DE2115631A1

DE2115631A1 - Electroplating aluminium conductors - with pretreatment to ensure firm adherence to the protective metal coating

Info

Publication number: DE2115631A1
Application number: DE19712115631
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Gramm, Gerhard, 7251 Gebersheim
Priority date: 1971-03-31
Filing date: 1971-03-31
Publication date: 1972-10-12

Abstract

Al wire and ribbon conductors are electroplated with protective coatings of Cu, Sn, Ag, Ni, Cd, Cr and hard chromium after pretreating them by passing them successively through pretreatment baths and galvanic baths. The ribbon or wire is guided through the chemical pretreatment baths and a galanic bath in a contact-free manner in tubes or troughs which are open in the direction of pull. This enables the wire or ribbon to be electroplated with a coating that adheres firmly enough not to be removed by the time it reaches the first point of deflection, hence preventing partial oxidation of the wire and the formation of bubbles in the subsequent coating.

Description

Verfahren zum Galvanisieren von Aluminiumdraht und Aluminiumband Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Galvanisieren von Aluminiumdraht und Aluminiumband, bei dem der Draht oder das Band nacheinander durch chemische und galvanische Badstationen gezogen wird. Process for electroplating aluminum wire and aluminum strip The invention relates to a method for electroplating aluminum wire and aluminum strip, in which the wire or strip is passed through chemical and galvanic bath stations one after the other is pulled.

Es hat sich gezeigt, daß Aluminium in steigendem Maße als Leiterwerkstoff in der Elektrotechnik Verwendung findet. Die Gründe dafür sind sowohl technischer als auch wirtschaftlicher Art. Selbst unter Berücksichtigung der geringeren elektrischen Leitfähigkeit von Aluminium gegenüber dem klassischen Leiterwerkstoff Kupfer bietet Aluminium aufgrund seines erheblich geringeren spezifischen Gewichtes große Vorteile, da z. B. die halbe Gewichtsmenge Aluminium etwa die gleiche Eignung zur Energieübertragung hat wie eine bestimmte Gewichtsmenge Kupfer.It has been shown that aluminum is increasingly being used as a conductor material is used in electrical engineering. The reasons for this are both technical as well as economical in nature. Even taking into account the lower electrical Conductivity of aluminum compared to the classic conductor material copper Aluminum has great advantages due to its significantly lower specific weight, there z. B. half the weight of aluminum has about the same ability for energy transfer Has like a certain amount of copper by weight.

Daraus resultieren Vorteile bei der mechanischen Belastung des Leiters selbst und der Leiterbefestigung sowie bei der Leiterbearbeitung.This results in advantages in terms of mechanical stress on the conductor itself and the ladder attachment as well as when processing the ladder.

Abgesehen vom günstigen Preis des Aluminiums, ist auch die Be- und Verarbeitung kostengünstiger. Ein entscheidender Nachteil von Aluminium in der Anwendung als elektrischer Leiter besteht jedoch darin, daß sich bei der Verwendung von unbehandeltem Aluminium gerade an Kontakt- und Anschlußstellen, d. h. Verbindungsteilen aus anderem Werkstoff, Schwierigkeiten durch Elementenbildung ergeben.Apart from the low price of the aluminum, the loading and Processing cheaper. A decisive disadvantage of aluminum in use as an electrical conductor, however, is that when using untreated Aluminum straight at contact and connection points, d. H. Connecting parts from other Material, difficulties resulting from element formation.

In letzter Zeit sind nun Verfahren bekannt geworden, mit denen auf dem Aluminium andere Metalle galvanisch niedergeschlagen werden können.Recently, methods have become known with which on the aluminum, other metals can be galvanically deposited.

Dadurch lassen sich die vorstehenden Schwierigkeiten grundsätzlich durch einen entsprechend gewählten Überzug beheben. Als gebräuchliste Niederschläge kommen Kupfer, Zinn, Silber, Kadnium, Nickel, Chrom und Hartchrom in Betracht.This solves the above difficulties in principle fix it with a suitably selected coating. As common rainfall copper, tin, silver, cadnium, nickel, chromium and hard chromium come into consideration.

Bei der Galvanisierung von Endlos gurt wie Draht und Band, das als Leitungsmaterial verwendet wird, hat es sich gezeigt, daß die technische Verwirklichung des Galvanisierungsvorganges problematisch ist und zwar deshalb, weil der galvanische Überzug zumindest stellenweise nicht beständig ist und sich z. B. Blasen bilden. An diesen Stellen platzt dann das niedergeschlagene Metall vom Draht oder Band ab.When electroplating endless belts such as wire and tape that is called Line material is used, it has been shown that the technical realization the electroplating process is problematic because of the galvanic Coating is not resistant at least in places and z. B. Form bubbles. At these points, the deposited metal will then break off the wire or tape.

Bei den bisher bekannten Verfahren zum Galvanisieren von Aluminiumdraht und Aluminiumband trat diese Erscheinung trotz sorgfaltiger Vorbehandlung des Drahtes oder Bandes vor den Galvanobädern auf. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch die für das Eintauchen des Drahtes oder Bandes in die Bäder notwendigen Umlenkvorrichtungen die Vorbehandlungsstoffe bzw. die aufgetragene Galvanoschicht teilweise abgestreift oder beschädigt werden, so daß sich an diesen Stellen beim Luftdurchgang zur nachfolgenden Badstation sofort wieder Oxydschichten bildeten, die einen einwandfrei hafenden Niederschlag im nachfolgenden Galvanobad verhinderten. Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Galvanisieren von Aluminiumdraht und Aluminiumband zu schaffen, bei dem der zu galvanisierende Aluminiumdraht bzw. das Aluminiumband so vorbehandelt wird, daß ein einwandfrei haftender Niederschlag des jeweiligen Überzugsmetalls gewährleistet ist. Das Verfahren zum Galvanisieren von Aluminiumdraht und Aluminiumband ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Draht oder das Band zumindest in der chemischen Vorbehandlung und einer galvanischen Badstation berührungsfrei in von der jeweiligen Badflüssigkeit durchströmten und in Zugrichtung des Drahtes oder Bandes offenen Röhren oder Wannen geführt wird. Bei diesem Verfahren wird der Draht oder das Band vor dem Einlauf in die erste Umlenkvorrichtung einer nachfolgenden galvanischen Badstation so vorbehandelt, daß bereits ein nicht mehr abstreifbarer Überzug allseitig und einwandfrei haftend aufgebracht ist. Die bei den bekannten Verfahren erwähnten Mängel sinddadurch sicher behoben. Die Anzahl der so ausgebildeten, berührungsfrei arbeitenden galvanischen Badstationen hängt dabei von der Oberflächengröße und der Durchlaufgeschwindigkeit des zu galvanisierenden Drahtes oder Bandes ab.In the previously known processes for electroplating aluminum wire and aluminum tape, this phenomenon occurred despite careful pretreatment of the wire or tape in front of the electroplating baths. The present invention is based on the knowledge that by dipping the wire or Belt in the baths necessary deflection devices, the pretreatment materials or the applied electroplated layer is partially stripped off or damaged, so that at these points immediately when air passes to the next bath station again formed oxide layers, which a perfectly adhering precipitate in the following Galvanic bath prevented. On the basis of these findings, it is the object of the invention to create a process for electroplating aluminum wire and aluminum strip, in which the aluminum wire or aluminum strip to be electroplated is pretreated in this way that a perfectly adhering deposit of the respective coating metal is guaranteed. The process of electroplating aluminum wire and aluminum strip is characterized according to the invention that the wire or the band at least contact-free in chemical pretreatment and a galvanic bath station in through which the respective bath liquid flows and in the pulling direction of the wire or tape is guided through open tubes or tubs. In this process, the Wire or tape before entering the first deflection device of a subsequent one galvanic bath station pretreated in such a way that it can no longer be stripped off Coating is applied on all sides and with perfect adhesion. The well-known ones The deficiencies mentioned in the procedure are thus safely remedied. The number of those trained non-contact galvanic bath stations depend on the surface area and the speed of the wire or strip to be electroplated.

In jedem Fall läßt sich in kontinuierlichem Ablauf ein Aluminiumdraht oder -band mit einem einwandfrei haftenden Überzug versehen.In any case, an aluminum wire can be used in a continuous process or tape provided with a perfectly adhering coating.

Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß das durchlaufende Gut die chemischen Vorb ehandlungsbadstationen und mindestens eine galvanis che Badstation ohne mechanische Berührung durchläuft. Dadurch bleibt der Draht oder das Band auf dem Weg zwischen diesen Badstationen allseitig benetzt und schließlich beschlagen, so daß eine zwischenzeitliche Oxydation durch Lufteinwirkung verhindert ist.This method has the advantage that the goods passing through the chemical pretreatment bath stations and at least one electroplating Bath station passes through without mechanical contact. This will keep the wire or tape on the path between these bathroom stations is wetted on all sides and finally steamed up, so that an intermediate oxidation by exposure to air is prevented.

Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird die jeweilige Badflüssigkeit in unterhalb der Röhren oder Wannen angeordneten Behältern aufgefangen und den Röhren oder Wannen wieder zugeführt, wodurch sich der Verbrauch von Badflüssigkeit gegenüber herkömmlichen Verfahren nicht erhöht. Die jeweilige Badflüssigkeit wird dabei vorzugsweise mit einer Pumpe aus dem Auffangbehälter zu einem Einlauf des zugeordneten Rohres oder der zugeordneten Wanne gefördert.According to a further development of the method, the respective bath liquid is collected in containers arranged below the tubes or troughs and the tubes or tubs are fed back, which contrasts the consumption of bath liquid conventional method does not increase. The respective bath liquid is preferred with a pump from the collecting container to an inlet of the associated pipe or the assigned tub promoted.

Die berührungsfreie Führung des Drahtes oder Bandes wird bei dem Verfahren nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Draht oder das Band zwischen der eingangsseitigen Abspulvorrichtung und der am ersten galvanischen Bad mit Umlenkrollen angeordneten Einlaufrolle gespannt und geführt wird.The non-contact guidance of the wire or tape is used in the process achieved according to the invention in that the wire or tape between the input side Unwinding device and the one arranged on the first galvanic bath with pulleys Infeed roller is tensioned and guided.

In der beigefügten Zeichnung ist der Verfahrensablauf schematisch aufgezeigt.The process sequence is shown schematically in the accompanying drawing shown.

Der zu galvanisierende Draht oder das zu galvanisierende Band 10 wird entweder direkt vom Haspel oder der Abspulvorrichtung oder über eine Abspannvorrichtung dem chemischen Vorbehandlungsbad in der Weise zugeführt, daß er allseitig umspült wird. Der Draht oder das Band durchläuft berührungsfrei die Röhre oder Wanne 22, die in der Zugrichtung des Drahtes offen ist und von der Badflüssigkeit durchflossen wird. Die Badflüssigkeit 23 des Behälters 21 wird über eine nicht'dargestellte Fördereinrichtung dem Eingang 24 der Röhre oder Wanne 22 zugeführt.The wire or tape 10 to be electroplated becomes either directly from the reel or the unwinding device or via a tensioning device fed to the chemical pretreatment bath in such a way that it washes around on all sides will. The wire or tape passes through the tube or trough 22 without contact, which is open in the pulling direction of the wire and through which the bath liquid flows will. The bath liquid 23 of the container 21 is via a not shown Conveyor fed to the inlet 24 of the tube or tub 22.

Dieser Eingang 24 ist vorzugsweise mittig angeordnet, so daß die Badflüssigkeit den Draht oder das Band in unterschiedlichen Richtungen auf dem Wege zu den Ausläufen 25 und 26 umspült. Dadurch werden Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche des Drahtes oder Bandes besser umspült.This inlet 24 is preferably arranged in the middle, so that the bath liquid the wire or tape in different directions on the way to the outlets 25 and 26 washed around. This will cause irregularities in the surface of the wire or tape better washed around.

Die auslaufende Badflüssigkeit wird von dem Auffangbehälter 21 aufgefangen und von dort wieder im Kreislauf dem Eingang 24 der Röhre oder Wanne 22 zugeführt.The draining bath liquid is collected in the collecting container 21 and from there fed back in the circuit to the inlet 24 of the tube or tub 22.

Anstelle dieses einzigen chemischen Vorbehandlungsbades können auch mehrere gleiche oder verschiedene Vorbehandlungsbäder angeordnet sein, die von dem zu galvanisierenden Draht oder Band nacheinander durchlaufen werden.Instead of this single chemical pretreatment bath, you can also use several identical or different pretreatment baths can be arranged from the wire or tape to be electroplated are run through one after the other.

An diese Vorbehandlungsbäder schließt sich mindestens eine galvanische Badstation an, in der der Draht oder das Band ebenfalls berührungsfrei geführt ist. Die Badflüssigkeit 33 in dem Auffangbehälter 31 wird dem Eingang 34 der Röhre oder Wanne 32 zugeführt. Die über die Ausläufe 35 und 36 austretende Badflüssigkeit wird von dem Auffangbehälter 31 aufgefangen.These pretreatment baths are followed by at least one galvanic bath Bath station in which the wire or tape is also guided without contact. The bath liquid 33 in the collecting tank 31 is the inlet 34 of the tube or Trough 32 supplied. The bath liquid emerging via the outlets 35 and 36 is collected by the collecting container 31.

An diese galvanische Badstation können sich witere, gleich aus ges ildete Badstationen anschließen. Dies richtet sich nach der gewünschten Grundschicht, die so bemessen sein muß, daß sie beim Einlauf in die erste Umlenkvorrichtung eines galvanischen Bades 42, 43 mit Umlenkrollen 41 nicht mehr beschädigt werden kann. Diese erste Umlenkvorrichtung dient gleichzeitig zur berührungsfreien Führung unter Spannung des durchlaufenden Drahtes oder Bandes, wie der Zeichnung entnommen werden kann.This galvanic bath station can be accessed, right from the start Connect trained bathing stations. This depends on the desired base layer, which must be dimensioned so that when entering the first deflection device one galvanic bath 42, 43 with pulleys 41 can no longer be damaged. This first deflecting device is also used for non-contact guidance below Tension of the wire or tape passing through, as shown in the drawing can.

Selbstverständlich kann die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens auch so abgewandelt werden, daß gleichzeitig mehrere Drähte oder Bänder die Badstationen durchlaufen. Dabei können mehrere Drähte oder Bänder in einer entsprechend ausgebildeten Röhre oder Wanne gleichzeitig geführt werden. Mehreren Benetzungsröhren oder -wannen für mehrere parallel und gleichzeitig gezogene Drähte oder Bänder kann auch ein gemeinsamer Auffangbehälter zugeordnet sein. Die Einläufe aller Benetzungsröhren oder -wannen einer Badstation sind dann parallel geschaltet und mit einer gemeinsamen Fördervorrichtung verbunden.Of course, the device for performing the method can also be modified so that at the same time several wires or ribbons the Go through bathing stations. You can use several wires or ribbons in one accordingly formed tube or tub can be performed at the same time. Several wetting tubes or tubs for several parallel and simultaneously drawn wires or ribbons a common collection container can also be assigned. The inlets of all wetting tubes or bathtubs of a bath station are then connected in parallel and with a common one Conveyor connected.

Es versteht sich von selbst, daß dieses Verfahren auch zum Galvanisieren von anderen Materialien anwendbar ist, wenn es auch gerade zum Galvanisieren von Aluminium besonders vorteilhaft ist.It goes without saying that this process can also be used for electroplating of other materials is applicable, even if it is just for electroplating of Aluminum is particularly advantageous.

Claims

Ü Process for electroplating aluminum wire and aluminum strip, in which the wire or ribbon is passed through chemical pretreatment bath stations in sequence and galvanic bath stations, characterized in that the wire or the belt (10) at least in the chemical pretreatment bath stations (21) and a galvanic bath station (31) without contact in the respective bath liquid (23, 33) flowed through and in the pulling direction of the wire or tape (10) open tubes or tubs (22, 32) is performed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the respective Bath liquid (23, 33) arranged in below the tubes or tubs (22, 32) Containers (21, 31) collected and fed back to the tubes or tubs (22, 32) will.

3. The method according to claim 2, characterized in that the respective Bath liquid (23, 33) with a pump from the collecting container (21, 31) to a Inlet (24, 34) of the associated pipe or the associated trough (22, 32) promoted will.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the wire or tape between the input-side unwinding device (10) and the first galvanic Bath (42) arranged with pulleys (41) Infeed roller is tensioned and guided.

5. Device for performing the method according to one of the preceding Claims 1 to 4, characterized in that the upstream of the galvanic baths (43) with deflection rollers (41) arranged chemical pretreatment bath stations (21) and galvanic bath stations (31) each consisting of a wetting tube or tub (22, 32) and a collecting container (21, 31) attached underneath.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that by a wetting tube or tub (22, 32), several wires or ribbons at the same time (10) are performed.

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that several Wetting tubes or tubs (22, 32) for several parallel and simultaneously drawn Wires or ribbons (10) a common collecting container (21, 31) per bathing station assigned.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the inlets (24, 34) of all wetting tubes or tubs (22, 32) of a bathing station (21, 31) connected in parallel and connected to a common conveyor device.