DE2321465B2 - INSOLUBLE ANODE FOR GALVANIC DEPOSITION OF METALS - Google Patents
INSOLUBLE ANODE FOR GALVANIC DEPOSITION OF METALSInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine unlösliche Anode zum galvanischen Abscheiden von Metallen, insbesondere Zinn, aus sauren Elektrolyten, bestehend aus einer Grundplatte aus einer Eisen-Silizium-Legierung und daran befestigter Stromzuführung.The invention relates to an insoluble anode for the electrodeposition of metals, in particular Tin, made from acidic electrolytes, consisting of a base plate made of an iron-silicon alloy and attached power supply.
Die unlösliche Anode findet Verwendung beim Aufbringen metallischer Überzüge nach dem elektrolytischen Verfahren, indem Metalle auf der Oberfläche von Gegenständen galvanisch abgeschieden werden, insbesondere beim elektrolytischen Verzinnen von Blech.The insoluble anode is used in the application of metallic coatings after the electrolytic one Process in which metals are electrodeposited on the surface of objects, in particular in the electrolytic tinning of sheet metal.
Es sind unlösliche Anoden bekannt, die in ortsfesten Elektrolysezellen mit sauren Verzinnungselektrolyten verwendet werden.Insoluble anodes are known which are used in stationary electrolysis cells with acidic tin-plating electrolytes be used.
Die bekannten unlöslichen Anoden bestehen aus einer Grundplatte mit einer daran befestigten Stromzuführung. Die Grundplatte besteht aus einem homogenen Material, z. B. aus Stahl, Titar, Platin und einer Eisen-Silizium-Legierung und anderem. >°The known insoluble anodes consist of a base plate with a power supply attached to it. The base plate consists of a homogeneous material, e.g. B. made of steel, titar, platinum and one Iron-silicon alloy and others. > °
Unlösliche Anoden aus Platin oder Titan sind teuer, während aus Stahl hergesteliite Anoden teilweise löslich sind und dadurch den Elektrolyten durch schädliche Beimengungen, wie z. B. Eisensalze, verunreinigen, wodurch die Qualität des aufgebrachten Überzugs verschlechtert wird.Insoluble anodes made from platinum or titanium are expensive, while anodes made from steel are partially soluble are and thereby the electrolyte by harmful additions such. B. iron salts, contaminate, whereby the quality of the applied coating is deteriorated.
Unlösliche Anoden, die vollständig aus einer i.isen-Silicium-Legierung bestehen, sind in ihrer Struktur spröde und brüchig und haben deshalb in großtechnischen Anlagen für das Verzinnen von Blech keine Verwendung gefunden, obwohl dieses Material gegenüber anderen Materialien im verwendeten Elektrolyten weniger löslich ist.Insoluble anodes made entirely from an iron-silicon alloy exist, are brittle and fragile in their structure and therefore have in large-scale Plants for tinning sheet metal found no use, although this material is opposite other materials is less soluble in the electrolyte used.
Es kommt hinzu, daß beim elektrolylisehen Verzinnen von Blech in sauren Elektrolyten, z. B. in schwefel- iis sauren oder phenolsulfonsäuren Verzinnungselektrolyten, die anodische Stromausbeute die kathoc'ische um 4 bis 5% übersteigt.In addition, when electrolytically tinning sheet metal in acidic electrolytes, e.g. B. in sulfuric acid or phenolsulfonic iis tinning electrolyte, the anodic current yield the kathoc'ische exceeds 4 to 5%.
Durch die Erhöhung der anodischen Stromausbeute gegenüber der kathoüischen wächst der Zinngehalt im Elektrolyten ständig, wodurch die Qualität des abgeschiedenen Überzuges verschlechtert wird, weil er ungleichmäßig wird.By increasing the anodic current yield compared to the catholic one, the tin content increases in the Electrolytes constantly, increasing the quality of the deposited Coating is deteriorated because it is uneven will.
Um die vorgegebenen Konzentrationen an Zinn im Elektrolyten aufrechtzuerhalten, muß zur Einstellung des Zinngehaltes ein Teil des Elektrolyten aus den Elektrolysezellen abgeführt werden.To achieve the specified concentrations of tin in the To maintain electrolytes, part of the electrolyte must be used to adjust the tin content Electrolysis cells are discharged.
Aus diesen Gründen ist der Prozeß des elektrolytischen Verzinnens kompliziert und erfordert zusätzliche Ausrüstungen.For these reasons, the electrolytic tinning process is complicated and requires additional ones Equipments.
Es ist allgemein bekannt, daß das überschüssige Zinn aus dem Verzinnungselektrolyten entweder in metallischer Form unter Verwendung von unlöslichen Anoden in ortsfesten Elektrolysezellen oder durch chemische Abscheidung und anschließende Regenerierung des Zinns aus dem Schlamm abgetrennt werden kann. Das zuerst genannte Verfahren ist wirtschaftlich günstiger. Er, läßt sich jedoch aus zweierlei Gründen technisch schwer realisieren. Bestehen nämlich die Anoden aus Blei. Stahl, nichtrostendem Stahl u.a.m.. so lösen sie sich'merklich auf und verunreinigen den Elektrolyten mit schädlichen Beimengungen. Bestehen die Anoden aus Platin, kohlenstoffhaltigen Materialien u. a. m. so tritt an ihnen eine intensive Oxydation der Saure auf. In beiden Fällen wird der Elektrolyt für die weitere YVrwendung ungeeignet und muß verworfen werden.It is common knowledge that the excess tin from the tin-plating electrolyte either in metallic form using insoluble anodes in stationary electrolysis cells or by chemical deposition and subsequent regeneration of the Tin can be separated from the sludge. The former method is economically more favorable. However, it is technically difficult to achieve for two reasons. This is because the anodes are made of Lead. Steel, stainless steel, etc. so they dissolve noticeably and contaminate the electrolyte with harmful admixtures. Are the anodes made of platinum, carbonaceous materials, etc. m. so intensive oxidation of the acid occurs on them. In both cases the electrolyte is ready for further use unsuitable and must be discarded.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anode zu entwickeln, bei der die anodische Stromausbeute derjenigen der Kathode ausgeglichen ist, die mechanisch fest und in dem verwendeten Elektrolyten unlöslich ist und deren Verwendung es möglich macht, einen Überzug hoher Qualität bei vereinfachter Verfahrensrührung zu erhalten.The invention is based on the object of an anode to develop in which the anodic current efficiency of that of the cathode is balanced mechanically is solid and insoluble in the electrolyte used and the use of which makes it possible to produce a Obtain high quality coating with simplified process agitation.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die unlösliche Anode der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte mit Met;! draht bewehrt ist, der innerhalb der Grundplatte 1 einem Ende einer Metallplatte befestigt ist, an deren anderem Ende die Stromzuführung angebracht ist.In order to achieve this object, the insoluble anode of the type indicated at the outset is characterized according to the invention marked that the base plate with mead ;! wire is reinforced inside the base plate 1 is attached to one end of a metal plate, at the other end of which the power supply is attached.
Vorzugsweise besteht di° Grundplatte aus einer Eisen-Siücium-Legierung folgender Zusammensetzung: 10 bis 20 Gewichtsprozent Silicium. 78 bis 88 Gewichtsprozent Eisen, höchstens 2 Gewichtsprozent Beimengungen, wie Mangan, Kohlenstoff, Aluminium. Phosphor und Schwefel.The base plate preferably consists of an iron-silicon alloy of the following composition: 10 to 20 weight percent silicon. 78 to 88 percent by weight iron, with a maximum of 2 percent by weight Additions such as manganese, carbon, aluminum. Phosphorus and sulfur.
Die Metallplatte besteht vorzugsweise aus Kupfer, Kobalt oder Nickel, insbesondere aber ,ms nichtrostendem Stahl.The metal plate is preferably made of copper, cobalt or nickel, but especially stainless steel Stole.
Der Metalldraht besteht mit Vorteil aus dem gleichen Material wie die Metallplatte.The metal wire is advantageously made of the same material as the metal plate.
Die Stromzuführung besteht vorteilhafterweise aus Zinn.The power supply is advantageously made of tin.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen unlöslichen Anode beim elektrolytischen Verzinnen ist es nicht nötig, einen Teil des mit Zinn angereicherten Elektrolyten aus den Bädern abzuleiten und daraus Zinn mit komplizierten Hilfsausrüstung^ abzutrennen. Außerdem werden die Verluste des Zinns sowie aller anderen Bestandteile des Verzinnungselektrolyien, der Säure und der oberflächenaktiven Zusätze, dadurch gc senkt, daß das Verzinnen bei gleichzeitiger Regenerierung des Elektrolyten vor sich gehl. Der Verzinnungsprozeß wird stabilisiert, weil die Zinnkunzentration stets in den vorgegebenen Grenzen aufrechterhalten wird.By using the insoluble anode of the present invention in electrolytic tin plating, it is no need to divert part of the tin-enriched electrolyte from the baths and from it Separate tin with complicated auxiliary equipment. There will also be losses of tin as well as all other components of the tin-plating electrolyte, the acid and the surface-active additives, thereby gc lowers that tinning with simultaneous regeneration of the electrolyte is going on. The tinning process is stabilized because the tin concentration is always maintained within the specified limits.
Weitere Ziele und Vorteile der erfindungsgemäßenFurther objects and advantages of the invention
Anode gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und de.· Zeichnungen hervor. Es zeigtAnode emerge from the following description of an exemplary embodiment and the drawings. It shows
F i g. 1 eine erfindungsgemäße unlösliche Anode im Längsschnitt, F i g. 2 die gleiche Anode in Seitenansicht.F i g. 1 shows an insoluble anode according to the invention in longitudinal section, FIG. 2 shows the same anode in side view.
Die unlösliche Anode besteht aus einer Metallplatte I, beispielsweise aus Kupfer, nichtrostendem Stahl, Kobalt, Nickel. Vorteilhafterweise besteht die Metallplatte I jedoch aus nichtrostendem Stahl, weil dieser mechanisch verhältnismäßig fest und billig ist.The insoluble anode consists of a metal plate I, for example made of copper, stainless steel, cobalt, Nickel. The metal plate I is advantageously made of stainless steel, because this is mechanical is relatively strong and cheap.
An der Oberfläche der Metallplatte 1 ist ein Metalldraht 2 beispielsweise durch Elektroschweißen starr befestigt, der aus dem gleichen Material besteht wie die Metallplatte!.On the surface of the metal plate 1, a metal wire 2 is rigid, for example by electric welding attached, which consists of the same material as the metal plate !.
Der Metalldraht 2 dient ais Bewehrungsgrundlage für die Grundplatte 3, die aus einer Eisen-Silicium-Legierung besteht, weil dieses Material in dem verwendeten Elektrolyten gegenüber anderen Materialien weniger löslich ist und diesen somit nicht verunreinigt.The metal wire 2 serves as a reinforcement basis for the base plate 3, which is made of an iron-silicon alloy exists because this material is less in the electrolyte used than other materials is soluble and therefore does not contaminate it.
Die Grundplatte 3 besteht vorteilhafterweise aus einer Eisen-Silicium-I.egierung der vorstehend bereits angegebenen Zusammensetzung.The base plate 3 advantageously consists of an iron-silicon alloy of the type already mentioned above specified composition.
Der Sprödigkeit und Brüchigkeit der Eisen-.Silicium-Legierung wir .ι der Metalldraht 2 als Bewehrung entgegen, durch den die Grundplatte 3 verstärkt und verfestigt wird.The brittleness and fragility of the iron-silicon alloy we .ι the metal wire 2 as reinforcement through which the base plate 3 is reinforced and solidified will.
Die Stromzuführung zur unlöslichen Anode erfolgt Über die Stromzuführung 4, die an der Metallplatte 1 an einem Ende befestigt ist, während an dem anderen Ende der Metallplatte 1 die Grundplatte 3 mit dem der Bewehrung dienenden Metalldraht 2 befestigt ist. Die Stromzuführung 4 kann aus einem beliebigen Metall oder einer beliebigen Legierung bestehen, bei denen Stromverluste ausgeschlossen sind. Vorteilhafterweise besteht die Stromzuführung 4 aus Zinn, weil dabei ein besonders guter Kontakt der erfindungsgemäßen unlöslichen Anode mit der Anodenschiene (in der Zeichnung nicht gezeigt) herbeigeführt wird.The power supply to the insoluble anode takes place via the power supply 4, which is connected to the metal plate 1 is attached to one end, while at the other end of the metal plate 1, the base plate 3 with the Reinforcement serving metal wire 2 is attached. The power supply 4 can be made of any metal or any alloy where current losses are excluded. Advantageously If the power supply 4 is made of tin, because there is a particularly good contact of the insoluble according to the invention Anode with the anode bar (not shown in the drawing) is brought about.
Das elektrolyt ische Verzinnen unier Verwendung tier erfindungsgemäßen unlöslichen Anode läuft wie folgt ab.Electrolytic tinning for use The insoluble anode of the present invention is as follows.
Da:, Verzinnen wird in einem sauren Elektrolyten, der 25 bis 40 g/l Zinn. 50 bis 60 g/l Phenolsulfonsäuren, 6 bis 12 g/I Dihydroxydiphenylsulfon, 0,4 bis 1,0 g/l Natrium-Buthyl-o-phenyl-phenolsuIfonat enthält, bei einer Temperatur des Elektrolyten von 35C durchgeführt. Der Elektrolyt zirkuliert zwischen dem Wärmeaustauscher und den Elektrolysezellen. Der zu bearbeitende Gegenstand ist beispielsweise ein Metallstreifen, der kathodisch geschaltet ist. Since :, Tinning is done in an acidic electrolyte that contains 25 to 40 g / l of tin. 50 to 60 g / l phenolsulphonic acids, 6 to 12 g / l dihydroxydiphenylsulphone, 0.4 to 1.0 g / l sodium butyl-o-phenylphenol sulfonate, carried out at an electrolyte temperature of 35C. The electrolyte circulates between the heat exchanger and the electrolytic cells. The object to be processed is, for example, a metal strip that is connected cathodically.
Als Zinn liefernde Anoden dienen Zinnplatten. Der Strom wird den Anoden durch Anodenstangen zugeführt, auf die die Anoden aufgehängt sind. Die Anodenstangen befinden sich in einer Höhe von 150 bis 200 mm oberhalb der Lösung.Tin plates serve as the anodes that supply tin. The current is fed to the anodes through anode rods, on which the anodes are hung. The anode rods are at a height of 150 to 200 mm above the solution.
Der Verzinnungsprozeß wird bei einer kathodischen Stromdichte von 15 bis 30 A/dm2 durchgeführt.The tinning process is carried out at a cathodic current density of 15 to 30 A / dm 2 .
Erreicht die Konzentration des Zinns in dem Verzinnungselektrolyten einen unzulässig hohen Wert, so entfernt man in einer der Verzinnungselektrolysezeilen in Bewegungsrichtung des zu verzinnenden Metallstreifens die Zinnanoden, während in den übrigen Elektrolysezellen die Zinnanoden verbleiben, und hängt an Stelle der entfernten Zinnanode eine erfindungsgemäfje unlösliche Anode auf die Anodenbrücke derart auf. daß sich die Grundplatte 3 aus Eisen-Silizium-Legierung, also der unlösliche Feil der Anode, in dem Elektrolyten und der stromzuführende Teil, die Stromzuführung 4 und die Metallplatte 1, über dem Elektrolyten befinden. Nach dem Einhängen der unlöslichen Anoden wird die Abscheidung des Zinns auf dem Metallstreilen fortgesetzt, so daß es zu einer Verarmung des Elektrolyten an Zinn kommt.Reaches the concentration of tin in the tin-plating electrolyte an impermissibly high value is removed from one of the tin-plating electrolysis lines in Direction of movement of the metal strip to be tinned the tin anodes, while in the remaining electrolysis cells the tin anodes remain, and instead of the removed tin anode, an insoluble one according to the invention hangs Anode on the anode bridge in such a way. that the base plate 3 is made of iron-silicon alloy, thus the insoluble part of the anode, in the electrolyte and the current-feeding part, the power supply 4 and the metal plate 1, are located above the electrolyte. After hanging the insoluble anodes, the deposition of the tin on the metal strip is continued, so that there is a depletion of tin in the electrolyte.
Wenn die für den Verzinnungsvorgang notwendige Konzentration an Zinn im Elektrolwen erreicht ist, dann werden die unlöslichen Anoden aus den Elektrolysezelle!! wieder entfernt und an ihre Stelle Zinnanoden eingehängt. Wird dieser Wechsel zwischen Zinnanoden und unlöslichen Anoden periodisch wiederholl. so wird die Zinnkonzentration in den vorgegebenen Grenzen gehalten, und es wird eine hohe Qualität des abgeschiedenen Überzuges erreicht.If the necessary for the tinning process The concentration of tin in the Electrolwen is reached, then the insoluble anodes are removed from the electrolysis cell !! removed again and hung tin anodes in their place. Will this switch between tin anodes and insoluble anodes. so the tin concentration is in the given range Limits are kept, and a high quality of the deposited coating is achieved.
Es sei bemerkt, daß die vorgeschlagene unlösliche Anode auch hei der elektrolytischen Abscheidung von Zink. Chrom. Kupfer und anderen Metallen Anwendung finden kann.It should be noted that the proposed insoluble anode is also used in the electrodeposition of Zinc. Chrome. Copper and other metals can be used.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732321465 DE2321465C3 (en) | 1973-04-27 | Insoluble anode for the electrodeposition of metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732321465 DE2321465C3 (en) | 1973-04-27 | Insoluble anode for the electrodeposition of metals |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2321465A1 DE2321465A1 (en) | 1975-02-20 |
| DE2321465B2 true DE2321465B2 (en) | 1976-03-18 |
| DE2321465C3 DE2321465C3 (en) | 1976-11-04 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3339328A1 (en) * | 1982-11-01 | 1984-05-10 | Omi International Corp., 48089 Warren, Mich. | ANODE STRUCTURE FOR A PLATING CELL |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3339328A1 (en) * | 1982-11-01 | 1984-05-10 | Omi International Corp., 48089 Warren, Mich. | ANODE STRUCTURE FOR A PLATING CELL |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2321465A1 (en) | 1975-02-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |