DE3138072C1 - Verfahren zum Aufheizen von Aluminierbaedern mit aprotischen Elektrolitsystemen - Google Patents

Verfahren zum Aufheizen von Aluminierbaedern mit aprotischen Elektrolitsystemen

Info

Publication number
DE3138072C1
DE3138072C1 DE3138072A DE3138072A DE3138072C1 DE 3138072 C1 DE3138072 C1 DE 3138072C1 DE 3138072 A DE3138072 A DE 3138072A DE 3138072 A DE3138072 A DE 3138072A DE 3138072 C1 DE3138072 C1 DE 3138072C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aluminizing
heating
baths
aprotic
systems
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3138072A
Other languages
English (en)
Inventor
Siegfried Dr.rer.nat. Dipl.-Chem. 8552 Höchstadt Birkle
Klaus 8500 Nürnberg Stöger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE3138072A priority Critical patent/DE3138072C1/de
Priority to EP82107246A priority patent/EP0076372B1/de
Priority to DE8282107246T priority patent/DE3268547D1/de
Priority to US06/410,520 priority patent/US4382844A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3138072C1 publication Critical patent/DE3138072C1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/02—Heating or cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S204/00—Chemistry: electrical and wave energy
    • Y10S204/09—Wave forms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

30
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufheizen von Aluminierbädern mit aprotischen Elektrolytsystemen auf eine vorgegebene Arbeitstemperatur und Konstanthaltung derselben während des Aluminierens.
Galvanische Aluminieranlagen, welche mit aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien, aluminiumorganischen Elektrolyten betrieben werden, erfordern eine Betriebstemperatur von über 8O0C, damit brauchbare Aluminiumabscheidungen unter wirtschaftlichen Bedingungen entstehen. Das Auf- und Beheizen solcher Aluminieranlagen wird jedoch beträchtlich dadurch erschwert, weil diese Aluminier-Elektrolyte nicht nur besonders luft- und feuchtigkeitsempfindlich sind, sondern auch sehr leicht entflammbar sind. Daher wird bei den bekannten galvanischen Aluminieranlagen keine direkte Beheizung, sondern eine indirekte Beheizung der Elektrolytbäder vorgenommen.
Bei den in den deutschen Patentschriften 25 37 256, 25 37 285 und 27 16 805 beschriebenen Vorrichtungen zum galvanischen Abscheiden von Aluminium wird dieses Problem dadurch gelöst, daß der Aluminiertrog mit einem Ölmantel umgeben ist, in welchem sich Heizstäbe befinden. Bei anderen bekannten Vorrichtungen wird dieses Problem dadurch gelöst, daß man mit Hilfe einer Förderpumpe den Elektrolyt auskreist und diesen über einen Wärmetauscher schickt.
Beide Verfahren haben folgende Nachteile:
Relativ große Wärmeverluste, hohe Wärmeisolationskosten, hohe Aufwendungen, wenn Rohrleitungen und Pumpen erforderlich sind, und zum Teil kann auf eine relativ aufwendige Temperaturregelung nicht verzichtet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zum Aufheizen von Aluminierbädem mit aprotischen Elektrolytsystemen anzugeben, das wenig Aufwand erfordert und praktisch auf jede vorgegebene Arbeitstemperatur leicht eingestellt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß im Aluminiertrog durch die Anordnung mindestens zweier Elektroden und Beschickung dieser mit Impulsströmen wechselnder Polarität Joule'sche Wärme erzeugt wird, wobei das Taktverhältnis, die Amplituden und/oder die Frequenz der Wechselimpulse vorzugsweise stufenlos veränderbar sind.
Dabei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß die bekannten aprotischen Elektrolytsysteme eine relativ geringe Leitfähigkeit und damit großen Widerstand aufweisen, welches die Aufheizung erleichtert. Vorzugsweise sind als Elektroden die Anoden und Kathoden des Aluminierbades selbst verwendet. Zwischen diesen Elektroden wird eine Wechselspannung mit bestimmter Frequenz und variierbaren unterschiedlichen kathodischen (t\) und anodischen (t^ Impulszeiten (Taktverhältnis = ii : &) sowie mit entsprechender Amplitudenhöhe angelegt, so daß aufgrund des auftretenden Stromflusses im Elektrolyten ein ganz bestimmter Betrag an Joule'scher Wärme entsteht.
Zur Erzeugung der Wechselimpulse können sog. Rechteckimpulsgeneratoren verwendet werden, wie man sie auch vorzugsweise für die galvanische Abscheidung von Aluminium bereits verwendet.
Der Impulsgenerator erfüllt hierbei zwei Aufgaben, nämlich die Reduktion des Al-Kations zum Metall und die Aufrechterhaltung der Elektrolyttemperatur in Zusammenwirkung mit einem Kondensationssystem für die Lösungsmitteldämpfe. Bei der Regelung der Temperatur des Bades werden zweckmäßigerweise die Kondensationsflächen mit einbezogen.
Die Konstanthaltung der Elektrolyttemperatur, d. h. das Ausregeln der Regelabweichung auf Null, ist möglich, da letztlich die negative Regelabweichung als Funktion der Amplitudenhöhe und des Taktverhältnisses des Wechselstroms dargestellt werden kann. Die Stromwärme, die bei der Abscheidung von Aluminium auftritt (positive Regelabweichung) ist jedoch leicht in Form von Kondensationswärme abführbar, da bei aprotischen Elektrolytsystemen diese etwa zur Hälfte aus organischen Lösungsmitteln bestehen.
Hierbei ist zu beachten, daß die Steuerung der einzelnen Stromimpulse so durchgeführt wird, daß die mittlere kathodische Stromdichte unterhalb der galvanisch zulässigen Grenzstromdichte des Elektrolyten bleibt. Die aus galvanotechnischen Gründen besonders günstige Einstellung des Taktverhältnisses im Bereich von 1:1 bis 10:1 ist umgekehrt proportional zur Temperaturabweichung Δ Τ und bedeutet beispielsweise, daß bei größer werdendem AT während der Aufheizphase das Taktverhältnis kleiner werden muß und im Extremfall sich dem Wert 1 nähert.
Beispiel
Aufheizen des Galvanisier-Elektrolyten
Um den Elektrolyten in der Galvanisieranlage von Raumtemperatur z. B. auf 100° C zu bringen, werden am Impulsgenerator folgende Werte eingestellt:
Frequenz = 10 000 Hz, Taktverhältnis = 1:1 (arithet. Mittelwert des Stromes = 0; keine Al-Abscheidung) kath. Stromdichte 3 A/dm2, Spannung 10—50V.
2. Abscheiden von Al mit gleichzeitiger Regelung der Temperatur
Frequenz = 10—100 Hz, Taktverhältnis variierbar von 1:1 bis 10:1; kath. Stromdichte 0,5 bis 3Ä/dm2.
3 4
Dieser Regelmechanismus funktioniert bei Zellen mit verdampfendes Lösungsmittel abgeführt, welches an
kleinerer Beschichtungsleistung. Hierbei ist das Verhält- den kühleren Flächen der mit dem Elektrolyttrog dicht
nis der erzeugten und abgestrahlten Wärme etwa verbundenen Haube kondensiert und wieder in das
vergleichbar. Bei Zellen hoher Beschichtungsleistung Elektrolytsystem zurückläuft,
wird der Mehranteil erzeugter Stromwärme über >.
- Leerseite -

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Aufheizen von Aluminierbädern mit aprotischen Elektrolytsystemen auf eine vorgegebene Arbeitstemperatur und Konstanthaltung derselben während des Aluminierens, dadurch gekennzeichnet, daß im Aluminiertrog durch die Anordnung mindestens zweier Elektroden und Beschickung dieser mit Impulsströmen wechselnder ]0 Polarität Joule'sche Wärme erzeugt wird, wobei das Taktverhältnis, die Amplituden und die Frequenz der Wechselimpulse vorzugsweise stufenlos veränderbar sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Wechselimpulse an sich bekannte Rechteck-Impulsgeneratoren verwendet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektroden die Anoden und Kathoden des Aluminierbades selbst verwendet sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Regelung der Temperatur des Bades die Kondensationsflächen mit einbezogen werden.
DE3138072A 1981-09-24 1981-09-24 Verfahren zum Aufheizen von Aluminierbaedern mit aprotischen Elektrolitsystemen Expired DE3138072C1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3138072A DE3138072C1 (de) 1981-09-24 1981-09-24 Verfahren zum Aufheizen von Aluminierbaedern mit aprotischen Elektrolitsystemen
EP82107246A EP0076372B1 (de) 1981-09-24 1982-08-10 Verfahren zum Aufheizen von Aluminiumbädern
DE8282107246T DE3268547D1 (en) 1981-09-24 1982-08-10 Process for heating aluminium baths
US06/410,520 US4382844A (en) 1981-09-24 1982-08-23 Method for heating aluminum baths

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3138072A DE3138072C1 (de) 1981-09-24 1981-09-24 Verfahren zum Aufheizen von Aluminierbaedern mit aprotischen Elektrolitsystemen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3138072C1 true DE3138072C1 (de) 1982-11-04

Family

ID=6142528

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3138072A Expired DE3138072C1 (de) 1981-09-24 1981-09-24 Verfahren zum Aufheizen von Aluminierbaedern mit aprotischen Elektrolitsystemen
DE8282107246T Expired DE3268547D1 (en) 1981-09-24 1982-08-10 Process for heating aluminium baths

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8282107246T Expired DE3268547D1 (en) 1981-09-24 1982-08-10 Process for heating aluminium baths

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4382844A (de)
EP (1) EP0076372B1 (de)
DE (2) DE3138072C1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993002224A1 (en) * 1991-07-19 1993-02-04 The University Of Hull Coating substrates
EP0555640A1 (de) * 1992-02-08 1993-08-18 LPW-ANLAGEN GmbH Verfahren zum Betrieb eines elektrochemischen Bades und Anlagen für die Durchführung des Verfahrens
EP1930482A3 (de) * 2006-11-07 2010-02-24 BEGO Bremer Goldschlägerei Wilh. Herbst GmbH & Co. KG Beheiztes Elektropoliergerät

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4596636A (en) * 1984-08-20 1986-06-24 Alumatec, Inc. Method for the electrodeposition of metal and method of workpiece pretreatment therefor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH603832A5 (de) * 1975-08-21 1978-08-31 Siemens Ag
DE2537256C3 (de) * 1975-08-21 1979-05-17 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Vorrichtung zum galvanischen Abscheiden von Aluminium
DE2716805C3 (de) * 1977-04-15 1979-10-31 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Vorrichtung zum galvanischen Abscheiden von Aluminium
US4181584A (en) * 1978-12-06 1980-01-01 Ppg Industries, Inc. Method for heating electrolytic cell

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993002224A1 (en) * 1991-07-19 1993-02-04 The University Of Hull Coating substrates
EP0555640A1 (de) * 1992-02-08 1993-08-18 LPW-ANLAGEN GmbH Verfahren zum Betrieb eines elektrochemischen Bades und Anlagen für die Durchführung des Verfahrens
EP1930482A3 (de) * 2006-11-07 2010-02-24 BEGO Bremer Goldschlägerei Wilh. Herbst GmbH & Co. KG Beheiztes Elektropoliergerät

Also Published As

Publication number Publication date
EP0076372B1 (de) 1986-01-15
EP0076372A1 (de) 1983-04-13
DE3268547D1 (en) 1986-02-27
US4382844A (en) 1983-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3307748C2 (de)
DE2217879C3 (de) Verfahren und Galvanisierungszelle zur kontinuierlichen elektrolytischen Herstellung einer Eisenfolie
CH629542A5 (de) Verfahren und vorrichtung zur galvanischen materialablagerung.
EP0084816B1 (de) Elektrolyt zur galvanischen Abscheidung von Aluminium
DE2720781A1 (de) Temperaturregelvorrichtung
DE3138072C1 (de) Verfahren zum Aufheizen von Aluminierbaedern mit aprotischen Elektrolitsystemen
DE2605669A1 (de) Verfahren und anlage zur regelung der kathodischen stromdichte in galvanischen baedern
DE3246690C2 (de)
DE3436442C2 (de)
DE2924251C2 (de)
DE1565368A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung von Metallteilen
DE102009005374A1 (de) Durchzieh-Elektroabscheideanlage
DE2734179A1 (de) Verfahren zur uebertragung von waermeenergie
DE2753936A1 (de) Verfahren zur bildung einer eisenfolie bei hohen stromdichten
EP0030212B1 (de) Anodenträgersystem für eine Schmelzflusselektrolysezelle
EP0033714A2 (de) Schienenanordnung für Elektrolysezellen
DE2632209C2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von duktiler Eisenfolie
DE69727791T2 (de) Vorrichtung zur Elektroplattierung eines Tiefdruckzylinders unter Verwendung von Ultraschallenergie
EP0555640B1 (de) Anlage zum Betrieb eines stromlosen elektrochemischen Bades mit Badbeheizung durch Mikrowellen
AT265669B (de) Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von Metallpulver, insbesondere Kupferpulver
WO2001027358A1 (de) Zur stromzuführung zu elektrolytisch zu behandelnden werkstücken oder gegenelektroden dienender träger und verfahren zur elektrolytischen behandlung von werkstücken
DE1962249B2 (de) Verfahren zum Kühlen von Behandlungsbädern
AT222453B (de) Verfahren und Vorrichtung zur vorzugsweise kontinuierlichen einseitigen Anodisierung von Metallfolien oder- bändern
DE2632430A1 (de) Schutz von austauscherwaenden gegen kesselsteinablagerungen
DE2321465C3 (de) Unlösliche Anode zum galvanischen Abscheiden von Metallen

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8339 Ceased/non-payment of the annual fee