DE1621143B2 - Vorrichtung zur selektiven gal vanischen Metallisierung - Google Patents

Description

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Formkörper angeordnet sind, der einen Elektrolytka- Elektrolytkanal 8 auf das Werkstück. Der Elektrolytnal aufweist, durch den über den Einlaß der Elektro- kanal 8 verbindet den Zuflußstutzen 5 mit dem Auslyt von einem Vorratsgefäß über eine Pumpe über laß 8 a, der sich am entgegengesetzten Ende befindet, die Anode auf die zu metallisierende Fläche, auf der Wenn der Elektrolyt den Auslaß 8 α verlassen hat, die Elektroden gleiten, fließt, und die kathodischen 5 fließt er über einen begrenzten Teil des Werkstückes Zuführungselektroden oder der Formkörper derart bzw. der Fläche 10, die galvanisiert werden soll. Anausgebildet sind, daß der Elektrolyt auf den Raum schließend fließt der Elektrolyt durch die von den zwischen den kathodischen Zuführungselektroden kathodischen Zuführungselektroden 3 gebildete Ausbegrenzt ist. flußrinne und wird in einem Auffanggefäß 11 gesam-

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der io melt und von hier in ein Vorratsgefäß 12 zurückge-

Vorrichtung sind zwei Elektroden gleicher Polarität bracht. Aus dem Vorratsgefäß 12 wird der Elektrolyt

symmetrisch zu der Elektrode entgegengesetzter Po- durch den Auslaß 12 a der Pumpe 7 zugeführt. Der

larität angeordnet. Teil der kathodischen Zuführungselektroden 3, wel-

Vorteilhaft ist es auch, daß der Kontakt zur Ober- eher aus dem Formkörper 2 herausragt, ist durch

fläche über eine Vielzahl von strombürstenartig an- 15 Isolierstoff hülsen 3 e von dem Elektrolyten isoliert,

geordneten Drähten hergestellt ist. wobei diese gleichzeitig zur seitlichen Begrenzung

Zufolge der genannten Ausbildungsform der Vor- des Elektrolyten dienen.

richtung ist es grundsätzlich möglich, die Galvanisie- Der elektrische Kontakt zur Anode 4 wird mittels

rungstechnik auch auf solche Werkstücke oder Flä- einer Klemmverbindung 4 α hergestellt. Alle Katho-

chenbereiche auszudehnen, die nicht direkt eine 20 denausgangsanschlüsse 3d sind untereinander und

Elektrode bilden können. Die Vorrichtung stellt zusammen mit dem negativen Pol der Stromquelle

einen in sich geschlossenen Galvanisierungskopf mit verbunden.

Kathode und Anode dar und ist damit grundsätzlich Über Führungsstäbe 13 werden der Formkörper 2 unabhängig von dem zu galvanisierenden Werkstück. und damit der Galvanisierungskopf und das zu gal-Die vorliegende Vorrichtung läßt sich besonders vor- 25 vanisierende Werkstück gleichzeitig bewegt. Der Galteilhaft auf Leiterzüge von gedruckten Schaltungen vanisierungskopf ist derart mit der Kathode 4 veranwenden, wobei diese zunächst mit sehr geringer bunden, daß die Elektroden im richtigen Zeitpunkt Dicke auf dem Isolierstoffträger, beispielsweise mit- mit dem Werkstück Kontakt bekommen. Dieser tels üblicher Druck- oder Ätztechnik, vorgefertigt Kontakt wird durch die genannten Federn 3 c, die sind, um nachfolgend durch den Galvanisiervorgang 30 über die Stellschraube 3 d einstellbar sind, sichergeauf die abschließende gewünschte Dicke gebracht zu stellt. Die Anode 4 steht ebenfalls in Kontakt mit werden. dem Elektrolyten. Eine fortgesetzte Bewegung des

Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausfüh- Formkörpers 2 bringt die kathodischen Zuführungs-

rungsformen der Erfindung, und es bedeutet elektroden 3 und den Elektrolyten nacheinander in

F i g. 1 einen teilweise schematisierten Aufriß der 35 Kontakt mit denjenigen Oberflächenbezirken des

erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt, Werkstückes, die einen metallischen Überzug erhal-

F i g. 1 A eine perspektivische Wiedergabe der in- ten sollen bzw. auf denen der metallische Überzug

nerhalb der Vorrichtung liegenden Anode, galvanisch verstärkt werden soll.

F i g. 1B eine Teilansicht der Kathode, F i g. 2 zeigt weitere Einzelheiten des Galvanisier-

F i g. 2 eine vergrößerte Querschnitt-Darstellung 4° kopfes, der hier aus einem Isolier-Formstück 20 be-

der Vorrichtung nach F i g. 1 und steht, mit schlitzartigen Ausnehmungen für die

F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anode und dem Elektrolytkanal 28. Weitere spalt-

Vorrichtung zur selektiven galvanischen Metallisie- förmige Ausnehmungen 29 sind beidseitig der Aus-

rung. nehmungen 28 angebracht. Das Formstück 20 wird

Wie F i g. 1 zeigt, besteht die erfindungsgemäße 45 oben von einer Abdeckung 30 verschlossen, die eine

Vorrichtung 1 aus einem den Galvanisierkopf bilden- Bohrung 31 enthält, in welche der Einlaßstutzen 32

den Formkörper 2 aus Isolierstoff, der eine Mehrzahl eingeführt ist, der mit der Zuflußleitung 33 verbun-

kathodischer Zuführungselektroden 3 in der darge- den ist.

stellten Weise aufnimmt. Die Kathoden sind so ein- In die Ausnehmung 28 ist die Anode 39 einge-

gestellt, daß sie nur an einzelnen Stellen der Ober- 50 bracht, die vorzugsweise T-förmig ausgebildet ist. Die

fläche eines Werkstückes 10, wie einer gedruckten T-förmige Anode 39 liegt auf Flanschen 35 auf, die

Schaltung, die zu galvanisieren ist, Kontakt geben. einen Durchfluß des Elektrolyten in Pfeilrichtung er-

Wie dargestellt, besteht jede Kathode aus einer Ii- möglichen.

nearen Anordnung von Röhrchen, von denen jedes Die elektrische Verbindung der Anode 39 ist über

voneinander isolierte Kontaktgeberbürsten 3 b, die 55 das Verbindungsglied 36 zur positiven Klemme der

am unteren Ende befestigt sind und die mittels einer Stromquelle geführt. Das Verbindungsglied 36 wird

Feder 3 c an ihrem anderen Ende gegen das Werk- vermittels eines Gewindes durch die Abdeckung 30

stück 10 vorgespannt sind, aufweist. Jede der Federn geschraubt und so mit dem Anodenkopf in dauerhaft

3 c ist über eine Gewindeschraube 3 d in dem Form- festen, elektrisch leitenden Kontakt gebracht,

körper gehalten. Die Kontaktgeberbürsten 3 b sind 60 Im oberen Teil der Ausnehmungen 29 sind etwa

elektrisch leitend mit den entsprechenden Gewinde- als Aluminiumformteile Kathoden-Kontaktplatten 40

schrauben 3 d über zugeordnete Röhrchen und Fe- in Stellung gebracht. Zugehörige Halterungsplatten

dem miteinander verbunden. 41, die vorzugsweise aus Isolierstoff gefertigt sind,

Der Formkörper 2 stellt einen Elektrolytverteiler befinden sich im Abstand unterhalb der entsprechen-

dar, der mit einem Zuflußstutzen 5 versehen ist, der 65 den Kathoden. Letztere sind ihrerseits mit Einker-

mit der Zuführungsleitung 6 und einer Pumpe 7 ver- bungen 42 versehen, welche Kontaktstücke 43 für

bunden ist. Der über den Zuflußstutzen 5 zufließende die Teile 40 halten. Jede Trägerplatte 41 hat in linea-

Elektrolyt läuft über die Anode 4 und durch einen rer Hintereinanderordnung Durchlässe 45, in denen

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die röhrchenförmig ausgebildeten Kathoden 46 stek- bungen 61 auf, an deren oberen Ende sich die Elek-

ken, die am unteren Ende mit Kupferborsten 47 a trolytverteilungskanäle 62 befinden, welche in Ver-

versehen sind. bindung mit den Ausnehmungen 61 stehen. Der

Von dem anderen, inneren Ende jedes Kathoden- Elektrolytfluß entspricht den angegebenen Pfeilrich-, röhrchens 47 und dem Kontaktglied 40 spannt sich 5 tungen. In der Abdeckung 63 ist ein Zuflußstutzen eine Feder 47 c, welche das Kathodenröhrchen in 65 angebracht, welcher in Verbindung mit den Rin-Richtung auf das zu metallisierende Werkstück nen 61 steht, um diese mit Elektrolyt zu versorgen,
drückt. Jedes Kontaktglied 40 hat einen Ausschnitt Zwei Anoden aus rostfreiem Stahl sind an der 44, der mit der Ausgangsleitung und der Klammer Grundplatte befestigt. Die äußeren Oberflächen die-45' verbunden ist. Letztere ist in das Formstück 20 io ser Anoden sind mit einer IsolierstofEschicht67 verseeingeschraubt und wird in den Ausschnitt 44 ge- hen.

preßt, so daß das Kontaktglied 40 auf die ihm zu- An einem Ende der Anoden sind Wischerelemente

geordneten Federn 47 c drückt und dadurch den 68 aus Isolierstoff angebracht. Das andere Ende der

elektrischen Kontakt mit den Kathoden sicherstellt. Anoden, welches an den Formkörper 60 angrenzt, ist

Das äußere Ende jeder Kathode 46 steckt in einer 15 an diesem über einen Gewindestutzen 70 befestigt,

Isolierstoffhülse 48, welche ihrerseits in einem Teil der gleichzeitig als elektrischer Anschluß dient und

aus hartem, imprägniertem Filz angeordnet ist, der in Verbindung mit der positiven Klemme der Strom-

an der Trägerplatte 41 befestigt ist. Das eine Ende quelle steht.

jeder Kathode reicht durch das Filzteil hindurch, um In einer Ausnehmung 74 in der Mitte des Form-

mit dem Werkstück 50 in Kontakt gebracht zu wer- 20 körpers 60 ist ein Kathodengehäuse 75 aus Isolier-

den. Die beschriebene Vorrichtung arbeitet entspre- stoff befestigt. In diesem Gehäuse 75 befinden sich in

chend der in F i g. 1 beschriebenen. Die Elektrolyt- linearer Anordnung die Kathoden 76, die vorzugs-

verteilung kann wie in F i g. 1 gezeigt erfolgen, es weise röhrchenförmig ausgebildet sind. Jedes metalli-

können aber auch andere Konstruktionen zur Ver- sehe Röhrchen 76 α ist mit Drahtbürsten oder ähnli-

hinderung des seitlichen Zuflusses 32 der Elektrolyt- 25 chen elektrischen Kontaktgebern versehen. Der Teil

flüssigkeit herangezogen werden. Die Teile 48 dienen der Kathodenröhrchen, der aus dem Formkörper

der Begrenzung des Elektrolyten auf dem jeweils zu herausragt, ist mit einer Isolierstoffhülse 76 c überzo-

galvanisierenden Oberflächenbezirk. Der Elektrolyt gen, während der innere Teil mit einer Feder 76 d in

fließt, wie in F i g. 1 dargestellt, zurück zum Vorrats- Verbindung steht, die über einen Draht mit dem

gefäß. 30 Stöpsel 77 α und dem Leiter 79 zu dem Kathodenan-

In F i g. 3 ist eine weitere bevorzugte Ausführungs- Schluß 80 verbunden ist.

form der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgebildet. Statt der Bürsten können an den Kathoden auch

Die Isolierstoff-Formkörper 60, die vorzugsweise aus andere Kontaktgeber, z. B. Wischer aus einem Stück

Polyvinylchlorid gefertigt sind, weisen die Einker- od. dgl., vorgesehen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Weiter ist ein Handgerät zum punktartigen elek- Patentansprüche: trolytischen Behandeln insbesondere zum Polieren und Ätzen auf metallischen Gegenständen bekannt

1. Vorrichtung zur selektiven galvanischen Me- (deutsche Patentschrift 1130 245), welches aus tallisierung von nicht miteinander in Verbindung 5 einem Elektrolytgefäß, einer mit diesem in kommunistehenden metallischen Bezirken auf einer Iso- zierender Verbindung stehenden, an eine äußere lierstoffunterlage, insbesondere von Leiterzügen Stromquelle anschließbaren Elektrode sowie einer einer gedruckten Schaltung, dadurch ge- diese Elektrode überragenden, aus elektrisch isoliekennzeichnet, daß die Anode (4) ebenso rendem Material hergestellten hohlen Arbeitsspitze wie die kathodischen Zuführungselektroden (3) io besteht. In dem Elektrolytgefäß sind eine röhrchenin einem Formkörper (2) angeordnet sind, der förmige Elektrode und die Arbeitsspitze derart dicht einen Elektrolytkanal (8) aufweist, durch den aneinander anliegend in Stellung gebracht, daß sich über den Einlaß (5) der Elektrolyt von einem durch die Arbeitsspitze hindurch ein nur in Richtung Vorratsgefäß (12) über eine Pumpe (7) über die der Umgebung hin offener Hohlraum bildet, der das Anode (4) auf die zu metallisierende Fläche (10), 15 Ansaugen der Elektrolytflüssigkeit direkt durch die auf der die Elektroden (3) gleiten, fließt, und die Arbeitsspitzenöffnung ermöglicht. Auch bei dieser kathodischen Zuführungselektroden (3) oder der bekannten Vorrichtung wird, wie in der vorbeschrie-Formkörper (2) derart ausgebildet sind, daß der benen, das metallische Werkstück als Stromzufüh-Elektrolyt auf den Raum zwischen den kathodi- rungskontakt verwendet, d. h., daß die eine Elektrode sehen Zuführungselektroden (3) begrenzt ist. 20 unmittelbar von dem Werkstück oder der zu galvani-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- sierenden metallischen Fläche gebildet ist.
kennzeichnet, daß zwei Elektroden gleicher PoIa- Vorrichtungen und Verfahren, bei denen die eine rität symmetrisch zu der Elektrode entgegenge- Elektrode von dem Werkstück selbst gebildet werden. setzter Polarität angeordnet sind. muß, lassen sich für das Aufgalvanisieren gedruckter

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch 25 Schaltungen mit einer Vielzahl voneinander getrenngekennzeichnet, daß der Kontakt zur Oberfläche ter metallischer Leiterzüge nur dann anwenden, über eine Vielzahl von strombürstenartig an- wenn die aus Isolierstoff bestehende Basisplatte entgeordneten Drähten hergestellt ist. lang ihrer gesamten Oberfläche zunächst mit einer

Kupferfolie bedeckt wird, um diese Schicht nachfol-

30 gend mit dem Negativ-Muster der gewünschten

Leiterzüge zu beaufschlagen. Die nicht von dem eine Abdeckmaske bildenden Negativ-Muster überzoge-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nen Oberflächenbezirke können nunmehr nach Anzur selektiven galvanischen Metallisierung von nicht Schluß der Kupferfolie an eine Elektrode in üblicher miteinander in Verbindung stehenden metallischen 35 Weise galvanisiert werden. An den Galvanisierungs-Bezirken auf einer Isolierstoffunterlage, insbesondere Vorgang schließt sich das Entfernen der Abdeckvon Leiterzügen einer gedruckten Schaltung. maske und schließlich ein Ätzvorgang an, der die zu-

Es ist bereits eine ortsbewegliche Einrichtung zum vor unter der Abdeckmaske befindlichen Oberflä-Herstellen galvanischer Überzüge bekannt (deutsches chenteile beseitigt.

Gebrauchsmuster 1 724 280), bei der die eine Elek- 40 Eine derartige Verfahrensweise ist durch die Vieltrode vom Werkstück selbst gebildet wird, während zahl der Verfahrensschritte jedoch nicht nur aufwendie zweite Elektrode unter Zwischenschaltung eines dig und zeitraubend, es wird darüber hinaus auch Elektrolyten relativ gegenüber dem Werkstück be- noch eine erhebliche Menge an hochwertigem Leiterweglich ist. Eine derartige Vorrichtung zur selektiven metall durch den Ätzvorgang vernichtet, welches erst galvanischen Metallisierung ermöglicht eine weitge- 45 in einem zusätzlichen Rückgewinnungsprozeß hend punktförmige galvanische Metallabscheidung wiedergewonnen werden kann,
auf Oberflächenbezirken von Werkstücken, bei de- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

nen entweder das gesamte Werkstück oder minde- eine Galvanisiervorrichtung der eingangs genannten stens der jeweils zu galvanisierende Oberflächenbe- Art zu schaffen, mittels der es möglich wird, auf Isozirk desselben die eine Elektrode bilden muß. Bei zu- 50 lierstoffträgern vorgefertigte metallische Leiterzüge sammenhängenden metallischen Oberflächenbezirken nach Art einer gedruckten Schaltung mittels galvanigenügt es, daß die elektrische Verbindung zum scher Metallabscheidung zu verstärken, ohne daß Werkstück an beliebiger Stelle, beispielsweise vermit- nach der galvanischen Abscheidung die Leiterplatte tels eines mit einer Klammer versehenen Anschluß- weiteren Behandlungen ausgesetzt werden muß.
drahtes, angebracht wird. Wesentlich für die be- 55 Hierfür muß zu jeder Zeit ein zuverlässiger Konkannte Einrichtung ist somit, daß ein Pol der Galva- takt zu dem jeweiligen mit den Elektroden in Verbinnisierungsstromquelle über eine Zuführungsleitung dung stehenden Leiterzug sichergestellt sein. Darüber und eine Klemmvorrichtung mit dem Werkstück hinaus ist es erforderlich, daß der elektrolytische elektrisch leitend verbunden ist. Vorgang ausschließlich auf den Bereich, der zwi-

Für den Fall, daß mit der bekannten Einrichtung 60 sehen den Elektroden liegt und von diesen begrenzt eine Vielzahl voneinander getrennter elektrischer wird, beschränkt bleibt, und schließlich muß die Leiterzüge, wie sie beispielsweise bei einer gedruck- Vorrichtung bei den genannten Bedingungen noch in ten Schaltung auf einer Isolierstoffplatte vorliegen, der Lage sein, bei Relativbewegung über die Leiteraufgalvanisiert werden sollen, stößt man auf erheb- platten-Oberfläche die dort befindlichen Leiterzüge liehe Schwierigkeiten, da die Leiterzüge gleichzeitig 65 folgerichtig zu galvanisieren.

oder wenigstens in der zeitlichen Aufeinanderfolge Die Lösung der genannten Aufgabe wird erfin-

des Galvanisiervorgangs jeweils mit der einen Elek- dungsgemäß dadurch erreicht, daß die Anode ebenso trode in Verbindung gebracht werden müssen. wie die kathodischen Zuführungselektroden in einem