CH619988A5

CH619988A5 - Process for zone-wise electropolishing of the internal surface of large-volume containers

Info

Publication number: CH619988A5
Application number: CH720476A
Authority: CH
Inventors: Guenter Sorbe; Gerhard Dr Mietens; Michael Ahlgrim
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1975-06-28
Filing date: 1976-06-08
Publication date: 1980-10-31
Also published as: ES448699A1; JPS525626A; IT1061585B; FR2317383B1; JPS5912760B2; NL166506B; NL166506C; NL7606851A; GB1509099A; SE7607149L; BE843492A; DD125086A5; FR2317383A1; DE2528942A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zonenweisen Elektropolieren von elektrisch leitfähigen, metallischen inneren Oberflächen grossräumiger Behälter durch Erzeugen und Aufrechterhalten eines Stromflusses in einer als Elektrolyt dienenden Badflüssigkeit, von welcher die an die Anode einer Gleichstromquelle angeschlossene metallische Oberfläche ganz oder teilweise bedeckt wird und in welche eine an die .Kathode der Gleichstromquelle angeschlossene Metallelektrode vollkommen eintaucht, wobei die Metallelektrode sich in einem geringen Abstand zur inneren Oberfläche des Behälters befindet und die Oberfläche des Behälters sowie die Metallelektrode sich in einem relativen, langsamen Bewegungszustand zueinander befinden, derart, dass die Metallelektrode stillsteht und die Oberfläche des Behälters sich langsam um die Längsachse der Metallelektrode dreht bzw. die Oberfläche des Behälters fixiert ist und die Metallelektrode die Oberfläche des Behälters überstreicht. The invention relates to a method for the zone-by-zone electropolishing of electrically conductive, metallic inner surfaces of large-scale containers by generating and maintaining a current flow in a bath liquid serving as an electrolyte, from which the metallic surface connected to the anode of a direct current source is completely or partially covered and into which one metal electrode connected to the .cathode of the direct current source is completely immersed, the metal electrode being at a short distance from the inner surface of the container and the surface of the container and the metal electrode being in a relative, slow state of motion with respect to one another such that the metal electrode is stationary and the surface of the container rotates slowly about the longitudinal axis of the metal electrode or the surface of the container is fixed and the metal electrode sweeps over the surface of the container.

Unter elektrolytischem Polieren der Oberfläche von metallischen Gegenständen versteht man generell eine Behandlung, die zur Einebnung und zum Glänzen der metallischen Oberfläche führt, die ursprünglich rauh und matt ist. Das Elektropolieren ist aufgrund der dafür angewandten elektrischen Schaltung ein anodisches Verfahren. Während in der Galvanotechnik auf ein Metall - als Kathode geschaltet - ein anderes Metall galvanisch abgeschieden wird, wird beim Elektropolieren von einem Metall - als Anode geschaltet - Material abgetragen. Mit Hilfe des Elektropolierverfahrens lassen sich Apparateteile ohne Rücksicht auf Form und Grösse in relativ einfachen und vielseitig verwendbaren Anlagen nach Art der galvanischen Tauchbäder oberflächlich polieren. In den Tauchbädern wird das zu behandelnde Werkstück an Gestellen befestigt, die als Anode geschaltet werden. Als Material für die anodische Stromzuführung und für die Gestelle hat sich Titan und Kupfer am besten bewährt, während als Kathodenmaterial Edelstahl, Blei oder Kupfer eingesetzt werden können. Die in den Tauchbädern enthaltenen Elektrolyte können beispielsweise Gemische aus thermischer Phosphorsäure und Schwefelsäure bzw. Alkoholen und dergl. sein. Die mit diesen Elektrolyten arbeitenden Elektropolierbäder sind sehr variabel. Sie zeichnen sich durch eine einfache Wartung und relative Unempfindlichkeit gegen Störungen aus. Je nach Einsatzzweck und Zusammensetzung können diese Elektrolyte in weiten Stromdichte- und Temperaturbereichen sowie wechselnden Expositionszeiten gefahren werden. So können im Apparatebau durch die in niederen Stromdichte- und Temperaturbereichen arbeitenden Elektrolyte mit relativ kleinen Gleichrichtereinheiten grosse Flächen rationell elektropoliert werden. Electrolytically polishing the surface of metallic objects is generally understood to mean a treatment which leads to the leveling and glossing of the metallic surface, which is originally rough and matt. Due to the electrical circuit used for this, electropolishing is an anodic process. While in electroplating another metal is electrodeposited on a metal - connected as a cathode - during electropolishing, a metal - connected as an anode - removes material. With the help of the electropolishing process, device parts can be polished on the surface in relatively simple and versatile systems, regardless of shape and size, in the manner of galvanic immersion baths. In the immersion baths, the workpiece to be treated is attached to frames that are switched as an anode. Titanium and copper have proven to be the best materials for the anodic power supply and for the frames, while stainless steel, lead or copper can be used as the cathode material. The electrolytes contained in the immersion baths can be, for example, mixtures of thermal phosphoric acid and sulfuric acid or alcohols and the like. The electropolishing baths working with these electrolytes are very variable. They are characterized by simple maintenance and relative insensitivity to faults. Depending on the intended use and composition, these electrolytes can be used in wide current density and temperature ranges as well as changing exposure times. In apparatus construction, large areas can be efficiently electropolished by the electrolytes working in low current density and temperature ranges with relatively small rectifier units.

Behälter und Apparate grösserer Dimensionen können jedoch nach dem vorbeschriebenen Tauchbadverfahren nicht elektropoliert werden. Da in der Regel auch nur deren Innenfläche bearbeitet wird, müssen aus rationellen Gründen hier andere Verfahren als das Badverfahren zur Anwendung gebracht werden. Wegen der zu grossen zu elektropolierenden Flächeneinheiten sind weiterhin die Gleichrichtereinheiten nicht analog der Flächengrösse einsetzbar. Hier ist die realisierbare Kathodenfläche von der Gleichrichterkapazität abhängig. However, containers and devices of larger dimensions cannot be electropolished using the immersion bath method described above. Since, as a rule, only the inside surface is machined, processes other than the bath process must be used here for rational reasons. Because the area units to be electropolished are too large, the rectifier units cannot be used analogously to the area size. Here the realizable cathode area depends on the rectifier capacity.

Ein Verfahren, das diese Faktoren berücksichtigt, ist das zonenweise Elektropolieren, wobei von einem Kathodenstreifen immer nur die der Kathode gegenüberliegende anodisch geschaltete Materialfläche elektropoliert wird. Letztgenanntes Verfahren wird von G. Sorbe in dem Artikel «Einsatz des elektrochemischen Polierens im Behälter- und Apparatebau» in «Fachberichte der Oberflächentechnik», Heft OT 4/74, A method that takes these factors into account is zone-by-zone electropolishing, with only one anodically connected material surface being electropolished from a cathode strip. The latter process is described by G. Sorbe in the article "Use of electrochemical polishing in container and apparatus construction" in "Technical reports on surface technology", issue OT 4/74,

Seite 92-96, L. A. Klepzig Verlag, Düsseldorf, eingehend beschrieben. Pages 92-96, L.A. Klepzig Verlag, Düsseldorf, described in detail.

Vorteil des zonenweisen Elektropolierverfahrens ist es, dass mit Meinen Gleichrichtereinheiten Behälter und Aggregate jeder Grösse elektropoliert werden können. Ausserdem erlaubt dieses Verfahren, die Behälter in jeder Position -stehend oder liegend - zu elektropolieren. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Behälter im Herstellbetrieb und/oder Produktionsbetrieb zu elektropolieren. Die dabei angewandte Technologie der kleinen Kathodenfläche, entsprechend einer kleinen Gleichrichtereinheit, hat bei liegenden Behältern noch den Vorteil der kleinen Elektrolytmenge. Die Ausbildung der Kathode wird den apparativen Verhältnissen angepasst und wird von den Einbauten im Behälter oder der Form der Behälter, welche rund, eckig, zylindrisch oder konisch sein können, bestimmt. Diesen Anforderungen genügen die sogenannten Wander-, Dreh- oder Pendelkathoden. The advantage of the zone-by-zone electropolishing process is that containers and aggregates of any size can be electropolished with my rectifier units. In addition, this process enables the containers to be electropolished in any position - standing or lying. This results in the possibility of electropolishing the containers in the manufacturing plant and / or production plant. The technology of the small cathode area used, corresponding to a small rectifier unit, has the advantage of the small amount of electrolyte in lying containers. The design of the cathode is adapted to the apparatus conditions and is determined by the internals in the container or the shape of the container, which can be round, angular, cylindrical or conical. The so-called traveling, rotating or pendulum cathodes meet these requirements.

Ein Verfahren zum zonenweisen Elektropolieren der Innenwandung von ortsfest eingebauten Grossraumbehältern mit Hilfe einer Drehkathode wird beispielsweise in der Deutschen Offenlegungsschrift 2 350 957 beschrieben. Kennzeichnend für dieses Verfahren ist, dass sich in einem angemessenen Abstand zu der mit Elektrolyt bedeckten Behälterinnenwand eine der Innenwand in der Formgebung angepasste Kathode, deren wirksame Gesamtfläche kleiner als die Innenwand des Behäls A method for zone-by-zone electropolishing of the inner wall of stationary large-volume containers using a rotary cathode is described, for example, in German Offenlegungsschrift 2,350,957. It is characteristic of this method that at a suitable distance from the inner wall of the container covered with electrolyte there is a cathode adapted to the inner wall in shape, the total effective area of which is smaller than the inner wall of the container

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ters ist, langsam bewegt und unter der Einwirkung des elektrischen Stromes die anodisch geschaltete Innenwand elektropoliert wird. ters is, slowly moved and the anodically connected inner wall is electropolished under the influence of the electric current.

Es ist weiterhin aus der USA-Patentschrift Nr. 3 616 341 bekannt, die Innenwand eines horizontal gelagerten zylindrischen Behälters unter Verwendung einer Pendelkathode zu elektropolieren. Im Gegensatz zur Arbeitsweise mit der Drehkathode, wobei die Kathode sich bewegt und der Behälter stillsteht, sieht der Einsatz einer Pendelkathode eine Rotation des mit Elektrolyt gefüllten Behälters um die Pendelkathode vor, wobei letztere feststeht. It is further known from US Pat. No. 3,616,341 to electropolish the inner wall of a horizontally mounted cylindrical container using a pendulum cathode. In contrast to the way of working with the rotating cathode, the cathode moving and the container standing still, the use of a pendulum cathode provides for a rotation of the container filled with electrolyte around the pendulum cathode, the latter being fixed.

Es wurde festgestellt, dass das zonenweise Elektropolieren nach herkömmlicher Arbeitsweise hinsichtlich des Erreichens eines einheitlichen Oberflächenglanzes über die gesamte zu polierende Fläche unbefriedigend ist, wenn die Kathode nur aus einem den Strom leitenden Metall besteht. Wird nämlich einer grossen Anodenfläche, wie z. B. die einer Behälterwand, eine Kathode mit einer im Verhältnis zur Anode kleinen Fläche gegenübergestellt, so wird der zugeführte Strom über einen grossen Flächenbereich gestreut. Das bedeutet, dass die anodische Stromdichteverteilung nicht der ihr gegenüberliegenden Kathodenstromdichteverteilung entspricht. Betrachtet man beim Elektropolieren den Glänzbereich in Abhängigkeit von der Stromdichte, so ist festzustellen, dass eine ausreichende Politur nur in Stromdichtebereichen von mindestens etwa 5 A/dm2 erzielt word. Wird diese Stromdichte wesentlich unterschritten, so bleibt nicht nur die Politur aus, sondern es tritt eine Anätzung und Mattierung der Anodenoberfläche ein. It was found that the zone-by-zone electropolishing according to the conventional procedure is unsatisfactory in terms of achieving a uniform surface gloss over the entire surface to be polished if the cathode consists only of a metal which conducts the current. Is namely a large anode surface such. B. a container wall, a cathode with a small area in relation to the anode, the current supplied is scattered over a large area. This means that the anodic current density distribution does not correspond to the opposite cathode current density distribution. If one considers the glossy area as a function of the current density when electropolishing, it can be seen that sufficient polishing has only been achieved in current density areas of at least about 5 A / dm2. If this current density is significantly undercut, not only does the polish fail, but the anode surface is etched and matted.

In der Praxis wurde beispielsweise beim zonenweisen Elektropolieren der Innenwand eines metallischen Grossraumbehälters festgestellt, dass die der Kathode genau gegenüberstehende Anodenfläche elektrolytisch hochglänzend poliert wird, während die übrige Anodenfläche, insbesondere in den an die Kathodenfläche angrenzenden Bereichen, aufgrund der zu geringen Stromdichte angeätzt und mattiert wird. Weiterhin wurde in dem Masse, wie die Kathode über die Anodenfläche bewegt wurde, der bereits polierte Anodenflächenanteil nachträglich wieder geätzt und mattiert. In practice, for example, during zone-by-zone electropolishing of the inner wall of a large metal container, it was found that the anode surface directly opposite the cathode is polished to a high-gloss electrolytic finish, while the remaining anode surface, particularly in the areas adjacent to the cathode surface, is etched and matted due to the insufficient current density . Furthermore, as the cathode was moved over the anode surface, the already polished anode surface portion was subsequently etched and matted again.

Es wurde nunmehr gefunden, dass vorgenannter unerwünschter Ätzeffekt vermieden werden kann, wenn man den von der Kathode ausgehenden Stromfluss auf den der Kathode unmittelbar gegenüberliegenden Anodenflächenanteil begrenzt, so dass die Stromlinien zwischen Kathode und Anode nur den kürzesten Weg zurücklegen. It has now been found that the aforementioned undesirable etching effect can be avoided if the current flow from the cathode is limited to the anode surface portion immediately opposite the cathode, so that the streamlines between the cathode and the anode only cover the shortest path.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum zonenwei-sen Elektropolieren von elektrisch leitfähigen, metallischen inneren Oberflächen grossräumiger Behälter durch Erzeugen und Aufrechterhalten eines Stromflusses in einer als Elektrolyt dienenden Badflüssigkeit, von welcher die an die Anode einer Gleichstromquelle angeschlossene metallische Oberfläche ganz oder teilweise bedeckt wird und in welche eine an die Kathode der Gleichstromquelle angeschlossene Metallelektrode vollkommen eintaucht, wobei die Metallelektrode sich in einem geringen Abstand zur inneren Oberfläche des Behälters befindet und die Oberfläche des Behälters sowie die Metallelektrode sich in einem relativen, langsamen Bewegungszustand zueinander befinden, derart, dass die Metallelektrode stillsteht und die Oberfläche des Behälters sich langsam um die Längsachse der Metallelektrode dreht bzw. die Oberfläche des Behälters fixiert ist und die Metallelektrode die Oberfläche des Behälters überstreicht, welches dadurch gekennzeichnet ist, The invention relates to a method for the zone-by-zone electropolishing of electrically conductive, metallic inner surfaces of large-scale containers by generating and maintaining a current flow in a bath liquid serving as an electrolyte, from which the metallic surface connected to the anode of a direct current source is completely or partially covered and into which a metal electrode connected to the cathode of the direct current source is completely immersed, the metal electrode being at a short distance from the inner surface of the container and the surface of the container and the metal electrode being in a relative, slow state of movement with respect to one another such that the metal electrode stands still and the surface of the container rotates slowly about the longitudinal axis of the metal electrode or the surface of the container is fixed and the metal electrode sweeps over the surface of the container, which thereby is marked,

dass der während des Elektropolierprozesses von dem zu polierenden Oberflächenteil abgewandte Teil der kathodischen Metallelektrode mit Hilfe eines elektrisch nicht leitenden Materials abgeschirmt wird, so dass die Stromlinien zwischen kathodischer Metallelektrode und anodischer Oberfläche gebündelt werden und den kürzesten Weg von der Kathode zur Anode zurücklegen. that the part of the cathodic metal electrode facing away from the surface part to be polished during the electropolishing process is shielded with the aid of an electrically non-conductive material, so that the streamlines between the cathodic metal electrode and the anodic surface are bundled and cover the shortest path from the cathode to the anode.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Abschirmung der kathodischen Metallelektrode aus Stoffen, die den elektrischen Strom nicht leiten und säure- und temperaturbeständig sind, wie z. B. Kunststoffe in Form von Polypropylen oder Polyvinylchlorid. According to a preferred embodiment, the shielding of the cathodic metal electrode consists of substances that do not conduct the electrical current and are acid and temperature resistant, such as. B. plastics in the form of polypropylene or polyvinyl chloride.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die kathodische Metallelektrode von der zu polierenden Oberfläche in einem Abstand von 1 bis 50 cm, insbesondere 5-15 cm, anzuordnen. Unter dem Einfluss der Kathodenabschirmung kann an der der Kathode gegenüberliegenden anodischen Oberfläche etwa die gleiche Stromdichte von 5 bis 50 A/dm2 erzielt werden wie an der Kathodenfläche. Furthermore, it has proven to be advantageous to arrange the cathodic metal electrode at a distance of 1 to 50 cm, in particular 5-15 cm, from the surface to be polished. Under the influence of the cathode shielding, the same current density of 5 to 50 A / dm2 can be achieved on the anodic surface opposite the cathode as on the cathode surface.

Der Unterschied in der Wirkungsweise einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren abgeschirmten kathodischen Metallelektrode gegenüber einer herkömmlichen nicht abgeschirmten Kathode wurde durch Messung der jeweiligen Stromdichteverteilung an der Anodenfläche ermittelt. Zu diesem Zweck wurde die Anodenfläche in einzelne Segmente aufgeteilt, wobei die Segmente über definierte Widerstände miteinander verbunden waren. Der grossen Anodenfläche stand eine im Verhältnis dazu kleine Kathodenfläche gegenüber, wie sie in der Praxis beim Elektropolieren von grossräumigen Behältern vorliegt. Der Stromfluss durch die einzelnen Anodensegmente wurde durch den Spannungsabfall an den geeichten Widerständen gemessen. Es wurde gefunden, dass sich bei der genannten Abschirmung der Kathode das Stromdichtemaximum an der der Kathode unmittelbar gegenüberliegenden Anodenfläche deutlich erhöht und der Einfluss der Streuströme in benachbarten Anodenflächenbereichen erheblich verringert wird. Der erhaltene Befund wird in Figur 1 durch die dargestellten Kurvenläufe A und B veranschaulicht, wobei die Kurve A die mit einer nichtabgeschirmten Kathode und Kurve B die mit einer abgeschirmten Kathode erhaltenen Messergebnisse demonstriert. Die der zu polierenden Anodenfläche zugewandte Kathodenfläche besass eine Grösse von 10 dm2, während die gesamte Anodenfläche, entsprechend der inneren Oberfläche eines Behälters, eine Grösse von 40 dm2 aufwies. The difference in the mode of operation of a cathodic metal electrode shielded by the method according to the invention compared to a conventional unshielded cathode was determined by measuring the respective current density distribution on the anode surface. For this purpose, the anode surface was divided into individual segments, the segments being connected to one another via defined resistors. The large anode surface was contrasted by a small cathode surface, as is the case in practice when electropolishing large containers. The current flow through the individual anode segments was measured by the voltage drop across the calibrated resistors. It was found that with the above-mentioned shielding of the cathode, the current density maximum at the anode surface directly opposite the cathode increases significantly and the influence of the stray currents in adjacent anode surface areas is considerably reduced. The result obtained is illustrated in FIG. 1 by the curves A and B shown, curve A demonstrating the measurement results obtained with an unshielded cathode and curve B the measurement results obtained with a shielded cathode. The cathode surface facing the anode surface to be polished had a size of 10 dm2, while the entire anode surface, corresponding to the inner surface of a container, had a size of 40 dm2.

In der Praxis wirken sich die in der vorstehend beschriebenen Messanordnung erzielten Ergebnisse derart aus, dass beispielsweise beim zonenweisen Elektropolieren der inneren, metallischen Oberfläche grossräumiger Behälter ein gleichmäs-siger Hochglanz auf der gesamten Oberfläche erzielt wird und eine Streifenbildung mit vermindertem Glanz oder Mattigkeit vermieden wird. In practice, the results obtained in the measuring arrangement described above have the effect that, for example, when electropolishing the inner, metallic surface of large-area containers, a uniform high gloss is achieved on the entire surface and streaking with reduced gloss or mattness is avoided.

Das erfindungsgemässe Verfahren beschränkt sich ausschliesslich auf die Massnahme der Kathodenabschirmung, während weitere Einzelheiten und Massnahmen zur Durchführung des Elektropolierverfahrens, wie z. B. Stromdichte, Temperatur oder Badzusammensetzung als bekannt unterstellt werden. Es versteht sich, dass nach dem Verfahren der Erfindung sämtliche bekannten Kathodenformen, wie Pendelkathode, Drehkathode, Wanderkathode und dergleichen abgeschirmt werden können, wobei die Kathodenabschirmung der jeweiligen Kathodenform angepasst wird. The inventive method is limited exclusively to the measure of the cathode shield, while further details and measures to carry out the electropolishing process, such as. B. current density, temperature or bath composition are assumed to be known. It goes without saying that all known cathode shapes, such as pendulum cathode, rotary cathode, traveling cathode and the like, can be shielded by the method of the invention, the cathode shielding being adapted to the respective cathode shape.

Zur näheren Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens dienen die Figuren 2 und 3, wobei Figur 2 einen Längsschnitt eines horizontal gelagerten zylindrischen Behälters mit einer im Behälter angeordneten Kathode und Kathodenhalte-rung und Figur 3 einen Querschnitt der in Figur 2 dargestellten Vorrichtung zeigt. FIGS. 2 and 3 serve to explain the method according to the invention in greater detail, FIG. 2 showing a longitudinal section of a horizontally mounted cylindrical container with a cathode and cathode holder arranged in the container, and FIG. 3 showing a cross section of the device shown in FIG.

Im einzelnen zeigt Figur 2 einen auf Rollen (1) und (2) horizontal und drehbar gelagerten, zylindischen Behälter (3) mit den Behälteröffnungen (4) und (5), dessen Behälterwand an die Anode (6) einer nicht dargestellten Gleichstromquelle angeschlossen ist. Innerhalb des Behälters (3) ist in geringem Abstand und parallel zur Behälterwand die netzförmige und aus Kupferstreckmetall bestehende Elektrode (7) angeordnet, Specifically, FIG. 2 shows a cylindrical container (3) horizontally and rotatably mounted on rollers (1) and (2) with the container openings (4) and (5), the container wall of which is connected to the anode (6) of a DC power source (not shown) . The mesh-shaped electrode (7) made of expanded copper is arranged within the container (3) at a short distance and parallel to the container wall,

s s

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welche über die ebenfalls aus Kupfer bestehende Elektroden-halterung (8) an die Kathode der Gleichstromquelle angeschlossen ist. Die dem zu polierenden Flächenteil der Innenwand des Behälters (3) gegenüberstehende Elektrode (7) ist von der Elektrodenabschirmung (9) so ummantelt, dass die Stromlinien zwischen kathodischer Metallelektrode und anodischer Oberfläche gebündelt werden und nur den kürzesten Weg von der Kathode zur Anode zurücklegen können. Der Flüssigkeitsspiegel der Badflüssigkeit wird durch die Niveaulinie (10) angezeigt. Während des Elektropolierens wird der Behälter (2) langsam um seine Längsachse gedreht, während die Elektrode (7) stillsteht. which is connected to the cathode of the direct current source via the electrode holder (8), which is also made of copper. The electrode (7) opposite the surface part to be polished of the inner wall of the container (3) is encased by the electrode shield (9) in such a way that the streamlines between the cathodic metal electrode and the anodic surface are bundled and can only cover the shortest path from the cathode to the anode . The liquid level of the bath liquid is indicated by the level line (10). During electropolishing, the container (2) is slowly rotated about its longitudinal axis while the electrode (7) is stationary.

Figur 3 bedarf keiner näheren Erläuterung, da den Bezugs- FIG. 3 requires no further explanation, since the reference

1. Elektrolytmenge im Behälter: 1. Quantity of electrolyte in the container:

2. Art des Elektrolyten: 2. Type of electrolyte:

Entsprechend der Grösse der Oberfläche der Behälterinnenwand von 120 m2, der wirksamen Oberfläche der kathodischen Elektrode von 1,6 m2 und des Rauhigkeitszustandes der zu polierenden Oberfläche wurde eine Expositionszeit von 36 Minuten festgelegt. Hieraus errechnet sich eine Gesamtpolierzeit von An exposure time of 36 minutes was determined according to the size of the surface of the inner wall of the container of 120 m2, the effective surface of the cathodic electrode of 1.6 m2 and the roughness of the surface to be polished. This results in a total polishing time of

120 m2 X 36 min. . 120 m2 X 36 min. .

2700 mm. oder ~ 45 Stunden 2700 mm. or ~ 45 hours

1,6 m2 1.6 m2

Während des Polierprozesses wurde der Elektrolyt weder umgepumpt noch gefiltert oder ergänzt. During the polishing process, the electrolyte was neither pumped around nor filtered or supplemented.

Die Rauhigkeitsmessungen an der nach vorbeschriebener Verfahrensweise behandelten Behäterinnenwand ergaben folgende Ergebnisse: The roughness measurements on the patient's wall treated according to the above-described procedure gave the following results:

vor der Politur nach der Politur before polishing after polishing

Rauhtiefe (Rt) 5 -8 um 1 —3 [im Arithmetischer Roughness (Rt) 5 -8 by 1 -3 [in arithmetic

Mittenrauhwert (Ra) 0,7—1,5 |xm 0,2—0,5 |xm Average roughness (Ra) 0.7-1.5 | xm 0.2-0.5 | xm

Glättungstiefe (Rp) >1—<3 [im 1< [im zeichen die gleiche Bedeutung wie den entsprechenden Bezugszeichen zu Figur 2 zukommt. Smoothing depth (Rp)> 1— <3 [im 1 <[in the sign has the same meaning as the corresponding reference numerals for FIG. 2.

Beispiel 1 example 1

s Es wurde der in Figuren 2 und 3 dargestellte Behälter mit der im Behälter angeordneten abgeschirmten Pendelkathode zonenweise elektropoliert. Der Behälter besass ein Volumen von 100 m3 und war aus plattierten Blechen gefertigt, wobei die Plattierung aus Chromnickelstahl mit der Werkstoff -lo Nr. 1.4404 nach DIN bestand. Als Gleichstromquelle diente ein Gleichrichter, der während des Polierprozesses auf 5 kA bei einer Spannung von 11 Volt eingestellt war. Nachfolgende weitere Kenndaten charakterisieren den Verfahrensablauf: s The container shown in FIGS. 2 and 3 was electropolished zone by zone with the shielded pendulum cathode arranged in the container. The container had a volume of 100 m3 and was made of clad sheet metal, whereby the cladding consisted of chromium-nickel steel with the material -lo No. 1.4404 according to DIN. A rectifier was used as the direct current source, which was set to 5 kA at a voltage of 11 volts during the polishing process. The following further characteristic data characterize the process sequence:

5000 Liter oder 8,51 Lösung von 5000 liters or 8.51 solution of

53 Gew. % Phosphorsäure (85%ig) 53% by weight phosphoric acid (85%)

41 Gew. % H2SO4 (98 %ig) 41% by weight H2SO4 (98%)

6% Gew.% Wasser 6% by weight water

7 cm 1,6 m2 7 cm 1.6 m2

120 m2 31-33 A/dm2 120 m2 31-33 A / dm2

31-33 A/dm2 31-33 A / dm2

45-55°C Polypropylen 20 Minuten 45-55 ° C polypropylene 20 minutes

Rauhtiefen von 1 [im bedeuten, dass die polierte Oberfläche Spiegelglanz besitzt. Die Begriffe Rauhtiefe, Mittenrauhwert und Glättungstiefe sind in DIN-Vorschrift 4762, Blatt 1, definiert. Roughness depths of 1 [mean that the polished surface has a mirror finish. The terms roughness, mean roughness and smoothing depth are defined in DIN regulation 4762, sheet 1.

Beispiel 2 Example 2

(Vergleichsbeispiel) (Comparative example)

Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch auf eine Abschirmung der kathodischen Elektrode verzichtet wurde. Die Rauhigkeitsmessungen der behandelten Behälterinnenwand ergaben folgende Ergebnisse: The procedure was analogous to Example 1, except that the cathodic electrode was not shielded. The roughness measurements of the treated inner wall of the container gave the following results:

vor der Politur nach der Politur before polishing after polishing

Rauhtiefe (Rt) 5 -8 pim 3 —5 pim Arithmetischer Roughness (Rt) 5 -8 pim 3 -5 pim Arithmetic

Mittenrauhwert (Ra) 0,7—1,5 [im 0,5-0,7 [im Average roughness (Ra) 0.7-1.5 [in 0.5-0.7 [in

Glättungstiefe (Rp) >l-<3 [im >1—<5 [im Smoothing depth (Rp)> l- <3 [im> 1— <5 [im

3. Abstand zwischen Kathode und Anode (Behälterinnenwand) : 3. Distance between cathode and anode (inner wall of container):

4. Kathodenoberfläche 4. Cathode surface

5. Anodenoberfläche (Fläche der gesamten Behälterinnenwand): 5. Anode surface (area of the entire inner wall of the container):

6. Stromdichte an der Kathode: 6. Current density at the cathode:

7. Stromdichte an der der Kathode gegenüberliegenden Anodenfläche 7. Current density on the anode surface opposite the cathode

8. Temperatur des Elektrolyten während des Polierens: 8. Temperature of the electrolyte during polishing:

9. Material der Kathodenabschirmung: 10. Zeit für 1 Umdrehung des Behälters: 9. Material of the cathode shield: 10. Time for 1 revolution of the container:

40 40

45 45

so so

B B

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

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1. Method for the zone-by-zone electropolishing of electrically conductive, metallic inner surfaces of large-sized containers by generating and maintaining a current flow in a bath liquid serving as an electrolyte, from which the metallic surface connected to the anode of a direct current source is completely or partially covered and into which one metal electrode connected to the cathode of the direct current source is completely immersed, the metal electrode being at a short distance from the inner surface of the container and the surface of the container and the metal electrode being in a relative, slow state of motion with respect to one another such that the metal electrode is stationary and the Surface of the container rotates slowly about the longitudinal axis of the metal electrode or the surface of the container is fixed and the metal electrode sweeps over the surface of the container, characterized in that during the elect polishing process of the part of the cathodic metal electrode facing away from the surface part to be polished is shielded with the aid of an electrically non-conductive material, so that the streamlines between the cathodic metal electrode and the anodic surface are bundled and cover the shortest path from the cathode to the anode.

2. The method according to claim 1, characterized in that the shielding of the cathodic metal electrode consists of the electrical current non-conductive, acid and temperature resistant substances.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 1, characterized in that the shielding of the cathodic metal electrode consists of plastics.

4. The method according to claims 1 and 3, characterized in that the shielding of the cathodic metal electrode consists of polypropylene or polyvinyl chloride.

5. The method according to claim 1, characterized in that the distance of the cathodic metal electrode from the surface to be polished is 1 to 50 cm.

6. The method according to claim 1, characterized in that the current density at the cathodic metal electrode 5 to 50 A / dm2 and on the opposite anodic surface is 5 to 50 A / dm2.