DE1527509B1

DE1527509B1 - Verfahren zum explosionsplattieren von metallblechen mit metallfolien

Info

Publication number: DE1527509B1
Application number: DE1965A0048587
Authority: DE
Inventors: Minoru Ikeda; Yu Takizawa; Shoji Tojima
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1964-03-09
Filing date: 1965-03-09
Publication date: 1971-07-15
Also published as: NL6502892A; NO122814B; SE315469B; CH419805A; GB1101455A; US3474520A; FR1432860A

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.

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.

Beispiel 1

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.

Beispiel 2

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.

Beispiel 3

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.

Beispiel 4

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.

109 529/26

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(NO_z)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.

Beispiel 12 Beispiel 9

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.

Beispiel 10

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.

Beispiel 11

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 J^{e 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.

Beispiel 13

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.

Beispiel 14

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.

Beispiel 15

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

Patentansprüche:

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