DE1527509B1 - Verfahren zum explosionsplattieren von metallblechen mit metallfolien - Google Patents
Verfahren zum explosionsplattieren von metallblechen mit metallfolienInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Explo- daß sich die Oberflächen in einen Flüssigkeitsstrom
sionsplattieren von Metallblechen mit Metallfolien. verwandeln. Daher wird ein dünnes Plattierungsblech
Eines der Verfahren zum Herstellen einer Ver- wegen der geringen Festigkeit des ganzen Blechs mit
bindung zwischen zwei Metallplatten zur Bildung dem Strahl weggeblasen, was häufig zur Folge hat,
eines Verbundblechs ist das sogenannte Explosions- 5 daß das Blech seine ursprüngliche Form verliert,
plattierungsverfahren, bei welchem die Sprengkraft welcher Umstand ebenfalls ein Hindernis für die
eines Explosivstoffes ausgenutzt wird. Bei diesem praktische Anwendung des erwähnten Verfahrens
Verfahren werden zwei miteinander zu verbindende auf ein sehr dünnes Plattierungsmetallblech bildet.
Metallplatten in parallelem Abstand oder etwas ge- Die herkömmlichen Verfahren zur Beschichtung
neigt zueinander angeordnet und wird eine Explosiv- io einer Metalloberfläche mit einer dünnen Schicht eines
Stoffschicht an einer oder an beiden Außenflächen anderen Metalls sind beispielsweise Heißtauchen,
vorgesehen. Bei der Entzündung des Explosivstoffes osmotische Plattierung, Elektroplattierung, Vakuumwerden
beide Platten mit hoher Geschwindigkeit plattierung und Aufspritzen von Metall. Bei der Angegeneinandergestoßen,
was zur Folge hat, daß die Wendung dieser Verfahren für Metallüberzüge ist es beiden Metallplatten haftend miteinander verbunden 15 jedoch allgemein erforderlich, eine besonders sorgwerden.
Dies dürfte dem Umstand zuzuschreiben fältige Oberflächenbearbeitung durchzuführen und
sein, daß beide Metalle an der Stoßstelle verflüssigt ferner diese Arbeit mit so großer Sorgfalt vorzuwerden
oder daß ein aus den oxydierten Oberflächen- nehmen, daß zufriedenstellende Ergebnisse erhalten
schichten beider Metalle erzeugter Strahl die Ober- werden. Bei manchen Kombinationen von Metallen
flächenschichten aktiviert, deren atomare Anziehung 20 wird jedoch auch bei sorgfältiger Vorbehandlung
zur Bindung der Platten dient. und vorsichtiger Arbeitsweise kein Überzug erhalten,
Bei der Explosionsplattierung kann die Anordnung der eine Festigkeit besitzt, welche für den praktischen
eines Explosivstoffes in direktem Kontakt mit einer Gebrauch notwendig und ausreichend ist. Beispiels-Metallplatte
einen Explosionsstoß verursachen, der weise ist ein Verbundmetallgegenstand, der durch
die Plattenoberfläche beschädigt, so daß eine Schicht 25 Plattieren eines Edelmetallgegenstandes aus Platin,
aus einem Puffermaterial, beispielsweise eine Gummi- Iridium, Gold oder Silber mit einem korrosionsfolie
oder Wasser, zwischen dem Explosivstoff und beständigen Metall, wie Titan, Tantal oder Zirkon,
der Metallplatte vorgesehen wird. Ein derartiges Ver- erhalten wird, leicht trennbar. Wegen dieses Manfahren
wird z. B. in der USA.-Patentschrift 3 137 937 gels ist plattiertes Metall, wenn es so belassen wird,
beschrieben. 30 wie es ist, nicht brauchbar. Zur Erhöhung des Haft-
Ein Vorteil des erwähnten Explosionsplattierungs- Vermögens wurde daher versucht, die Bindeflächenverfahrens
besteht darin, daß es das Erzielen einer zone nach dem Plattieren durch Wärmebehandlung
plattierten Metallplatte mit hoher Bindekraft ermög- od. dgl. zu legieren, jedoch reicht auch dies nicht
licht und die schwieriger zu trennen ist als die nach aus, und der erhaltene Verbundmetallgegenstand
den herkömmlichen Plattierungsverfahren, Walz- 35 eignet sich nicht zum Biegen und für andere Beverfahren
usw. hergestellten Verbundmetallplatten. arbeitungen.
Das bisherige Explosionsplattierungsverfahren hat Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines
jedoch den Nachteil, daß das Aufbringen eines sehr wirksamen Explosionsplattierungsverfahrens zum
dünnen Blechs oder einer Folie von beispielsweise einwandfreien, ganzflächigen Verbinden einer Metallweniger als 100 μΐη und insbesondere weniger als 40 folie mit einem Metallblech, wobei ein besseres Haft-25
μϊα aus folgenden Gründen nicht durchführ- vermögen erzielt wird.
bar ist: Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch
Zur Explosionsplattierung von Metallplatten oder gelöst, daß man die Metallfolien zunächst auf ein
-blechen muß ein gewisser Abstand zwischen den Trägerblech haftend aufbringt und anschließend gezwei
Metallblechen vorgesehen werden, und dieser 45 meinsam mit dem Trägerblech in an sich bekannter
Abstand muß durch Stützen zwischen beiden Blechen Weise mit dem Metallblech explosionsplattiert.
aufrechterhalten werden, oder es muß ein Blech Nach einer Ausführungsform der Erfindung geht
selbst eine Oberfläche mit kleinen Vorsprüngen man zum Herstellen von beiderseitig plattierten
haben oder der umgebende Rand des Blechs mit Metallblechen so vor, daß man die Metallfolien zuHilfe
von Stützen gehalten werden. Wenn jedoch 50 nächst auf jeweils eine Seite zweier verschiedener
die Dicke des Metallblechs, mit welchem das Grund- Trägerbleche haftend aufbringt, das zu plattierende
metallblech plattiert werden soll, bzw. die des Deck- Metallblech zwischen den beschichteten Trägermetallblechs
geringer ist als der erwähnte erforder- blechen anordnet und anschließend die Explosionsliche
Abstand für die Bindung, bilden die Stützen plattierung durchführt.
Vorsprünge auf dem erhaltenen plattierten Material, 55 Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfinwodurch
die Qualität des Produktes beeinträchtigt dung geht man zum Herstellen zweier plattierter
wird, und es können sogar an den abgestützten Metallbleche in einem Arbeitsgang so vor, daß man
Stellen Risse auftreten. Außerdem wird bei den er- die Metallfolien auf beide Seiten des Trägerblechs
wähnten Abstützungsarten die Steifigkeit des Deck- haftend aufbringt, das doppelseitig beschichtete
bzw. Plattierungsblechs dazu ausgenutzt, den er- 60 Trägerblech zwischen zwei zu explosionsplattierenwähnten
Abstand aufrechtzuerhalten, wobei die den Metallblechen anordnet und anschließend die
Steifigkeit geringer ist, je dünner das Blech ist, so Explosionsplattierung durchführt,
daß, wenn die Dicke des Plattierungsblechs geringer Das Verfahren der Erfindung ist insofern besser
wird, die Zahl der Stützen entsprechend erhöht wer- als das herkömmliche Explosionsverfahren, als eine
den muß, so daß es unmöglich wird, brauchbare 65 Metallfolie mit einer Dicke von weniger als 25 μΐη
Verbundmetallgegenstände zu erhalten. Außerdem in einem durch ein Trägerblech abgestützten Zustand
werden während des Bindevorgangs beide Metall- auf ein Metallblech aufgebracht wird, wobei die
bleche da verflüssigt, wo sie zusammenstoßen, so durch die Erfindung verbesserte Verbindung von den
vorgenannten Mängeln frei ist, die durch die Verdünnung der Plattierungsmetallschicht auftreten.
Erfindungsgemäß können die Mittel zum haftenden Aufbringen einer Metallfolie auf ein Trägerblech
aus verschiedenen physikalischen und/oder chemischen Verfahren ausgewählt werden. Beispielsweise
können beliebige, verschiedene, natürliche oder synthetische Bindemittel verwendet werden, oder es
können magnetische oder elektrostatische Kräfte oder irgendein anderes Verbindungsverfahren angewendet
werden.
Zum Explosionsplattieren von Metallblechen sind verschiedene, herkömmliche Verfahren wahlweise
anwendbar. Unabhängig davon, welches Verfahren zur Anwendung kommt, ist es für die Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens wichtig, eine Vorbehandlung zum Abblättern der Oberfläche des
Metallblechs ausgenommen in dem Falle vorzunehmen, in welchem die durch Explosionsplattieren aufgebrachte
dünne Schicht leicht von der Oberfläche des Metallblechs abgeschält werden kann, z. B., wenn
das Metallblech aus Titan, Tantal, Zirkon od. dgl. besteht und die Folie aus einem Metall der Platingruppe
besteht. Als Vorbehandlungsverfahren zum Abschälen der dünnen Schicht kann ein beliebiges
verschiedener bekannter Verfahren angewendet werden.
In den meisten Fällen wird das Trägerblech von der Metallfolie durch den Stoß zum Zeitpunkt der
Explosionsplattierung abgetrennt, jedoch können, wenn das Trägerblech am Ende der Explosion nicht
von der Folie abgetrennt wird, Mittel, z. B. Eintauchen des Schichtgebildes in ein Lösungsmittel,
welches das verwendete Bindemittel löst, oder eine Wärmebehandlung angewendet werden.
Das Trägerblech kann aus einem oder mehreren der folgenden Materialien bestehen: Blechen aus
Metallen, wie verschiedene Arten Stahl (z. B. legierter Stahl, Sonderstahl oder Edelstahl, Flußstahl, unlegierter
Stahl, korrosionsbeständiger Stahl), aus Nichteisenmetallen (z. B. Cu, Al, Ni, Ti, Ta, Zr) und
aus Nichteisenlegierungen (z. B. Duraluminium, Messing, Bronze), Platten, die aus natürlichen, pflanzlichen
Materialien hergestellt sind, wie Holz, Furnier und Fasermaterial, und Platten aus synthetischen
Fasern, wie hartes Polyvinylchlorid und Acrylharz. Kurz, es kann jedes Material verwendet werden,
sofern es starrer als die dünne Schicht Plattierungsmetall ist, bis zu einem gewissen Grad zäh ist und
beim Detonationsstoß nicht bricht. Jedoch sind hochelastische Materialien, wie natürlicher und synthetischer
Gummi, geschäumte Stoffe, wie Polyurethanschaumstoff und Polystyrolschaumstoff, und
Materialien, die unter körperlichem Stoß ziemlich spröde sind, wie Zement- und Gipsplatten, ungeeignet.
Das Trägerblech kann aus einer oder mehreren Schichten einer oder verschiedener Arten von Materialien
bestehen. Natürlich kann auch eine Schutzschicht, beispielsweise eine Gummiplatte, zwischen
der explosiven Schicht und dem Grundmetallblech vorgesehen werden, um zu verhindern, daß das Metall
durch den Explosionsstoß beschädigt wird.
Das Trägerblech braucht nur so dick zu sein, daß eine erforderliche und ausreichende Starrheit gewährleistet
ist, um die Folie zu halten, so daß die Dicke je nach dem für das Trägerblech zu verwendenden
Material schwankt. Es wird jedoch in den üblichen Fällen eine Dicke von etwa 0,5 bis 10 mm verwendet,
und insbesondere hat sich eine Dicke von 1 bis 3 mm optimal erwiesen.
Erfindungsgemäß muß die Folie vom Metallblech einen Abstand von mindestens 0,5 mm haben, und
die Plattierpartner müssen zueinander parallel gelagert sein. Plattierpartner, welche einander mit
einem Schnittwinkel von etwa 1° oder weniger zugekehrt sind, sind jedoch zulässig. Je geringer der
ίο Abstand ist, desto härter ist gewöhnlich die Bindung
und dementsprechend größer die Menge des zu verbrauchenden Explosivstoffes. Es wurde im Falle der
Erfindung beobachtet, daß bei einem Abstand der Folie vom Blech unter 0,5 mm die Metallschichten
selten haftend miteinander verbunden werden. Der maximal zulässige Abstand beträgt etwa 5 mm. Wenn
dieser Wert überschritten wird, können die dünnen Metallfolien bei der Detonation gebrochen werden,
so daß keine glatte Bindefläche erhalten wird. Der optimale Abstand beträgt 0,8 bis 2 mm.
Der zu verwendende, detonierende Explosivstoff kann fast aus jedem der im Handel erhältlichen herkömmlichen,
gewerblichen Explosivstoffe bestehen. Gelatineartige Explosivstoffe werden verwendet,
nachdem sie in Plattenform gebracht worden sind, wobei die Platte so bemessen ist, daß das Gewicht
je Flächeneinheit dem erforderlichen Wert entspricht, während bei pulverförmigen Explosivstoffen, wie
Ammonsalpetersprengstoff od. dgl., zuerst die anderen zur Bindung erforderlichen Materialien in der
vorgeschriebenen Weise zubereitet werden, worauf der zu verwendende Explosivstoff in der erforderlichen
Menge bemessen, aufgebracht und geglättet wird, so daß seine Dicke und seine Dichte gleichmäßig
ist, worauf die Zündung erfolgt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend auf die Zeichnungen Bezug genommen,
die Schnittansichten von Anordnungen zeigen, welche im Rahmen der Erfindung verwendet werden können,
und zwar zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Anordnung, teilweise
im Schnitt, bei welcher eine Metallfolie durch Explosionsplattierung auf ein Metallblech aufgebracht
werden soll,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Anordnung, teilweise
im Schnitt, bei welcher eine Metallfolie, die auf ein Trägerblech aufplattiert ist, durch Explosionsplattierung
auf ein Metallblech aufgebracht werden soll,
F i g. 3 eine Seitenansicht einer Anordnung, teilweise im Schnitt, bei welcher jede Fläche eines
Metallblechs mit einer Metallfolie gleichzeitig explosionsplattiert werden soll,
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Anordnung, teilweise im Schnitt, bei welcher zwei Metallbleche je auf einer Fläche mit einer Metallfolie gleichzeitig explosionsplattiert werden sollen.
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Anordnung, teilweise im Schnitt, bei welcher zwei Metallbleche je auf einer Fläche mit einer Metallfolie gleichzeitig explosionsplattiert werden sollen.
Gleiche Bezugsziffern bezeichnen entsprechende Teile in allen Figuren der Zeichnungen.
In F i g. 1 ist mit 1 eine Metallfolie, mit der ein Metallblech 2 explosionsplattiert werden soll, bezeichnet.
Mit 3 ist ein Bindemittel bezeichnet, das zur haftenden Verbindung der Metallfolie 1 mit
einem Trägerblech 4 dient. Mit 5 sind Stützen bezeichnet, die einen Abstand zwischen der Metallfolie
1 und dem Metallblech 2 bilden. Mit 6 ist ein Explosivstoff bezeichnet. Der Zünder ist mit 7 bezeichnet,
welcher einen Zuleitungsdraht 7' aufweist,
8 ist ein Fundament, das beispielsweise aus einer Stahlplatte besteht. Nachdem alle Teile in der in der
Zeichnung gezeigten Weise angeordnet sind, wird der Explosivstoff zur Explosionsbindung der Metallfolie
1 mit dem Metallblech 2 gezündet. Die Metallfolie 1 wird hierdurch von der Oberfläche des Trägerblechs
auf die Oberfläche des Metallblechs verlagert.
Fig. 2 zeigt ein Verfahren zur Verlagerung einer
Metallfolie von einem Trägerblech auf ein Metallblech, wobei die Metallfolie mit dem Trägerblech
verbunden ist. Die Bindekraft zwischen der Metallfolie und dem Trägerblech ist gering und ermöglicht
ein leichtes Abblättern, während die durch Explosionsplattierung erzielte Bindekraft sehr stark ist. Es
wird daher zuerst eine Metallfolie 1 durch ein herkömmliches Beschichtungsverfahren auf das Trägerblech
4 aufgebracht, das eine metallische oder nichtmetallische Platte sein kann, worauf die Metallfolie
zusammen mit dem Trägerblech explosiv auf das Metallblech 2 aufgebracht wird. Das erhaltene Ge- ao
bilde ist zunächst eine dreilagige Verbundplatte, bei der sich die aufgebrachte Metallfolie in der Mitte
befindet. Die Metallfolie 1 ist mit dem Metallblech 2 stärker haftend als mit dem Trägerblech 4 verbunden,
so daß beim Aufreißen des Gebildes die zwischenliegende Metallfolie das Trägerblech verläßt
und das Metallblech 2 mit der dünnen Metallfolie 1 explosionsplattiert ist, womit das beabsichtigte
Produkt erhalten worden ist. In F i g. 2 ist das Trägerblech 4, das mit einer Metallfolie 1 plattiert
ist, auf das Fundament 8 aufgelegt, und das Metallblech 2 ist oberhalb der auf die Trägerplatte 4 aufgebrachten
Metallfolie 1 durch die Stützen 5 gelagert. Auf dem Metallblech2 ist der Explosivstoffe mit
dem elektrischen Zünder 7 angeordnet, welcher über den Zuleitungsdraht T betätigbar ist.
F i g. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher beide Oberflächen eines Metallblechs gleichzeitig mit je
einer Metallfolie explosionsplattiert werden sollen. Diese Anordnung wird nachfolgend näher beschrieben.
Es bezeichnen 1 und 1' die Metallfolien, 2 ist das mit den Metallfolien 1 und 1' zu plattierende
Metallblech. Mit 4 und 4' sind Trägerbleche bezeichnet, an welchen die Metallfolien 1 und 1' haften. Mit
5 und 5' sind Stützen bezeichnet, die Abstände d und d! zwischen dem Metallblech 2 und den aufgebrachten
Metallfolien 1 und 1' bewirken. Mit 6, 7, T und 8 sind wieder der Explosivstoff, der elektrische
Zünder, der Zuleitungsdraht und das Fundament bezeichnet. Nachdem die Anordnung in der
gezeigten Weise vorgenommen worden ist, erfolgt die Explosionsbindung durch Zünden des Explosivstoffes.
Die zunächst erhaltene Verbundplatte ist ein fünfschichtiges
Gebilde aus dem Metallblech 2, den Metallfolien 1 und 1' und den Trägerblechen 4
und 4', wobei sich das Metallblech zwischen den Metallfolien befindet. Da die Bindekraft zwischen
den Metallfolien und den Trägerblechen schwächer als diejenige durch Explosionsplattierung ist, haften
die Metallfolien stärker am Metallblech 2 als an den Trägerblechen 4 und 4'. Daher werden durch Abreißen
der Trägerbleche 4 und 4' vom Metallblech 2 die Metallfolien 1 und 1' von den Trägerblechen 4
und 4' getrennt und in der beabsichtigten Weise das mit Metallfolien 1 und 1' explosionsplattierte Metallblech
2 erhalten.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung zum Herstellen von
zwei Verbundplatten in einem Arbeitsgang, von denen jede auf ihrer einen Oberfläche mit einer Metallfolie
explosionsplattiert ist. Mit 1 und 1' sind die Metallfolien bezeichnet und mit 2 und 2' Metallbleche, die
mit den Metallfolien 1 und 1' durch Explosion zu plattieren sind. 4 ist ein Trägerblech, an dessen
beiden Oberflächen die Metallfolien 1 und 1' haften. Die Stützen 5 und 5' ergeben die Trennung d und d'.
Mit 6, 7, T und 8 sind wieder der Explosivstoff, der elektrische Zünder, der Leitungsdraht und das Fundament
bezeichnet. Nachdem die Anordnung in der in F i g. 4 gezeigten Weise vorgenommen worden ist,
wird der Explosivstoff zur Explosionsbindung gezündet.
Die zunächst erhaltene Verbundplatte ist ein Gebilde aus dem Trägerblech 4, den Metallfolien 1
und 1' und den Metallblechen 2 und 2', wobei sich das Trägerblech zwischen den Metallfolien 1 und 1'
befindet. Da die Bindekraft durch herkömmliche Beschichtungsverfahren schwächer als diejenige durch
Explosionsplattierung ist, haften die Metallfolien fester an den Metallblechen als an dem Trägerblech. λ
Zum Trennen der Metallbleche 2 und 2' von dem ^l
Trägerblech 4 wird dieses von den Metallfolien 1 und 1' abgestreift, so daß in der beabsichtigten Weise
gleichzeitig zwei Metallbleche erhalten werden, von denen jedes mit einer Metallfolie explosionsplattiert
ist.
Erfindungsgemäß wird eine Metallfolie fest auf ein starres Trägerblech aufgebracht, so daß ein offensichtlich
steifes, flächenhaftes Gebilde erhalten wird. Es ist daher nicht nur die Metallfolie leicht zu handhaben,
sondern es kann auch, wenn Stützen zur Aufrechterhaltung eines Abstandes verwendet werden,
die Zahl der Stützen verringert werden. Außerdem kann, ohne daß Stützen zwischen der Metallfolie und
dem Metallblech vorgesehen werden, die Metallfolie einer Explosionsplattierung wie ein starres Plattierungsblech
unterzogen werden. Ferner kann die durch die Trägerplatte verstärkte Metallfolie einer
Strahlbildung zum Zeitpunkt der Explosionsbindung Widerstand leisten.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ^ es ferner möglich, z. B. Titanblech mit einer Platin- \
folie fest zu plattieren, so daß in wirtschaftlicher Weise ideale Elektrodenmaterialien, z. B. eine platinplattierte
Titanelektrode, erzielbar ist, weshalb das Verfahren für industrielle Zwecke von hohem Wert
ist.
Dieses Beispiel wurde entsprechend dem in F i g. 1 gezeigten Verfahren durchgeführt.
Eine Molybdänfolie 1 von 0,2 mm Dicke, 100 mm Breite und 300 mm Länge wurde auf ein Trägerblech
aus Flußstahl 4 von 2,3 mm Dicke, 150 mm Breite und 350 mm Länge in im wesentlichen konzentrischer
Anordnung zueinander mittels einer Epoxydharzpaste 3 aufgeklebt. Andererseits wurde ein Metallblech
2 aus Flußstahl von 2,5 mm Dicke, 100 mm Breite und 300 mm Länge auf ein Fundament 8 aufgelegt.
Auf dem Fundament 8 waren Stützen 5 zur Auflage des Trägerblechs 4 an den vier Ecken angeordnet,
so daß die Oberseite des Metallblechs 2 und die Unterseite der Molybdänfolie 1 mit einem
Abstand von 1 mm parallel zueinander waren. Fast die gesamte Außenfläche des Trägerblechs 4 aus
Flußstahl war mit Explosivstoff 6 in Form einer
10 mm starken Platte bedeckt, der nachfolgend mit Hilfe eines elektrischen Zünders 7 gezündet wurde,
der an der einen Seite der rechteckigen Explosivstoffplatte angebracht war.
Nach der Detonation des Explosivstoffs und Entfernung des Trägerblechs wurde festgestellt, daß die
Molybdänfolie 1 und das Metallblech 2 festhaftend miteinander in Form einer flachen und glatten Verbundmetallplatte
von 2,7 mm Dicke verbunden waren. Die Dicke der Verbundmetallplatte von 2,7 mm ergibt sich aus der Dicke des Metallblechs 2
von 2,5 mm und der Dicke der Molybdänfolie 1 von 0,2 mm. Das auf der Verbundmetallplatte verbliebene
Harz wurde durch Erhitzen des gesamten Schichtgebildes auf 300° C entfernt.
Bei diesem Beispiel wurde das in Fig. 2 dargestellte
Verfahren angewendet.
Es wurde eine Metallfolie aus Platin mit einer Dicke von 10 um auf ein Trägerblech aus hartem
Polyvinylchlorid von einer Dicke von 3 mm, einer ψ Breite von 300 mm und einer Länge von 600 mm
mit Epoxydharz aufgeklebt, und das Ganze wurde mit der Platinseite nach oben auf einem Fundament 8 as
aus Flußstahlblech angeordnet.
Auf die Oberseite der Metallfolie aus Platin wurde fast konzentrisch ein Titanblech von einer Dicke
von 1 mm, einer Breite von 350 mm und einer Länge von 650 mm so aufgebracht, daß das Titanblech
einen Winkel von 1° mit der Metallfolie aus Platin bei einem Abstand d von 1 mm an der engsten Stelle
bildete. Das Titanblech wurde an den vier Ecken durch auf dem Fundament angeordnete Stützen getragen.
Hierauf wurde fast die ganze Oberseite des Titanblechs mit einer 8 mm starken Platte aus Explosivstoff
bedeckt, die nachfolgend durch einen elektrischen Zünder gezündet wurde, welcher an der
Seite der Explosivstoffplatte angebracht war, die dem Metallblech am nächsten lag.
Nach der Detonation der Explosivstoffplatte war nur die Metallfolie aus Platin vollständig haftend
b mit dem Titanblech in konzentrischer Anordnung zu * dieser in Form einer Verbundplatte verbunden.
Aus dieser Verbundplatte wurde eine Elektrode hergestellt und unter den gleichen elektrolytischen
Bedingungen wie eine Elektrode geprüft, die nach dem herkömmlichen Verfahren zur Beschichtung
von Titan mit Platin unter den günstigsten Bedingungen dieses Verfahrens hergestellt worden war.
Selbst nach dem Ablauf des doppelten Zeitraums, während welchem sich das Platin von der nach dem
herkömmlichen Verfahren hergestellten Elektrode abgetrennt hatte, trat bei der erfindungsgemäßen
Verbundmetallelektrode kein Abblättern auf und wurde durch diese eine gute Elektrolyse aufrechterhalten.
Bei diesem Beispiel wurde das in Fig. 2 dargestellte
Verfahren angewendet. Ein korrosionsbeständiges Trägerblech 4 mit einer Dicke von 1 mm
und einer Breite und Länge von 300 bzw. 600 mm wurde auf der einen Oberfläche mit einer Platinschicht
1 von 5 μΐη Dicke dadurch elektrisch beschichtet, daß das korrosionsbeständige Blech als
Kathode und das Platin als Anode in einer Flüssigkeit verwendet wurden, die Platindiaminnitrat,
Pt(NH3)2(NO2)2, mit 16,5 g je Liter, Ammoniumnitrat
mit 100 g je Liter, Natriumnitrat mit 10 g je Liter und 28°/oiges Ammoniakwasser mit 50 g je
Liter enthielt, wobei die Speisung mit elektrischem Strom 30 Minuten lang bei einer Flüssigkeitstemperatur
von 98° C und einer Stromdichte von 2,5 Ampere je dm2 aufrechterhalten wurde.
Wie in Fig. 2 gezeigt, wurde das erwähnte korrosionsbeständige Trägerblech 4 mit der elektrisch aufgebrachten
Platinschicht 1 nach oben auf ein Fundament 8 aus Flußstahlblech aufgelegt. Oberhalb der
Platinschicht und in einem Abstand d von 1 mm von dieser wurde ein Metallblech 2 aus Titan mit
einer Dicke von 2 mm, einer Breite von 320 mm und einer Länge von 620 mm in paralleler Anordnung
auf Stützen 5 aufgelegt. Ein Explosivstoff 6, der zu einer 8 mm dicken Platte geformt war, wurde fast
über die ganze Oberfläche des Metallblechs 2 aus Titan aufgelegt und auf der einen Seite durch einen
elektrischen Zünder 7 gezündet. Das Ergebnis war, daß die Platinschicht 1 von dem korrosionsbeständigen
Trägerblech 4 getrennt und mit dem Metallblech 2 aus Titan haftend verbunden wurde, so daß
sie mit dem letzteren eine Verbundmetallplatte bildete.
Für dieses Beispiel wurde das in Fig. 3 dargestellte
Verfahren angewendet.
Zwei Trägerbleche 4 und 4' aus Titan, jedes von einer Dicke von lmm, einer Breite von 150 mm
und einer Länge von 250 mm, wurden elektrisch mit Platinschichten 1 und 1' beschichtet, von denen jede
eine Dicke von etwa 5 μηι hatte, wobei jedes Trägerblech
aus Titan als Kathode und das Platin als Anode in einer Flüssigkeit verwendet wurden, die Platindiaminnitrit,
Pt(NHg)2(NO2),,, mit 16,5 g je Liter,
Ammoniumnitrat mit 100 g je Liter, Natriumnitrat mit 10 g je Liter und 28%iges Ammoniakwasser mit
50 g je Liter enthielt, wobei die Speisung mit elektrischem Strom während 30 Minuten bei einer Flüssigkeitstemperatur
von 98° C und einer Stromdichte von 2,5 Ampere je dm2 geschah.
Hierauf wurde ein 25 mm breiter umgebender Teil von jeder der Metallfolien 1 und Γ aus Platin auf
den Trägerblechen 4 und 4' aus Titan mit einem Messer abgeschält, so daß die übrige Metallfolie aus
Platin von dem freigelegten Titanrand umgeben war.
Die mit Metallfolien aus Platin beschichteten und in der beschriebenen Weise freigelegten Trägerbleche
aus Titan wurden mit Abständen d und d' von 1 mm von einem Metallblech aus Zirkon, dessen Dicke,
Breite und Länge 1 bzw. 150 bzw. 250 mm betrug, parallel zu diesem so angeordnet, daß die Metallfolien
1 und Γ aus Platin dem Metallblech 2 aus Zirkon zugekehrt waren. Die Abstände d und d' wurden
durch Stützen 5 und 5' aufrechterhalten, die sich mit dem freigelegten, die Metallfolien aus Platin umgebenden
Trägerblechen aus Titan in Kontakt befanden. Das ganze Gebilde wurde auf ein Fundament
8 aus Faserplattenmaterial aufgelegt. Das oberste Trägerblech 4' aus Titan wurde fast über
seine ganze Oberfläche mit einem Explosivstoff 6 bedeckt, der die Form einer 8 mm dicken Platte
hatte, die dann mit Hilfe eines elektrischen Zünders 7 gezündet wurde, welcher an der einen Seite der ExplosivstofTplatte
angebracht war.
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9 10
Nach der Detonation des ■ Explosivstoffs ■ wurden Ecken des Plattengebildes so weit außen wie mög-
die Metallfolien 1 und V aus Platin von der Obeiv Hch befanden. Die Gesamtanordnung wurde auf eine
fläche der Trägerbleche4 und 4' aus Titan getrennt als Fundamente verwendete Faserplatte aufgelegt.
und eine Metallplatte 2 aus Zirkon erhalten, deren Die ganze Oberfläche des oberen Metallblechs 2'
beide Oberflächen mit den Metallfolien aus Platin 5 aus Zirkon war mit einem Explosivstoffe bedeckt,
plattiert waren. · der die Form einer 8 mm dicken Platte hatte und
„ . ·1<; dann mit Hilfe eines elektrischen Zünders 7 gezündet
Beispiel 3 wurde, der an der einen Seite der Explosivstoffplatte
Ein 0,5 mm dickes Trägerblech aus Titan von angebracht war,
50 · 50 mm, das nach dem im Beispiel 3 (Fig. 2) to Nach der Detonation wurden die Metallfolien aus
beschriebenen Verfahren mit einer 5 μΐη dicken Platin von den beiden Oberflächen des Trägerblechs 4
Metallfolie aus Platin elektrisch beschichtet war, aus Titan getrennt, so daß zwei Metallbleche 2 und 2'
wurde mit der Platinseite nach oben auf eine Faser- aus Zirkon mit Metallfolien 1 und V- aus Platin
platte mit einer Dicke von 5 mm, einer Breite von plattiert erhalten wurden. 250 mm und einer Länge von 250 mm in der Mitte ts „ .
aufgelegt. Außerdem wurde ein 1 mm dickes Metall- Beispiel 7
blech aus Titan von 200 · 200 mm mittels eines Das nach dem im Beispiel 3. beschriebenen Verfah-
doppelseitigen Klebebandes auf den Mittelteil einer ren hergestellte platinbeschichtete, korrosionsbestän-Oberfläche
einer 6 mm dicken Faserplatte von dige Trägerblech wurde waagerecht mit der beschich-250
mm aufgeklebt, die durch Verkleben von zwei ao teten Seite nach oben angeordnet. Längs des um-3
mm dicken Faserplatten hergestellt worden war. gebenden Rarides der Oberfläche der aufgebrachten
Sodann wurde die Faserplatte mit der Titanseite Platinfolie wurde eine Einschließung mit einer Höhe ύ
nach unten unmittelbar oberhalb und parallel zur von 5 mm unter Verwendung von Siliconstreifenkitt
Metallfolie mit einem Abstand von 1 mm durch gebildet; und Epoxydharz, gemischt mit einem Här-Stützen
an den vier Ecken der oberen und der un- as tungskatalysator, wurde in die Einrahmung bis zur
teren Faserplatte, die in vollkommener Ausfluchtung· Füllung gegossen und zur Härtung stehengelassen;
zueinander waren, aufgelegt. nach dem Erhärten wurde der Kitt entfernt und der-
Auf die ganze Oberseite der oberen Faserplatte jenige Teil der aufgebrachten Platinfoiie, die unter
wurde ein Pulversprengmittel aus 4O0Zo Ammonium- dem Kitt lag, mit einem Messer weggeschnitten,
nitrat und 60% PETN mit einer Gewichtsverteilung 30 Hierauf wurde das Epoxydharz abgetrennt, was zur
von 40 g je dm2 aufgebracht, und dann der Explosiv- Folge" hatte, daß die Platinschicht unter dem Harz
stoff auf der einen Seite mit Hilfe eines elektrischen sich von der Oberfläche der Platte aus korrosions-Zünders
gezündet. Außerdem wurde Pappe zur Ein« beständigem Stahl, die.fest auf der Oberfläche des
rahmung des Pulversprengmittel* längs jeder Seite Harzes aufgebracht war, trennte. Auf diese Weise
der Faserplatte verwendet, um ein Verschütten des 35 wurde die Harzplatte, beschichtet mit der 5 μπι star-Pulvers
zu verhindern. ken Platinfalie, erhalten.
Nach der Detonation des Sprengmittels wurde fest- Es wurde das gleiche Verfahren wie im Beispiel 2
gestellt, daß das 1 mm dicke und 200 · 200 mm (Fig. 2) angewendet, mit der Ausnahme der Vergroße
Metallblech aus Titan auf dem Mittelbereich wendung der vorangehend beschriebenen platinder
einen Fläche mit der 5 μΐη dicjcen und 50 · 50 mm 40 beschichteten Trägerplatte aus Harz an Stelle der
großen Metallfolie aus Platin festhaftend verbunden platinbeschichteten Platte aus hartem Polyvinylwar,
während das 0,5 mm dicke und 50 · 50 mn» chlortd, und die 5μΐη starke Platinfolie konnte mit
große Trägerblech aus Titan, das mit der Metallfolie der Metallplatte aus Titan durch Explosionsbindung ä
aus Platin vorher elektrisch beschichtet worden war,. festhaftend verbunden werden. ^
für sich allein blieb. 45 _. . . . o
. . Beispiel 8
Beispiel 6 Ein Trägerblech aus Titan, lmm dick, 300mm
Es wurde das in Fig.4 dargestellte Verfahren breit und 600mm lang, wurde mit einer Metallfolie
angewendet. aus Nickel von 4 μΐη auf der einen Oberfläche elek-
Ein Trägerblech 4 aus Titan von 0,5 mm Dicke, 50 trisch beschichtet. Das Trägerblech wurde als Ka-150
mm Breite und 250 mm Länge wurde auf bei- thode verwendet, während die Anode reines Nickel
den Oberflächen mit Metallfolien 1 und Γ aus Platin war. Die zum Beschichten verwendete Lösung entelektrisch
beschichtet, von denen jede eine Dicke hielt Nickelsulfat (NiSO4-7H2O) mit 250 g je Liter,
von etwa 5 μπι hatte. Das Titan wurde als Kathode Nickelchlorid (NiCl2 · 6 H2O) nut 50 g je Liter und
verwendet und das Platin als Anode, und die 55 Borsäure (H3BO3) mit 30 g je Liter, wobei der elek- t
verwendete Flüssigkeit enthielt Platindiammnitrit, irische Speisestrom-20 Minuten lang mit einer Strom-Pt(NH3)2(NOz)2,
mit 16,5 g je Liter, Ammonium- dichte von 1 Ampere je dm2 aufrechterhalten wurde,
nitrat mit 100 g je Liter, Natriumnitrit mit 10 g je Das nickelbeschichtete Trägerblech aus Titan
Liter und 28%iges Ammoniakwasser von 50 g je wurde auf ein 6 mm dickes Fundament aus einer
Liter. Die Stromzufuhr geschah während 30 Minuten 60 Gummiplatte mit der Nickelfolie nach oben aufbei
einer Flüssigkeitstemperatur von 98° C und einer gelegt. Über der Nickelfolie wurde ein Metallblech
Stromdichte von 2,5 Ampere je dm8. aus korrosionsbeständigem Stahl mit einer Dicke
Wie in F i g. 4 gezeigt, waren oberhalb und unter- von 1 mm und einer Größe von 350 · 650 mm in
halb des platinbeschichteten Trägerblechs 4 aus Titan paralleler Lage und im wesentlichen konzentrisch
und mit Abständen d und d' von 1 mm Metall- 65 sowie mit einem Abstand von 1 mm angeordnet, der
bleche 2 und 2" aus Zirkon von 1 mm Dicke und mit Hilfe von Stützen erzielt wurde, die zwischen
einer Größe 150*.250 mm in paralleler Lage mittels dem Metallblech aus korrosionsbeständigem Stahl
Stützen 5 und 5' angeordnet, die sich an den vier und der Gummifundamentplatte an den vier Ecken
angeordnet waren. Eine Gummiplatte von der gleichen Dicke und Qualität wie die Gummiplatte des
Fundaments 8 wurde auf die ganze Oberseite des Metallblechs aus korrosionsbeständigem Stahl aufgeklebt,
und über die ganze Oberseite der Gummi- S platte wurde gleichmäßig ein. pulverförmiger Explosivstoff
mit einer Dicke von 10 mm ausgebreitet und auf der einen Seite mittels eines elektrischen
Zünders gezündet. Der pulverförmige Explosivstoff war von einem Papprahmen eingeschlossen, um ein
Verschütten zu verhindern.
Nach der Detonation des Explosivstoffs war nur die elektrisch auf die Oberfläche des Trägerblechs
aus Titan aufgebrachte Nickelfolie festhaftend mit der Unterseite des darüber befindlichen Metallblechs
aus korrosionsbeständigem Stahl verbunden, welch letzteres in der Mitte mit der Nickelfolie plattiert
erhalten wurde.
30
Ein Trägerblech aus Titan, 1 mm dick, 300 mm breit und 600 mm lang, wurde mit einer 6 μπι dicken
Goldfolie unter Verwendung des Trägerblechs als Kathode und Graphit als Anode elektrisch beschichtet,
wobei eine Lösung verwendet wurde, die 3,5 g Gold je Liter (zugesetzt als Goldfulminat) und Kaliumcyanid
(KCN) enthielt. Der elektrische Speisestrom wurde 60 Minuten aufrechterhalten, wobei die
Lösungstemperatur 60 bis 70° C und die Stromdichte 0,2 Ampere je dm2 betrug. Hierauf wurde eine
Explosionsplattierung in der gleichen Weise wie im Beispiel 5 (Fig. 2) durchgeführt, mit dem Ergebnis,
daß das Metallblech aus korrosionsbeständigem Stahl mit einer Goldfolie plattiert erhalten wurde.
Ein Trägerblech aus Titan mit einer Dicke von 1 mm und einer Größe von 300 · 600 mm wurde mit
einer 10 [im dicken Silberfolie unter Verwendung des Trägerblechs als Kathode, Silber als Anode und
einer Lösung elektrisch beschichtet, die Silbercyanid (AgCN) mit 33,5 g je Liter, Kaliumcyanid (KCN)
mit 52,5 g je Liter und Kaliumcarbonat (K2CO3) mit
37,5 g je Liter enthielt, wobei die Stromzufuhr 15 Minuten lang bei einer Stromdichte von 1 Ampere je
dm2 aufrechterhalten wurde. Sodann wurde eine Explosionsplattierung nach dem im Beispiel 5 beschriebenen
Verfahren durchgeführt und das korrosionsbeständige Metallblech mit der Silberschicht
plattiert erhalten.
Ein Trägerblech aus Titan mit einer Dicke von
1 mm und einer Größe von 50 · 100 mm wurde mit einer etwa 2 μΐη dicken Rhodiumfolie unter Verwendung
des Trägerblechs als Kathode, Platin als Anode und einer Lösung elektrisch beschichtet, die Rhodium
mit 10 g je Liter und Schwefelsäure (H2SO4) mit
55 g je Liter enthielt, durch welche Lösung während 36 Minuten elektrischer Strom geleitet wurde, wobei
die Lösungstemperatur 50° C und die Stromdichte
2 Ampere je dm2 betrug. Bei einem 0,5 mm dicken und 100 · 150 mm großen Zirkonblech wurde das
im Beispiel 5 beschriebene Verfahren angewendet, wobei eine erfolgreiche Bindung der Rhodiumfolie
in dem Zirkonblech erhalten wurde.
Ein Trägerblech aus Titan, 1 mm dick und 50 · 100 mm groß, wurde mit einer etwa 2 μπι
dicken Palladiumfolie unter Verwendung des Trägerblechs als Kathode, Platin als Anode und einer
Plattierungsflüssigkeit elektrisch beschichtet, die durch Zusetzen von Ammoniakwasser zu einer Lösung
hergestellt wurde, welche Palladiumdiaminnitrit, Pd(NH3)2(NO2)2, mit 4 g je Liter, Ammoniumnitrat
(NH4NOa) "1^" 10° g Je Liter und Natriumnitrit
(NaNO2) mit 10 g je Liter enthielt, so daß der pH-Wert 7 oder mehr betrug, wobei die Stromzufuhr
1 Stunde lang bei einer Temperatur der Flüssigkeit von 50° C und einer Stromdichte von 1 Ampere je
dm2 aufrechterhalten wurde. Bei Verwendung eines Blechs aus Zirkon wurde nach dem im Beispie! 5
beschriebenen Verfahren das Metallblech aus Zirkon mit der Palladiumfolie plattiert erhalten.
Ein Trägerblech aus Titan von 0,5 mm Dicke und einer Größe von 50 · 50 mm wurde nach dem im
Beispiel 3 beschriebenen Verfahren mit einer Platinfolie von 5 μπι elektrisch beschichtet. Das platinbeschichtete
Trägerblech wurde in der Mitte einer als Fundament 8 dienenden Faserplatte mit einer
Dicke von 5 mm und einer Größe von 200 · 200 mm mit der Platinfolie nach oben aufgelegt. Oberhalb
der Platinfolie und von dieser durch einen Abstand von 1 mm getrennt wurde ein 1 mm dickes Titan-Metallblech
mit einer Größe von 200 · 200 mm parallel zur Platinfolie gelagert, und ebenfalls parallel
zum Metallblech aus Titan und 1 mm oberhalb diesem wurde ein 2 mm starkes Kupferblech mit Maßen
entsprechend dem Metallblech aus Titan gehalten. Die Faserplatte, das Metallblech aus Titan und das
Kupferblech befanden sich in voller Überdeckung, wobei der Abstand durch an den vier Ecken befindliche
Stützen gehalten wurde. Die Oberseite des Kupferblechs war von einer Faserplatte mit einer
Dicke von 5 mm und einer Größe von 250 · 250 mm bedeckt, und die Faserplatte war ihrerseits völlig
von einer 10 mm dicken Platte aus Explosivstoff bedeckt, welche dann auf der einen Seite mit Hilfe
eines elektrischen Zünders gezündet wurde.
Nach der Detonation des Explosivstoffs waren die 200 · 200 mm großen Kupfer- und Titanbleche festhaftend
miteinander verbunden, und auch die Platinfolie war fest auf den Mittelteil des mit dem Kupferblech
haftend verbundenen Titanblechs aufgebracht, während das 50 · 50 mm große Trägerblech aus
Titan, soweit es mit der Platinfolie elektrisch beschichtet war, unverbunden geblieben war.
Das mit der Platinfolie nach Beispiel 5 plattierte Trägerblech aus Titan wurde mit der Platinfolie nach
oben auf eine als Fundament 8 dienende Faserplatte von 5 mm Dicke und einer Größe von 250 · 250 mm
aufgelegt. Außerdem wurde ein Kupferblech mit einer Dicke von 2 mm und einer Größe von
200 · 200 mm auf eine Faserplatte von 6 mm Dicke und einer Größe von 250 · 250 mm, wie im Beispiel
13 beschrieben, aufgeklebt und ferner in der gleichen Weise gelagert, so daß die Unterseite des
Kupferblechs und die Oberseite des Titans mit einem
Abstand von 1 mm parallel zueinander angeordnet waren.
Die ganze Oberseite der oberen Faserplatte wurde mit einer 10 mm dicken Platte aus Explosivstoff bedeckt.
Nach dem Explosionsplattieren wurde ein dreilagiges Kupfer-Titan-Platin-Blech erhalten.
Ein Trägerblech aus hartem Polyvinylchlorid mit einer Dicke von 1 mm und einer Größe von
100 · 200 mm wurde nach dem Reinigen in eine 1 ()%ige Zinnchloridlösung während 5 Minuten getaucht
und zur Oberflächenaktivierung gewaschen. Sodann wurde eine Silberspiegelreaktionslösung auf
die eine Oberfläche des Trägerblechs gegossen, welches hierdurch mit Silber durch die Silberspiegelreaktion
beschichtet wurde.
Die Silberspiegelreaktionslösung wurde nach dem sogenannten Rochellesalz-Verfahren in der folgenden
Weise hergestellt:
Zuerst wurden 5 g Silbernitrat in 300 ml Wasser gelöst und Ammoniakwasser der Lösung zugesetzt,
bis ein entstandener Niederschlag wieder aufgelöst war. Die Lösung wurde dann gefiltert und mit Wasser
auf 500 ml verdünnt.
Gesondert wurde 1 g Silbernitrat in 500 ml Wasser gelöst. Die Lösung wurde gekocht und 0,83 g
Rochellesalz, gelöst in einer geringen Menge Wasser, der kochenden Lösung zugesetzt. Die Lösung wurde
dann kochend gehalten, bis sich ein grauer Niederschlag bildete, und dann gefiltert und mit Wasser
auf 500 ml verdünnt. Die beiden in der beschriebenen Weise erhaltenen Lösungen von gleichem Volumen
wurden miteinander zu der Silberspiegelreaktionslösung vermischt.
Mit der auf diese Weise auf das Trägerblech aus Polyvinylchlorid aufgebrachten dünnen Silberfolie
wurde durch Explosionsplattierung eine Oberfläche eines Metallblechs aus Titan mit einer Dicke von
mm und einer Größe von 150 · 250 mm nach dem Verfahren eines der Beispiele plattiert.
Claims (3)
1. Verfahren zum Explosionsplattieren von Metallblechen mit Metallfolien, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Metallfolieh zunächst auf ein Trägerblech haftend aufbringt
und anschließend gemeinsam mit dem Trägerblech in an sich bekannter Weise mit dem Metallblech
explosionsplattiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen von beiderseitig plattierten Metallblechen, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Metallfolien zunächst auf jeweils eine Seite zweier verschiedener
Trägerbleche haftend aufbringt, das zu plattierende Metallblech zwischen den beschichteten
Trägerblechen anordnet und anschließend die Explosionsplattierung durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen zweier plattierter Metallbleche in einem Arbeitsgang,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Metallfolien auf beide Seiten des Trägerblechs
haftend aufbringt, das doppelseitig beschichtete Trägerblech zwischen zwei zu explosionsplattierenden
Metallblechen anordnet und anschließend die Explosionsplattierung durchführt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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