DE4430652C2 - Galvanisches Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie dessen Verwendung zum galvanischen oder chemischen Behandeln, insbesondere zum kontinuierlichen Aufbringen metallischer Schichten auf einen Körper - Google Patents
Galvanisches Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie dessen Verwendung zum galvanischen oder chemischen Behandeln, insbesondere zum kontinuierlichen Aufbringen metallischer Schichten auf einen KörperInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein galvanisches Verfahren zum
galvanischen oder chemischen Behandeln, insbesondere
zum kontinuierlichen Aufbringen metallischer Schichten
auf einen Körper nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1, sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
Aus der Theorie ist es bekannt, daß beim
elektrolytischen Stofftransport die Abscheidungsrate
mit ansteigenden Stromdichten proportional zunimmt. In
der Praxis jedoch entsteht an der Kathode bei
ansteigenden Stromdichten eine Diffusionsschicht, da
der Materietransport zwischen Anode und Kathode
langsamer ist als die Niederschlagsgeschwindigkeit der
Ionen in unmittelbarer Nähe der Kathode. Je größer also
die angelegte Stromdichte gewählt wird, desto größer
ist die Diffusionsschicht um die Kathode und desto
langsamer und unvollständiger ist die Abscheidungsrate
der Ionen auf die Kathode. Ab einer bestimmten
Reaktionsgeschwindigkeit kann das Nachliefern von
Metallionen an die Phasengrenze zwischen den Bereichen
Materietransport und Ladungsdurchtritt das Konsumieren
an der Kathode nicht mehr ausgleichen. Die Stromdichte-
Abscheidungsrate-Kurve weist daher einen asymptotischen
Grenzwert auf, der, wie erwähnt, durch die elektrisch
isolierende Diffusionsschicht bei ungenügendem
Nachschub von Materie entsteht. Abhilfe kann durch
Elektrolytbewegung geschaffen werden.
Wie Versuche gezeigt haben, nimmt mit zunehmender
Intensität der Elektrolytbewegung die
Diffusionsschichtdicke ab.
Andererseits werden metallische Niederschläge rauh und
pulverig, wenn Stromdichten gewählt werden, die sich
den theoretisch möglichen Grenzstromdichten nähern. Zur
Gewinnung einwandfreier Überzugsqualitäten sind daher
Stromdichten zu wählen, die weit unter der möglichen
Grenzstromdichte liegen und in der Regel ca. nur ein
Drittel der Grenzstromdichte betragen.
Insbesondere bei der Zinkabscheidung führt eine erhöhte
Stromdichte bedingt durch die vorhandene
Diffusionsschicht und dem damit verbundenen schlechten
Materieaustausch zu unbrauchbaren Zinkniederschlägen am
zu beschichtenden Körper. Sollte zusätzlich zu den
Zinkionen im Elektrolyt eine Zinkanode Verwendung
finden, um den prozentualen Anteil der Metallionen für
die Dauer der Galvanisierung konstant zu halten, treten
an der Zinkanode Passivitätserscheinungen auf, da die
anodische Stromdichte aufgrund des Auflösungsprozesses
an der Anode ansteigt.
Eine beidseitige Anordnung von Metallanoden zur Kathode
hilft ebenfalls nicht weiter, da dann exzentrische
Niederschläge produziert werden.
Aus der DE 34 39 750 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei
dem zur Erhöhung der Abscheidegeschwindigkeit von
galvanisch auf zubringenden Beschichtungsmaterialien die
Elektrolytlösung in Gegenrichtung zur Bewegungsrichtung
des zu beschichtenden Körpers bewegt wird, wobei die
sich aus den beiden Differenzgeschwindigkeiten
ergebende Gesamtgeschwindigkeit an der Oberfläche des
zu beschichtenden Körpers im Bereich der turbulenten
Strömung liegt.
Auf diese Weise wird zwar durch eine turbulente
Strömung die Diffusionsschichtdicke reduziert, jedoch
gelingt damit der Abbau der Diffusionschicht nicht
ausreichend. Dies zeigt sich z. B. bereits daran, daß
dort für die anzulegende Stromdichte eine Obergrenze
von 80 bis 90 A/dm² nicht überschritten werden darf. Am
zu beschichtenden Körper ist daher dort weiterhin eine
Diffusionsschicht von 10 bis 15 µ vorhanden.
Aus der US 5,312,530 ist eine ein- oder mehrteilige
düsenartige Reinigungszelle für das Reinigen von Durchlaufgut
unter Verwendung eines Agens bekannt, die düsenartig
gestaltet den Austritt des Agens jetförmig unter einen Winkel
von 40° bis 70° ermöglicht.
Hierzu dienen ein erster und ein zweiter Ringkörper,
die einen kleinen Abstand zwecks Erzeugung einer laminaren
Stromung in Förderrichtung des zu reinigenden Gutes haben.
Den Ringkörpern nachgeordnet ist eine Drainagekammer mit
einem Auslaß, die der Aufnahme und der Abführung von
Verunreinigungen des durch die Zelle geführten Durchlaufgutes
dient, wobei im Bereiche der Zuführöffnung für das Durchlauf
gut sich ein ringförmiger Lufteinlaß zur Unterstützung des
Reinigungsprozesses befindet.
Durch die Anordnung der Ringkörper und die unter Druck
erfolgende Zuführung der Reinigungsflüssigkeit wird ein
laminarer das Durchlaufgut ringförmig umfassender
Reinigungsstrahl erzeugt, der wie ein "Messer" die am
Durchlaufgut haftenden Verunreinigungen ablöst, welche über
die Drainagekammer und deren Öffnung abgeführt werden.
Eine Benützung dieser Reinigungszelle als Galvanisierungszel
le ist nicht möglich, da bei dieser Vorrichtung durch den
sogenannten Mittelleitereffekt ein ständiges Umpolen von plus
und minus an dem zu reinigenden Gut, z. B. Drähte, Rohre etc.,
stattfindet.
Ferner ist dort keine anodische Gegenfläche vorhanden, was zu
einer anodischen Passivität führt, und somit eine galvanische
Abscheidung unmöglich macht. Schließlich steht auch die dort
vorhandene Luftzuführung der Anwendung dieser Reinigungszelle
als Galvanisierzelle entgegen.
Aus der DE 33 17 970 A1 ist schließlich ein Verfahren bekannt
geworden, eine Leiterplatte mittels eines aus zwei einander
gegenüberliegenden Düsen austretenden Elektrolyten örtlich
galvanisch zu beschichten.
Zwecks flächiger Beschichtung wird die Leiterplatte ähnlich
wie bei einer Schwallötung an den Düsen vorbeigeführt, wozu
das Elektrolyt aus einer Wanne den Düsen zugeführt und aus
diesen ausgebracht wird. Die Düsen dienen also allein der
gezielten partiellen Beschichtung der Leiterplatten und nicht
der Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit des Elektrolytes,
so daß das Problem der Auflösung einer Diffusionsschicht
durch eine sich aus Geschwindigkeitsvektoren addierende
Endgeschwindigkeit des Elektrolyten zur Erzeugung einer
turbulenten Strömung dort nicht angesprochen und daher auch
nicht gegeben ist.
Aufgabe der Erfindung ist es ein verbessertes galvanisches
Verfahren, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zu schaffen, um zu ermöglichen, sowohl die
Diffusionsschicht zwischen Elektrolyt und zu beschichtendem
Körper annähernd vollständig aufzulösen als auch den
asymptotischen Grenzwert der Abscheidungsrate-Kurve nach oben
zu verschieben, um damit die Beschichtungszeit erheblich zu
reduzieren und die Qualität der Metallbeschichtung zu
verbessern.
Diese Aufgabe ist für das Verfahren durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 sowie
für die Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruches 2 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht durch ein
annähernd vollständiges Auflösen der Diffusionsschicht
die Abscheidungsrate zu erhöhen bei gleichzeitiger
Verbesserung der Überzugsqualität im gewählten
Arbeitsbereich der Stromdichte-Abscheidungsrate-Kurve.
Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung des als
unlösliche Anode wirkenden Düsenkörpers sowie der
Drallneigung der Düsen für den Austritt des
Elektrolyten wird der zu behandelnde Körper unabhängig
von der Größe seines Durchmessers und seiner
Oberflächenbeschaffenheit von allen Seiten gleichmäßig
angeströmt. Durch das stufenweise partielle Verändern
der Strömung längs des Körpers wird nicht nur ein
Druckgefälle des eingespritzten Elektrolytes in Bezug
auf die beaufschlagte Länge des Körpers beseitigt,
sondern darüberhinaus vom Galvanisierungsprozeß her
gesehen ein auf den Körper pulsierend wirkender
elektrischer Stromfluß erzielt. Die Blenden wirken
nämlich als Drosselstellen, an denen die
Strömungsgeschwindigkeit zunimmt, was sich in Bezug auf
den Materietransport als Stromerhöhung auswirkt. Sowohl
das gerichtete, mit hoher Geschwindigkeit erfolgende
allseitige Anströmen des Körpers, als auch das
partielle Verändern der Strömungsgeschwindigkeit
bewirken, daß die Diffusionsschicht längs der genannten
Körperoberfläche annähernd vollständig zerstört wird,
so daß ein ungestörter Materietransport zur Kathode
gewährleistet ist.
Über die Strömungswirkung der Blenden erfolgt ferner
eine selbsttätige Zentrierung des zu behandelnden
Körpers im Düsenkörper, so daß ein gleichmäßiger
geometrischer Abstand des Körpers zur
Innenmantelwandung des Düsenkörpers gewährleistet ist.
Gleichmäßige Schichtdicken werden dadurch erzielt und
Kurzschlüsse vermieden. Darüberhinaus wird
sichergestellt, daß der am Körper aufgebrachte
Metallüberzug mechanisch nicht beschädigt wird.
Während die zum Stand der Technik zählenden Verfahren
zur Galvanisierung, beispielsweise beim galvanischen
Verzinken, an der Oberfläche eines zu beschichtenden
Körpers eine maximale Stromdichte von 80 bis 90 A/dm²
aufweisen, erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren, z. B.
ebenfalls beim galvanischen Verzinken eine Stromdichte
von 10 bis 400 A/dm². Die Abscheidungsrate liegt daher,
gemessen gegenüber dem Stand der Technik, um ca. das
3,5-fache höher.
Die aus nichtmetallischen, elektrisch nicht leitendem
Material, wie Kunststoff oder Keramik bestehenden
Blenden in Form von Ringscheiben ermöglichen durch Wahl
des gegenseitigen Abstandes und des Innendurchmessers
unter Berücksichtigung der Durchmesser der
Austrittsöffnungen der Bohrungen, sowie ihrer Anzahl -
Mengendurchsatz des Elektrolyten - sowie deren Stärke
die Pulsbreite und Pulsfrequenz des auf den zu
galvanisierenden Körpers wirkenden elektrischen
Stromflusses optimal zu bestimmen. Bei der Verwendung
von elektrisch leitendem Material der Blenden entstehen
andere elektrische Felder im Elektrolyt und damit auch
andere Beschichtungsarten. Bei alternierend
angeordneten Blendmaterialien gilt ähnliches.
Auf diese Weise gelingt es, wie Versuche gezeigt haben,
Metallegierungen, sowie vorbestimmbare Gefügestrukturen
galvanisch abzuscheiden, wie dies bisher nicht möglich
war.
Je nach gewünschter Fertigungszeit sowie Qualität der
Metallschicht oder deren Schichtdicke können beliebig
viele erfindungsgemäße Vorrichtungen hintereinander
liegend in Reihe geschaltet angeordnet werden.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
beschrieben.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Anordnung zum Galvanisieren mit
einer Vorrichtung gemäß der
Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein
Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens nach
der Erfindung, mit einem eine
zentrale Durchgangsbohrung und in den
dazu orthogonalen Bereichsebenen eine
Mehrzahl von Düsenbohrungen
aufweisenden Düsenkörper, der einen
zu beschichtenden Körper umfaßt und
mit einem der Zuführung von
Elektrolyt dienenden Hohlkörper,
Fig. 3 eine Frontansicht der Vorrichtung
nach Fig. 2 und
Fig. 4 eine Einzelheit aus Fig. 2 in
vergrößerter Darstellung.
Wie Fig. 1 zeigt, befindet sich in einer Prozeßwanne
10 ein Arbeitsbehälter 12 zur Aufnahme von noch zu
beschreibenden Vorrichtungen 14 zum Galvanisieren oder
chemischen Behandeln, nach dem Ausführungsbeispiel zum
kontinuierlichen Aufbringen einer Metallschicht auf
einen durch den Arbeitsbehälter 12 und die
Vorrichtungen 14 kontinuierlich geführten - hier
stabförmig ausgebildeten - Körper 15.
Über eine Pumpe 16 wird ein in der Prozeßwanne 10
befindliches Elektrolyt 18 über eine Pumpleitung 19 und
jeweils eine die Form eines Rohrstutzens aufweisende
Zuführung 20 der einzelnen Vorrichtung 14 zugeführt.
Das austretende Elektrolyt fließt in Richtung der
Pfeile 17 in die Prozeßwanne 10 zurück. Die Strömungs
geschwindigkeit des Elektrolyts kann über die Pumpe
beeinflußt werden.
Eine der Vorrichtungen 14 ist in Fig. 2 vergrößert
dargestellt. Wie dort gezeigt, durchströmt das über die
Zuführung 20 eingeleitete Elektrolyt 18 die Vorrichtung
14 und gelangt dabei über einen Hohlkörper 30 in noch
zu beschreibender Weise in einen Düsenkörper 34 und von
dort, wie die einzelnen Pfeile zeigen, wieder in den
Arbeitsbehälter 12 und von dort in die Prozeßwanne 10
zurück.
Die insgesamt mit der Bezugsziffer 14 bezeichnete
Vorrichtung zur kontinuierlichen Galvanisierung von
Drähten, Rohraußenflächen oder ähnlichen Körpern 15
umfaßt, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, den vom
Elektrolyt 18 durchfluteten, einen Druckbehälter bil
denden Hohlkörper 30 mit zwei Stirnseiten 31 und 32 und
den als Hohlkörper ausgebildeten Düsenkörper 34, der
koaxial zum Hohlkörper 30 angeordnet ist. Düsenkörper
34 und Hohlkörper 30 haben eine gemeinsame zentrische
Durchgangsöffnung 35. Der Düsenkörper 34 ist allseitig
mit einer unlöslichen Metallschicht 38 eines Metalles
aus der Platingruppe beschichtet. Diese Metallschicht
38 überdeckt auch die Stirnseiten 31 und 32 sowie die
innere Mantelfläche des Hohlkörpers 30, und hat eine
Dicke von 2 bis 20 µ. Wie die Fig. 2 zeigt, ist der
Übersichtlichkeit halber nur die Durchgangsbohrung 35
mit der Metallschicht 38 gekennzeichnet. Auf diese
Weise ist sichergestellt, daß die wirksamen Flächen des
Düsenkörpers 34 keine Metallionen an das Elektrolyt 18
abgeben.
Mit der Mantelfläche des Hohlkörpers 30 ist die
Zuführung 20 verbunden, die als tangential einmündender -
vgl. Fig. 3 - Rohrstutzen 24 ausgebildet ist, der
über eine Überwurfmutter 23 mit einem Flansch 22 der
Pumpleitung 19 verbunden ist. Zwischen dem Flansch 22
und dem Rohrstutzen 24 ist eine O-Ring-Dichtung 25
angeordnet. Die Pumpenleitung 19 ist daher lösbar aber
dichtend mit dem Rohrstutzen 24 verbunden.
Der Düsenkörper 34 weist über seinen gesamten Umfang
verteilt eine Mehrzahl von in gleichen Abständen in
Bezug auf die Längsachse 16 senkrecht dazu verlaufenden
Querschnittsbereichen 11 verteilt angeordnete Bohrungen
44 auf, die jeweils in gleichen Winkeln α schräg zur
und entgegen der Durchlaufrichtung sowie um einen
Drallwinkel β geneigt - vgl. Fig. 3 und 4 - des mittig
durch den Düsenkörper 34 geführten, zu beschichtenden
Körpers 15 verlaufen. An der Austrittsseite 32 des
Düsenkörpers 34 ist ein elektrisch nicht leitender
Führungsring 26 angeordnet.
Wie Fig. 3 zeigt, ist die Symmetrieachse 41 des
Rohrstutzens 20 parallel und exzentrisch um einen
Abstand a zur Querachse 40 der Vorrichtung 14 versetzt.
Dies hat zur Folge, daß das in den Hohlkörper 30
eingepumpte Elektrolyt 18 in seinem Strömungsverhalten
möglichst ungestört in den Hohlkörper 30 eintritt und
um den Düsenkörper 34 strömt. Die Einflußöffnungen der
Bohrungen 44 liegen jeweils auf Flanken 46 der
Außenmantelfläche des Düsenkörpers 34, die jeweils Teil
von gleichmäßig hintereinander liegenden, im
Querschnitt V-förmigen Einschnürungen 47 sind.
Das eingepumpte Elektrolyt 18 strömt in diese
Einschnürungen 47 und von dort ohne Druckverlust in die
Bohrungen 44 ein sowie über die als Lavaldüsen
wirkenden Austrittsöffnungen 37 in den Raum der
Durchgangsöffnung 35. In die Durchgangsöffnung 35 des
Düsenkörpers 34 sind - zu den Querschnittsbereichen 11
in Längsrichtung versetzt - die Längsachse 16 senkrecht
schneidende Ebenen A bis E, Blenden 36 eingefügt, die
jeweils eine Durchlaßöffnung 37 aufweisen.
In Fig. 4 ist eine der aus elektrisch nicht leitendem
Material bestehenden Blenden 36 dargestellt. Für
bestimmte Anwendungsfälle können diese Blenden 36 auch
aus einem elektrisch leitenden Werkstoff bestehen, oder
alternierend angeordnet aus elektrisch leitendem und
nicht leitendem Material sein.
Die Durchflußöffnung 37 der Blenden 36 sind, bezogen
auf die Durchflußrichtung des Elektrolytes, die
entgegengesetzt zur Durchlaufrichtung des zu
beschichtenden Körpers 15 gerichtet ist, in ihrem
jeweiligen Querschnitt zwecks Verhinderung eines
Druckgefälles im Düsenkörper 34 stufenweise vergrößert.
Die kleinste Durchflußöffnung 37 befindet sich also in
der Ebene E, während die größte Durchflußöffnung 37
sich in der Ebene A befindet.
Wie Fig. 4 weiter zeigt, weisen die Blenden 36 mehrere
drallerzeugende, zur Durchlaßöffnung 37 tangential
ausgerichtete Einschnitte 39 auf.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie
folgt:
Der zu beschichtende Körper 15 ist an einer nicht dar gestellten Stromquelle - beispielsweise über stromfüh rende Kontaktrollen - an ihrem Minuspol angeschlossen, während der Düsenkörper 34 über Stromschienen 13 mit dem Pluspol der nicht dargestellten Stromquelle verbun den ist. Die Stromdichte wird über an sich bekannte Schaltungselemente entsprechend dem durchzuführenden Verfahren auf 10 bis 400 A/dm² eingeregelt.
Der zu beschichtende Körper 15 ist an einer nicht dar gestellten Stromquelle - beispielsweise über stromfüh rende Kontaktrollen - an ihrem Minuspol angeschlossen, während der Düsenkörper 34 über Stromschienen 13 mit dem Pluspol der nicht dargestellten Stromquelle verbun den ist. Die Stromdichte wird über an sich bekannte Schaltungselemente entsprechend dem durchzuführenden Verfahren auf 10 bis 400 A/dm² eingeregelt.
Die dem zu beschichtende Körper 15 aufgeprägte
Eigengeschwindigkeit wirkt in der Durchlaufrichtung.
Das zwischen dem Hohlkörper 30 und dem Düsenkörper 34
unter Druck stehende Elektrolyt 18 tritt durch die Boh
rungen 44 des Düsenkörpers 34 hindurch.
Das über die Pumpe 16 bewegte Elektrolyt 18 wird beim
Durchfließen der Bohrungen 44, da diese als Lavaldüsen
wirken, beschleunigt und in einem Winkel α schräg zur
und entgegen der Durchlaufrichtung des zu beschichten
den Körpers 15 sowie unter dem Drallwinkel β einge
spritzt. Durch die gleichmäßige Anordnung der Bohrungen
44 im Düsenkörper 34 ist ein gleichmäßiges Auftreffen
des Elektrolytes 18 auf die gesamte Oberfläche des zu
beschichtenden, sich entgegen der Strömungsrichtung
bewegenden Körpers 15 gewährleistet.
Hierbei addieren sich die entgegengesetzt gerichteten
Bewegungsvektoren des Körpers 15 und des eingespritzten
Elektrolytes 18 und bewirken unter der Strahlwirkung
der Bohrungen 44 an der Oberfläche des zu beschichten
den Körpers 15 eine über die gesamte Oberfläche wirken
de turbulente Umströmung. Diese turbulente Umströmung
zerstört die bei der Galvanisierung entstehende
Diffusionsschicht praktisch vollständig.
Durch die zwischen den jeweiligen Bereichsebenen 11 der
Bohrungen 44 angeordneten Blenden 36 mit ihren gestuf
ten Durchlaßöffnungen 37 wird der Druck des Elektroly
tes 18 im Düsenkörper 34 über dessen gesamte Länge kon
stant gehalten. Gleichzeitig wirken diese Blenden als
örtlich begrenzte Stromschnellen für das Elektrolyt 18,
so daß vom Galvanisierungsprozeß her gesehen, ein auf
den Körper 15 pulsierend wirkender Stromfluß erzeugt
wird.
Durch diese Maßnahmen können Stromdichten zwischen
Elektrolyt 18 und Oberfläche des zu beschichtenden
Körpers 15, am Beispiel einer galvanischen Verzinkung,
von 10 bis 400 A/dm² gewählt werden. Auf diese Weise
kann der galvanische Beschichtungsvorgang beschleunigt
im Vergleich zu den bisher bekannten Verfahren und
können wesentlich dickere Schichten pro Zeiteinheit
aufgetragen werden als dies bislang möglich war.
Der Führungsring 26 hat die Aufgabe, einen Kurzschluß
zwischen Körper 15 und Düsenkörper 34 zu verhindern,
der dann zustande kommen würde, wenn der Körper 15
aufgrund der Relativbewegungen zwischen Körper 15 und
Elektrolyt 18 und den dadurch hervorgerufenen
Schwingungen den Düsenkörper 34 berühren würde.
Selbstverständlich ist es je nach Qualitätsanforderung,
verwendeter Werkstoff oder Legierungsart möglich, mehr
oder weniger Bereichsebenen 11 zu verwenden, als in
diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Claims (12)
1. Galvanisches Verfahren zum galvanischen oder chemischen
Behandeln, insbesondere zum kontinuierlichen Aufbringen
metallischer Schichten auf einen Körper, der entgegen der
Strömungsrichtung eines einen Hohlkörper durchströmenden,
mit Metallionen versetzten Elektrolytes geführt ist, der
an den Minuspol einer Stromquelle angeschlossen ist, um
als Kathode zu wirken, während der Hohlkörper mit dem
Pluspol der Stromquelle verbunden ist, um als Anode zu
wirken, wobei die über eine Pumpe beeinflußbare Strömungs
geschwindigkeit des Elektrolytes und die Bewegungsge
schwindigkeit des zu beschichtenden Körpers derart gewählt
sind, daß an der Oberfläche des zu beschichtenden Körpers
eine turbulente Strömung entsteht, gekennzeichnet durch
ein allseits auf den Umfang des Körpers (15) gerichtetes
Einspritzen des Elektrolytes (18) unter Winkeln (α, β)
schräg zum und entgegen der Durchlaufrichtung des Körpers
(15), wobei durch stufenweises partielles Verändern der
Strömungsgeschwindigkeit des eingespritzten Elektrolytes
(18) längs des zu behandelnden Körper (15) sowohl das Druck
gefälle in Bezug auf die beaufschlagte Länge des Körpers
beseitigt als auch ein pulsierend wirkender elektrischer
Stromfluß erzeugt wird zwecks vollständiger Auflösung der
Diffusionsschicht auf der gesamten Oberfläche des zu
beschichtenden Körpers (15), und durch ein Einregeln des
Stromes der Stromquelle derart, daß auf der Oberfläche des
Körpers (15) eine Stromdichte von 10 bis 400 A/dm²
herrscht.
2. Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Behandlung des Körpers (15) ein als Düsenkörper
wirkender Hohlkörper (34) vorgesehen ist, der zentrisch
in einem von Elektrolyt (18) durchfluteten Hohl
körper (30) angeordnet ist, daß der Düsenkörper (34)
eine Mehrzahl von radialen, als Düsen wirkende
Bohrungen (44) aufweist, die in mehreren im Abstand
voneinander liegenden Querschnittsbereichen (11)
angeordnet sind, und sowohl zur Längsachse (16) des
Düsenkörpers (34) als auch zum jeweiligen
Querschnittsbereich (11) um Winkel (α) und (β) geneigt
sind, und daß dem Düsenkörper (34) in seiner
Durchgangsöffnung (35) angeordnete, den zu behandelnden
Körper (15) umfassende, in Ebenen (A, B, C, D und E)
zwischen den Austrittsöffnungen der Bohrungen (44)
liegende Blenden (36) zugeordnet sind, deren
Durchflußöffnungen (37) in ihrem Querschnitt
entgegengesetzt zur Durchlaufrichtung (5) des Körpers
(15) zwecks Verhinderung eines Druckgefälles im
Düsenkörper (34) stufenweise vergrößert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (34) allseitig und
die innere Mantelfläche des Hohlkörpers (30) mit den
Stirnseiten (31, 32) mit einer unlöslichen
Metallschicht (38) eines Metalles aus der Platingruppe
überzogen ist, dessen Schichtdicke 2 bis 20 µ beträgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blenden (36) aus elektrisch
nicht leitendem Werkstoff bestehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blenden (36) aus einem
elektrisch leitenden Werkstoff bestehen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blenden (36) aus elektrisch
leitendem und nicht elektrisch leitendem Material
bestehen und alternierend angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blenden (36) drallerzeugende,
zur Durchflußöffnung (37) tangential ausgerichtete
Einschnitte (39) aufweisen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an einer Austrittsöffnung (25) des
Düsenkörpers (34), durch den der zu beschichtende
Körper (15) den Düsenkörper (34) verläßt, ein
Führungsring (26) aus einem elektrisch nicht
leitfähigem Material angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein der Zuführung von Elektrolyt
dienender Rohrstutzen (24) mit seiner Längsachse (41)
um den Abstand (a) zu der Querachse (40) der
Vorrichtung (14) axial versetzt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der den Düsenkörper (34) umfassende
Hohlkörper (30) in einem, von dem Elektrolyt (18)
durchfluteten Arbeitsbehälter (12) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß beliebig viele
Hohlkörper (30) nach den Ansprüchen 2. bis 8.
hintereinander in Reihe geschaltet in dem
Arbeitsbehälter (12) angeordnet sind.
12. Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis
11 zur galvanischen und chemischen Behandlung metallischer und
nichtmetallischer Oberflächen.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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ES95112519T ES2119277T3 (es) | 1994-08-29 | 1995-08-09 | Procedimiento para el tratamiento galvanico, en particular para la aplicacion continua de capas metalicas en un cuerpo. |
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Applications Claiming Priority (2)
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Publications (2)
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Family
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