DE1496794A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Apparatebauteilen mit mehrschichtigen Waenden und Kanaelen - Google Patents

Description

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Mikhail Mikhailovieii Esipenfco P 9T68 Abram Mordukovich Holchadaky Nikolai Konstantinovich Murzin

Vilnius /QOSSR

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Apparatebauteilen mit mehrschichtigen Wänden und Kanälen·

Die Erfindung betrifft ein Verfahren aur Herstellung komplisierter Apparateteile, die mehrschichtige Wände und Kanäle verschiedener Form aufweisen, insbesondere von Hohlleiterteilen, sowie ein· Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrene*

Bekannt ist ein Verfahren aur Herstellung von apparativen Bauelementen mit mehrschichtigen Wänden und Kanälen verschiedener Gestalt, beispielsweise von Hohlleiterteilen mit sweisohichtigen Wänden, aus Kupfer und Plasten, durch galvanoplaetiechea Niederschlagen des Metalles auf den nichtieolierten metallischen Flächen der Dorne, überziehen dieser Metallachishten mit Kunst-» stoff und Entfernem der Dorne auf mechanischem Wege aus dem fertigteil· Bin· Vorrichtung *ur

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Durchführung dieses Verfahrens weist; dorse und einen Zentraldorh aus Metall bzw» einem Dielektrikum auf·

Dieses Verfahren und diese Vorrichtung ermöglichen jedoch kein· Serienfertigung von Apparateteilen komplizierter formgebung und genügender mechanischer Festigkeit* Di· bekannte Vorrichtung gibt keine Möglichkeit, Apparateteil· durch Umpressen mit Kunststoff unter höheren Drücken und Erhitzen der mit Metall überzogenen Dorn· auf höhere Q?empera- , türen anzufertigen und dl· Dorn· aus den Fertigteilen su entfernen. Um das Entfernen «Ines Dornes su erleichtern wurde dieser zuerst erwärmt oder abgekühlt; in einigen Fällen wurde der ganze Dorn oder sein· «inselnen !Teil· aufgelöst» Beim bekannt «a Verfahren wird auch dl· Unversehrtheit der Dorn« bei mehrmaliger Anwendung nicht gewährleistet, da In den benutzten saure» Lösungen mehrteilige Born·« auch wenn si· aus Chrom-Nickel-Legierungen angefertigt sind, korrodiere»· Zudem 1st dl· Herstellung von maßhaltigen Dornen aus Chromniok·!- stahl sowie auch «its Titaa- oder Aluminium-Legierungen äusaerat arbeitsaufwendig«

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Bas Ziel der vorliegenden Erfindung 1st die Beseitigung obengenannter Kaehtelle· Der Erfindeng liegt dl« Aufgabe zugrunde, ein 7er* fahren zur Herstellung τοη Apparateteilen mit mehrschichtigen Wänden und Kanälen verschiedener Fora, insbesondere von Hohlleiterteilen, sowie eine Vorrichtung sur Ausführung dieses Verfahrens zu schaffen« um derartige Teile auch sehr komplizierter Gestaltung alt genügender mechanischer-und Korrosionsfestigkeit, hoher elektrischer Leitfähigkeit einer be» sonders leinen metallischen. Oberfläche und einer honen. Maßgenauigkeit des K soul· der metallisierten Anschi uesflfcohen unter Yerringerung des Verbrauchs aa Buntmetallen und des Gewichtes der Bauelemente sowie unter Senkung des Arbeitsaufwandes »u erzeugen»

Erfindungsgemäss werden diese Wirkungen dadurch erreicht, daß auf den In Bed· stehenden Dornen Metall« aus alkalischen Elektrolyten hoher Streu» fäblgkeit galvanisch niedergeschlagen werden» (Bei der Herstellung rou Apparateteilen mit sehr komplislerter Gestaltung der stromleitenden flieh·* 1st ee sweckmäseig, das Metall sowohl auf dem Dornf lachen als amch auf dem su verbildealen !liehen der Im Voraue engef ertlgten metallischem Aa-

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schlußstücke des Apparateteil» gleichzeitig niederzuschlagen·

das Niederschlagen einer Schicht aus Edelmetall« zum Beispiel aus Silber, kann als alkalischer Elektrolyt die Lösung des Cyanealses und für das Niederschlagen einer Schicht aus Buntmetall, sum Beispiel aus Kupfer oder Zinn, können als alkalisen« Elektrolyte beispielsweise iyrophosphat-, Äthylen&iaiain-, Monoäthanolaain-, oder Stasnatlösunges. benutst «erden«

die mechanische Festigkeit der niedergeschlagenen Metallschicht und des fertigteile au erhöhen, 1st es sweekmässig, das niedergeschlagene Metall an Tief—, Verbindungsoder Stoßstellen der Dornflächen sm rerld-

FUr dl· Verbindung der Flansehdorne mit dem Zentraldorn an der Stirnfläche des letzteren beim Umpressen der nledergesehlegenen Metallschicht mit Kunststoff, besitzt dl· sur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens die« mend· Vorrichtung erfladungegemUM Widerlager,

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zu* Belßpi·!. Muttern, Um ein Loelöaen der niedergeschlagenen Metallschichten rom Kunststoff bei der Entfernung des Zentraldorn«· am Fertigteil su verhindern, ist dl· Vorrichtung mit eise» zusätzlichen Widerlager versenen, das an Stell« des am Zentraldorn angebrachten glanacTtöorrte« eingebaut wird und eine Zentralbohrung für den Durchgang de* Zeatraldornee besitzt.

Die nachfolgenden Auaführungabeispiele erläutern das erfindungsgeaäsee Verfahren·

Belepiel 1

ZiM. llederachlagen einer Prlmärechlcht von Edelmetall, sum Beispiel aue Silber, wird ein Cyan*alselekt£olyt folgender Zusammensetzung angewandtt

Silber (metallieohes) Α-5-βο g/l

bi· cu Jo

ötroBdichte bis au 1,e-3_fo A/<1»²·

Dieeer Elektrolyt gewährleistet die einer glftnsendea Silberfläöhe, dl·

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lien der Soraf lache entspricht, sowie eine gute Verbindung der Silberschicht in den WiakelTOxbindungen δ.%ζ Flächen mehrteiliger Dorn··

Beispiel 2

Zum Niederschlagen einer PrieärBchicht von Buntnetall, zum Beispiel Kupfer» kann eine der drei Elektrolyt« folgender Zusammensetzung betratst werden:

a) Kupfereulfat CuSO^,5 B₂O 5»o g/l Kaliumpyrophosphat E₄P₂O₇* 3 H₂O 100,ο *

Aaaoniak HH₃ 0,5 " Zitronensäure C₆H₈On^H₂O 1,5 *

pH* 8,0 bis 9»·i t» 5o°C} Strondichte bis iu 0_t2-0,3

b) KupfersulXat CuSO4.5	H2O 50,ο g/l	1,5 A/da?*
Natriumpyrophosphat
Na4F2On*1o H2O	200,0 ·
Dinatriuephoephmt
Aa2HPO4^a H^O	50,· ·
PS- 8t5| t· 5o°0
ütrosdioÄte bis au 1,· ,

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c) Kupfersulfat öuS0^»5 H₂O 180-250 g/l

Ithylendiaiaia HHg.eHg.GHg.HHg 90-125 " Ammoniumsulfat (HH₄P₂SO^ 60 ^N

Stromdichte Ms zu 2*5 A/dm².

Diese Elektrolyse gewährleisten ebenfalle die Erzeugung einer glattes, glanwenden Eupferfläclie und ein gutes niederschlagen des Kupfers in den Winkelverbiodungen der flächen mehrteiliger Dorne·

Beispiel 3

Für dl« Herstellung von s«B· 0*5 bie 0,5 mm diJc-Jcen Kupf erschicnten kann der ÄthylendiaadLn-Elektrolyt nach Beispiel Z β) oder ein Pyrophoephat-Elektrolyt folgender Zusammeneetaung -verwendet werdenS

5 H₂O 110 Kftliuapyrophosplxat

Zitronensäure GgBgOn. H₂O 10

pH»

Stroedicht· bi· su 2,5*5
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Beispiel fr
a)

Beim fällen von Kupfer aus einer Äthyiendlandnlöaung gemäße Beispiel 2c) auf eine priaäre Silberschicht ist es notwendig« einen Zwischenelektrolyt zu verwenden, da die Kupferniederschläge aus Ithylenä iaminlöaungen auf der Silberschiebt gut haften· . >

Beim Fällen von Kupfer aus einem !fyrophosphat Elektrolyt nach. Beispiel 3 auf eine primäre Silberschicht wird zuvor eine dünne Kupferschieht aus der Pyrophosphatlösung nach. Beispiel 2 a) oder 2 b) mit einer niedrigeren Kupferkonzentration oder aus+einer Äthylendiaminlösung oder auch, aus einem ssum Verkupfern benutsten Cyanelektrolyt aufgetragen«

Beiapiel 5

Wenn die Gestaltung des Hohlleiterkanale des ansuf ertlgenden Apparateteile derart koepliliert iet, daß es unmöglich let« diesen vollständig auf galvanoplastisehem Weg· hersustelletti, wird das Fällen des Metalle gleichseitig alt einer Verbindung der metallischen

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Anschlußetücke_t dl« im Voraus auf/ mechanische* Weg« angefertigt wurden* durchgeführt» Zn dle~ dem Zweck werden die zuvor hergestellten metallischen Anschlußatücke auf galvanische» Wege jolt eisern Metall bedeckt, das eine höh· Stromleitfähigkeit beaitat und an den au« ftlkaifwohen Elektrolyten ersmigten galTantschen Niedereehlägen. gut haltet.

Um die mechanieche Festigkeit der Elnmelteil· su erhöhen» wird aas aa dta lief-, Verbindung»- oder Stoßstellen der Oberflächen »ehrteillger Born· gefällte Metall TerlStet. Zu diese» !Zweck wird auf der Oberfläch· der Kupferafchieht eine dünn« Zinneehfoht *u» Beiepiel aus einea Pyrophosphat-» oder Stannat-Ele-ktrolyten niodergesohlagea»

( Belaytel 6

Wenn sur Heretellunc der Auüenflächen von Sjüaselteilen Bindemittel^ sum Beispiel EpexyA-bindealttel_t vewde» «erden^ ·β TerstMxkt aam die Hof tone dieser Bindemittel es der lupf«p* daArafc, daft aaa ami die M*tallo»«ffla>

eiM» sure« e#M ElttoeMeht« atm Beiepiel

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Wt 8OU da» *f»f1 ryf

in seiner Anwendung 211» Beispi·! sub Herstellung dee Hohlleiters eines Thermistoren-kopfes näher erläutert werden« Zum besseren Verständnis einer derartigen Aueführungeform der Erfindung wird die hierbei benutzte forrichtung an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben* Es «eigt

Hg· 1 einen Längsechnitt der angewandten Vorrichtung,

Hg· 2 einen Längaschnitt eines angefertigten Apparateteils mit einem 2entral-

Wie aus Hg· 1 su ersehen, berfceht die Vorrien· tung stw des zusejMSUgesetstea Zentraldorn 1, der beispielsweise sit Äietea 2 ausajmengehalten nlrA₉ aus den flansohdoraen 3 und 4·, «as der Hülse 5» die die Lege des su rerbindenden koaxialen hohlea AttsseHLeBstuekes 6 «eatriert, ssa lttsätsliehe* Ββ«τ«ηββηβββιΛ*βΤΑ 7 und S> sä· eixsr apiwwmtteg 9 Bit der Sofcaitekappe 1©_t aus den Xapsea 11, 12 uai 13t ««leH* Al· nieht-ΐι stums' ίΙ %<i> JRUIdMt dee? Swnmi de« Stopfen 14 am Sacvfernen des Si· Borne 1_r 3 uaA 4, die Nieten 2, «1·

7 uni β avsi· Aie ßpaaaaairtn·» 9

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sind aus rostfreien Chrom- oder aus Werkzeug» stählen hergestellt» Di· Schutzkappen 10,11,12 und 13 bestehen zweckraässigei-weis· aus einem dielektrischen Kunststoff, «ie Polyäthylen, Ebonit oderⁿ{Dexolit^w.

Di« gegenseitige Lage der Bestandteil· des st*·? sammengesetsten Zentraldornes 1 kann auch mit Hilfe von Stiften fixiert werden·

Der Zentraldora 1, der den Hohlleiterkanal staltet_t hat in seinem verlängerten Teil, welcher den Born mit dem Slanecndorn 3 verbindet, einen Ansatz 15 von rechteckigem Querschnitt» Dieser Ansatz paßt dicht in die Öffnung des Flanschdoraes 3 hinein» wodurch eine genau· Lage der Dorn· 1 und 3 zueinander bei der Montag· gewahrleistet wird·

Dl· zusätzlichen Begrenzungsmuttern 7 und 8 drücken di· Planschdorn· 3 ^lir^ ^ oder ähnlich· Element· fest an di· Stirnseiten oder an di· anderen Flächen des Zentraldorn*s 1« Dadurch wird ein leilebbau der Vorrichtung» «um Beispiel der Abbau der Spannfutter 9 und der Kappen 11, 12 ua& 1p, vor dem Löten und das darauffolgende Auftragen des tunetetoffee durch IMpreieen

... 12

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- 12 unter Druck ©ei höherer Temperatiir ermöglicht·

Wenn das Umhüllen mit Kunststoff durch A»·— gießen von Bindemitteln« zum Beispiel von Epoxydharzen erfolgt« so braucht man vor dem Ausgießen einen Abbau der Vorrichtung, vor allem der Dielektrikumteile 1o bis 13 - nicht vorzunehmen· Sie Ansehlagmuttern 7 und 8 geben dl· Möglichkeit« einen getrennten Abbau der Flanechdorne J und 4 oder atz koaxialen hohlen Anschlußstück· der Vorrichtung durch vorheriges Lösen der Kappen 11 «12 und 13 durchzuführen· Dadurch wird dl« Haftung der*Bindemittel an der niedergeschlagenen Metallschicht am Umfang der Flansch·« der koaxialen hohlen Anschlußetiick· htmü anderer analoger Flächen gesichert·

Um ein Loslösen der niedergeschlagenen Metallschichten von den Kunststoffübersügen beim Entfernen des Zentraldorn·« 1 *u verhüten« let dl· Vorrichtung mit einem zusätzlichen Widerlager (Big·2) versehen, das kein· Verschiebung der Metallschicht des Hohlleiterkanals hinsichtlich des ihn umhüllenden Kunststoffes 1? suläßt. Das Widerlager 16 wird an Stelle des FlaaecMornes 3 eingebaut und hat ein· Zentralbohrung für d«a

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Durchgang des Bornes 1· Hit ililfe de? zuaätalichen Dorne 5 und 4,

zum Beispiel dee Flanschdornes 4, kann man

dta
gleichseitig alt Hohlleiterkanal und den flanschen di· koaxialen Auslässe 18, di· Blindwaaä 19 d«s Kanal*, di· stufenforaige Oberfläche 2o des Hohlleiterkanals und bei entsprechender koapliaierter Fox» der Zentraldorne auch di· SHtVH₉ Verbindung»- bohrungen so«!· ander· Teile von Hohlleiterkanälen herstellen· Unter Ausnutzung der Zentraldame entsprechender iora kann man Kanäle beliebiger Gestaltung* beispielsweise Ton rechteckigem und kreisförmigem (Querschnitt eowie 8- und f].föraiger querschnitte» ferner geradlinige gebogene gewunden· und and«?· Kanäle herstellen» deren Querschnitt Sien allmählich oder stufenweise läng· der Achse des Hohlleiterkanalo ändert« Man kenn erflndungsgenäß ApparaljEbeile mit zwei oder mehreren Hohlleiterkanälen heratollen.

BAD

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Claims (1)

1. 9f 68

   Patentaniprüoh·

   i» Verfahren »tu? Herstellung voa Apparat·«· teilen alt mehrschichtigen Wänden unt Kanälen, insbesondere von Bohlleiterteilen, deren galvanoplaetiaches Niederschlagen γόη Metallen auf niohtlaollerte metallisch· Oberflächen der Dornt, Umhüllen der M»tallt·]! jail*

   der Doxn* au« dam Fertigt eil, dadurch. geJceniiÄeichaet, daß das Niedereohla-S«n der Metalle auf den Bornen aus alkall·» sehen Elektrolyten hoher Streufähigkei* er-

   Verfahren naeh Ineprueh 1, dadurch gekennseiehset* daß das Ni ©derachlagen, der Me» tall· gleichseitig eowehl auf den Dornoberf liehen als auoh auf den su Terbindenden Fliehen der i» Toratts gefertigten metallisehem insehluSsttislte des Apparateteile .ie»-· folgt*

   Verfahren nach Anspruch 1 w& 2* dadurch g·* daß zum Hieder4chlaeen toä Sdel

   BAD ORIGINAL

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   metallen wi· Silber als alkalischen Elektrolyt ein· Cyansalslösung rerwendet wird.

   4·· Verfallen nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet_t daß ana niederschlagen Bimtmetsllen «1« Kupfer oder Zlaa al* alkalißche Elektrolyt· Pyrophospkat-^t&yleadiasdn~ oder Stanaatlösungen Tarwend«t «etsdcst«

   5* VerXahreaa nacn Anspruch i bis 4₄ dadurch gek«nn«»Icnnet, daß das auf den Dornen niedergeschlagene Metall an den Tief-, Verbindung»- oder Stoßeteilen der Bornfläeaea τβτ-lötet wird·

   6* Vorrichtung 2ur Durchf jjaxung des nach Änapnidh 1 ble 5» enthaltend elaen Zentraldorn und Slansoltdorne aua Metall oder einem Dielektrikum^ gekennzeichnet durch Widerlager, xua Beispiel Begrenzungasattem (7»8), ster Verbindung der ilansohdorne (5_f4) nit de» Zentrald«ra (1) ^^η ^r Ebene der Stirnseite dea Zentraldoraea beim HetallntA» dexschlag«a und Uepreaeen der niadergeichlapenen iAetalleohichten alt Kunat stoff soul·

   SAD ORJGfNAL

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   an Stelle des Flansehdornes (5) ein eine Sentralbohrung für den Burengang des Zentraldornes aufweisendes ausatzliciies Widerlagez(16) aiar Verniaaderajiig des Loslöseiis der niedergeschlagenen Metallschlch*- ten τοπ Kunststoff (17) "beim Entfernen des üentraldorneE (1) aus dem fertigteil^-"

   009837/1601 ^{BAD 0R!QINAL}