DE1771914A1 - Verfahren und Einrichtung zur elektrolytischen Abscheidung von Metallen - Google Patents

Description

American Bank Note Company in New York/USA

Vorfahren und Einrichtung zur elektrolytischen Abscheidung • von Metallen

.Die-.Erfindung bezieht sich auf die Elektroplettierung und im beeonderen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrolytiaohen Ablagerung von Metallen, womit ea möglich

ist, außerordentlich groBe Kengen d«· betreffenden Metalles fl abzuacheiden. Die Erfindung eraöglieht e·, die Metalltonen in äußerst wirksamer Veiee zu regenerieren, uh Metalle in lösung überzuführen·

Sie ist insbesondere geeignet für die HickelplatfiLerung in großem Maßstab und erlaubt die kontinuierliche Zuführung von Nickel in ein© elektrolytische Lösung.

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Bei der HersteLlung bestimmter Gegenstände durch Elektroplattieren iat es sehr oft erwünscht, daß die Anode, die dabei Verwendung findet, in den Elektrolyten unlöslich oder im wesentlichen unlöslich ist. Mit anderen Worten: es wird zuv/eilen vorgezogen, daß die Anode bei dem Verfahren ein passives Element darstellt und dem Elektrolyten gegenüber inert ist. Dies ist besonders wichtig im Falle . der Herstellung von Gegenständen auf elektrolytischea Wege, wie z.B.. Hochdruckplatten, wobei es erforderlich ist, die EntfernunQ^wisehen Anode und Kathode im wesentlichen konstant zu halten, ßei der Herstellung solcher Druckplatten für den Rotationsdruck ist der wichtigste SeAehtspunkt, daß die Platten in iOrm kontinuierlicher Zylinderschalen recht großer Abmessungen gebildet werden. Beispielsweise kann verlangt sein, eine zylindrische Druckplatte mit einer

Innenfläche von etwa 1,1 ■ herzustellen. Zur Erzeugung

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einer solchen Schale wird . eine nicht aufzehrbare oder inerte Elektrode, die als Anode dient, konzentrisch au der Innenfläche der Schale angeordnet, die auf elektrolytisches Wege zu bilden ist. Eine geeignet vorbehandelte sogenannte Master-Platte iient als Kathode bei dem Prozeß und die herangeführten Nickelionen lagern eich auf der vorbehandelten ?läche ab, um die zylindrische Schale zu bilden.

Bei der Herstellung solch großer Druckzylinderechalen iat es jedoch erforderlich, nicht nur die Entfernung zwischen

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der zentralen Anode und der Kathode im wesentlichen aufrechtzuerhalten, Gondern in diesem Zusammenhang auch, daß die Metallionen, die beinah^e vollkommen aus dem Elektrolyten stammen, in sehr großen Mengen zugeführt werden·

Ua die Forderung nach genügender Zuführung von Metallionen zu solch großen Kathoden zu erfüllen, wird eine fortwährende Wiederanreicherung oder Regenerierung des Elektrolyten verlangt. Wird dae Verfahren unter Hißachtung dieser Forderung durchgeführt, eo sind die Metallionen sehr bald verbraucht und das Ziel, eine massive Druckplatte herzustellen, wird nicht erreicht.

Wegen der Tatsache, daß die Löeung dee Probleme, die Metallionenverarming au verhüten* aa meisten bei der elektrolytischen Abscheidung von Kickel auftritt, wird die Erfindung

ia folgenden insbesondere in dieser Hinsioht beschrieben. W Dabei darf jedoch nicht vergessen werden, daß die hier aufgezeigte Technik und Einrichtung sehr allgemeine Anwendung finden können.

Ein Verfahren zur Aufreehterhaltung des Nickelanteiles in einem Elektrolyten wurde bereits in der USA-PatentecSnrift 2 457 241 beschrieben. Danach wird der Elektrolyt fortlaufend zwischen einem. Abscheidetank und einem Anreicherungetonfc vmcevHlzt. In letzterem sind aufzehrbare Nickelelektrodtn

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in den Elektrolyten eingetaucht, die mit einer Gleichstromquelle verbunden sind. Man will gefundtn haben, daß der den Elektroden zugefüLrte Gleichstrom in Zeitabständen zwischen etwa einer Sekunde und etwa 50 Sekunden umgepolt ,werden musste. Lei geeigneter Überwachung der notwendigen Parameter bei dem Elektroplattierverfahren sollte der I-rozeß für den betrachteben Zweck zufriedenstellend ablaufen.

Wie vorteilhaft auch immer die in dem USA-Patent 2 457 241 angegebene Technik für den betrachteten Zweck sein mag, so ist sie doch nicht geeignet, die großen Mengen an Metallionen bereitzustellen, die für die elektrolytische Bildung massiver Druckplatten oder ähnlicher Gegenstände erforderlich sind· Biner der Gründe für die Unbrauohbarkeit der angegebenen Technik auf diesem Gebiet ist die Tetsache, daß es einfach nicht angängig iet, die Stromrichtung umzukehren, d.h. den Stroa eu eohalten unter Inkaufnahme der (P hohes Induktivitäte»raoheinungen, wo Stromstärken in der Größenordnung von 1 000 A auftreten.

Vae statt dessen herausgefunden wurde, 1st, daß im gegeneatfl zu den früheren Erwartungen Wechselstrom von beispielsweise 60 Hz für die Regenerierung des Elektrolyten bei Öro&ei-i Metallionenbedarf Verwendung finden kann und daß bei Anwendumjnierfür geeigneter Mittel Stromstärken in der ü-r ο Jenordnung von 1 COO A herangezogen werden können,

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um den Ionentransport herbeizuführen. Solche Stromstärken vermögen beispielsweise bei der liickelplattierung Mengen von etwa 0,9 - 1|2 Kg in einer Stunde abzusaheiden·

DemgeiriäS ist es das Hauptziel der Erfindung, die Möglichkeit zu schaffen, einem Elektrolyten Metallionen in großen Mengen auauführen. Weiterhin soll das Erfordernis, die Stromriohtung bei einer Hlckelplattierungseinrichtung umzukehren, auegeeohalteiwejrden.

Kurt ge«agt wird durch die Erfindung ein« Regenerationssaögliohkeit für die eXektrolytieohe Abscheidung von Metallen geschaffen, von der ein wichtiges Merkmal in de« periodischen Binsatk der Elektroden der Regenerationseinrichtung und in der dazu synchronen Zuführung des Speiaeetroftes für diese Elektroden besteht* Die Synchro« nieatioa erfolgt derart, d*3 die »aximale Häone einer Elektrode in ein·· unmittelbaren oder gradlinig«! pfad au ein«r entgegen^esetüten Slektrode sit» kooffltf w&hrend die SLlefee dieeer anderen Slektrode ein MiniBua beeitat, und daß gerade au dieser Zeit den Elektro den der maximale Strom sugeführt wird. Mit dieser Maßnahme können Metallionen sehr wirksam in den Elektrolyten übergeführt werden, ohne eioh auf der Kathode abzulagern. Da»· bei koiamt, ea zu einer maxiealen Auflösung des Metalles»

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da zu der Zeit des größten Stromdurchganges eine maximale JleichgewiRhtsstörung zwischen den wirksamen Elektrodenflächen auftritt, indem die Anodenfläche die Kathodtnflache atark übertrifft. Weiterhin ist ee auf diese Weise möglich, für die Auflösung des Metalles wechselstrom heranzuziehen und dadurch aur" besondere Stromquellen zu verzichten, die bei Verwendung von Gleichstrom erforderlich wären.

Diese und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden ine Ünzelne gehenden Be-3ohreibung bevorzugter AusJTührungebeispiele hervor, die in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind·

JMgur 1 zeigt ein Schema einer Slektroplattiereinriohtung mit einem erfindimgsgemäßen Hegenerationsgerät;

Figur 2 ist eine Sineeldaretellung gevia»*? Teile der Antriebeeinriohtung und

Pigur 3 ist eine 3ohematisehe.Daretellung der Beziehung zwischen dor wirksamen Elektrodenfläche des Regenerationsgerätea und dea den ülektrodtn zugeführten Strom in Abhängigkeit von der Zeit.

In .Figur 1 aleo ist die Umgebung gezeigt, in welcher dia

le^enerationeeinrichtun^ Anwendung findet·

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Daa ganze System enthält einen Abscheidetank 1, in dem eine Anzahl typischer Elektroden, wie z.B. die Anode 2 und die Kathode 3, auftritt. Diese Elektroden sind in einein Elektrolyten eingetaucht, der eich innerhalb des Tanks 1 befindet, und mit einer Gleichstromquelle 4 verbunden. Zur Umwälzung dee Elektrolyten zwischen dem Abacheidetank 1 und der Regenerationseinrichtung sind Leitungen 3 und 6 vorgesehen, in denen Pumpen 7a und 7b liegen·

Die erfindungsgemäße Regenerationseinrichtung'ist in ihrer Grüeamthelt mit'8 bezeichnet und, wie bereits erwähnt, zur Hindurchleitung des Elektrolyten alt dem Abscheidetank 1 verbunden. Sie besitzt einen Tank 9 UJMl «ine Ansahl Elektroden 10 und 11, dl« innerhalb desselben in den Elektrolyten eintauchen·

Die Elektroden 10 und. 11 werden von eiaer Vielzähl von Biokelkugeln gebildet, dl· in entejceeaeeden Kihrwif·» 12 "und mit zugehörigen Käfigen t# und 15 «tttergtfcrmoht sind, wobei di« leteteren zu einen ansehliefiend noch erläuterten Zweck innerhalb dee Yankee 9 angeordnet sind· XkLe die Elektroden 10 und 11 Mldetiden Mckelkugeln sind dazu beetiaat, auf ge« zehrt zu werden« d.h. sioh in dea in Tank 9 befindlichen .Elektrolyten aufzulöeen. Durch die Schwerkraft gelangen die Nickelkugeln innerhalb der Führungen 12 und 13 nach υΛten, da die in den Käfigen 14 und 15 befindlichen Kugeln

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fortlaufend abgebaut werden. Auf diese Weise kann der Nickelanteil des Elektrolyten leicht ergänzt werden. Selbst verständlich werden die Kugeln in den Käfigen 14 und 15 in iieeigrieter Weise durch ein Gitter oder dergl·, welches einen Teil des Käfigs bildet zurückgehalten. Die Käfige selbst bestehen vorzugsweise aus einem nicht reagierenden Material, wie z.ä· Titan oder dergl.

Der Stromverlauf zwischen den Elektroden 10 und 11 bei Betrieb dee Schaltkreieea erfolgt geradlinig zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen der Nickelkugeln, d«h· derjenigen Hiokelkugeln, die eich in den Käfigen 14 und 15 befinden, eo daß sie Innerhalb dee Elektrolyten einender zugewandt sind« Wie bereite erwähnt, bilden die Nickelkugeln aufzehrbare Elektroden,und der Stromdurchgang führt zum ständigen Übertritt dee lickele in den Elektrolyten· Die Auflöeung de· Kiekele wird noch weiter gesteigert durch die im folgenden beeehriebenen Maßnahmen..

Ub die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Elektroden 10 und 11, d.h. der in den Käfigen 14 und 15 eingesohloeeenen Nickelkugeln periodisch dem Elektrolyten au·· zusetzen, ist ein eynchronieierter Antrieb vorgesehen· Dieser «teilt aicher, daß die geeignete Freigabe der Elektrodenoberfläche dann erfolgt, wenn die gewünschte Stronetärke auftritt."Der generell mit 16 bezeichnete Antrieb ist alt

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dem Rotor eines Synchronmotore 17 verbunden. Mit einem Satz Zahnräder 17a sind Wellenpaare 16b und 16c verbunden. Die Welle 16 b findet in der Welle 16 c Aufnahme und dient zum Antrieb einer Scheibe 20 a, während die Welle 16 c eine Scheibe 20 b antreibt. Aufgrund der gewählten ZahnradanOrdnung rotieren die Wellen 16 b und 16 c und damit auch die Scheiben 20 a und 20 b in entgegengesetzten Richtungen. Zwischen dem Motor 17 und der Antriebswelle 16 β der Zahnradanordnung ist ein Getriebe 16 f vorgesehen. Dies dient einfach dazu, au einem nooh aufgezeigten «Zweck die Geschwindigkeiten verändern zu können·

Sas auf der anderen Seit« vorgegebene Paar rotierender Scheiben 21 a und 21 b, nämlloh derjenigen für die Elektrode 11, ist in gleicher Weise angetrieben. Bin Kettentrieb 16 g verbindet zu diese» Zweek die Wellen 16 e und 16 h. Sie Zahnradanqrdnung 16 k eovie die VeIItB 16 1 und 16 m entsprechen den vorerwähnten Teilen 16», 16b und 16a. *

alle die genannten rotierenden Scheiben gerneineam von den Motor 17 aus angetrieben werden, besitsen sie dieselbe Geschwindigkeit, näalioh ie lalle der Verwendung eines Wechselströme ο von 60 Bs eine Geschwindigkeit yon I 600 drehungen/Minute·

Obgleich die Scheiben 20a, 20b und 21a, 21b hler in ?or» von Kreissegmenten dargestellt sind, kommen auoh andere Poraen in Präge. Beispieleweise können die Schreiben

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rechteckig sein. Ihre iOrin bei dem dargestellten Beispiel wurde deshalb gewählt, weil sie au besten zu der i*Orm der dem Elektrolyten ausgesetzten Fläche der mit den Hickelkugeln gefüllten Käfire 14 und 15 entspricht·

Die verschiedenen Teile für den Antrieb 16 der Scheiben innerhalb des Elektrolyten können aus üblichen Materialien bestehen. Vorzugsweise jedoch sind die Scheiben selbst wie auch ihre Antriebewellen aus ainem nichtreagierenden Material, wie z.B. armiertem Kunststoff oder Hartgummi, hergestellt. Die Lager und/oder Wellendichtungen bestehen aus Graphit und/oder keramischen Materialien·

Wie am besten aus figur 3 zu erkennen» nehmen die Scheiben 20a und 20b jeweils, «ine Winkelverastzung von 90° gegenüber den entsprechenden Scheiben 21a und 21b ein. Dies ist wegen des bereits erwähnten Zweckes, jeweils eine maximale Pläche der einen Elektrode dem Elektrolyten aussusetaen, während die andere Elektrode eine minimal· Fläche darbietet. 3o z.B. ist bei einer speziellen Position der Scheiben, wie z.B. der Position 1 am oberen ftide der ?igur 3# au erkennen, daß die Scheiben 20a und 20b sich in einer imattion befinden, in der sie die Oberfläche der Nickelkugeln der dort befindlichen Elektrode 10 abdecken. Daher findet, obgleich- ein direkter Stromdurohgang stattfindet, eine minimale AbBOheidung auf der Elektrode 10 statt, die dann

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als Kathode arbeitet. Mit anderen ./orten: bei zu diesem Zeitpunkt einander gegenüberstehenden Scheiben 2Üa und 20b tritt eine absolut maximale Kenge des Metalls in den Elektrolyten über, da zur gleichen Zeit die Platten 21a und 21b einander überdecken, so dai3 eine maximale überfläche der ihnen zugeordneten Elektrode 11 freiliegt. Die umgekehrte Situation tritt in der dritten Position der Darstellung auf, d.h. daß die Schreiben 20a und 20b und die auf der anderen Seite befindlichen Scheiben 21a und 21b gegenüber der ersten Position vertauschte Stellungen einnehmen. In diesem Augenblick überdeoken sich also di· Scheiben 20a und 2ob, wobei sie eine maximale Elektrodenfläche freilegen, während die Scheiben 21a und 21b einander gegenüberstehen und damit die Fläche ihrer Elektrode weitgehend verdecken. Auch zu diesem Zeitpunkt tritt somit eine größtmögliche Menge von Metallionen in Lösung über. Wiederjverteuechte Verhältnisse treten beispielsweise bei den den Positionen 5, 7 und 9 zugrundeliegenden Zeitpunkten auf. Dieser Beweglingeablauf der beiden Scheibenpaare wird durch die oben beschriebene Synchronisierung im Antrieb der Soheiben gewährleistet, so daß die maximale bzw. miniaale Aussetzung der Elektrodenoberfläche zusammen mit dem Größtwert des Stroees auftritt. Dies erfordert selbstverständlich, daß zunächst eine Einstellung der Scheiben auf ihre intriebswellen stattfindet, wobei die Winkelversetzung zwischen den beiden Scheibenpaaren für den naohfolgenden Hegenerationabetrieb festgelegt wird·

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Die Drehung der Scheiben erfolgt in genauer Synchronisation zu dem Stromverlauf zwischen den Elektroden 10 und 11 in folgender Weiset den Elektroden 10 und 11 wird ein Wechselstrom von 60 Hz mittels des Stromkreises 22 aus einer der Sekundärwicklungen eines Transformators 30 zugeführt. Die Primär v/i cklung dieses Transformators liegt an einer Wechselstromquelle 32. Eine weitere Sekundärwicklung liegt innerhalb eines Stromkreises 34, in dem eich der Synchronmotor 17 befindet. Die Welle diee.es Motors dreht sich synchron mit dem Stromverlauf und dem dadurch hervorgerufenen magnetischen Flue in Stator. Auf diese Weise steht die jeweilige Winkelstellung der Welle des Mo tore 1.7 durch den Synchronismue zwischen dem den Elektroden 10 und 11 zugeführten und dem in den Stator dee Motors 17 gelangenden Wechselstrom. ; in einer ganz bestimmten Relation su dem Stfomverlauf zwischen den Elektroden 10 und 11. Der Synchronismus zwischen den erwähnten beiden Wechselströmen kann auf jede geeignete Weise hergestellt werden, beispielsweise durch den Anschluß von BHfleitungen an die Stromkreise 22 und 24 des Motors bzw. der Elektroden, wie dargestellt. Obgleich die Ströme in diesen beiden Kreisen wegen unterschiedlicher Leistungefaktoren zunächst nicht phaeengleich zu sein brauchen, 1st eine Einstellung möglich, beispielsweise mit Hilfe eines Kondensators 40, während die Stromverläufe auf einem ZweistrahloeiJzlB/tor 42 verfolgt werden können, der über die Prüfleitungen mit den beiden Stromkreisen verbunden ist·

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Wenn die beiden Ströme einmal "in Phase" gebracht sind, Bteht ein bestimmter Punkt auf der Motorwelle ein für allemal in fester Relation zu einem Punkt auf der in tfi- ^ur 3 eingezeichneten Stromkurve, d.h. dem zwischen den Elektroden 10 und 11 erfolgenden Stromverlauf. Nun muü lediglich noch die anfängliche Einstellung der Scheiben 20a und 20b sowie 21a und 21b auf ihren betreffenden Wellen vorgenommen werden. Die.s 1st lediglich eine Sache der Sichung oder Sinetellung, wobei die Gegenüberstellung bzw· Überdeckung eines Paares dieser Scheiben genau zum Zeitpunkt des ßeheitelwertee des »wischen den Elektroden 10 und 11 fließenden Stroaes auftritt. Man erreicht dies dadurch, daß man einen geeigneten -"usgang β Zeitpunkt für den QeziÜDgraphen 42 auswählt, wobei die Stromkurve einjuetiert wird. Der Scheitelpunkt der Stromkurve kann auf diese Wise leicht ausfindig geaaeht werden. Dann werden in Synohroniaaue mit dieteii Scheitelwert dl· rotierenden Scheiben auf ihren Wellen in eint »teilung gebracht, »ei welcher eine aaximale Jlektradenfläohe freiliegt. Bo «uQ beiepiebweiee die Stellung der Scheiben 20a und 20 b auf Ihren Wellen 16b b*w. I6e ao gewählt irerden, daß die Sohei^ be 20a die Scheibe 20b überdeckt und daiiit bein Auftritt de» BiÄximalen poaitiven Stromea die maxinal· fläch· der Elektrode 10 freilegt. Ua diese Synöhronisierung zu erleiehtern, wird die Drehgeechwindigkeit der Scheiben gegenüber ihrem Ko rmal wert von 30 Umdrehungen pro Sekunde auf ungefähr 1 Umdrehung pro Sekunde vermindert. Dies geschieht

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durch das Getriebe 16 f in bekannter Weise. Wie bereits erwähnt, wird sodann das andere Scheibenpaar, nämlich das der Scheiben 21a und 21b so eingestellt, daß gegenüber den Scheiben 20a und 20b die erwähnte Winkelversetzung von 90° besteht.

Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheiben 20a , 20b und 21a und 21b steht selbstverständlich in Beziehung zu derjenigen des Motora 17 durch das dazwischen bestehende Übersetzungaverhaltnia. Bei dem beschriebenen Aueführungabei-8piel würde das übersetzungsverhältnis 1:1 betragen, eo daß die beiden Geschwindigkeiten gleich wären·

Ea ist leicht einzusehen, daß bei der angenommenen Frequenz der Stromquelle von 60 Ha der Strom in der Zeit gerade zwei vollständige Perioden durehläuft, welche ein Scheibenpaar benötigt, -ua von seiner Ausgangsstellung, beispieleweiee der in Pigur 3 an erster Stelle gezeigten Position, unter Durchlaufen eines vollen Zyklus in derselben, an 9« Stelle gezeigten Position anzukoaaen. Bei einem solchen

ι .... Zeitmaß, das»ein Sohsibenpamr , beispielsweise die Sohei ben 2oa und 2ob, in der für swei 3troap«rioden erforderlichen Zeit zwei komplette Umdrehungen Ton 360° durchlaufen, wechseln die Elektroden 10 und 11 während dieser Periode ihre Rollen ale Kathode und Anode.

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Um die Arbeitsweise der Regenerationseinrichtung nochmals zu wiederholen: die beiden Scheiben, beispielsweise 2oa und 2ob ergeben für die Elektrode 10 eine minimale wirksame i'läche, wahrend die beiden Scheiben 21a und 21b von der ihnen zugeordneten Elektrode 11 die maximale Fläche freilegen. Dies geschieht zu einer Zeit (vergl. die erste Position in Figur 3), wenn die negative Halbwelle des Stromes ihren Scheitelwert erreicht hat.

Eeim nächsten Zeitpunkt, d.h. bei der Position 2, haben sich die Scheiben 2oa und 2ob eowie die Scheiben 2ia und 21b soweit bewegt, daß die ausgesttsten flächen dtr Elektroden 1o und 11 einander gleioh sind· Dieser Zuetand liegt vor, wenn der Strom seinen Null-Durohgang hat. In der dritten Position liegt der umgekehrte Zustand vor wie in der ersten, d.h. daß nun die maximale Fläche dtr Elektrode 10 freigelegt ist, da die Scheiben 2oa und 2ob übereinander liegen, während die Sohtiben 21a und 21b einander gegenüberstehen· Dabei erfolgt eelbetveretfcndlich die Metallionenabgabe In umgekehrten Sinn, d.h· der Stromfluß ist entgegengesetzt zu denjenigen in der treten Position. In der vierten Position tritt wiederum tin Zustand auf, bei dem die freigelegte Elektrodenflache auf beiden Seiten gleich ist, ebenso wie bereits in dtr zweiten Position. Auch in diesem Fallt ist die Größe dee Stromes gerade null. ·

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Eine Wiederholung der Zustände mit maximaler, minimaler und mittlerer Exposition der Elektrode tritt dann in den folgenden Positionen, 5, 6, 7, 8 und 9 auf. In der 7· Position, fließt der Strom wieder im selben Sinn wie in der 3. Position, wobei der Metallionenfluß von links nach rechts erfolgt. Die freigelegte Fläche der Elektrode 10 tritt jedoch nun auf der rechten, d.h. derjenigen der 3. Position entgegengesetzten Seite auf, Dies führt zu einem gleichmäßigen Abbau der die Elektroden bildenden Nickelkugeln.

dem Fachmann zu eine« rolletändigen Verständnie der Erfindung zu verhelfen und ihn in die Lage zu versetzen, die hier aufgezeigte Technik in einfacher Weise auszuüben, ist nachfolgend ein Beispiel angegeben. Dabei sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung keineswegs in den hiepangegebenen Werten ihre Grenzen findet.

Die hier zur Anwendung koamenden Elektrolyten und Bedingungen sind folgende}

1. Nickelsulfamat 67,4 bis 32,5 g Nickel/l Hickelchlorid 3,7 bis 11,2 g Nickelchlorid,! Borsäure 30,0 bis 59,9 g/l

pH ίψ bis 4,5

Temp. 37,8 bis 48,9 C

♦ "Zusätze" P

Strom 0.054 bis 0,106 A/ca Abscheidungsflache

2. Nickelsulfat 300 bis 375 g/l (Nickeleulfat) Nickelchlorid 3,7 bis 11,2g/l (Nickelchlorid) Borsäure

pH 4,3 bis 4,8

Temp.43,3 Ms 54,4^UC

+"Zusätze" P

Strom 0,054 bie O^ L0£A/cm Abseheidungsf lache

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Dae vorausgehend Beschriebene stellt eine außerordentlich einfache V/iederanreicherungs- oder Regenerationatechnik bei einem Elektroplattierverfahren dar. Diese !Technik versetzt in die Lage, dem Elektrolyten eine große Menge von Metallionen in außerordentlich wirtschaftlicher neise zuzuführen. Barüberhinaus schafft diese Technik durch zyklisch« Freigabe der einander gegenüberliegenden Oberflächen der Regenerationselektroden die Möglichkeit, für die Regeneration Wechselstrom verwenden zu können.

Obgleich vorangehend die grundsätzlichen Wesenszüge der Erfindung in verbindung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, versteht sich, daß verschiedenerlei Weglassungen, Substitutionen und Veränderungen gegenüber der dargestellten Einrichtung und der Arbeitsweise duroh den Jach*mann vorgenommen werden können» ohne den Hahmen der Erfindung au verlassen·

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Claims (1)

1. Pa tentansprüche

   1· Plattierverfahren für die elektrolytische

   Abscheidung eines Metalles unter Verwendung einer unauflöslichen Anode und Kathode, wo-zwischen der Strom durch einen Elektrolyten hindurchtritt, ,dadurch g e k e η η zeichnet, dai3 der Elektrolyt einer Regenerationseinrichtung zugeführt wird, bei der eine Weohaelstromquelle mit einer^inzahl von Elektroden verbunden ist, welche den Ionenanteil des Elektrolyten dadurch ergänzt, daiä die
   einander gegenüberliegenden Elektrodenflächen der Regenerationseinrichtung zyklisoh aufgedeckt werden und der den Elektroden zugeführte Speiseweohaeletroa mit diesem Vorgang synchronisiert wird, derart, daß der Scheitelwert dea über die Elektroden fließenden Stromes gleichzeitig mit der maximalen Freilegung einer Elektrodenfläche auftritt.

   2. Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Elektroden zugeführt· Stro» derart synchronisiert ist, daß der Scheitelwert des ftrome·. gleichzeitig mit der maximalen Plächenabdeokung der entgegengesetzten Elektrode auftritt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

   gekennzeichnet, daß der den Elektroden zugeführte

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   Strom so synchronisiert ist, daß der Null-Itorohgang des Stromes zu einem Zeitpunkt erfolgt, tei welchem die freigelegten Elektrodenflächen einander gleich sind.

   4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ^ekennzeichne t , daß Nickelelektroden Verwendung finden. *

   5. Verfahren nach Anspruch 4-, daduroh gekennzeichnet, daß"die Nickelelektroden von abbaubaren Nickelkugeln gebildet werden, die in einer Führung enthalten sind, und jeweils eine Oberfläche für den direkten Stromdurchgang en der gegenüberliegenden Elektrode darbieten.

   6· Verfahren nach einem der vorhergehenden

   Ansprüche, daduroh gekennne ic h η e t, daß die einander gegenüberliegenden älektrodenflächen derart zyklisch freigelegt werden, daß sie einen Strompfad wechselnden Quersohnittes ergeben.

   7· Elektrolytische itbBcheideeinrichtung unter

   Verwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichne t duroh dne

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   Regenerationseinrichtung (8) die eine mit mehreren Elektroden (10, 11) verbundene «Vechselstromquelle (32, 30) sowie eine Einrichtung (20a, 20b, 21a, 21b) zur Ergänzung dee Ionenanteiles des Elektrolyten besitzt, mit welcher die einander gegenüberliegenden Elektrodenflächen der Regenerationseinrichtung zyklisch freigelegt werden, und eine ■ Einrichtung (16, 17, 30, 40) zur damit erfolgenden Synchronisierung des den Elektroden zugeführten Wechselstromes in der Weise, daß die maximale Freilegung der Oberfläche einer Elektrode gleichzeitig mit dem Scheitelwert des über die Elektroden fließenden Stromes auftritt.

   6. Einrichtung naoh Anspruch 7» dadurch g e-

   kennzeichnet, daß die Synchronisiereinrichtung (16, 17« 50, 40) ·<?'abgebildet ist, daß bein Bcheitelwtrt 4ea über die SXektrotta (10, 11) fließenden Stroee· die «In· der 31ekt*oden maxiwml abgedeekt lot, während die andere maxlMil freigelegt iet.

   9· Einrichtung naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronieiereinrichtung (161 17, 30, 40) so beschaffen 1st, daß beim Null-Durchgang des Stromes jeweils gleiche Plächen der entgegengesetzten Elektroden (10, 11) freigelegt sind.

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   ₂₁ . 17719H

   1ü. ISinrichtun^ach einera der Ansprüche 7 uis 9»

   dadurch =.; e Ic e η η ζ e i c it η e t, daß die Heüenerationseinriohtun₍;; (8) eine I3inri chtung (20a, 20¹O, 21a, 21b) zur zyklischen ireilegung der gegenüberliegenden Flächen der entgegengesetzten Elektroden (10, 11) in der ϊοπη besitzt, daß ein Strompfad veränderlichen Querschnittes geüohaffen wird*

   11, Einrichtung nach einem der ^.nsp-'-üche 7 bis

   10, dadurch g'e k e η η ζ e i c h η β t, daß die Elektroden (•10, 11) Nickelelektroden sind.

   12. ■ Einrichtung nach Anspruch 11,. dadurch g ekennzeichn.et, dai3 die Ni ekel elektroden (10, 11) durch in führungen (12, 13) enthaltende Kickelkugeln gebildet sind, wobei jede Elektrode eine Oberfläche besitet_r die, bei Preilegungi einen direkten Strompfad zu der gegenüberliegenden Elektrode ergibt.

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