DE102004049930B4

DE102004049930B4 - Method for producing an anode for plating baths and anode produced by this method

Info

Publication number: DE102004049930B4
Application number: DE200410049930
Authority: DE
Inventors: Matthias Leipoldt
Original assignee: Leipoldt Matthias Dipl-Ing
Current assignee: Leipoldt Matthias Dipl-Ing
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2024-10-15
Also published as: DE102004049930A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Anode mit einem metallischen Kern und einem auf diesen aufgebrachten Mantel aus Blei oder einer Bleilegierung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Verfahrensschritt der mit dem Kopfteil (3) versehene Kern (2) der Anode (1) mit einer Zinnschicht (4) versehen wird und in einem sich anschließenden Verfahrensschritt der so verzinnte Kern (2) der Anode (1) mittels dem Strangguß- oder Strangdruckgußverfahren mit Blei oder Bleilegierung ummantelt wird.method for producing an anode with a metallic core and a on this applied coat of lead or a lead alloy, characterized in that in a first method step provided with the head part (3) Core (2) of the anode (1) is provided with a tin layer (4) and in a subsequent one Process step of the tin-plated core (2) of the anode (1) by means of the continuous casting or extrusion die casting is coated with lead or lead alloy.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Anode für galvanische Bäder sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Anode mit einem Kern aus einem gut leitfähigen Material und einer Außenschicht aus Blei oder Bleilegierung.The The invention relates to a method for producing an anode for galvanic Baths as well an anode produced by this method with a core a good conductive Material and an outer layer made of lead or lead alloy.

Bei der galvanischen Abscheidung von Metallen, zum Beispiel von Chrom, werden unter anderem Anoden aus Blei verwendet, an denen allerdings je nach Verfahrensführung verschiedene Reaktionen ablaufen. Die Effekte reichen von der Bildung gut leitfähiger Bleisuperoxide bis hin zur Bildung unerwünchter Bleichromate. Da bei der Verwendung von Reinblei im Chrombad Bleichromat gebildet wird, ist man dazu übergegangen, Bleilegierungen mit Zinn-, Silber- oder Telluranteilen zu verwenden.at the galvanic deposition of metals, for example of chromium, Among other things, lead anodes are used, but these are each after process management various reactions take place. The effects range from education good conductive Lead superoxides up to the formation of uncharged lead chromates. There at the use of pure lead in the chromium bath lead chromate is formed, did you go over to that Use lead alloys with tin, silver or Telluranteilen.

Bei der Beschichtung sehr großer bzw. langer Bauteile hat man mit der schlechten Leitfähigkeit von Blei zu kämpfen. Die Stromzuführung am Ende einer langen Anode führt daher an deren anderem Ende zu einer geringeren Stromdichte, was sich auf die Erzielung einer gleichmäßigen Schicht negativ auswirkt bzw. dies unmöglich macht.at the coating is very large or long components you have with the poor conductivity of Lead to fight. The power supply at the end of a long anode leads therefore at the other end to a lower current density, which has a negative effect on the achievement of a uniform layer or this impossible power.

Auch ist die Festigkeit bei sehr langen Bleianoden nicht in ausreichendem Maße gegeben.Also the strength is not sufficient for very long lead anodes Given dimensions.

Um dem zu begegnen, werden Anoden aus einem Trägerkern aus Kupfer oder Aluminium galvanisch mit Blei beschichtet. Diese dünne Bleischicht wird aber unter Prozeßbedingungen rasch abgetragen, was ein häufiges Auswechseln der Anode bedingt.Around To counter this, anodes are made of a carrier core of copper or aluminum galvanically coated with lead. This thin layer of lead is but under process conditions quickly eroded, which is a common Replacing the anode conditionally.

Weiterhin ist bekannt, daß derartige Anoden aus einem Kupfer- bzw. Aluminiumrohr bestehen, auf das ein dickwandiges Bleirohr aufgeschoben ist und mechanisch verankert wird. Eine Beschädigung des Bleimantels führt dazu, daß das Elektrolyt zwischen die Anodenteile eindringen kann und zu Korrosion und zum verschlechterten Stromübergang führt. Beschädigungen des Kupfer-Blei-Verbundes führt auch zur Auflösung vom Kupfer im Elektrolyt, wodurch der Chrom-Elektrolyt verunreinigt und damit unbrauchbar wird.Farther it is known that such Anodes consist of a copper or aluminum tube, on the one thick-walled lead pipe is pushed and mechanically anchored becomes. A damage of the lead jacket leads that the Electrolyte can penetrate between the anode parts and cause corrosion and to the deteriorated power transition leads. damage leads the copper-lead composite also for the dissolution from the copper in the electrolyte, which contaminates the chromium electrolyte and thus becomes useless.

Um den Stromübergang zwischen Kern- und Mantelmaterial zu verbessern, wird in der DE 38 25 255 A1 vorgeschlagen, die Bleischicht unter Zwischenschaltung einer Lotschicht auf das Kernmaterial aufzulöten. Hinzu werden der Kern und der Bleimantel getrennt voneinander hergestellt und anschließend, vorzugsweise durch Vakuumlöten miteinander verbunden. Hier kann es vorkommen, daß das Lotmaterial keine vollständige Schicht bildet und so Fehlstellen entstehen. Wird der Bleimantel an einer solchen Stelle zerstört, kann wiederum Elektrolyt eindringen und das Kupfermaterial des Kerns auflösen.In order to improve the power transfer between core and sheath material is in the DE 38 25 255 A1 proposed to solder the lead layer with the interposition of a solder layer on the core material. In addition, the core and the lead sheath are made separately from each other and then, preferably connected together by vacuum brazing. Here it can happen that the solder material does not form a complete layer and thus defects arise. If the lead coat is destroyed in such a place, in turn electrolyte can penetrate and dissolve the copper material of the core.

Mit der JP 09 111 490 A wird eine derartige Anode offenbart, bei der ein Kupferkern mit einer Bleilegierung ummantelt ist, wobei diese Ummantelung durch Druckschweißen auf den Kern der Anode aufgebracht ist.With the JP 09 111 490 A Such an anode is disclosed in which a copper core is coated with a lead alloy, said jacket is applied by pressure welding to the core of the anode.

Auf diesen Kern ist eine Zwischenschicht aus Nickel aufgebracht. Dieser so hergestellte Kern wird in den als eine Art Röhre, separat hergestellten Bleimantel, eingeschoben und mittels einer Pressschweißung die erforderliche Verbindung zwischen Kern und Bleiummantelung hergestellt.On This core is an intermediate layer of nickel applied. This thus manufactured core is in the as a kind of tube, manufactured separately Lead coat, inserted and by means of a pressure welding the required connection between core and lead jacket made.

Diese Herstellungsweise hat jedoch den Nachteil, dass mit diesem Verfahren nur Anoden mit einer begrenzten Länge, d.h. keine beliebig langen Anoden herstellbar sind.These However, production method has the disadvantage that with this method only anodes with a limited length, i. no arbitrarily long anodes can be produced.

Die auf den Kern aufgebrachte Nickelschicht hat die Aufgabe den Kern im Falle von Beschädigungen des Mantels oder bei auftretenden Rissen in der Ummantelung den Kern vor dem unmittelbaren Kontakt mit dem Elektrolyten zu schützen. Dies Wird mittels des verwendeten Werkstoffs Nickel auch entsprechend gut erreicht. Jedoch besitzt Nickel eine weniger gute Leitfähigkeit für den fließenden Strom beim Gebrauch der Anode.The the nickel layer applied to the core has the task of the core in case of damage of the shell or occurring cracks in the sheath the Core to protect against direct contact with the electrolyte. This Is by means of the material used nickel also corresponding achieved well. However, nickel has less good conductivity for the flowing Electricity when using the anode.

Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr, ein Verfahren zum Herstellen einer Anode für galvanische Bäder und eine nach diesem Verfahren hergestellte Anode anzugeben, welche die zuvor beschriebenen Nachteile beseitigt.task The invention is now a method for producing a Anode for galvanic baths and to provide an anode produced by this method, which eliminates the disadvantages described above.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in einem ersten Verfahrensschritt der mit einem Kopfteil versehene Kern der Anode mit einer Zinnschicht versehen wird und in einem sich anschließenden Verfahrensschritt der so verzinnte Kern der Anode mittels dem Strangguß- oder Strangdruckgußverfahren mit Blei oder Bleilegierung ummantelt wird.According to the invention Task solved by that in a first process step, the provided with a header Core of the anode is provided with a tin layer and in one subsequent Process step of the tin-plated core of the anode by means of continuous casting or Strangdruckgußverfahren is coated with lead or lead alloy.

Der Kern der Anode kann aus Stahl, Kupfer, Messing bestehen und ist mit einem Kopfteil, gegebenenfalls mit angebrachter Lasche, aus Kupfer zur Stromeinleitung versehen. Dieses kann mit dem Kern durch Reibschweißen, eine Preßverbindung oder eine Gewindeverbindung verbunden sein.Of the Core of the anode can be made of steel, copper, brass and is with a headboard, possibly with attached tab, off Copper provided for the introduction of electricity. This can go through with the core friction welding, a press connection or a threaded connection.

Die Herstellung der Anode erfolgt dadurch, daß in einem ersten Verfahrensschritt der mit dem Kopfteil versehene Kern der Anode mit einer Zinnschicht versehen wird. Daran anschließend wird der so vorbereitete Kern einer Einrichtung zugeführt in welcher der Mantel aus Blei oder einer Bleilegierung im Strang-, Strangdruckguß- oder Kaltfließpreßverfahren auf diesen Kern aufgebracht. Dadurch entsteht eine Preßverbindung zwischen dem Kern und dem Mantel, wodurch sich die Leitfähigkeit verbessert.The anode is produced by providing the core of the anode provided with the head part with a tin layer in a first method step. Subsequently, the thus prepared core of a device is supplied in which the jacket of lead or a lead alloy in the strand, Strangdruckguß- or Kaltfließpreßver drive applied to this core. This creates a press fit between the core and the shell, thereby improving the conductivity.

Man erhält eine höhere Stromausbeute sowie eine schnellere Abscheidung aufgrund des herabgesetzten Übergangswiderstandes. Bei sehr langen Anoden wird die Festigkeit erhöht.you receives a higher one Current efficiency and faster deposition due to the reduced contact resistance. For very long anodes, the strength is increased.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher beschrieben werden. Die dazugehörige Figur zeigt eine Anode für galvanische Bäder zur Abscheidung von Metallen, zum Beispiel Chrom, auf Bauteilen.Based an embodiment the invention should be closer to be discribed. The Associated FIG. Shows an anode for galvanic baths for the deposition of metals, for example chromium, on components.

Die Anode 1 besteht im Wesentlichen aus einem Kern 2 aus einem Stahlwerkstoff. Der Kern 2 weist an seinem oberen Ende ein Kopfteil 3 mit einer Lasche aus Kupfer zur Stromeinleitung auf. Das Kopfteil 3 ist mit dem Kern 2 durch Reibschweißen verbunden. Auf den so vorbereiteten Kern 2 wird eine Zinnschicht 4 mit einer Schichtdicke von beispielsweise 165 μm aufgebracht. Der so vorbereitete Kern 2 wird in eine Einrichtung eingebracht, in der der Kern 2 mit einem Mantel 5 aus Blei im Druckgußverfahren versehen wird. Die Dicke des Mantels 5 beträgt vorzugsweise 5 mm.The anode 1 consists essentially of a core 2 from a steel material. The core 2 has at its upper end a headboard 3 with a tab made of copper for power input. The headboard 3 is with the core 2 connected by friction welding. On the prepared core 2 becomes a tin layer 4 applied with a layer thickness of for example 165 microns. The prepared core 2 is introduced into a device in which the core 2 with a coat 5 made of lead by die casting. The thickness of the coat 5 is preferably 5 mm.

Es entsteht eine Preßverbindung zwischen Kern 2 und Mantel 5, wodurch ein Eindringen von Elektrolyt zwischen Kern 2 und Mantel 5 und somit eine Zerstörung der Anode nicht mehr möglich ist.The result is a press connection between the core 2 and coat 5 , whereby an intrusion of electrolyte between the core 2 and coat 5 and thus destruction of the anode is no longer possible.

Der Verschleiß der Anode wird dadurch geringer und ihre Lebensdauer erhöht sich.Of the Wear the Anode is thereby reduced and their life increases.

Kerndicke sowie Manteldicke können je nach Bedarf unterschiedlich gewählt werden. Die Anoden können bis zu einer Länge von vielen Metern hergestellt werden, ohne daß ihre Festigkeit beeinträchtigt wird.core thickness as well as jacket thickness can be chosen differently depending on your needs. The anodes can go up to a length be produced by many meters without their strength being impaired.

Claims

Method for producing an anode with a metallic core and a lead or lead alloy coat applied thereto, characterized in that in a first method step the lead with the head part ( 3 ) provided core ( 2 ) of the anode ( 1 ) with a tin layer ( 4 ) and in a subsequent process step the tin-plated core ( 2 ) of the anode ( 1 ) is coated by means of the continuous casting or extrusion die casting with lead or lead alloy.

Method according to claim 1, characterized in that the tinned core ( 2 ) of the anode ( 1 ) is coated with lead or lead alloy by cold extrusion.

An anode for galvanic baths produced by the process according to claims 1 and 2, having a core of a conductive metallic material and an outer layer of lead or of a lead alloy, characterized in that the core consisting of a metallic material ( 2 ) of the anode ( 1 ) with a tin layer ( 4 ) is provided and is coated by means of continuous casting or Strangdruckguß- or cold extrusion with a layer of lead or a lead alloy.

Anode according to claim 3, characterized in that on the core ( 2 ) a headboard ( 3 ) is arranged made of copper for power input.

Anode according to Claims 3 and 4, characterized in that the head part ( 3 ) with the core ( 2 ) is connected by friction welding.

Anode according to Claims 3 and 4, characterized in that the head part ( 3 ) by means of an internal or external thread with the core ( 2 ) connected is.