DE1966076A1

DE1966076A1 - Electrode for acid chromium plating ofsteel

Info

Publication number: DE1966076A1
Application number: DE19691966076
Authority: DE
Inventors: Minoru Kamada; Kazuo Miyamoto; Teruo Sato; Kazukiyo Terayama
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1968-06-14
Filing date: 1969-06-13
Publication date: 1971-08-19
Also published as: DE1966076B2; DE1966076C3

Abstract

Electrode used in electrolytic processes is attached to bus bar, joining method involving fusing of the two together. The bus bar is coated with a layer of a metal which is compatible with the bus bar and the electrode so that bus bar and electrode cna be joined together to form one single unit. Current losses on the interfaces, and electrolytic corrosion are minimised by this method. The rear of the electrode is pref. coated with an insulating layer to reduce stray currents during the plating process, increasing current efficiency by 1.5% to 20%.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung von Metallen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung von Metallen und insbesondere ein Verfahren zur galvanischen Behandlung eines Metalls mit einer Behandlungslösung, die als Hauptbestand teil Chromsäure enthält sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Method and device for the electrolytic treatment of metals The invention relates to a method and a device for electrolytic treatment of metals and in particular a method for the galvanic treatment of a metal with a treatment solution that contains chromic acid as the main component and a device for carrying out the method.

Gevlö}lnXiche Stahlbänder, die mit einem Chromatfilm und einem er zug aus metallischem Chrom versehen sind, werden in weitem Umfang verwendet, da diese überzogenen Oberflächen ausgezeichnete Eigenschaften trotz der sehr dünnen Plattierungsmenge, die auf die Stahlbleche aufgebracht ist, besitzen.Gevlö} lnXiche steel strips covered with a chromate film and a he Train made of metallic chrome are widely used because these coated surfaces have excellent properties despite being very thin Plating amount applied to the steel sheets.

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an unlöslichen bzw, unauflöslichen Elektroden, die zur galvanischen Abscheidung bzw. Aufbringung solcher Chromatfilme und metallischer Chromüberzüge auf ein Stahlband verwendel werden.The invention relates to improvements in insoluble or indissoluble Electrodes used for electrodeposition or application of such chromate films and metallic chrome plating on a steel strip.

Bisher wurden Chromplattierungen auf zwei verschiedene Weisen aufgebracht. Die eine besteht darin, dass zur Aufbringung einer metallischen Chromplattierung ein Überzugsbad benutzt wird, bei dem Schwefelsäure oder irgendein anderer Zusatz einem elektrolytischen Bad zugesetzt wird, dessen Grundbestandteil in erster Linie aus Chromsäure besteht.U.nd die andere Weise der Aufbringung besteht darin, dass zwei Schichten, d.h. eine metallische Chromschicht und eine filmartige Ohromitschicht plattiert werden. Die erstere verwendet ein hochkonzentriertes Chromsäure-Schwefelsäure-bad, das unter der Bezeichnung Sergeant's Bad bekannt ist und bei der letzteren wird ein verdünntes Chromsciure-Schwefelsäurebad angewendet, bei dem die Konzentration von CrO3 zu etwa 50 g/l gewählt wird.So far, chrome plating has been applied in two different ways. One is to apply a metallic chrome plating a bath cover is used the sulfuric acid or any another additive is added to an electrolytic bath, its basic component consists primarily of chromic acid. and the other way of application consists in that two layers, i.e. a metallic chromium layer and a film-like one Ohromitschicht be plated. The former uses a highly concentrated chromic acid-sulfuric acid bath, known as the Sergeant's Bath, which is used by the latter a dilute chromic acid-sulfuric acid bath applied, in which the concentration of CrO3 is chosen to be about 50 g / l.

Diese durchlaufend mit Chromverbindungen mittels der erachten Verfahren oberflächenbehandelten Stahlbleche werden heute in verschiedenen Ländern als zinnfreie Stahlbleche empfohlen, die an Stelle von Zinnblechen zur herstellung von Dosen Verveniung finden. Jedoch ist die herstellung mit Chrom und Chromverbindungen oberflächenbehandelter Stahlbleche nach den bekannten Verfahren mit einer Schwierigkeit dadurch verbunden, dass die Niederschlagsleistung bei metallischen' Chrom bei der Elektrolyse wäßriger Chromsäuwebcider schlecht ist und auf der Seite geringerer Stromdichte stark abfällt.These continuously with chromium compounds by means of the processes considered Surface-treated steel sheets are now considered tin-free in various countries Steel sheets are recommended, which are used in place of tin sheets for making cans Find. However, the production with chromium and chromium compounds is surface-treated Steel sheets according to the known method associated with a difficulty in that that the precipitation capacity in the case of metallic 'chromium in the electrolysis is more aqueous Chromsäuwebcider is bad and drops sharply on the lower current density side.

Um dieser Schwierigkeit abzuhelfen, wird bei dem erwähnten bekannten Verchromungsverfahren heutzutage als Gegenmaßnahme versucht, die Durchlaufgeschwindigkeit zu erhöhen und. die Stromdichte bei der elektrolytischen Behandlung so noch als möglich zu wählen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dadurch konstruktive Verbesserung der bekannten unaiiflösliehen Anode zu erreichen, dass die GalvanisierleistunOr bei metallischem Chrom bei gleichzeitiger Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit stark erhöht wird, wobei Unterschiede in der Dicke der galvanisch abgeschiedenen Schicht über die Breite des Stahlbandes beseitigt werden sollen. Dabei ist es gleichheit da Ziel, die Lebensdauer der Anode durch die konstruktive Verbesserung der bekannten unauflöslichen Anode zu verlängern.In order to remedy this problem, the aforementioned is known Chrome plating nowadays as a countermeasure trying to reduce the throughput speed to increase and. the current density in the electrolytic treatment as still possible to choose. The invention is based on the object, thereby constructive Improvement of the well-known uniform anode to achieve that the electroplating performance with metallic chromium with a simultaneous increase in the throughput speed is greatly increased, with differences in the thickness of the electrodeposited Layer across the width of the steel belt should be eliminated. It is equality there aim to improve the service life of the anode by improving the design of the known indissoluble anode to extend.

Die erste Verbesserung gemäss der Erfindung besteht darin, dass auf die rückseitige Oberflache einer Anode eine elektrische Isolierung aufgebracht wird.The first improvement according to the invention is that on electrical insulation is applied to the rear surface of an anode.

Die zweite Verbesserung betrifft die Stromzuführungsschiene bzw. Stromsammelschiene einer unlöslichen Anode.The second improvement relates to the power supply rail or busbar an insoluble anode.

Durch die erwähnte erste Verbesserung wird erreicht, dass der von der rückseitigen Anodenfläche zu dem als Kathode geschalteten Stahlblech fliessende Umweg- bzw. Streustrom beseitigt ist, so dass der Stromfluss lediglich zwischen den einander gegenüber liegenden und entsprechenden Oberflächen der Anode und Kathode erfolgt, wodurch die Galvanisierleistung beträchtlich verbessert werden kann.The first improvement mentioned above ensures that the the rear anode surface to the steel sheet connected as cathode flowing Detour or stray current is eliminated, so that the current flow only between the opposing and corresponding surfaces of the anode and cathode occurs, whereby the plating performance can be improved considerably.

Durch die zweite der erwannten erfindungsgemässen Verbosserunist es möglich gen,/ Dickenänderungen der galvanischen Schicht auf die Breite des mit hoher Geschwindigkeit durchlaufenden Bandes und die Verkürzung der Anodenlebensdauer zu vermeiden, die durch Korrosion und Zersetzung der erwähnten Sammelschiene verursacht wird.It is the second of the mentioned verbosserun according to the invention possible gene / thickness changes of the galvanic layer to the width of the high Speed of the belt passing through and the shortening of the service life of the anode Avoid caused by corrosion and decomposition of the mentioned busbar will.

Diese verbesserte Elektrode lässt sich besonders wirkungsvoll einsetzen, wenn Stahlhleche nur für eine kurze Zeit von weni£-er als einigen Sekunden behandelt wird, wobei das Stahlblech als Kathode und eine Bleilegierung als die erwähnte unlösliche Anode in einer wäßrigen Lösung verwendet werden, die 10 bis 70 g/l Chromsäureanhydrid und 0,1 bis 7 g/l Schwefelsäure als wesentliche Bestandteile enthält.This improved electrode can be used particularly effectively, when the steel sheet is treated only for a short time of less than a few seconds with the steel sheet as the cathode and a lead alloy as the insoluble one mentioned Anode can be used in an aqueous solution containing 10 to 70 g / l chromic anhydride and contains 0.1 to 7 g / l of sulfuric acid as essential ingredients.

Bei einem bekannten elektrolytischen Verfahren zur Galvanoplattierung-eines Stahlblechs mit Metall oder zur Aufbringung eines synthetischen Films auf das Stahlblech ist eine solche ohne irgendeinen Zusatz auf deren Oberfläche versehene Anode, wie in Fig. 1 dargestellt, gegenüber einem Stahlband angeordnet, das ein elektrolytisches Bad durchläuft.In a known electrolytic process for electroplating one Steel sheet with metal or for applying a synthetic film to the steel sheet is such an anode provided without any additive on its surface, such as Shown in Fig. 1, arranged opposite a steel strip, which is an electrolytic Bath goes through.

Bei Anoden ohne eine solche Aufbringung auf der Oberfläche ist es bekannt, bei unlöslichen Anoden, die bei der Chromplattierung oder der galvanischen Aufbringung eines hydratisierten Chromoxydfilms verwendet werden, in den meisten Fällen und bei löslichen Anoden, die zur Nickelplattierung und dergleichen verwendet werden, eine durchlöcherte Käfiguinhüllung aus elektrisch isolierendem Material zu verwenden, um die Anwendung etwas kleinerer Blocks für die Elektrode zu erleichtern und um eine Verunreinigung und Schlamrnbildullg oder dergleichen zu verhindern, die die galvanisch aufgebrachte Oberfläche durch Aufschlämmung in dem elektrolytischen Bad anfressen.In the case of anodes without such an application on the surface, it is known for insoluble anodes, those for chrome plating or galvanic Deposition of a hydrated chromium oxide film can be used in most Cases and with soluble anodes used for nickel plating and the like be a perforated cage cover made of electrically insulating material to make it easier to use smaller blocks for the electrode and to prevent contamination and sludge build-up or the like, the the electroplated surface by slurry in the electrolytic Erode the bathroom.

Andererseits werden solche unlöslichen Anoden aus Blei und dergleichen zur galvanischen Chromplattierung von Stahlbandern verwendet, Jedoch verzweigt sich der von der unlöslichen Anode ausgehende elektrische Strom auch auf anderc Teile als die Oberfläche A des Stahlbandes S, das gegenüber der Anode angeordnet= ist. Insbesondere erfolgt die Strcrnstreuung auf den angrenzenden Oberflächenteil B des Stahlbandes, bevor dieses in den Bereich gegenüber der Anode gelangt, so dass die Stromdichte auf der der Anode gegenüber liegenden Fläche A vermindert wird und die Galvanisierleistung bzw. der Wirkungsgrad bei der Chromplattierung oder dergleichen bemerkenswert vermindert wird.On the other hand, such insoluble anodes are made of lead and the like Used for galvanic chrome plating of steel strips, but branches out the electric current emanating from the insoluble anode also affects other parts than the surface A of the steel strip S, which is arranged opposite the anode =. In particular, the scattering takes place on the adjacent surface part B of the Steel strip before it reaches the area opposite the anode, so that the Current density on the anode opposite surface A is reduced and the Electroplating performance or the efficiency in chrome plating or the like is remarkably diminished.

Diese Verminderung des Wirkungsgrads infolge der verminderten Stromdichte verursacht bei der galvanischen Aufbringung von Zink oder Zinn praktisch keine Probleme, Jedoch tritt dieser Effekt als ernstes Problem bei der elektrolytischen Aufbringung von Chrom oder dergleichen auf.This reduction in efficiency due to the reduced current density causes practically no problems with the galvanic application of zinc or tin, However, this effect occurs as a serious problem in electrodeposition of chrome or the like.

Die erste Verbesserung gemäss der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen beispielsweise erläutert.The first improvement according to the invention is below Explained with reference to the drawings, for example.

Fig. 2 zeigt an einer Ausführungsform die-Funktionsweise der Erfindung. Bezugszeichen 1 kennzeichnet einen elektrolytischen Trog oder Behälter, der gefüllt ist mit einem elektrolytischen Bad auf der Grundlage von Chromsäure. Gegenüber einem das elektrolytische Bad durchlaufenden Stahlband S ist keine Anode 2 angeordnet, Diese Anode 2, die im allgemeinen'aus Blei oder einer Bleizinnlegierung besteht, is-t auf ihrer Rückseite teilweise oder vorzugsweise ganz mit einer elektrischen Isolation 4 überzogen. Unter Rückseite der Anode wird die vom Stahlband abliegende Anodenfläche verstanden. Die elektrische Isolation 4 besteht aus einem organischen hochmolekularen elektrisch isolierenden Stoff, wie etwa Polyvinychlorid, Polyvinylidenchlorid oder einem chromsäurebes-tändigen Kautschukmaterial oder einer chromsäurebeständigen anorganischen Substanz. Die elektrische Isolation wird enganliegend und fest haftend auf die rückseitige Oberfläche der Anode 2 mittels eines Klebe-oder Ilaftrnittels oder mittels Befestigungselementen, wie Bolzen, Schrauben oder dergleichen, aus elektrisch isolierendem Material aufgebracht,oder diese Isolation 4 kann auch in Behälterform ausgebildet sein, in die die Anode eingesetzt wird. Ein elektrischer Strom wird dann über die der Kathode gegenüberliegende Fläche der Anode zugeführt.Fig. 2 shows the mode of operation of the invention in one embodiment. Reference numeral 1 denotes an electrolytic trough or container which is filled is with an electrolytic bath based on chromic acid. Towards one The steel strip S running through the electrolytic bath has no anode 2, This anode 2, which generally consists of lead or a lead-tin alloy, is partially or preferably entirely with an electric on its back Isolation 4 coated. Under the back of the anode is the one away from the steel strip Understood anode area. The electrical insulation 4 consists of an organic one high molecular weight electrically insulating material such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride or a chromic acid-resistant rubber material or a chromic acid-resistant inorganic substance. The electrical insulation is tight and firmly adhering onto the rear surface of the anode 2 by means of an adhesive or release agent or by means of fastening elements such as bolts, screws or the like applied electrically insulating material, or this insulation 4 can also be used in Be formed container shape in which the anode is used. An electric one Current is then supplied to the anode via the surface opposite the cathode.

Die Anode 2 ist weiterhin auch auf der Unterfläche mit einer elektrischen Isolationsschicht 5 bedeckt. Das Endkantenteil 6 auf der dem Stahlband zugekehrten Seite der elektrischen Isolationsschicht 5 reicht bis zum Stahlband S über die Seitenkante des unteren Teils des Anodenkörpers 7 und der Abstand zwischen der unteren End kante der inneren Oberfläche der Anode und der Oberfläche des Stahlbandes wird so klein wie möglich gemacht Die Form und Winkellage des erzJähnten unteren elektrischen Isolators 5 sind nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt und der Isolator 5 krnn auch gegen die Achsrichtung der Anode geneigt sein. Um jedoch den besten Wirkungsgrad zu erzielen, sollte der Meigungswinkel des Isolators 5 900 betraguna Weiterhin kann der Abstand zwischen der Kante der Unterfläche der Anode und der Oberflache des Stahlbandes durch Walzen oder ollen aus elektrisch isolierendem Material überbrückt sein.The anode 2 is also on the lower surface with an electrical Insulation layer 5 covered. The end edge part 6 on the steel strip facing The side of the electrical insulation layer 5 extends to the steel strip S over the side edge of the lower part of the anode body 7 and the distance between the lower end edge the inner surface of the anode and the surface of the steel strip become so small made as possible The shape and angular position of the narrated lower electric Isolator 5 and the isolator are not limited to the illustrated embodiment 5 can also be inclined against the axial direction of the anode. But to be the best To achieve efficiency, the inclination angle of the isolator should amount to 5,900 Farther can be the distance between the edge of the lower surface of the anode and the surface of the steel strip is bridged by rolling or rolling made of electrically insulating material be.

Gemäss der Erfindung erfolgt eine elektrolytische Behandlung unter Verwendung einer Anode, die mit einem elektrischen Isolator auf deren rückseitiger Oberfläche und an der Unterfläche bedeckt ist oder bei der der Abstand zwis-chen der Kante der Unterfläche der -Anode und der -Oberfläche des Stahlbandes durch ein elektrisch isolierendes Stück überbrückt ist oder bei der der erwähnte Abstand, wie oben erwähnt, klein gemacht wird0 Bei der Galvanoplattierung eines Stahlbandes mit metallischem Chrom gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren liess sich der Wirkungsgrad der Elektroplattierung in einigen Fällen um 30 bis 60 % steigern.According to the invention, an electrolytic treatment takes place under Using an anode that has an electrical insulator on its back Surface and on the lower surface is covered or where the distance between the edge of the lower surface of the anode and the surface of the steel strip through electrically insulating piece is bridged or where the mentioned distance, as mentioned above, is made small0 When electroplating a steel strip with metallic chromium according to the method according to the invention, the efficiency could be reduced Electroplating can be increased by 30 to 60% in some cases.

Im folgenden wird die zweite erfindungsgemässe Verbesserung näher beispielsweise erläutert.The second improvement according to the invention is described in greater detail below for example explained.

In einer bekannten elektrolytischen Behandlungsvorrichtung zur galvanischen Behandlung, beispielsweise jedoch nicht ausschliesslich bei der erwähnten elektrolytischen Synthese, aber auch bei der Elektroplat-tierung oder beim elektrolytischen Beizen wird die Anode gewöhnlich lediglich an einem Aufhängearm aus leitendem Material zur Halterung der Elektrode aufgehängt oder sie wird mittels Bolzen bzw. Schrauben und Muttern mechanisch befestigt. Figuren 3 und 4 zeigen ein bekanntes Beispiel eines solchen Elektrodenhalterungsteils. Diese Figuren zeigen eine bekannte allgemein benutzte Elektrodenvorrichtung, bei der eine Stromschiene 8, die gleichzeitig als Aufhängevorrichtung für die Anode 2 dient, an den oberen randkanten des elektrolytischen Badbehälters 1 befestigt ist und ihrerseits über eine Aufhängobrücke 7 gehalten wird, während die Anode 2, die mit Schraubell und Muttern 9 und einer Anschiagkantenhefestigung 10 (z.3 Wiiikeleisen) an ihrem Oberteil versehen ist, auf die Stromschiene über die Anschlagkantenbefestigung 10 aufgehängt ist.In a known electrolytic treatment device for galvanic Treatment, for example but not exclusively in the case of the electrolytic mentioned Synthesis, but also with electroplating or electrolytic pickling the anode is usually only attached to a suspension arm made of conductive material to hold the electrode or it is attached by means of bolts or screws and nuts mechanically fastened. Figures 3 and 4 show a known example of such an electrode holding part. These figures show a known general used electrode device, in which a busbar 8, which at the same time as Suspension device for the anode 2 is used on the upper edge of the electrolytic Bath container 1 is attached and in turn held via a suspension bridge 7 is, while the anode 2, which with screw and nuts 9 and a Anschiagkantenhefestigung 10 (e.g. 3 winder iron) is provided on its upper part, onto the power rail above the stop edge fastener 10 is suspended.

Bei dieser bekannten Elektrodenvorrichtung wird die Elektrode mechanisch lediglich durch eine Stromsehiene gehalten, die gleichzeitig als Aufhane- bzw. Tragarm dient. Bei verschiedenen Elektrodenmaterialien tritt als Schwierigkeit die Ausbildung eines schlecht leitenden Films auf der mit der Stromschiene in Verbindung stehenden Elektrodenfläche auf, verursacht durch die Reaktivität der Elektrode mit dem Elektrolyten, so dass ein ungleichmässiger oder stellenweise gSr kein Stromdurchgang erfolgt. Soll beispielsweise Stahl mit Chromsäure behandelt werden, so wird Blei oder eine Bleiverbindung im allge Anoden meinen als das dafür am besten geeignete/ material verwendet, das sich jedoch mit Chromsäure zu Bleichromat auf der Oberfläciie umsetzt, so dass der Stromdurchgang von der Sammelschiene her gestört wird. Als Anodenmaterial kann auch Stahl, nicht rostender Stazll oder Nickel verwendet werden. Solche Materialien sind jedoch nicht zu empfehlen, da Anoden aus diesen Materialien allmählich durch anodische Elektrolyse korrodleren und der Anteil an dreiwertigem Chrom in dem elektrolytischen Bad ansteigt, so dass die Überwachung des Bades schwierig wird.In this known electrode device, the electrode becomes mechanical only held by a power rail that doubles as a suspension arm or support arm serves. In the case of various electrode materials, the difficulty arises in training a poorly conductive film on the one connected to the busbar Electrode surface, caused by the reactivity of the electrode with the electrolyte, so that a non-uniform or in places gSr no current passage occurs. For example, if steel is to be treated with chromic acid, lead or a Lead compounds in general mean anodes as the most suitable / material used, which, however, reacts with chromic acid to lead chromate on the surface, so that the passage of current from the busbar is disturbed. As an anode material steel, stainless steel or nickel can also be used. Such materials are not recommended, however, as anodes made from these materials gradually wear through Anodic electrolysis corrodes and the amount of trivalent chromium in the electrolytic Bath rises, so that it becomes difficult to monitor the bath.

Andererseits wird für die Stronschiene zur anodischen Stromzuführung im alLgemeinen Kupfer verwendet. Jedoch wird Kupfer von Chromsäure so leicht angegriffen, dass viele Schwierigkeiten bei der Erhaltung der Vorrichtung entstehen. Die Stromzuführschiene kann auch mit plattierter Oberfläche versehen sein, beispielsweise mit Chrom Tickel- oder Zinnplattierung. Bei der Verwendung von Kupfer jedoch als Material für die Sammelschiene, deren Oberfläche mit den erwähnten Metallen überzogen ist, entsteht die Gefahr, dass Chromsäure durch die in der überzogenen Oberfläche unvermeidbar enthaltenen Fehler, wie etwa nadelfeinen Löchern oder Sprüngen, durch die mit Fehlern behafteten Stellen hindurchtritt, so dass das Kupfer im Inneren korrodiert, Anstelle der oben erwähnten Uberzüge werden auch Überzüge für die Stromschiene aus Blei oder Bleilegierung verwendet, Da es jedoch in diesem Fall schwierig ist, die so überzogene Stromschiene metallurgisch gesehen einheitlich mit der Anode zu verbinden, entsteht ein elektrisch isolierender Film aus Bleichromat und dergleichen bei den einander berührenden Oberflächen, woraus sich wiederum Fehlstellen und Ungleichmässigkeiten beim Stromdurchgang ergeben.On the other hand, the busbar becomes an anodic power supply commonly used copper. However, copper is so easily attacked by chromic acid, that many difficulties arise in maintaining the device. The power supply rail can also be provided with a plated surface, for example with chrome tickel or tin plating. However, when using copper as a material for the Busbar, the surface of which is coated with the metals mentioned, is created the risk of chromic acid being inevitable in the coated surface contained errors, such as pinholes or cracks, through those with errors affected areas so that the copper corrodes inside, instead of of the above-mentioned coatings are also coatings for the Busbar made of lead or lead alloy, but since it is difficult in this case to the busbar covered in this way is metallurgically uniform with the anode connect, an electrically insulating film made of lead chromate and the like is formed on the surfaces in contact with one another, which in turn leads to defects and irregularities result in the passage of current.

ien Für die Stromzuführschiene können als Material len nicht nur die oben erwähnten, sondern ebenso Aluminium oder Eisen-verwendet werden. Bei Aluminium entsteht jedoch in Luft oder in Chromsaurelösung ein Oxydfilm, wodurch der Stronidurchgang vermindert wird. The material for the power supply rail is not limited to those mentioned above, but also aluminum or iron can be used. With aluminum however, an oxide film is formed in air or in chromic acid solution, which causes the passage of Stroni is decreased.

Andererseits ist auch-Eisen nicht zu empfehlen, da dessen elektrische Leitfähigkeit gering ist, so dass nicht nur eine hohe Speisespannung erforderlich wird, sondern ausserdem Wärme entsteht.On the other hand, iron is also not recommended because it is electrical Conductivity is low, so not only a high supply voltage is required but also creates heat.

Die Erfindung, deren Hauptziel es ist, eine von den erwähnten Nachteilen befreite Elektrodenvorrichtung zur elektrolytischen Behandlung von Metallen anzugeben, zeichnet sich dadurch aus, dass eine sich über und ausserhalb den elektrolyti-schon Behälter erstreckende Stromzuführschiene vollkommen mit einem die Elektrode bildenden Metall oder mit einem Metall überzogen ist, das sich durch Verschweissen bzw. Verschmelzen mit dem Elektrodenmetall festhaftend verbindet, wobei die Elektrode mit dem erwähnten Überzugsmaterial der Stromschiene verschweisst ist und ein einheitliches Ganzes bildet.The invention, the main object of which it is, overcomes one of the drawbacks mentioned indicate exempted electrode device for the electrolytic treatment of metals, is characterized by the fact that one is above and outside the electrolyte Container extending power supply rail completely with one forming the electrode Metal or coated with a metal that is welded or fused firmly adheres to the electrode metal, the electrode with the mentioned Coating material of the busbar is welded and a uniform whole forms.

Die Erfindung wird unter Bezug auf die Zeichnungen am Beispiel einer elektrolytischen Behandlung mit Chromsäure näher erlautert.The invention is with reference to the drawings using the example of a electrolytic treatment with chromic acid.

Figuren 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsemässen Vorrichtung. Mit 1 ist ein Behälter für ein eleXtrolytisches Bad bezeichnet, der mit einer Stromschiene 8 aus Kupfer oder Aluminium versehen ist, die gleichzeitig als Tragarm für Anode 2 dient und die so lang ist, dass sie über- der Badoberfläche über die Aussenkanten des Behälters hinausragt . Die erwähnte Stromschiene 8 kann cinstückig mit einer Verstärkung, beispielsweise aus Stahl, verbunden sein Es ist erforderlich, dass die Stromschiene 8 ausserhalb des elektrolytischen Badbehalters 1 liegt, so das's Spritzeæ des aus Chromsäurslösung bestehenden Elektrolyten darauf nicht haften bleiben.Figures 5 and 6 show an embodiment of an inventive Contraption. 1 with a container for an electrolytic bath is referred to, the is provided with a busbar 8 made of copper or aluminum, which at the same time as a support arm for Anode 2 and which is so long that it the bath surface protrudes beyond the outer edges of the container. The one mentioned Busbar 8 can be made in one piece with a reinforcement, for example made of steel, It is necessary that the busbar 8 outside the electrolytic Bath container 1 is located, so that's syringeæ of the electrolyte consisting of chromic acid solution do not stick to it.

Die Stromschiene 8 kann aus Elektrodenmaterial, wie Blei oder einer Bleilegierung oder irgendeinem Metall, hergestellt sein, das durch Verschmelzung. zu einem Stück mit dem Elektrodenmaterial fest verbunden wird und hohe Leitfähigkeit auf weist und das gegen den Elektrolyten widerstandsfähig ist und auf seinem äusseren Umfang mit einer Überzugsschicht 11 über einen Bereich überzogen ist, in dem keine Elektrolytspritzer haften bleiben. Bei der Aufbringung der Überzugsschicht ii auf die Stromschiene 8 bringt eine Vorbehandlung, etwa ein Reinigen der Oberfläche der Stromschiene 8, Vorteile beim gegenseitigen Verbinden der beiden Teile mit sich und der Stromübergangswiderstand wird verringert.The busbar 8 can be made of electrode material, such as lead or a Lead alloy, or any metal, made by fusion. is firmly connected to the electrode material in one piece and has high conductivity and that is resistant to the electrolyte and on its exterior Perimeter covered with a coating layer 11 over an area where none Electrolyte splashes stick. When applying the coating layer ii on the busbar 8 brings a pretreatment, such as cleaning the surface of the Busbar 8, advantages in connecting the two parts with each other and the current transfer resistance is reduced.

Die Anode 2 wird durch Verschweissen bzw. Verschmelzen direkt mit der Überzugssc hicht 11 in richtiger Zuordnung zur Sammelschiene 8 fest verbunden. Die Verbindung von anode 2 und Stromschiene 8 ist nicht auf das erwähnte Beispiel beschränkt.The anode 2 is directly connected to it by welding or fusing the Überzugssc hicht 11 firmly connected in the correct assignment to the busbar 8. The connection of anode 2 and busbar 8 is not based on the example mentioned limited.

Vielmehr können diese auch einstückig hergestellt sein und die Überzugsschicht 11 kann durch Vergiessen aufgebracht sein, so dass keine S Stromschiene 8 vorhanden sein kann. Mit 7 ist eine Querbrücke aus elektrisch isolierendem Material zur Befestigung und Halterung der Stromschiene 8 oder der Oberkante des Behälters 1 für das elektrolytische Bad. Die Stromschiene 8 kann Jedoch auch mittels einer anderen Tragevorrichtung gehalten sein.Rather, these can also be made in one piece and the coating layer 11 can be applied by casting, so that there is no S busbar 8 can be. With 7 is a cross bridge made of electrically insulating material for attachment and holding the bus bar 8 or the upper edge of the container 1 for the electrolytic Bath. The busbar 8 can, however, also by means of another carrying device be held.

Eine Elektrodenvorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung hat den Vorteil, dass diese frei von irgend welchen Einflüssen durch den Elektrolyten oder dergleichen gehalten werden kann.An electrode device with the features of the invention has The advantage that this is free of any influences from the electrolyte or the like can be kept.

Dementsprechend treten keine Schwankungen beim Stromübergang noch eine Korrosion der Vorrichtung auf, wie dies sonst unter dem Einfluss des Elektrolyten der Pall Ist. Auch wird der Elektrolyt in keiner Weise durch die Elektrodenvorrichtung verdorben.Accordingly, there are still no fluctuations in the current transfer corrosion of the device, as would otherwise occur under the influence of the electrolyte the Pall is. Also, the electrolyte in no way gets through the electrode device spoiled.

Die Erfindung wurde an Hand-einer elektrolytischen Behandlung mit Chromsäure beschrieben. Es erübrigt sich fast, darauf hinzuweisen, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung auch als unlösliche Elektrodenvorrichtung beim elektrolytischen Reinigen, Elelçtroplattieren oder bei elektrolytischen Synthesebehandlungen eingesetzt werden kann. Elektrodenvorrichtungen gemäss der Erfindung umfassen sowohl Anoden als auch Kathoden.The invention was made on the basis of an electrolytic treatment Chromic acid described. It is almost unnecessary to point out that the invention Device also used as an insoluble electrode device in electrolytic cleaning, Electroplating or used in electrolytic synthesis treatments can. Electrode devices according to the invention include both anodes and Cathodes.

Fig. 7 zeigt eine vergleichende graphische Darstellung der galvanisch abgeschiedenen Mengen auf entsprechenden Teilen für den Fall einer Anwendung der erfindungsgen.assen Elektrodenvorrichtung zur elektrolytischen Behandlung von Stahl, und für den Pall der Verwendung einer bekannten Elektrodenvorrichtung, wie sie etwa in den Pig. 3 und 4 dargestellt sind. Die Badtemperatur betrug 15 bis 7006, die Stromdichte lag über 12 A/dm? und der Elektrolyt wies eine Zusammensetzung von 10 bis 7G g/l CrO3 und 0,1 bis 0,7 g/l H2SO4 auf. Wie ie die Linie B' für die Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung zeigt, ergab sich eine gleichmässige Schichtdicke über die gesamte Breite des Stahls. Andererseits ergaben sich bei der Verwendung der bekannten Vorrichtung, wie Linie A' zeigt, betrchtliche Schwankungen in der Schichtdicke wegen des ungleichmässigen Stromdurchgangs aufgrund des Einflusses des Elektrolyten.Fig. 7 shows a comparative graphical representation of the galvanic Deposited amounts on corresponding parts in the event of application of the according to the invention, electrode device for the electrolytic treatment of steel, and for the Pall using a known electrode device such as in the Pig. 3 and 4 are shown. The bath temperature was 15 to 7006, the Current density was over 12 A / dm? and the electrolyte had a composition of 10 up to 7G g / l CrO3 and 0.1 to 0.7 g / l H2SO4. Like ie the line B 'for the application the device according to the invention shows, there was a uniform layer thickness across the entire width of the steel. On the other hand, resulted in the use the known device, as line A 'shows, considerable fluctuations in the Layer thickness because of the uneven passage of current due to the influence of the electrolyte.

Im folgenden werden zwei Beispiele 1 und 2 zur Erläuterung der beiden Verbesserungen gegeben.The following are two examples 1 and 2 to illustrate the two Improvements given.

Beispiel 1 Eine Polyvinylchloridplattierung von 3 mm Decke wurde als isolierende Umhüllung für die Anode 3 gemäss Pig. 2 verwendet.Example 1 A polyvinyl chloride plating of 3 mm ceiling was used as insulating covering for the anode 3 according to Pig. 2 used.

Die isolierende Schicht dient zur Stromunterbrechung und kann, wenn dieser Zweck erreicht ist, bezüglich ihrer Dicke nach Anforderung an die mechanische Festigkeit und dergleichen bestimmt werden. Die verwendete Elektrode (als Anode verwendet) wies eine wirksame Länge von 1000 mm und eine Dicke von 30 mm bei einer Breite von 900 mm auf. Die Isolierung wurde auf die Rück- und Seitenfläche und den unteren Teil der Anode, wie dargestellt, aufgebracht. Die Isolierung am unteren Teil der Anode erstreckte sich gegen die Seite des Stahlblechs in einer Dicke, die der der Anode entsprach, und zwar so, dass die Entfernung zum Stahlblech etwa 25 mm betrug.The insulating layer is used to interrupt the current and can, if this purpose is achieved with regard to its thickness according to the mechanical requirements Strength and the like can be determined. The electrode used (as anode used) had an effective length of 1000 mm and a thickness of 30 mm for a Width of 900 mm. The insulation was on the back and side surfaces and the lower part of the anode as shown. The insulation at the bottom Part of the anode extended against the side of the steel sheet to a thickness that which corresponded to the anode, in such a way that the distance to the steel sheet is about 25 mm was.

Mit dieser Anodenvorrichtung liess sich bei einer Blechdurchlaufgeschwindigkeit von 300 m/Min. bei einer Badzusammensetzung von 50 g/l CrO3 und 500 ppm 112504 eine Stromausnutzung bzw.With this anode device it was possible to run through the sheet at a speed of sheet metal from 300 m / min. with a bath composition of 50 g / l CrO3 and 500 ppm 112504 one Power utilization or

ein Wirkungsgrad von 20 ,3" erzielen. Dies ergab eine Verbesserung von 5,5 ?o verglichen mit den Wirkungsgrad von 14,5 % für den Fall, dass keine Isolierung aufgebracht wurde, d.h. bei der Verwendung einer Anoden wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Die Geschwindigkeit der Galvanisierung liess sich ebenfalls um 40 % steigern Beispiel 2 Die Stromschiene 8 gemäss Fig. 5 und 6 bestand aus Elektrolytkupfer. Das Material der Elektrode 2 und die Überzugsschicht 11 bestanden aus einer Legierung von 95 % Blei und 5 % Zinn. Sie waren einstückig in einer metallischen Form zur Herstellung einer Elektrode gegossen.achieve an efficiency of 20.3 ". This resulted in an improvement of 5.5? o compared with the efficiency of 14.5% in the event that no insulation was applied, i.e. when using an anode as shown in Fig. 1 is. The speed of electroplating could also be increased by 40% Example 2 The busbar 8 according to FIGS. 5 and 6 consisted of electrolytic copper. The material of the electrode 2 and the coating layer 11 were made of an alloy of 95% lead and 5% tin. They were made in one piece in a metallic form Making an electrode cast.

Die Überzugsschicht 11 war 10 mm dick und ;ragte 500 mm über dic Aussenkante des Behälters hinaus, so dass ein unüberzogener Teilabschnitt von 150 mm Länge frei blieb; Damit war die Stromschiene 8 auf einer Länge von 150 mm Ser Luft ausgesetzt. An dieser Stelle war die Zuführleitung angeschlossen, die über einen Gleichrichter mit einer Stromquelle verbunden war.The coating layer 11 was 10 mm thick and protruded 500 mm above the outer edge of the container so that an uncoated Part of 150 mm length remained free; The busbar 8 was thus 150 mm long Exposed to air. At this point the feed line was connected, which was above a rectifier was connected to a power source.

Bei der Verwendung einer solchen erfindungsgemässen Elektrodenvorrichtung zur elektrolytischen Behandlung, mit Chromsäure, traten während eines Zeitraums von mehr als einem Jabr keinerlei Schwierigkeiten auf. Bei der Verwendung einer Elektrodenvorrichtung, die die Merkmale der Erfindung nicht aufwies, jedoch waren mehrere Schwierigkeiten der oben beschriebenen Art in weniger als -6 Ilonaten zu verzeichnen.When using such an electrode device according to the invention electrolytic treatment, with chromic acid, occurred for a period of time from more than one jabr there was no problem. When using a Electrode devices that did not, but were, the features of the invention several difficulties of the kind described above in less than -6 ilonates record.

Claims

a t e n t a n 5 p r u c h

Indissoluble electrode device for electrolytic loading; plot, characterized in that a busbar outside and across an electrolyte container is extended completely with an electrode metal or such a metal is coated, which can be connected by fusing with the electrode metal and that the electrode is fused or welded to the coating material and forms a unitary whole with the coating material of the busbar.

L e r s e i t e