DE2104684A1

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Info

Publication number: DE2104684A1
Application number: DE19712104684
Authority: DE
Original assignee: Arbed SA
Current assignee: Arcelor Luxembourg SA
Priority date: 1970-02-04
Filing date: 1971-02-02
Publication date: 1971-08-19
Also published as: BE762250A; LU60305A1; NL7101492A; FR2079229B1; FR2079229A1; GB1341879A

Description

PATENTANWÄLTE 2 1 O A 6 8 A

Dipl.-lng. El PEN El ER Dipl.-Chem. Dr. R U F F Dipl.-lng. J. B EIE R

7 STUTTQART1 Neckarstraße 50 Telefon 22 7O51

29. Januar 1971 JB/Ru

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Anmelderin: ARBED, Acieries Retries de

Burbach-Eich-Dudelange, Luxemburg

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines metallischen Überzugs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Überzugs durch Aufdampfen oder Pulverisieren im Vakuum und insbesondere ein Überzugsverfahren von Metall, sowie eine Vorrichtung zur Durch- Jj führung des Verfahrens.

Es sind zahlreiche metallische Überzugsverfahren bekannt, bei denen reine Metalle wie Aluminium, Zink, Zinn, Kupfer, Chrom und Nickel oder Metallegierungen, wie rostfreie und feuerfeste Stähle, die als Überzugsmaterial dienen, in einem Vakuumgefäß verdampft oder pulverisiert werden, um auf dem Material, das einen Überzug erhalten soll, kondensiert oder auf dieses aufgespritzt zu werden.

Beim kontinuierlichen Aufbringen eines verdampften oder pulverisierten Materials auf ein metallisches Träger-

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Poetsoheokkonto Stuttoart 42O3O · Dresdner Bank Stuttgart Konto 12Θ18 · Patent Coda

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material zur Umhüllung einer wichtigen Fläche liegt der Metallisations-Wirkungsgrad, d. h. das Verhältnis zwischen dem Gewicht des verdampften Materials und dem des Materials, das sich tatsächlich auf dem Überzug bzw. Film absetzt, höchstens im Bereich von 50 %. Dieser schon ziemlich niedrige Wirkungsgrad wird vollends unzureichend, wenn es darum geht, Drähte anstelle von Blechen oder Folien zu ummanteln. Der Teil des Materials, der sich nicht auf dem zu umhüllenden Trägermaterial absetzt, kondensiert an den Gefäßwänden, was natürlich zu einem unnötigen Energieverlust führt und ein häufiges Reinigen des Verdampfungsgefäßes erfordert.

Demgemäß hat die Erfindung zur Aufgabe, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem dieser Verlust an Energie und Überzugsmaterial erheblich verringert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß durch Aufdampfen oder Pulverisieren im Vakuum gleichzeitig ein bandförmiges Material und mehrere Drähte kontinuierlich überzogen werden und daß die Drähte wenigstens auf einer der beiden Seiten des bandförmigen Materials an der Quelle für das Überzugsmaterial vorbeigeführt werden.

Zur Durchführung des Verfahrens durchlaufen das Blech und die Drähte nach geeigneter Vorbereitung ihrer Oberfläche ein Gefäß, in dem sich die Quelle des Überzugsmetalls befindet, und in dem eine ausreichend verdünnte Atmosphäre aufrecht erhalten wird, damit die durchschnittliche freie Weglänge der aus der Quelle austretenden Teilchen größer ist als die Entfernung zwischen der Quelte und den beiden Arten von Trägermaterialien und

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diese Teilchen die Trägermaterialien ohne Zusammenprall mit dem Restgas erreichen.. Die Verdampf ungs temperatur, die in Abhängigkeit von dem Dampfdruck des metallischen niederzuschlagenden Materials gewählt wird, um eine ausreichende Austrittsgeschwindigkeit zu garantieren, erreicht man durch Erwärmen des Schmelztiegels durch Induktion oder mit Hilfe des Joule·sehen Effekts. Die Elektronen-Kanone stellt ein anderes wirksames Erwärmungsmittel dar.

Ein Teil des Metalldampfes, der, wenn er an dem ebenen Trägermaterial vorbeilief, sich gegenüber der Quelle absetzte und bisher auf den Wänden des Vakuumgefäßes kondensierte, wird durch die gleichzeitig mit dem band-• förmigen Material bzw. Blechband durch das Gefäß gespannten Drähte aufgefangen. Durch die Erfindung kann man also gleichzeitig langgestreckte Materialien in Band- und in Drahtform beschichten, wobei der Teil des Metalldampfes, der sich niht auf dem Band niederschlägt, zur Metallisierung von.drahtförmigen Materialien verwendet wird.

Die Drähte oder Reihen von mehreren parallel und in gleichen Abständen voneinander angeordneten Drähten können schräg und höher als das Blech bzw. Band angeordnet sein, so daß das verdampfte, am Blech vorüberstreichende Material aufgefangen wird, das sich sonst an den kühlen Wänden des Vakuumgefäßes kondensiert hätte. Auf diese Weise behindern die Drähte bzw. Drahtreihen, von der vorteilhaft wenigstens eine neben jeder Seite des Blechs vorgesehen ist, die Bildung des Niederschlags auf dem Blech in keiner Weise.

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Um eine rundherum einheitliche Ummantelung der Drähte zu erhalten, könnte man sie entweder während der Aufdampfung um ihre Achse drehen oder sie mehrmals hintereinander vor einer Quelle vorbeiführen, nachdem man sie jeweils ein Stück herumgedreht hat.

Um einen rundherum einheitlichen Niederschlag auf dem Draht zu erhalten, kann man vorteilhaft auch eine ebenso wirksame und bei weitem einfacher durchzuführende Lösung verwenden, die darin besteht, jeden Draht oder jede Reihe von Drähten auf/der der Quelle abgewandten Seite mit einem gekrümmten Schirm zu umgeben, der dazu dient, den Metalldampf zu reflektieren. Hierfür wird der Schirm auf einer Temperatur gehalten, die ebenso hoch oder höher als die Verdampfungstemperatur "des niederzuschlagenden Metalls bei dem entsprechenden Druck liegt, so daß jede Dampfkondensation vermieden wird. Dieser im allgemeinen halbzylindrische Reflektor ist auf der Flugbahn der verdampften Teilchen angeordnet, die an dem Blech vorbeifliegen und ist so ausgerichtet, daß der auf ihn treffende metallische Dampf in Richtung des Fadenabschnitts reflektiert wird, der im Schatten der Quelle liegt.

Die Dicke der Niederschläge wird durch den Verdampfungsgrad, die Verweilzeit der Trägermaterialien im Vakuum-' gefäß und die Entfernung der Quelle von den Trägermaterialien eingestellt. Je nach der relativen Bedeutung der Überzüge, die man auf die beiden Trägerarten aufbringen will, können die Geschwindigkeiten des kontinuierlichen Niederschlags auf das Blech gegenüber der Quelle und auf die Fäden über der Quelle und unter den Reflektoren gleich oder verschieden gewählt werden.

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Claims

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Ansprüche

Verfahren zur Herstellung eines metallischen Überzugs auf einem Träger durch Aufdampfen oder Pulverisieren im Vakuum, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig ein bandförmiges Material und mehrere Drähte kontinuierlich überzogen werden, .und daß die Drähte wenigstens auf einer der beiden Seiten des bandförmigen Materials an der Quelle für das ' Überzugsmaterial vorbeigeführt werden. ™
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte parallel und in einer schrägen Ebene in Bezug auf das bandförmige Material oberhalb der Quelle angeordnet sind und die Bildung des Niederschlags auf dem bandförmigen Material nicht behindern. '
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, daß jeder Draht bzw. jede Reihe von Drähten auf der der Quelle abgewandten Seite zumindest teilweise von einem gekrümmten, erwärmten Schirm umgeben ist, der als Reflektor der metallischen Teil- W chen, die an dem Band bzw. den Drähten vorbeitreten, dient. . ^s

4· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm auf eine Temperatur erhitzt ist, die wenigstens so hoch ist wie die·Verdampfungstemperatur des Überzugsmaterials bei dem entsprechenden Druck.

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Vorrichtung zur Durchführung eines der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Vakuumgefäß und einer Quelle für das Überzugsmaterial in diesem, gekennzeichnet durch eine Führung für ein bandförmiges Material durch den Wirkungsbereich der Quelle und durch Führungen für mehrere Drähte, die die Drähte im Bereich der Quelle parallel zu dem Band in geringem Abstand zu diesem bzv. zueinander führen.