelung der Menge und Verteilung des Auffrischmittels a lof der Ware gestattet.
Die Aufstreiehung des Auffrisehmittels mit der nachherigen Verteilung des Auffrischmittelstaubes durch die Wisehvorrichtungen 9 hat sich nach den Beobachtungen des Erfinders für den vorliegenden Zweck als besonders wichtig erwiesen.
Wie bereits eingangs ausgeführt, kann die Zusammensetzung des Auffrischmittels verschieden sein. Besonders vorteilhafte Wirkungen sind vom Erfinder beispielsweise für Auffrischmittel von der nachstehenden Zusammensetzung beobachtet worden :
EMI3.3
<tb>
<tb> 10-30 <SEP> G.-T. <SEP> konzentrierte <SEP> Salzsäure.
<tb>
10-40 <SEP> G.-T. <SEP> Eisenchloridlösung <SEP> (30-70%ig).
<tb> 20-40 <SEP> G.-T. <SEP> konzentrierte <SEP> Chlor-Ammoniumlösung.
<tb>
20-40 <SEP> G-5. <SEP> 5-20%ige <SEP> Kupfersulfatlösung <SEP> oder
<tb>
andere K. tpfersalze. Zweck und Wirkung dieses Auffrischmittels, soweit es der derzeitige Stand der Wissenschaft ermöglicht, sind an anderer Stelle erläutert.
Der Schmelz- bzw. Heissluftofen besteht aus einem mit einem Schauglas 60 versehen Ofenkasten. der mit eng an die eingeführte Ware x heranreichenden Schlitzen 61, 62 versehen ist. Der Ofen besitzt mehrere Heizvorrichtungen 63, 68 von welchen eine möglichst nahe dem Austrittsschlitz 62 angeordnet ist. Die anderen Heizvorrichtungen können je nach der Beschaffenheit der Ware und des aufgebrachten Metallüberzuges in einfacher Anordnung oder Gruppenanordnung zweckentsprechend im Ofenkasten verteilt werden. Am oberen Ende des Ofens ist ein Abzugrohr 64 vorgesehen. In diesem Ofen wird der galvanisch niedergeschlagene Überzug der Ware durch Heissluftwirkung geschmolzen und, wie bereits erwähnt, das eingetrocknete Auffrischmittel teilweise zerlegt.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bad 14, zwecks Ermöglichung einer mittelbar auf den Schmelzprozess folgenden
EMI3.4
beispiel, dass das aus dem Ofen gelangende Gut sofort nach dem Verlassen des Ofens nachbehandelt. d. h. gekühlt und von den Auffrischmittelrückständen befreit wird. Das Bad besteht aus einer Wanne.
EMI3.5
Die Reinigungsvorrichtung besteht aus einem Gehäuse J3. dem durch ein Zaleitungsrohr 15' schwach basische Flüssigkeiten, z. B. Kleidewasser oder Mischungen-von Kreidewasser mit Kalkwasser z sgeführt werden. Der Ablauf erfolgt durch das Rohr 1. 5", In dem Reinigungskasten sind Scheiben-M'" aus Textilmaterial angeordnet. Die Reinigungsvoniehtung verfolgt nur den Zweck, die Ware von allen eventuell noch anhaftenden Rückständen des Auffrischungsmittels zi befreien und so herzurichten, dass sie mit ganz einfachen Trockenputzmitteln (vergl. Apparat 18) getrocknet werden kann.
Die Anwendung irgendwelcher Glänz-, Poliervorrichtungenu. dgl. ist für das vorliegende Verfahren vollständig entbehrlich, da das Gut nach der Behandlung im Bade 14 bereits überraschend grossen Hochglanz a-tfweist und praktisch eigentlich nur getrocknet werden muss.
Wie aus der vorliegenden, bloss als Ausführungsbeispiel dienenden Anlage hervorgeht, arbeitet das neue Verfahren in der Weise, dass die elektrolytisch metallisierte Wale vor oder während des Anschmelzens des galvanisch niedergeschlagenen Überzuges mit Auffrischmitteln vorbehandelt und der im Beisein des getrockneten Auffrischmittels angeschmolzene Niederschlag zwecksmässig im warmen Zistande mit Wasser oder wässerigen Lösungen nachbehandelt wird. Der Ausdruck Auffrischmittel ist in Ermangelung vorhandener wissenschaftlicher Theorien über die bei dem eigenartigen Verfahren sieh abspielenden Vorgänge im weitesten Sinne aufzufassen. Wesentlich ist nur. dass solche Auffrisch-
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
Eigenschaft des Auffrischmitters spielt für die Raschheit.
Reinheit und Billigkeit des ganzen Verfahrens eine sehr grosse Rolle, da bei den bisher bekannten. mit Fettbädern arbeitenden Verfahren neben den
EMI4.2
allgemeinen kann nach den Beobachtungen des Erfinders gesagt werden, dass alle Aufirisehmittel. die leicht dissozierbare Sabstanzen enthalten. sowie solche. die bei der Schmelztemperatur des ueberzug- metalles Chlor abspalten, die vorstehend erwähnten Zwecke erfüllen.
Der Zusatz von Metallsalzlösungen (z. B. Lösungen von Eisen- und Kupfersalzen) f0rdert nach den Beobachtungen des Erfinders die angestrebte Wirkung ganz wesentlich. Dies kann vielleicht damit erklärt werden, dass durch diese Metallzusätze zufolge der Reduktion diese. Sa] ze dreh das Gi\'ndmetall
EMI4.3
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann bei sinngemässer Änderung seiner Verfahrens- massnahmen aaeh für alle anderen Metallisierungen verwendet werden. für die elektrolytisch-thermische Verfahren von Vorteil sind.
EMI4.4
und Feuchtigkeit widerstandsfähige. elektrolytisch plattierte Were erhalten wird.