DE1763464A1

DE1763464A1 - Process for generating electroplating current

Info

Publication number: DE1763464A1
Application number: DE19681763464
Authority: DE
Inventors: Werner Dr-Ing Burkhardt; Dieter Klug; Franz Dr-Ing Kruemmling; Gottfried Dipl-Ing Oec Luepke; Manfred Dipl-Ing Neitzke; Hellmut Rost
Original assignee: LEIPZIG GALVANOTECHNIK
Current assignee: LEIPZIG GALVANOTECHNIK
Priority date: 1968-06-04
Filing date: 1968-06-04
Publication date: 1971-11-18

Description

Verfahren zur Erzeugung von Galvanisierstrom. Die Erfindung betrifft ein Verfahren, einen Galvanisierstrom mit einem beliebigen Anteil von anadischen Komponenten zu erzeugen, Bisher wurde ein Galvanisierstrom mit anodischen Komponenten durch die Überlagerung einer Gleichspannung mit einer symmetrischen Wechselspannung erzeugt.Process for generating electroplating current. The invention relates to a method of electroplating a current with any proportion of anadic To produce components, previously an electroplating stream was made with anodic components by superimposing a direct voltage with a symmetrical alternating voltage generated.

Wegen des relativ großen apparativen Aufwandes wendet man diese Methode in der Praxis nur in beschränktem Umfang für die Metallabscheidung an, da eine der Schwierigkeiten bei der Zusammenschaltung von Spannungsquellen für Gleich- und Wechselspannung darin besteht, den starken Gleichstrom daran zu hindern, den Kern des Transformators, von dem der Wechselstrom entnommen wird, zu sättigen, A,E.CHESTER (Am;Pat; 265'f610, A.E. Chester 8,9,1953) gibt ein Verfahren an, das es erlaubt, den vollen Gleichstrom eines Generators oder Gleichrichters durch die Sekundärwicklung des Transformators fließen zu lassen, ohne daß die Wellenform geändert wird.This method is used because of the relatively large amount of equipment required in practice only to a limited extent for metal deposition, since one of the Difficulties in the interconnection of voltage sources for DC and AC voltage consists in preventing the strong direct current from entering the core of the transformer, from which the alternating current is drawn to saturate, A, E. CHESTER (Am; Pat; 265'f610, A.E. Chester 8,9,1953) specifies a method that allows full direct current a generator or rectifier through the secondary winding of the transformer flow without changing the waveform.

Eine andere Möglichkeit für die Zuführung des Wechselstromes besteht darin, daß besondere Anoden benutzt werden. Durch eine Spezialschaltung wird eine gegenseitige Beeinflussung der Stromkreise verhindert.There is another possibility for the supply of the alternating current that special anodes are used. A special circuit creates a mutual influence of the circuits is prevented.

Es-ist auch vorgeschlagen worden, den Galvansierstrom durch eine rotierende Kontaktscheibe zu erzeugen. Dabei wird eine volle Periode T je nach Stellung der Schleifkontakte in zwei ungleich lange Teilperioden zerlegt.It has also been proposed to use the Galvanizing current by a rotating one To generate contact washer. A full period T depending on the position of the Sliding contacts broken down into two sub-periods of unequal length.

Diesen bekannten Verfahren haften jedoch eine Reihe von Nachteilen an. So sind z.B. getrennte Gleich- und Weehselstromspannungsquellen oder, aufwendige Spezialschaltungen für die Trennung von Gleich- und Wechselstromkreise erforderlich. Auch werden störanfällige rotierende Maschinen verwendet. Außerdem ist die anodische Komponente an die Frequenz des Wechselstromnetzes gebunden.: Es bestand in der neuen Galvanisiertechnik die Forderung; einen Galvanisierstrom zu erzeugen, bei dem die anodische Komponente in Bezug auf die Frequenz, sowie auf die Größe und die Dauer beliebig zu variieren ist.However, these known methods have a number of disadvantages. For example, separate DC and AC voltage sources or complex special circuits for the separation of DC and AC circuits are required. Rotating machines that are susceptible to failure are also used. In addition, the anodic component is tied to the frequency of the alternating current network. The new electroplating technology required this; to generate an electroplating current in which the anodic component can be varied as required in terms of frequency, size and duration.

Erfindungsgemäß, wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Leistungstransformator z.B. ein Gleichrichtertransformator, über einen Stehtransformator. gesteuert wird und in dem einen Zweig der Sekundärwicklung des Leistungstransformators zu einer Diode eine steuerbare Diode z.ß. ein Thyristor anti- parallel liegt. Die Steuerung den Thyrisstors wird z.B. über eine Pragrammoteuereinheit und einen Impulsgenerator vorgenommen. Die Regelung des anodisschen Stromanteilo kann im RUckflußkreis der Antiparallelschaltung auch durch.-*in* Diode =mit einem regelbaren Widerstand. in Reihe erzielt werden. Obwohl normalerweise eine Unterbrechung den Galvanisiervorganges eine nachträgliche Wirkung auf die abgeschiedenen Schichten zeigt, tritt mit dieser für das Fachgebiet Galvanotechnik bisher nicht gebräuchlichen steuerbaren Spannungsquelle zur Erzeugung von Galvanisierstrom die überraschende Wirkung ein, brauchbare Metallschichten abscheiden zu können und daß die mit diesem Strom abgeschiedenen Metallschichten andere chemischphysikalische Eigenschaften besitzen als solche Metallschichten, die mit einem Strom aus herkömmlichen Spannungsquellen, wie Gleichrichter, Gleichstromgeneratoren oder Akkumulator, abgeschieden werden.According to the invention, the object is achieved in that a power transformer, for example a rectifier transformer, via a standing transformer. is controlled and in one branch of the secondary winding of the power transformer to a diode a controllable diode z.ß. a thyristor is anti- parallel. The thyristor is controlled, for example, via a program control unit and a pulse generator. The control of the anodic current component can also be done in the return circuit of the anti-parallel circuit by .- * in * diode = with a controllable resistor. can be achieved in series. Although an interruption in the electroplating process normally has a subsequent effect on the deposited layers, this controllable voltage source for generating electroplating current, which has not been used in the field of electroplating, has the surprising effect of being able to deposit useful metal layers and that the metal layers deposited with this current are different As such, metal layers have chemical-physical properties that are deposited with a current from conventional voltage sources, such as rectifiers, direct current generators or accumulators.

Durch die mit dem Gerät mögliche zeitweilige Veränderung des anodischen Anteils des Stromes ist die Abscheidung mehrschichtiger Überzüge, z.B. Nickel, mit einer höheren Oberflächengüte und Korrosionsbeständigkeit möglich.Due to the temporary change in the anodic Part of the current is the deposition of multi-layer coatings, e.g. nickel, with a higher surface quality and corrosion resistance possible.

Mit diesem Gerät können elektrochemische Prozesse, die katodische und bzw. anodische Teilvorgänge bedingen, d.h. daß in bestimmten gesteuerten-Zyklen katodisch und anodisch geschaltet werden muß, beherrscht werden. (z.B. elektrolytisches Polieren, elektrolytische Reinigung, Verkupferung,,Versilberung usw.) _ Es können z.B. Nickelschichten aus einem Nickelsulfamatelektrolyten mit wesentlich geringeren Spannungen erster und höherer Art abgeschieden " werden, bzw. es können sich Zugspannungen in Druckspannungen umkehren. Es können aber auch aus einem Glanzniekelelektrolyten nur halbglänzende dafür aber hochduktile Schichten mit einem geringeren Fremdstoffgehalt abgeschieden werden. Diese Änderung der Eigenschaften ist mit einer durch den veränderten Galvanisierstrom verursachten Verminderung der Wirksamkeit der den Nickelelektrolyten zugesetzten Glanzzusätzen zu erklären.With this device, electrochemical processes that cause cathodic and / or anodic partial processes, ie that must be switched cathodically and anodically in certain controlled cycles, can be mastered. (eg electrolytic polishing, electrolytic cleaning, copper plating, silver plating, etc.) _ For example, nickel layers from a nickel sulfamate electrolyte with significantly lower stresses of the first and higher types can be deposited, or tensile stresses can be reversed into compressive stresses With a bright nickel electrolyte, only semi-glossy but highly ductile layers with a lower foreign matter content can be deposited.This change in properties can be explained by a reduction in the effectiveness of the gloss additives added to the nickel electrolyte caused by the changed electroplating current.

Die zur Durchführung des Verfahrens dienenden Schaltungen sind in einer Zeichnung dargestellt und nachstehend erläutert.The circuits used to carry out the process are shown in a drawing and explained below.

Schaltung 1 zeigt die Erzeugung von Galvanisierstrom mit steuerbarer Diode und Schaltung 2 dit-Erzeugung von Galvanisierstrom mit regelbarem Widerstand in Antiparallelschaltung. Circuit 1 shows the generation of electroplating current with a controllable diode and circuit 2 shows the generation of electroplating current with a controllable resistor in anti-parallel connection.

Bin Leistungstransformator 1 wird über einen Stelltransformator gesteuert: Im Sekundärkreis des Leistungstransformators 1 liegt das galvanische Bad 3 und die antiparallel geschalteten Dioden 4 und 5, wovon die eine den anodisehen Anteil des Galvanisierstromes liefernde Diode 5 durch einen Impuls-generator 6 über die Programmsteuereinheit 7 gesteuert wird. In jedem Zweig der antiparallel geschalteten Dioden ist eine Meßstelle, :.B.ein Amperemeter 8, 9 vorgesehen. Im zweiten fall ist die Diode 10 nicht regelbar. Dafür ist in diesem Zweig der Antiparallelschaltung der regelbare #ider-. stand 1'I. eingefügte. " _The power transformer 1 is controlled via a variable transformer: In the secondary circuit of the power transformer 1 there is the galvanic bath 3 and the diodes 4 and 5 connected in anti-parallel, one of which is the diode 5 that supplies the anodic portion of the galvanizing current and is controlled by a pulse generator 6 via the program control unit 7 will. In each branch of the anti-parallel connected diodes a measuring point, e.g. an ammeter 8, 9 is provided. In the second case, the diode 10 cannot be regulated. For this, the adjustable # ider- is in this branch of the anti-parallel connection. stood 1'I. inserted. "_

Claims

Claims 1 '# method for generating by-plating-with-any proportion: anodic components, characterized in that in the secondary circuit of a regulating transformer (2) controlled power transformer (1) the galvanic bath and two reverse-connected parallel diodes lie, wherein the one portion of the anodic Qalvanisierstromes supplying diode (5) is controlled by a pulse generator (6) by a program control unit (7),

2. The method according to claim 1, characterized in that the anodi. see part of the galvanizing current-supplying diode (10) with a controllable resistor (11) in series.