DE665540C

DE665540C - Herstellung von metallischen UEberzuegen auf Metallkoerpern

Info

Publication number: DE665540C
Application number: DES100087D
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf G Berthold; Paul Fritsch
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1931-07-26
Filing date: 1931-07-26
Publication date: 1938-09-28

Description

Herstellung von metallischen Überzügen auf Metallkörpern Die Erfindung betrifft die Herstellung von metallischen Überzügen auf Metallkörpern, die keine oder geringe Legierfähigkeit mit dem Überzugmetall besitzen.
Es sind bereits Verfahren zum ununterbrochenen überziehen von Metalldrähten o. dgl. bekanntgeworden, bei denen das zu überziehende Gut durch eine Dämpfe des LTberzugmetalls enthaltende Kammer hindurchgeführt wird. Die Dampfteilchen werden nach diesem Verfahren auf das zu überziehende Gut ,geschlagen, indem man sie durch Aufrechterhalten einer Potentialdifferenz zwischen dem Dampf und dem zu überziehenden Gut ionisiert. Ferner ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem man die Oberflächen von Metallen durch elektrische Entladungen reinigt. Diese beiden. Maßnahmen werden gemäß der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von metallischen Überzügen auf Metallkörpern, die keine oder geringe Legierfähigkeit mit dem überzugmetall besitzen, vereinigt, indem man das Überziehen in einem Entladungsgefäß vornimmt, in dem der zu überziehende Metallkörper zunächst durch elektrische Entladung gereinigt und dann unmittelbar in diesem Entladungsgefäß selbst in das überzugmetall getaucht wird. Die zu überziehenden Metallkörper werden vorteilhaft während der Behandlung mit einem elektrischen Lichtbogen, oder mit einer Glimmentladung oder beim Eintauchen in das überzugmetall auf und ab bewegt. Die zu überziehenden Metallkörper können während der Behandlung mit elektrischen Entladungen in dem zur Pumpe führenden Saugstrom angeordnet werden, so daß während der Behandlung auftretende Fremdkörper sofort ,abgesaugt werden. Der zur Ausführung der beschriebenen Herstellungsweise verwendete Entladungsapparat besteht vorteilhaft aus einem Entladungsgefäß mit Kathode und Anode, in dem zur Herstellung von Drähten beispielsweise zwei Pollen angeordnet sind, deren eine den zu behandelnden Drahtvorrat und deren andere den fertig behandelten Draht vorzugsweise innerhalb der flüssigen Elektrode aufnimmt. Oberhalb des flüssigen überzugmetalls kann ein Führungs- und Schutztrichter angeordnet sein, durch den der zu behandelnde Draht läuft. Die eine Elektrode, beispielsweise die Anode, kann man ringförmig ausbilden, so daß sie den Draht sowie gegebenenfalls auch das untere Ende des Schutz- und Führungstrichters @umschließt. Die Drahtrollen, die vorteilhaft elektromagnetisch drehbar sind, sind je an einem. Schliffstück gelagert, das in dem Gefäß sitzt. Das flüssige überzugmetall wird vorteilhaft in einem nach Art eines Barometerverschl@usses ausgeführten U-Rohr untergebracht, durch das der zu überziehende Draht hindurchgeführt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. In dem Entladungsgefäß i befindet sich als Kathode ein flüssiges Metall z und eine Anode 3, die aus einem festen Metallkörper besteht. In dem Rohr sind ferner zwei Rollen ¢ und 5 angeordnet. Der von der Rolle q, abzuwickelnde Draht wird auf der in dem Kathodenquecksilber angeordneten Rolle 5 aufgewickelt. Der Draht läuft durch einen Führungs- und Schutztrichter 6. Die Anode 3 ist als Ring ausgebildet, der den Draht 7 und ,den Trichter 6 umschließt. Die Rollen ,l und 5 können so angeordnet sein, daß sie oder die Welle, auf der sie sitzen, beispielsweise von außen her mit Hilfe eines Elektromagneten gedreht werden, so daß Durchbrechungen der Gefäßwand mit beweglichen Teilen nicht erforderlich sind. Auf der Rolle q. befindet sich also ein Vorrat von Draht, der an seiner Oberfläche mit dem Metall -der Kathode z überzogen werden soll. Die Rolle 5 nimmt dann den fertig behandelten Draht auf.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Der von der Rolle 4. ablaufende Draht wird im Bereich des zwischen der Anode 3 und der Kathode z ,gezogenen Lichtbogens oder eines: dort entwickelten Glimmentladung besonders sorgfältig gereinigt und unmittelbar nach der Reinigung mit dem überzugmaterial benetzt. Der hohe Grad der Reinheit des zu überziehenden Metalls bewirkt, daß das überzugmetall an diesem fest haftet, da sich bei dem: erzielten höchsten Grad der Reinheit des zu überziehenden Metalls eine gewisse Legierfähigkeit mit dem. Überzugmetall herausstellt.
In dem Ausführungsbeispiel sind Schliffe io und i i angegeben, durch die die Rollen und 5 unmittelbar gedreht werden können, so daß eine Bewegung des Drahtes innerhalb des Gefäßes i ermöglicht wird. Von der Anode 3 her brennt, wie bereits erwähnt, während des Betriebes eine Entladung nach dem Eintrittspunkt des zu überziehenden Drahtes in die Überzugfiüssigkeit hin. Während der Lichtbogen brennt, kann der Draht langsam auf und ab bewegt werden, und zwar so lange, bis durch die reinigende Wirkung des Lichtbogens erreicht wird, daß das überzugmetall auf dem zu überziehenden Draht fest haftet. Die Entladung gleitet dann infolge der Bewegung des Drahtes an der gesamten Oberfläche des festen Körpers entlang und bewirkt eine Reinigung der Oberfläche des Drahtes, wie sie mit den bisher bekannten Mitteln nicht erreicht worden ist.
Natürlich kann das zur Reinigung und Legierung verwendete Gefäß ,auch wesentlich andere Formen haben, als in dem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es ist sehr wohl möglich, die Behandlung im Vakuum vorzunehmen oder aber auch in einem offenen Gefäß. Wichtig ist in jedem Falle, daß möglichst unmittelbar nach der Reinigung des zu überziehenden Metalls mittels elektrischer Entladungen das zu überziehende Metall mit dem flüssigen überzub--metall in Berührung kommt. Hat das Ü berzugmetall einen hochliegenden Schmelzpunkt, so daß es schwer möglich ist, einen ,größeren Vorrat flüssig zu halten, so kann man natürlich auch so verfahren, daß man jeweils nur so viel überzugmetall, beispielsweise ebenfalls auf elektrischem Wege, zum Schmelzen bringt, wie zum- Überziehen des anderen Metalls erforderlich ist. Auch hierbei ist es wiederum wichtig, daß das durch die Entladung gereinigte Metall so schnell wie möglich mit dem Überzugmetall zusammengebracht wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsweise des neuen Verfahrens kann auch dadurch erreicht «erden, daß man das flüssige überzugmetall in einem U-förmigen, beispielsweise in Art eines Barometerverschlusses ausgeführten Rohr unterbringt, durch -das der zu überziehende Draht hindurchgeführt wird.
Es ist natürlich keineswegs in jedem Falle nötig, daß man das Überzugmetall als Kathode wählt. Es ist sehr wohl auch denkbar, daß man das überzugmetall als Anode schaltet und dann sich beispielsweise noch einer Nebenelektrode bedient, von der aus eine Nebenentladung erzeugt wird. Beispielsweise kann die flüssige Elektrode auch an den Nullpunkt eines Dreileiternetzes,beispielsweise einer Dreileiterbatterie, gelegt sein, so daß sie einmal als Anode und einmal als Kathode wirkt. Arbeitet man im Vakuum, so ist es natürlich wesentlich, daß während der Reinigung des Metallkörpers mittels elektrischer Entladungen Fremdstoffe kräftig abgesaugt werden; damit die durch das Elektronenbombardement i und andere Wirkungen abgestoßenen Verunreinigungen fortgeführt werden.
Bei der Herstellung von Drähten kann in dem flüssigen überzugmetall ein hohler Einsatzkörper vorgesehen sein, durch den der Draht hindurchgeführt -wird. Der Einsatzkörper kann in Art der bereits früher vorgeschlagenen Dochtkathode ausgeführt sein. Von besonderem Vorteil ist das neue Verfahren, um Nickel-, Eisen-, Molybdän-, Wolfram- und i Tantalkörper mit Metallen zu überziehen, mit denen sie praktisch bisher schwer oder gar n_ acht legierten.
Das neue Verfahren hat jedoch auch für andere zu legierende Metalle praktische die- i deutung, weil es im wesentlichen die Eigenschaften von. Berühru,ngskan.ten verschiedener Werkstoffe benutzt, an denen infolge gestörter Oberflächenkräfte die Austrittsarbeit für elektrische Emission gering gemacht ist, so daß zwangsläufig der Kathodenfleckansatz sich an solche Stellen hinzieht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Herstellung von metallischen überzügen auf Metallkörpern, die keine oder geringe Legierfä higkeit mit dem über7ugrnetall besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Überziehen in einem Entladungsgefäß erfolgt, in dein der zu überziehende Metallkörper zunächst durch elektrische Entladung gereinigt und dann unmittelbar in dem Entladungsgefäß selbst in das Überzugmetall getaucht wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zu überziehenden Metallkörper während der Behandlung mit einem elektrischen Lichtbogen oder einer Glimmentladung und beim Eintauchen in das Überzugmetall auf und ab bewegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch ,gekennzeichnet, daß die zu überziehenden Metallkörper während der Behandlung mit elektrischen Entladungen in dem zur Pumpe führenden Saugstrom angeordnet werden. q..
Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3 zum Überziehen von Drähten, gekennzeichnet durch ein Entladungsgefäß mit Kathode und Anode, in dem zwei Rollen angeordnet sind, deren, eine den zu behandelnden -Drahtvorrat und deren andere den fertig behandelten Draht vorzugsweise innerhalb der flüssigen Elektrode aufnimmt.
5. Einrichtung nach Anspruch .l, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des flüssigen überzugmetalls ein Führungs-und Schutztrichter angeordnet ist, durch den der zu behandelnde Draht läuft.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode, beispielsweise die Anode, ringförmig ausgebildet ist und den. Draht sowie gegebenenfalls :auch das untere Ende des Schutz- und Führungstrichters umschließt. i. Einrichtung nach Anspruch 4. und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtrollen, die vorteilhaft elektromagnetisch drehbar sind, je an. einem Schliffstück ,gelagert sind, das in dem Gefäß sitzt. B. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Überzugmetall in einem nach Art eines Barometerverschlusses ausgeführten iJ-Rohr untergebracht ist, durch das der zu überziehende Draht hindurchgeführt wird.