DE1106141B

DE1106141B - Method and apparatus for gas plating metal wire

Info

Publication number: DE1106141B
Application number: DEC7517A
Authority: DE
Inventors: Albert O Fink; Alfred E Bishop
Original assignee: Commonwealth Engineering Company of Ohio
Current assignee: Commonwealth Engineering Company of Ohio
Priority date: 1953-05-02
Filing date: 1953-05-02
Publication date: 1961-05-04

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Gasplattieren von Metalldraht Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gasplattieren von Metalldraht, insbesondere bezieht sie sich auf die Metallplattierung eines in kontinuierlicher Bewegung befindlichen Drahts wie auf eine Vorrichtung, die zur Ausführung dieses Verfahrens dient.Method and apparatus for gas plating metal wire The invention relates to a method of gas plating metal wire, in particular relates to on the metal plating of a wire in continuous motion as to a device that is used to carry out this method.

Es ist bereits bekannt, die Gasplattierung von Metallteilen durch Niederschlagen eines Metalls aus einer gasförmigen Metallcarbonyl- oder Metallhydridverbindung auf den durch elektrischen Strom erhitzten, kontinuierlich durch den Plattierungsraum geführten Draht vorzunehmen, wobei die Erhitzung des Drahtes unter nicht oxydierenden Bedingungen erfolgt.It is already known to use gas plating of metal parts Precipitation of a metal from a gaseous metal carbonyl or metal hydride compound to that heated by electric current, continuously through the plating room Make guided wire, heating the wire under non-oxidizing Conditions takes place.

Diese Arbeitsweise wird erfindungsgemäß dadurch wesentlich verbessert, daß der Draht zunächst auf Glühtemperatur von etwa 450 bis 650° C erhitzt, darauf vor Eintritt in die Plattierungsstrecke auf niedrigere, indes zur Zersetzung der zur Plattierung dienenden gasförmigen Metallverbindung noch ausreichende Temperatur von etwa 175 bis 250° C gesenkt und auf dieser Temperatur während des Durchgangs durch die Plattierungsstrecke gehalten wird.According to the invention, this mode of operation is significantly improved by that the wire is first heated to an annealing temperature of about 450 to 650 ° C, then before entering the plating line on lower, but for the decomposition of the gaseous metal compound serving for plating is still at a sufficient temperature lowered from about 175 to 250 ° C and kept at that temperature during the run is held by the plating line.

Dadurch wird bewirkt, daß der Draht sich auf Glühtemperatur befindet, unmittelbar bevor seine Temperatur gesenkt und er durch die Gasplattierungskammer geführt wird, so daß das Metall unmittelbar auf den geglühten und noch heißen Draht aufplattiert wird.This causes the wire to be at the annealing temperature, immediately before his temperature dropped and he passed through the gas plating chamber is guided so that the metal is directly on the annealed and still hot wire is plated.

Es hat sich gezeigt, daß sich auf diese Weise eine besonders schnelle Durchführung der Plattierung des Drahtes unter Steigerung der Durchführungsgeschwindigkeit sowie eine besonders dauerhafte und verschleißfeste Plattierung erzielen läßt, die darauf beruht, daß bei Berührung des vorher geglühten und im Augenblick der Plattierung noch heißen Drahtes der auf demselben niedergeschlagene Metallüberzug infolge des vorhergehenden Glühens an dem weichen Drahtmaterial besonders haftet.It has been shown that in this way a particularly fast Carrying out the plating of the wire while increasing the execution speed and a particularly durable and wear-resistant plating can be achieved that is based on the fact that in contact with the previously annealed and at the moment of plating the metal coating deposited on the wire as a result of the hot wire previous annealing particularly adheres to the soft wire material.

Niederschläge eines Schutzmetalls, wie Nickel, Kobalt, Wolfram und von Metallegierungen in Form eines dünnen Films auf ruhenden Gegenständen hat man bereits früher in der Weise erzeugt, daß man den zu plattierenden Gegenstand in einer Kammer einschloß, die mit einem zersetzlichen metallhaltigen Gas beschickt wurde, worauf der Gegenstand auf eine Temperatur erhitzt wurde, bei welcher das erwähnte Gas sich zersetzte.Deposits of a protective metal, such as nickel, cobalt, and tungsten of metal alloys in the form of a thin film on stationary objects generated earlier in such a way that the object to be plated in a chamber charged with a decomposable metal-containing gas whereupon the object was heated to a temperature at which the mentioned gas decomposed.

Bei einem derartigen Verfahren, bei welchem ein solcher Gegenstand in der Plattierungszone bewegt wird, besteht derselbe aus einem dünnen Metallblech. Dieses ebene Material wird vermittels Heizwiderständen, die unterhalb des Metallblechs in der Nähe desselben angeordnet sind, auf die Zersetzungstemperatur des Gases gebracht. Die obere Seite des Blechs unterliegt dabei der Einwirkung der zersetzlichen Gase. Dieses Metallblech wird in der P'lattierungskammer eingeführt und aus derselben herausgeleitet, indem man das Blech durch ein Wasserbad hindurchgehen läßt, das als Verschluß' oder - Schleuse für die Gaskammer dient. Keine solche Anordnung läßt sich indes gewerblich für das Plattieren von Drähten verwenden; schon die Abmessungen der Drähte sind derart, daß sie sich nicht gleichmäßig durch strahlende Heizvorrichtungen erhitzen lassen. Dazu kommt, daß ein Draht sich nicht eignet, eine Scheidewand zu bilden, welche den Zutritt von Gas zu Wasser verhindert, in dem das Gas löslich ist. Ferner läßt sich ein Draht nicht gleichmäßig in einer Kammer plattieren, in der er nicht in beständiger Bewegung gehalten wird.In such a method in which such an object is moved in the plating zone, it consists of a thin sheet of metal. This flat material is made by means of heating resistors, which are located underneath the metal sheet are arranged in the vicinity of the same, brought to the decomposition temperature of the gas. The upper side of the sheet is subject to the action of the decomposable gases. This metal sheet is inserted into and out of the plating chamber by letting the sheet pass through a water bath that serves as a lock or lock for the gas chamber. No such arrangement lets however, are used commercially for the plating of wires; already the dimensions the wires are such that they do not run evenly through radiant heaters let heat. In addition, a wire is not suitable for a septum form, which prevents the access of gas to water in which the gas is soluble is. Furthermore, a wire cannot be plated uniformly in a chamber which he is not kept in constant motion.

Demgegenüber ist das Plattieren von Drähten mit zwei schwierigen Aufgaben verknüpft: Erhitzung des Drahtes und Abschluß der Kammer gegen Austritt von giftigen Gasen bei kontinuierlicher Durchführung des Drahtes durch die Kammer; Probleme, deren Lösung durch die früher bekannten Verfahren und Vorrichtungen einwandfrei gegeben war.In contrast, plating wires has two difficult tasks linked: heating of the wire and sealing of the chamber against the escape of toxic substances Gases as the wire is continuously passed through the chamber; Problems their solution by the previously known methods and devices flawlessly was given.

Man hat ferner bereits vorgeschlagen, die Behandlung von Drähten bei der Herstellung von Überzügen auf thermischem Wege mit Hilfe einer Einrichtung vorzunehmen, bei welcher der Draht auf einer Rolle mit exzentrisch in Aussparungen der Rodle gelagerten, bei der Behandlung verdrehbaren, geriffelten Nebenwellen aufgespult wird. Die Rollen werden in der Kammer gedreht, so daß die geschlossenen Drahtspulen jeweils an verschiedenen Stellen auf den Nebenwellen aufliegen. Eine kontinuierliche Durchführung des Drahtes durch eine Planierungskammer erfolgt bei dieser Einrichtung nicht.It has also been proposed to treat wires the production of coatings by thermal means with the help of a device, in which the wire on a roll with eccentric in recesses of the Rodle grooved auxiliary shafts mounted on bearings that can be rotated during treatment wound up will. The rollers are rotated in the chamber so that the coils of wire are closed each rest at different points on the auxiliary shafts. A continuous With this device, the wire is passed through a leveling chamber not.

Andererseits hat man bereits ein Verfahren zum Verzinken von Draht mittels der dampfförmigen Erzeugnisse von Zinkchlorid in Vorschlag gebracht, bei welchem der Draht kontinuierlich durch die Plattierungskammer hindurchgezogen wird. Indes werden auch bei diesem Verfahren die Schwierigkeiten der zweckentsprechenden Erhitzung des Drahtes und vor allem des Abschlusses der Behandlungskammer gegen den Austritt von giftigen Gasen bei kontinuierlicher Durchführung des Drahtes nicht behoben.On the other hand, one already has a method for galvanizing wire proposed by means of the vaporous products of zinc chloride which the wire is continuously drawn through the plating chamber. However, even with this method, the difficulties are appropriate Heating of the wire and especially the closure of the treatment chamber against the escape of toxic gases when the wire is continuously fed through Fixed.

Durch das erfindungsgemäß oben in seinen Grundzügen erläuterte Verfahren werden diese Schwierigkeiten beseitigt.By the method explained above in its basic features according to the invention these difficulties are eliminated.

Zur Plattierung können erfindungsgemäß in Gasform übergeführte Metallcarbonvle, insbesondere Carbonyle des Nickels, Eisens, Chroms, Molybdäns, des Kobalts, sowie Carbonylmischungen dienen. Die Herabsetzung der Drahttemperatur nach dem Ausglühen desselben wird zweckmäßig durch Verringerung der Stromstärke, z. B. mit Hilfe einer Nebenschlußschaltung, herbeigeführt.According to the invention, metal carbon fibers converted into gaseous form, in particular carbonyls of nickel, iron, chromium, molybdenum, cobalt, as well as Serving carbonyl mixtures. The lowering of the wire temperature after annealing the same is expediently by reducing the current strength, z. B. with the help of a Shunt circuit, brought about.

Die Erfindung betrifft ferner die Ausbildung einer besonders raumsparend gestalteten Vorrichtung von höchster Kapazität, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient. Demgemäß wird der Draht zunächst in eine Vorkammer geführt, die aus mehreren hintereinandergeschalteten Kammern besteht, durch welcher der von einer Vorratsrolle abgewickelte Draht hindurchgeführt wird, wobei die erste Kammer, in welcher der Draht auf Glühtemperatur erhitzt wird, sowie die hinter der Plattierungsstrecke angeordnete Austrittskammer mit inertem Gas angefüllt sind, während die dazwischenliegende Plattierungskammer gasförmige, metallhaltige Stoffe enthält, wobei diese Planierungskammer durch Scheidewände von den vor und hinter ihr angeordneten Kammern getrennt ist, die gasdichten Durchführungsstellen für den ablaufenden Draht versehen sind.The invention also relates to the formation of a particularly space-saving designed device of the highest capacity necessary for the implementation of the invention Process serves. Accordingly, the wire is first fed into an antechamber, which consists of several chambers connected in series, through which the one Supply roll of unwound wire is passed through, the first chamber in which the wire is heated to annealing temperature, as well as the one behind the cladding line arranged outlet chamber are filled with inert gas, while the intermediate Plating chamber contains gaseous, metal-containing substances, this leveling chamber is separated from the chambers in front of and behind it by partitions, the gas-tight feed-through points for the wire running off are provided.

Eine solche Vorrichtung kann in einfachster Weise derart ausgebildet werden, daß man den Draht durch ein Rohr von verhältnismäßig kleinem Durchmesser hindurchführt, das in Abschnitte oder Abteilungen geteilt ist.Such a device can be designed in this way in the simplest possible manner be that you pass the wire through a tube of relatively small diameter which is divided into sections or departments.

Der Draht tritt in das Rohr ein, indem er durch einen flüssigen, nicht nässenden, keine Lichtbogenbildung verursachenden Verschluß hindurchgeht. Das Rohr kann aus einem Material gefertigt sein, das Elektrizität nicht leitet oder gegenüber den stromführenden Teilen isoliert ist.The wire enters the tube by passing through a liquid, not weeping non-arcing seal passes through it. The pipe can be made of a material that does not conduct or oppose electricity the live parts is insulated.

Der Reihe nach wird der Draht einer Reinigung durch Ausglühen oder Erhitzen unterworfen, hierauf mit :Metall bedeckt und zur Erhöhung der Ziehbarkeit ausgeglüht. Der Plattierungsvorgang kann unterteilt werden in die Herstellung einer vorläufigen Grundverkleidung mit Metall und in eine Endplattierung, in welchem Falle eine die Haftfähigkeit erhöhende Glühbehandlung oder Erhitzung zwischen den zwei Bekleidungsvorgängen eingeschaltet wird.In turn, the wire undergoes an annealing or cleaning process Subjected to heating, then covered with: metal and to increase the drawability annealed. The plating process can be divided into the production of a preliminary basic cladding with metal and in an end plating, in which case annealing or heating between the two to increase adhesiveness Clothing processes is switched on.

Man kann das Verfahren auch in der Weise durchführen, daß der Draht mit einem vorläufigen Überzug versehen, alsdann zur Erzeugung gesteigerter Adhäsion erneut erhitzt und schließlich einer Endplattierung in mehreren ohne Zeitverlust aufeinanderfolgenden Behandlungsstufen unterzogen wird. Der Übertritt des inerten Gases in die Plattierungskammer selbst beschränkt sich auf kleine Mengen, bedingt durch die Öffnungen in der Trennwand, die lediglich einen Durchmesser besitzen, der gerade ein loses Hindurchgleiten des Drahtes durch die ihm angepaßte Öffnung ermöglicht, wobei der Druckunterschied in den angrenzenden Abteilungen zweckmäßig niedrig gehalten wird.The procedure can also be carried out in such a way that the wire provided with a temporary coating, then to produce increased adhesion reheated and finally a final plating in several steps without loss of time is subjected to successive treatment stages. The crossing of the inert Gas in the plating chamber itself is limited to small amounts, conditionally through the openings in the partition, which have only one diameter, that just a loose sliding of the wire through the opening adapted to it made possible, the pressure difference in the adjacent departments being expedient is kept low.

Es sei noch bemerkt, daß der Übertritt von inertem Gas in die Plattierungskammer kein an sich schädlicher Vorgang ist, da die metallhaltigen Gase im allgemeinen bereits mit einem inerten Gas verdünnt sind und da auch die das Gas zersetzende Reaktion in der Plattierungskammer entsprechende Mengen inerter Zersetzungsprodukte, wie z. B. Kohlenoxyd, erzeugt.It should also be noted that the transfer of inert gas into the plating chamber is not a harmful process in itself, since the metal-containing gases in general are already diluted with an inert gas and there is also the one which decomposes the gas Reaction in the plating chamber corresponding amounts of inert decomposition products, such as B. carbon oxide generated.

Bei dem erläuterten Verfahren wird ein Strom gasförmiger Stoffe in Berührung mit einem heißen Draht gebracht. Die Gasatmosphäre kann durch Mischen eines inerten Gases mit den Dämpfen einer flüchtigen Metallverbindung oder durch Zerstäubung einer flüssigen Metallverbindung im Strom eines heißen, inerten Gases oder auf andere ähnliche Weise gebildet werden.In the method explained, a stream of gaseous substances is in Brought into contact with a hot wire. The gas atmosphere can be created by mixing an inert gas with the vapors of a volatile metal compound or by Atomization of a liquid metal compound in a stream of a hot, inert gas or formed in any other similar manner.

Als Träger oder inertes Gas können Kohlensäure, Helium, Stickstoff, Wasserstoff, die gasförmigen Produkte der geregelten Verbrennung von Kohlenwasserstoffgasen, die frei von Sauerstoff sind, und ähnliche Gase Verwendung finden.Carbonic acid, helium, nitrogen, Hydrogen, the gaseous products of the regulated combustion of hydrocarbon gases, which are free of oxygen and similar gases are used.

In gewissen Fällen ist die Verwendung von Wasserstoff vorteilhaft, z. B. in der Reinigungs-Glüh -Kammer, wo seine Wirksamkeit als Reduktionsmittel zweckmäßig dazu dient, den Oxydfilm oder Rost von Eisendraht zu beseitigen.In certain cases the use of hydrogen is advantageous, z. B. in the cleaning annealing chamber, where its effectiveness as a reducing agent expediently serves to remove the oxide film or rust from iron wire.

Die niederzuschlagenden Metalle können in Form von gasförmigen Metallcarbonylen oder von verdampften Lösungen gewisser Metallcarbonyle in leicht verdampfbaren Lösungsmitteln (z. B. Petroläther), ferner in Form von Nitroxylverbindungen, Nitrosylcarbonylen, Metallhydriden, Metall-alkylen, Metallhaliden u. dgl. eingeführt werden. Beispielsweise von Carbonylverbindungen sind die Carbonyle des Nickels, Eisen, Chroms, Molybdäns, des Kobalts sowie Carbonylmischungen.The metals to be deposited can be in the form of gaseous metal carbonyls or of evaporated solutions of certain metal carbonyls in easily evaporable solvents (e.g. petroleum ether), also in the form of nitroxyl compounds, nitrosyl carbonyls, Metal hydrides, metal alkylenes, metal halides and the like can be introduced. For example of carbonyl compounds are the carbonyls of nickel, iron, chromium, molybdenum, of cobalt and carbonyl mixtures.

Beispiele anderer Gruppen sind die Nitroxyle, wie z. B. Kupfernitroxyl; Nitrosylcarbonyle, z. B. Kobalt-Nitro:sylcarbonyl; Hydride, wie z. B. Antimonhydrid, Zinnhydrid; Metallalkyle, wie z. B. Chromylchlorid, Carbonylhalogene, z. B. Osmium-Carbonylbromid, Ruthenium-Carbonylchlorid u. dgl. Jedes Material, das unter Ausscheidung eines Metalls im Plattierungsprozeß zu verwenden ist, besitzt eine Temperatur, bei welcher die Zersetzung vollständig stattfindet. Indes kann auch eine langsame Zersetzung bei niedrigerer Temperatur stattfinden oder während der Zeit, in welcher die Dämpfe zu einem bestimmten Temperaturbereich erhitzt werden. So zersetzt sich z. B. Nickelcarbonyl vollständig bei einer Temperatur im Bereich von 180 bis 205° C. Dagegen beginnt Nickelcarbonyl sich bei einer Temperatur von etwa 60° C langsam zu zersetzen. Die Zersetzung setzt sich dann während der Erhitzungszeit von 90 bis 19Q° C fort.Examples of other groups are the nitroxyls, such as e.g. B. copper nitroxyl; Nitrosyl carbonyls, e.g. B. cobalt nitro: sylcarbonyl; Hydrides such as B. antimony hydride, Tin hydride; Metal alkyls such as B. chromyl chloride, carbonyl halogens, e.g. B. Osmium carbonyl bromide, Ruthenium carbonyl chloride and the like. Any material which precipitates a metal to be used in the plating process has a temperature at which the Decomposition takes place completely. However, slow decomposition can also occur take place at lower temperature or during the time in which the vapors be heated to a certain temperature range. So z. B. nickel carbonyl completely at a temperature in the range from 180 to 205 ° C. On the other hand, begins Nickel carbonyl slowly decompose at a temperature of about 60 ° C. the Decomposition then continues during the heating time from 90 to 190 ° C.

Eine große Anzahl von Metallcarbonylen und Hydriden kann bei einer Temperatur im Bereich von 1'70 bis 230° C erfolgreich und wirksam zersetzt werden. Beim Arbeiten mit den meisten Metallcarbonylen ist eine Temperatur im Bereich von 180 bis 220° C zu bevorzugen.A large number of metal carbonyls and hydrides can be used in one Temperature in the range of 1'70 to 230 ° C can be decomposed successfully and effectively. When working with most metal carbonyls, a temperature is in the range of 180 to 220 ° C to be preferred.

Um Niederschläge auf dem Draht zu bilden, ist es notwendig, daß der Draht eine Temperatur im Bereich der allgemeinen Zersetzungstemperatur der flüchtigen Verbindungen besitzt. Handelt es sich z. B. um heiß gezogenen Draht, so kann der noch heiße Draht unter Abkühlung auf die Plattierungstemperatur unmittelbar in Plattierungskammern der weiterhin beschriebenen Einrichtung mit oder ohne Zwischenschaltung einer Glühbehandlung geführt werden. Wenn ein Ausglühen erforderlich erscheint, so kann die Behandlung in dem Apparat in ähnlicher Weise wie bei Behandlung eines kalten Drahtes durchgeführt werden.In order to form deposits on the wire, it is necessary that the Wire a temperature in the range of the general decomposition temperature of the volatile Has connections. Is it z. B. for hot drawn wire, in this way, the wire, which is still hot, can be immediately cooled to the plating temperature in plating chambers of the device further described with or without interconnection an annealing treatment are performed. If annealing appears necessary, so the treatment in the apparatus can be carried out in a similar manner to the treatment of a cold wire.

Der kalte Draht wird auf die erforderliche Temperatur erhitzt und auf dieser gehalten, indem man dem Draht z. B. einen elektrischen Strom zuführt oder indem man ihn durch Induktion erhitzt.The cold wire is heated to the required temperature and kept on this by the wire z. B. supplies an electric current or by heating it by induction.

Die erforderliche Spannung hängt von der besonderen Art des Drahtes ab. Eisendrähte lassen sich z. B. auf die Plattierungstemperatur mit niedrigerer Spannung und niedrigerer Frequenz als z. B. Kupferdrähte erhitzen.The tension required depends on the particular type of wire away. Iron wires can be z. B. to the plating temperature with lower Voltage and frequency lower than z. B. Heat copper wires.

Die Glühtemperatur liegt erheblich höher als die Plattierungstemperatur, z. B. im Bereich von 430 bis 650° C. Bei Anwendung solcher Glühbehandlung besteht die Durchführung im allgemeinen darin, den in Verbindung mit dem Draht stehenden Klemmen eine Spannung zuzuführen, die hinreicht, um den Draht auf Rotglut zu bringen.The annealing temperature is considerably higher than the plating temperature, z. B. in the range from 430 to 650 ° C. If such an annealing treatment is used the implementation generally in the one in connection with the wire Apply a voltage sufficient to the terminals to bring the wire red hot.

Die niedrigere Temperatur beim Plattierungsvorgang selbst wird dann dadurch erzielt, daß man einen elektrischen Widerstand parallel mit der Planierungszone schaltet. Auf diese Weise wird der Betrag des durch den Draht in der Plattierungszone gehenden Stromes verringert, so daß die Temperatur schnell auf die erforderliche Höhe sinkt.The lower temperature in the plating process itself then becomes obtained by having an electrical resistance in parallel with the planarization zone switches. This way the amount of wire passed through the plating zone current reduced, so that the temperature quickly to the required Height decreases.

Als Vorbereitung zur Verkleidung des Drahtes kann das metallische Material durch Anwendung üblicher Methoden gereinigt werden, z. B. auf elektrochemischem Wege, indem man dasselbe durch ein alkalisches oder saures elektrolytisches Bad bewegt, in welchem der Draht die Kathode oder Anode bildet.In preparation for cladding the wire, the metallic Material can be cleaned using conventional methods, e.g. B. on electrochemical Ways of doing the same thing through an alkaline or acidic electrolytic bath moves, in which the wire forms the cathode or anode.

Ein Ätzen des Metalls mit Salzsäure, Schwefelsäure oder Salpetersäure oder kombinierte Anwendung solcher Säuren kann ebenfalls einen Teil der Reinigungsbehandlung bilden. Der Draht wird alsdann gespült oder gewaschen, ehe er in die Plattierungseinrichturig eingeführt wird. Wenn sich indessen der Draht in guter Beschaffenheit befindet, so kann eine Glühreinigung genügen. In diesem Falle wird der Draht nur erhitzt, bevor er in die Plattierungskammer eintritt.Etching the metal with hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid or combined use of such acids can also be part of the cleansing treatment form. The wire is then rinsed or washed before entering the plating facility is introduced. If, however, the wire is in good condition, glow cleaning can be sufficient. In this case the wire is only heated before entering the plating chamber.

Bei einer Glühreinigung werden Spuren von Fett u. dgl. verbrannt, indem der Draht auf Rotglut gebracht wird.Incandescent cleaning burns traces of fat and the like, by bringing the wire to red heat.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt.Various versions of the subject matter of the invention are shown in the drawing for example shown.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine vollständige Plattierungsanlage; Fig. 2 ist ein vergrößerter Schnitt, der in schematischer Darstellung den am Einlaß- wie am Auslaßende des Behandlungsrohres angeordneten Verschluß zeigt; Fig. 3 ist ein Schnitt, der eine Trennwand veranschaulicht, mit deren Hilfe das Behandlungsrohr in Abschnitte geteilt wird.1 shows a schematic representation of a complete plating plant; Fig. 2 is an enlarged section, the schematic representation of the inlet as shown at the outlet end of the treatment tube; Fig. 3 is a section illustrating a partition wall by means of which the treatment tube divided into sections.

In Fig. 1 ist ein Fundament 10 dargestellt, auf dem ein Behandlungsrohr 11 aufgebaut ist, das aus fünf Abschnitten 12 bis 16 besteht, die durch Halter 17 getragen werden. Diese sind gemäß Fig. 1 so angeordnet, daß sie die Teilwände 18 abstützen, welche das Rohr 11 in Abschnitte oder Abteilungen aufteilen. Der zu plattierende Draht befindet sich auf einer Spule oder Haspel 19 und tritt in das Rohr 11 durch eine Schleuse 20 ein, geht durch die Teilungswand 18 und wird durch eine Schleuse 21 ähnlicher Konstruktion wie die Schleuse 20 hinausgeführt.In Fig. 1, a foundation 10 is shown on which a treatment pipe 11 is constructed, which consists of five sections 12 to 16, which are supported by holders 17 be worn. According to FIG. 1, these are arranged in such a way that they meet the partial walls 18 support, which divide the pipe 11 into sections or departments. The one to be plated Wire is on a spool or reel 19 and passes into tube 11 a lock 20, goes through the partition wall 18 and is through a lock 21 of a construction similar to that of the lock 20 led out.

Der plattierte Draht wird auf einer Haspel 22 aufgewunden, die durch eine geeignete Antriebsvorrichtung 23, z. B. einen Elektromotor, gedreht wird.The clad wire is wound on a reel 22 which passes through a suitable drive device 23, e.g. B. an electric motor is rotated.

Die Schleuse 20 ist in ausführlicher Darstellung in Fig.2 veranschaulicht. Sie besteht aus einem becherförmigen Unterteil 25 aus vorzugsweise elektrisch nichtleitendem Material. Dieser Becher wird zweckmäßig mit einer Flüssigkeit, z. B. Quecksilber, schmelzbaren eutektischen Legierungen niedrigen Schmelzpunktes oder miteinerFlüssigkeitentsprechender Art gefüllt. In dem Becher 25 ist ein Leitkörper 26 angebracht. In und an diesem Leitkörper sind drei kleine Rollen 27, 28 und 29- angeordnet, die vorzugsweise in Kugellagern laufen.The lock 20 is illustrated in detail in FIG. It consists of a cup-shaped lower part 25 made of preferably electrically non-conductive material. This cup is expediently filled with a liquid, e.g. Mercury, fusible eutectic alloys with a low melting point or filled with a liquid of the same type. A guide body 26 is attached in the cup 25. In and on this guide body, three small rollers 27, 28 and 29 are arranged, which preferably run in ball bearings.

Der Leitkörper 26 ist aus einem vertikalen Teil 30 mit einer Bohrung 31 sowie aus einem. Kopfteil 32 mit einer Bohrung 33 zusammengesetzt. Der senkrechte Teil 30 erstreckt sich bis in das Quecksilberbad. Die Bohrung 33 nimmt an ihrer Mündung 34 ein weiter unten im einzelnen beschriebenes Teilungselement 18 auf. Es schließt sich ein erweiterter Teil 35 an, der als Kammer zur Aufnahme der Rolle 27 dient. Das Teilelement 18 ist vorzugsweise aus elektrisch leitendem Metall gefertigt und besteht aus einem Block 40, der in waagerechter, nach links führender Richtung eine Bohrung 41 und parallel dazu eine nach rechts führende Bohrung 42 besitzt.The guide body 26 is made of a vertical part 30 with a bore 31 and a. Head part 32 composed with a bore 33. The vertical part 30 extends into the mercury bath. At its mouth 34, the bore 33 receives a dividing element 18, which is described in detail below. This is followed by an enlarged part 35 which serves as a chamber for receiving the roller 27. The sub-element 18 is preferably made of electrically conductive metal and consists of a block 40 which has a bore 41 in the horizontal direction leading to the left and, parallel to it, a bore 42 leading to the right.

Die Bohrung 42 verjüngt sich bei 43 und endet in einer Öffnung 44 kleinen Durchmessers in der rechts gelegenen Wand des Blocks 40. Unterhalb und benachbart zur Öffnung 44 ist der Block 40 mit einem Ansatz 45 versehen, der einen Quecksilberkontakt 46 aufnimmt für den Fall, daß der Draht als elektrische Leitung Verwendung finden soll.The bore 42 tapers at 43 and ends in an opening 44 small diameter in the right wall of block 40. Below and adjacent to the opening 44, the block 40 is provided with an extension 45 which has a mercury contact 46 accommodates in the event that the wire is used as an electrical line target.

Die Bohrung 42 ist mit einer Öffnung 47 versehen, deren Achse unter 90° zur Achse der Bohrung im Block 40 verläuft. Diese Öffnung 47 hat denselben Durchmesser wie die Bohrung 42 und dient zur Aufnahme eines rohrförmigen Gliedes.The bore 42 is provided with an opening 47, the axis of which is below 90 ° to the axis of the bore in block 40 runs. This opening 47 has the same diameter like the bore 42 and serves to receive a tubular member.

Die Bohrung 41 ist mit einer Öffnung 49 versehen, deren Achse unter 90° zur Achse der Bohrung 41 verläuft. Die Öffnung 49 vermag ebenfalls ein rohrförmiges Glied aufzunehmen.The bore 41 is provided with an opening 49, the axis of which is below 90 ° to the axis of the bore 41 runs. The opening 49 can also be tubular Include limb.

Ein elektrischer Leiter 50 ist mit dem Block 40 durch geeignete Mittel 51 verbunden, z. B. verschweißt, verschraubt oder in ähnlicher Weise.An electrical conductor 50 is connected to the block 40 by any suitable means 51 connected, e.g. B. welded, screwed or in a similar way.

Wenn das Rohr 18 als Endstück ausgebildet wird, so ist für die Bohrung 42 ein Rohr 48 vorgesehen, und die Öffnung 47 wird durch geeignete Mittel verschlossen.If the tube 18 is designed as an end piece, it is for the bore 42 a tube 48 is provided and the opening 47 is closed by suitable means.

Das Rohr 48 ist gasdicht mit dem Verschluß 20 verbunden durch eine geeignete Einrichtung 53, z. B. eine Hanfpackung.The tube 48 is gas-tightly connected to the closure 20 by a suitable device 53, e.g. B. a hemp pack.

Das Rohr 18 ist mit einem rohrförmigen Abschnitt, z. B. einem Abschnitt 12, durch eine flexible Muffe 54 verbunden. Wenn das Rohr 18 als Zwischenglied benutzt wird, so wird das rohrförmige Glied 48 an die Öffnung 47 angeschlossen, und eine flexible Muffe 55 ist so angeordnet, daß sie einen gasdichten Verschluß zwischen dem Rohr 18 und z. B. einem rohrförmigen Teil 13 bildet.The tube 18 is provided with a tubular section, e.g. B. a section 12, connected by a flexible sleeve 54. When the tube 18 is used as an intermediate member, the tubular member 48 is connected to the opening 47 and a flexible sleeve 55 is arranged to provide a gas-tight seal between the tube 18 and e.g. B. a tubular part 13 forms.

Die Wirkungsweise der gesamten Einrichtung ist die folgende: Der von der Haspel 19 kommende Draht wird durch den Verschluß 20 gefördert, indem er über die Rolle 29 und weiter abwärts durch das Quecksilber läuft. Der Draht wandert dann aufwärts, nachdem er über die untere Rolle 28 gelaufen ist, und geht nunmehr über die Rolle 27. Der Draht geht dann weiter durch das Rohr 48 sowie die Bohrung 42 hindurch und tritt durch die Öffnung 44. Dabei wird der Draht beim Auftreffen auf den Quecksilberkontakt 46 unter Strom gesetzt.The mode of operation of the entire facility is as follows: That of the reel 19 incoming wire is conveyed through the shutter 20 by moving over the roller 29 and further down through the mercury runs. Of the Wire then travels upward after passing over lower roller 28, and now goes over roller 27. The wire then continues through tube 48 as well the bore 42 and passes through the opening 44. The wire is at Impingement on the mercury contact 46 energized.

Der Draht geht dann weiter durch das Rohr 11 und seine Teilelemente 18, bis er aus dem Auslaßversch,luß 21 heraustritt. Der mit der Verkleidung versehene Draht wird dann auf einer Haspel 22 aufgespult.The wire then continues through the tube 11 and its sub-elements 18 until it emerges from the outlet lock 21 . The wire provided with the cladding is then wound onto a reel 22.

Der Gasfluß in dieser Vorrichtung erfolgt im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des Drahtes in jeder Abteilung. Dabei kann das Gas in jeder Abteilung aus getrennten Quellen zugeführt werden, oder gegebenenfalls können die Plattierungsabteilungen 13 und 15 in Reihen geschaltet wie auch die Kammern 12, 14 und 16 hintereinandergeschaltet sein.The gas flow in this device is countercurrent to the direction of movement of the wire in each compartment. The gas in each compartment can be supplied from separate sources, or, if necessary, the plating compartments 13 and 15 can be connected in series and the chambers 12, 14 and 16 connected in series.

Demgemäß erhält jede Kammer ihr Gas durch ein rohrförmiges Glied 49 a in Abhängigkeit von dem Teilelement 18 und wird durch ein rohrförmiges Glied 48 des nächstfolgenden Teilelementes 18 entleert.Accordingly, each chamber receives its gas through a tubular member 49 a as a function of the sub-element 18 and is formed by a tubular member 48 of the next sub-element 18 emptied.

In dieser Anlage wurden Kupferdrähte sowie Eisen-und Stahldrähte, z. B. niedrig kohlenstoffhaltiger Eisendraht, erfolgreich plattiert, wobei die Drahtgeschwindigkeit im Bereich von 3 bis 9 m pro Minute, im allgemeinen im Bereich von 1 m pro Minute, bezogen auf den Meter Länge der Plattierungskammer, lag. Die Überzüge, z. B. Nickel, Chrom und dergleichen Metalle, wurden dabei aus zersetzlichen flüchtigen Verbindungen, z. B. Nickelcarbonylen und -hydriden, abgesetzt.In this plant copper wires as well as iron and steel wires, z. B. low carbon iron wire, successfully plated with the wire speed in the range from 3 to 9 m per minute, generally in the range from 1 m per minute, based on the meter length of the plating chamber. The coatings, e.g. B. Nickel, Chromium and similar metals, were made from decomposable volatile compounds, z. B. nickel carbonyls and hydrides, discontinued.

Bei Benutzung eines fünften Abschnitts oder Abteils gemäß der Zeichnung wurden die Plattierungsgase von den nicht zur Plattierung dienenden Abschnitten oder Abteilungen ausgeschlossen, indem durch diese Abteilungen inertes Gas in Mengen von etwa 1/4 bis 1/2 m3 pro Stunde geleitet wurde.When using a fifth section or compartment as shown in the drawing became the plating gases from the non-plating portions or compartments excluded by passing through these compartments in quantities of inert gas from about 1/4 to 1/2 m3 per hour was passed.

In den Plattierungskammern lag der Gasfluß des gemischten Gases, das inerte Gas, z. B. Stickstoff, gemischt mit flüchtigen Metallverbindungen, enthielt, in einem Bereich von 50 bis 1301 pro Stunde.In the plating chambers was the gas flow of the mixed gas that inert gas, e.g. B. contained nitrogen mixed with volatile metal compounds, in a range from 50 to 1301 per hour.

Beim Plattieren von Nickel auf Eisendraht Nr. 36 SAE 1010 wurden die folgenden Bedingungen eingehalten Die Drahtgeschwindigkeit betrug etwa 5 m pro Minute. Die Temperatur des Drahtes in den Glühabteilungen war 5500 C.When nickel was plated on # 36 SAE 1010 iron wire, the The following conditions were met: The wire speed was about 5 m per minute. The temperature of the wire in the annealing sections was 5500 C.

Die Temperatur des Drahtes in den Plattierungsabteilungen betrug etwa etwas unter 200° C.The temperature of the wire in the plating compartments was about slightly below 200 ° C.

Die Durchflußmenge des Kohlendioxyds durch die drei in Reihe liegenden Glühabteilungen war etwa 3801 pro Stunde.The flow rate of carbon dioxide through the three in series Annealing sections was about 3801 per hour.

Die Durchflußmenge des Gases durch die Plattierungsahteilungen war etwa 801 pro Stunde. Dabei waren Nickelcarbonyldämpfe anwesend im Verhältnis von etwa 61/4 kg Carbonyl pro Kubikmeter des Kohlendioxyds.The flow rate of the gas through the plating partitions was about 801 per hour. Nickel carbonyl vapors were present in the ratio of about 61/4 kg carbonyl per cubic meter of carbon dioxide.

Es ist zu bemerken, daß, obwohl die beschriebene Arbeitsweise und die Vorrichtung eine vorteilhafte Form der Erfindung verkörpern, Abänderungen und weitere Ausgestaltungen möglich sind, ohne aus dem Rahmen der Erfindung herauszutreten.It should be noted that although the procedure described and the device embody an advantageous form of the invention, modifications and further refinements are possible without departing from the scope of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for plating metal wire by depositing a metal from a gaseous metal carbonyl or metal hydride compound on the heated by electric current, continuously guided through the planing space, wherein the heating of the wire takes place under non-oxidizing conditions, characterized in that the Wire is first heated to an annealing temperature of around 450 to 640 ° C, then lowered to a lower temperature of around 175 to 250 ° C, which is still sufficient to decompose the gaseous metal compound used for the plating, before entering the plating section, and to this temperature during the passage through the plating route is held.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that converted into gaseous form for leveling Metal carbonyls, in particular carbony 1e of nickel, iron, chromium, molybdenum, of cobalt, as well as carbonyl mixtures.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the lowering of the wire temperature after annealing the same by reducing the amperage, e.g. B. with the help of a shunt circuit, is brought about.

4. Device for performing the method according to claims 1 to 3, characterized in that the wire is first fed into an antechamber is made up of several chambers connected in series through which the of a supply roll of unwound wire is passed through, the first Chamber in which the wire is heated to the annealing temperature, as well as the one behind the Leveling section arranged exit chamber are filled with inert gas while the intermediate plating chamber contains gaseous, metal-containing material, this plating chamber being separated by partitions from those in front of and behind it Separated chambers, with gas-tight implementation points for the passage Wire are provided. References considered: U.S. Patents No. 1987 576, 2,384,500.