DE68917588T2 - Method and device for the continuous etching and coating of stainless steel strips with aluminum. - Google Patents
Method and device for the continuous etching and coating of stainless steel strips with aluminum.Info
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen heissen Tauchbeschichtung von rostfreien Stahlbändern mit Aluminium, umfassend die Schritte des abwechselnden Behandelns jeder Seite des Bandes durch ein magnetisch verstärktes Ionensputtern zur Reinigung des Bandes, Eintauchen des gereinigten Bandes in ein geschmolzenes Aluminiumbad, um eine Schicht auf jeder Seite des Bandes abzulagern, und Abkühlen des beschichteten Bandes. Sie betrifft auch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Tauchbeschichtung beider Seiten eines rostfreien Stahlbandes mit Aluminium, die eine Vielzahl von wechselseitig wirkenden magnetisch verstärkten Sputter- und Heizvorrichtungen aufweist, die abwechselnd auf beiden Seiten des Bandes angeordnet sind, wobei die Vorrichtungen umfassen: (i) ein Magnetelement auf einer Seite des Bandes und, in bestimmter Weise dazu angeordnet (ii) eine Gegenelektrode auf der anderen Seite des Bandes und (iii) Vorrichtungen, um darauf eine gegenüber dem Band positive Spannung zu geben, um eine Argonplasmaentladung bei niedrigem Druck zu erzeugen, die durch das magnetische Feld des Magnetelements auf wenigstens eine beschränkte Zone zwischen Band und Gegenelektrode konzentriert wird.The present invention relates to a method for the continuous hot dip coating of stainless steel strips with aluminum, comprising the steps of alternately treating each side of the strip by magnetically enhanced ion sputtering to clean the strip, immersing the cleaned strip in a molten aluminum bath to deposit a layer on each side of the strip, and cooling the coated strip. It also relates to an apparatus for continuously dipping both sides of a stainless steel strip with aluminium, comprising a plurality of mutually acting magnetically enhanced sputtering and heating devices arranged alternately on both sides of the strip, the devices comprising: (i) a magnetic element on one side of the strip and, in a certain manner arranged thereto, (ii) a counter electrode on the other side of the strip and (iii) means for applying thereto a positive voltage with respect to the strip in order to generate an argon plasma discharge at low pressure which is concentrated by the magnetic field of the magnetic element on at least a limited zone between the strip and the counter electrode.
Das kontinuierliche Reinigen oder Ätzen von vorbeilaufenden langen Substraten, wie z.B. Drähte, Streifen, Bänder oder dergleichen, durch Ionenbeschuss vor der Beschichtung mit einem anderen Material oder Metall ist bekannt. Diese Technik wird im Falle von Legierungen mit einem hohen Chromgehalt für wesentlich wirksamer gehalten als die herkömmlicheren reduktiven Hochtemperatur-Reinigungsmethoden, da das Chromoxid schwer zu reduzieren ist und eine schlechte Reduktionseffizienz wahrscheinlich zu Problemen bei der Anhaftung der letzten Aluminiumschicht führt. Im folgenden wird einiges aus dem Stand der Technik auf diesem Gebiet zusammengefasst.The continuous cleaning or etching of long substrates, such as wires, strips, ribbons or the like, by ion bombardment before coating with another material or metal is well known. This technique is considered to be much more effective in the case of alloys with a high chromium content than the more conventional high temperature reductive cleaning methods, since the chromium oxide is difficult to reduce and poor reduction efficiency is likely to lead to problems with the adhesion of the final aluminium layer. The following summarizes some of the state of the art in this field.
DDR-120 474 (Heisig et al) offenbart eine Vorrichtung zur Vorreinigung von rostfreiem Bandstahl durch Sputtern vor der Vakuumplattierung. Die Vorreinigungseinheit kann in die Plattierungseinheit integriert oder von dieser getrennt sein. Die Vorreinigungseinheit umfasst eine Vielzahl von Magnetronelementen, die nacheinander entlang des vorbeilaufenden Bandes (siehe Zeichnung) angeordnet sind. Der Streifen wird durch die eine Berührung mit den Polschuhen des Magneten oder der Anode auf der anderen Seite des Streifens verhindernden Rollen (7) genau in der Entladungszone der Magnetrone gehalten. Das Band wie auch der Rest der Vorrichtung ist geerdet und nur die Anode ist isoliert und hält eine gegenüber dem Band positive Ladung. 70 % der Energie, die den Magnetronen zugeführt wird, wird zur Erwärmung des Bandes verwendet. Das Dokument beschreibt nicht genau, wie das sputtergereinigte Band anschliessend vakuumplattiert wird.DDR-120 474 (Heisig et al) discloses an apparatus for pre-cleaning stainless steel strip by sputtering prior to vacuum plating. The pre-cleaning unit can be integrated into the plating unit or separate from it. The pre-cleaning unit comprises a multiplicity of magnetron elements arranged one after the other along the passing strip (see drawing). The strip is held precisely in the discharge zone of the magnetrons by the rollers (7) which prevent contact with the pole shoes of the magnet or the anode on the other side of the strip. The strip as well as the rest of the apparatus is grounded and only the anode is insulated and holds a positive charge with respect to the strip. 70% of the energy supplied to the magnetrons is used to heat the strip. The document does not describe exactly how the sputter-cleaned strip is subsequently vacuum plated.
GB-A-926 619 offenbart ein Verfahren, bestehend aus der Vorbehandlung des Stahlbandes, durch Einführen in eine Kammer mit einer Wasserstoffatmosphäre, in der der Streifen auf eine Temperatur von 540 bis 650ºC erhitzt wird, bei der der Wasserstoff wirksam die oberflächlichen Oxide reduziert. Anschliessend wird der Streifen weiter erhitzt und tritt dann in ein Bad aus geschmolzenem Aluminium ein.GB-A-926 619 discloses a process consisting of pretreating the steel strip by introducing it into a chamber containing a hydrogen atmosphere in which the strip is heated to a temperature of 540 to 650ºC at which the hydrogen effectively removes the surface oxides. The strip is then heated further and then enters a bath of molten aluminum.
EP-A-134 143 betrifft ein kontinuierliches Reinigungs- und Heisstauchbeschichtungsverfahren, in welchem ein Stahlblech vorgeheizt und in einen Reduktionsofen, in welchem eine Wasserstoffatmosphäre aufrecht erhalten wird, gebracht wird, so dass die Oxidationsschicht auf der zu beschichtenden Oberfläche reduziert wird, während das Stahlblech geglüht wird. Das geglühte Stahlblech wird dann in einen Kühlofen überführt, in dem die Temperatur des Stahls wahlweise für das Heisstauchen angepasst wird.EP-A-134 143 relates to a continuous cleaning and hot dip coating process in which a steel sheet is preheated and placed in a reduction furnace in which a hydrogen atmosphere is maintained so that the oxidation layer on the surface to be coated is reduced while the steel sheet is annealed. The annealed steel sheet is then transferred to a cooling furnace in which the temperature of the steel is optionally adjusted for hot dipping.
Bei den behandelten Stahlblechen in den letzten beiden Dokumenten handelt es sich nicht um rostfreie Stahlbleche, weshalb keine Chromoxide reduziert werden müssen. Wie oben bereits erwähnt, sind Chromoxide besonders schwer zu reduzieren und benötigen Temperaturen deutlich oberhalb des Schmelzpunkts des Aluminiumbades, weshalb das reduzierte Blech vor dem Eintauchen in das Bad aus geschmolzenem Aluminium abgekühlt werden muss. Während des Abkühlungsschritts besteht das Risiko, dass das gereinigte Blech erneut oxidiert. Darüber hinaus sind diese Verfahren kostspielig, da viel Energie zur Erhitzung des Blechs über die gewünschte Vorwärmtemperatur des Heisstauchverfahrens aufgewendet werden muss.The treated steel sheets in the last two documents are not stainless steel sheets, so no chromium oxides need to be reduced. As mentioned above, chromium oxides are particularly difficult to reduce and require temperatures well above the melting point of the aluminium bath, so the reduced sheet must be cooled before being immersed in the molten aluminium bath. During the cooling step, there is a risk that the cleaned sheet will re-oxidise. In addition, these processes are costly as a lot of energy must be used to heat the sheet above the desired preheat temperature of the hot dipping process.
Die vorliegende Erfindung schlägt, wie in Anspruch 1 zusammengefasst, vor, abwechselnd jede Seite eines heiss zut auchenden Bandes einer Argonplasmatronentladung bei niedrigem Druck zur Reinigung des Bandes auszusetzen und gleichzeitig das Band dabei auf die gewünschte Temperatur für die Tauchbeschichtung zu erwärmen.The present invention proposes, as summarized in claim 1, to alternately subject each side of a hot-drying strip to an argon plasma tron discharge at low pressure to clean the strip. and at the same time heat the strip to the desired temperature for dip coating.
Die Anwendung des vorliegenden Verfahrens bietet viele Vorteile, wie sehr hohe Ätzeffizienz, sogar für schwer zu entfernende Oxide, wie Chromoxid, gute Haftung von Aluminiumfilmen, einfache Kontrolle der Schutzfilmdicke, und relativ geringe Produktionskosten aufgrund der Kompaktheit der Vorrichtung zur Durchführung der Methode, und hohe Produktionsgeschwindigkeit. Die Vorrichtung wird im angefügten Anspruch 3 offenbart.The application of the present method offers many advantages, such as very high etching efficiency, even for difficult-to-remove oxides such as chromium oxide, good adhesion of aluminum films, easy control of the protective film thickness, and relatively low production costs due to the compactness of the apparatus for carrying out the method and high production speed. The apparatus is disclosed in appended claim 3.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens, wobei diese Vorrichtung als solche nicht die erfindungsgemässe Vorrichtung veranschaulicht;Fig. 1 is a schematic representation of a device for carrying out the method according to the invention, this device as such does not illustrate the device according to the invention;
Fig. 2 ist eine vergrösserte schematische Darstellung einer Magnetronvorrichtung zum Ätzen, wie sie in der Vorrichtung gemäss Fig. 1 verwendet wird;Fig. 2 is an enlarged schematic representation of a magnetron device for etching as used in the apparatus of Fig. 1;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens und veranschaulicht ebenfalls die erfindungsgemässe Vorrichtung.Fig. 3 is a schematic representation of another embodiment of the device for carrying out the method according to the invention and also illustrates the device according to the invention.
Die in Fig. 1 wiedergegebene Vorrichtung umfasst ein Gehäuse, bestehend aus vier aufeinanderfolgenden röhrenförmigen Abteilen (1a) bis (1d), die miteinander durch Öffnungen mit reduziertem Durchmesser verbunden sind und durch eine Tülle (2), die in das Bad (3) aus geschmolzenem Aluminium (4) hineinreicht, abgeschlossen ist.The device shown in Fig. 1 comprises a housing consisting of four successive tubular compartments (1a) to (1d) connected to each other by openings of reduced diameter and by a spout (2) which is inserted into the bath (3) of molten aluminium (4) is closed.
Ein fortlaufendes rostfreies Band (5) wird, ausgehend von einer Zuführspule (6) zu einer Aufwickelspule (7) am Ende der Strecke durch die Vorrichtung geführt. Das Band wird durch die Hauptrollen (8, 9, 10, 11) und durch die Verschlussrollenkammern (12a, 12e), die auch für die Gasdruckisolierung zwischen den Abteilen und der Aussenwelt sorgen, geleitet. Verschlussrollenkammern werden detailliert in dem angeführten Dokument EP-A-176 109 beschrieben.A continuous stainless steel strip (5) is fed through the device from a supply reel (6) to a take-up reel (7) at the end of the line. The strip is guided through the main reels (8, 9, 10, 11) and through the sealing roller chambers (12a, 12e) which also provide gas pressure isolation between the compartments and the outside world. Sealing roller chambers are described in detail in the cited document EP-A-176 109.
Die Abteile (1a-1d) der erfindungsgemässen Vorrichtung werden mit den Zufuhrrohren (13a-13d) und den Auslassrohren (14-14d) versehen. Die Auslassrohre werden in Verbindung mit einer oder mehreren geeigneten Pumpen gebracht, um in dem Gehäuse einen verminderten Druck zu erzeugen. Die Zufuhrrohre werden verwendet, um das Gas bei niedrigem Druck einzuführen, wodurch die Plasmatronentladungen in den Abteilen aufrecht erhalten werden. Bei dem Gas handelt es sich normalerweise um Argon. Bei einer erfindungsgemässen Ausführungsform können die Verschlussrollenkammern (12b, 12c, 12d) wegfallen, wodurch nur noch ein Zuführungsrohr, z.B. (13d), und nur ein Auslassrohr, z.B. (14a) nötig sind, um im gesamten Gehäuse den benötigten niedrigen Argondruck zu halten und alle anderen Zuführ- und Auslassrohre wie auch die Bereiche mit vermindertem Durchmesser zwischen den Abteilen vernachlässigt werden können. In diesem Fall bleibt die Gesamtform des Gehäuses in seiner Länge nahezu konstant.The compartments (1a-1d) of the device according to the invention are provided with the supply pipes (13a-13d) and the outlet pipes (14-14d). The outlet pipes are connected to one or more suitable pumps in order to create a reduced pressure in the housing. The supply pipes are used to introduce the gas at low pressure, thereby maintaining the plasmatron discharges in the compartments. The gas is normally argon. In an embodiment according to the invention, the closure roller chambers (12b, 12c, 12d) can be omitted, whereby only one feed pipe, e.g. (13d), and only one outlet pipe, e.g. (14a) are required to maintain the required low argon pressure in the entire housing and all other feed and outlet pipes as well as the areas with reduced diameter between the compartments can be neglected. In this case, the overall shape of the housing remains almost constant in its length.
Jedes Abteil in dem vorliegenden Gehäuse (1) enthält eine Plasmatronvorrichtung (24) (einzelnen Plasmatronvorrichtungen werden die Bezugszahlen (24a-24d) gegeben), die Fig. 2 in einem grösseren Massstab dargestellt ist. Eine Plasmatronvorrichtung der Art, wie sie in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, umfasst einen Magnetrahmen (15), der drei Magnete (161, 162, 163) trägt, die mit abwechselnder Polarität angeordnet sind, so dass das von diesen Magneten hervorgerufene Magnetfeld auf den von den Magneten und der Anode (18) eingeschlossenen Raum beschränkt ist, wie es durch Bezugszahl (17) in der Zeichnung dargestellt ist. Die Magneten werden sehr nahe am Weg des zirkulierenden Bandes (5) angebracht, so dass das Band durch den beschränkten Raum (17) zirkuliert, während es mit Hilfe von Rolle (19), die aus einem nicht-magnetischen Material besteht, z.B. Bronze oder Austhenitstahl, daran gehindert wird, die Magneten zu berühren. Die Anode (18) ist mit dem positiven Ende eines elektrischen Generators (nicht gezeigt) über einen Isolator (20) (z.B. Steatit) verbunden.Each compartment in the present housing (1) contains a plasmatron device (24) (individual plasmatron devices are given the reference numerals (24a-24d)) shown on a larger scale in Fig. 2. A plasmatron device of the type used in the present embodiment comprises a magnet frame (15) carrying three magnets (161, 162, 163) arranged with alternating polarity so that the magnetic field produced by these magnets is confined to the space enclosed by the magnets and the anode (18), as shown by reference numeral (17) in the drawing. The magnets are placed very close to the path of the circulating belt (5) so that the belt circulates through the confined space (17) while being prevented from touching the magnets by means of rollers (19) made of a non-magnetic material, e.g. bronze or austenitic steel. The anode (18) is connected to the positive end of an electric generator (not shown) through an insulator (20) (e.g. steatite).
Wenn das Band Erdpotential (wie das Gehäuse, siehe Zeichnung) und die Kathode (18) eine positive Ladung von einigen Hundert Volt hat, wird in dem in Fig. 2 schattierten Bereich bei Argondrucken von wenigen Mikrobar in der beschränkten Zone (17) eine Lumineszenzentladung erzeugt. Daher wird das durch die Lumineszenzentladungszone (17) laufende Band durch den Einfluss der gasförmigen, in diesem Bereich gebildeten Ionen geätzt. Bezugsziffer (22) bezeichnet einen Kühldurchlass, durch welchen Kühlflüssigkeiten geleitet werden können, falls Kühlung benötigt wird.When the strip is at ground potential (like the casing, see drawing) and the cathode (18) has a positive charge of a few hundred volts, a luminescent discharge is generated in the area shaded in Fig. 2 at argon pressures of a few microbars in the confined zone (17). Therefore, the strip passing through the luminescent discharge zone (17) is etched by the influence of the gaseous ions formed in this area. Reference number (22) designates a cooling passage through which cooling liquids can be passed if cooling is required.
Die nacheinander eingebauten Magnetronvorrichtungen in den nachfolgenden Abteilen (1a-1d) sind mit den in Fig. 2 gezeigten identisch, wobei sie jedoch abwechselnd in Kopf- Fuss-Orientierung angeordnet sind, so dass beide Seiten des Bandes geätzt werden können, wenn das Band (5) entlang seines Weges in dem Gehäuse läuft.The sequentially installed magnetron devices in the subsequent compartments (1a-1d) are identical to those shown in Fig. 2, but they are arranged alternately in head-to-toe orientation so that both sides of the tape can be etched as the tape (5) runs along its path in the housing.
Beim Betrieb läuft das Band (5) entlang seines Weges im Gehäuse (1) und jeder Teil davon passiert nacheinander die Entladungszonen (17) jeder nachfolgenden Plasmatronvorrichtung (24a-24d). Natürlich kann die Anzahl der Abteile mit den entsprechenden Plasmatronvorrichtungen, falls gewünscht, grösser als 4, z.B. 6, 8 oder mehr, sein. Nach Durchlaufen der ersten Entladungszone wird das Band durch die Abschlussrollenkammer (12e) und Tülle (2) in das Bad aus geschmolzenem Aluminium (4) geleitet, wodurch es mit einem Film aus Aluminium beschichtet wird. Das Beschichtungsgewicht (Dicke) wird mit Hilfe einer herkömmlichen Wischvorrichtung (W) oder Äquivalentem kontrolliert, wonach das Aluminium durch Abkühlen erstarrt. Das plattierte Band wird dann auf der Aufwickelspule (7) gelagert.In operation, the strip (5) travels along its path in the housing (1) and each part of it passes in turn through the discharge zones (17) of each subsequent plasmatron device (24a-24d). Of course, the number of compartments with the corresponding plasmatron devices can be greater than 4, e.g. 6, 8 or more, if desired. After passing through the first discharge zone, the strip is passed through the final roller chamber (12e) and spout (2) into the bath of molten aluminum (4) whereby it is coated with a film of aluminum. The coating weight (thickness) is controlled by means of a conventional wiping device (W) or equivalent, after which the aluminum solidifies by cooling. The plated strip is then stored on the take-up reel (7).
Bei normalem Betrieb reicht die durch die Plasmatronentladung freigesetzte Energie aus, um das Band auf die gewünschte Temperatur vor dessen Eintritt in das geschmolzene Aluminiumbad zu erhitzen.During normal operation, the energy released by the plasmatron discharge is sufficient to heat the strip to the desired temperature before it enters the molten aluminum bath.
Fig. 3 stellt schematisch eine andere Vorrichtung zur kontinuierlichen Ätzung und direkt anschliessenden Plattierung eines rostfreien Bandes dar.Fig. 3 shows schematically another device for the continuous etching and directly subsequent plating of a stainless steel strip.
Diese Vorrichtung besteht aus einem doppelseitigen Gehäuse (31), das z.B. aus hochwertigem Stahl hergestellt wurde, wobei eine Seite dem Eintritt des unplattierten Bandes und die andere Seite dem Austritt des plattierten Bandes dient. Die Eintrittsseite umfasst eine Aufeinanderfolge von kleinen Öffnungen (32a-32d) von sehr kleinem Durchmesser, um einen druckdichten Durchlass für das Band (33) zu gewähren, das von einer Spule (34) vertikal durch das Gehäuse (31) geführt wird. Normalerweise sollte der Abstand zwischen Band und Wänden in den Durchlässen (32a-32d) in der Grössenordnung von einigen zig um (z.B. 30 bis 100 um) liegen, um einen wirksamen Abschluss zu gewährleisten.This device consists of a double-sided housing (31), made e.g. of high-quality steel, one side for the entry of the unplated strip and the other for the exit of the plated strip. The entry side comprises a succession of small openings (32a-32d) of very small diameter to provide a pressure-tight passage for the strip (33) which is guided vertically through the housing (31) by a reel (34). Normally, the distance between the strip and the walls in the passages (32a-32d) should be of the order of a few tens of µm (e.g. 30 to 100 µm) to ensure an effective seal.
Die Eintrittsseite des Gehäuses umfasst eine Reihe von Magnetronvorrichtungen (34a-34d), von denen jede der in Fig. 2 gezeigten entspricht und eine Magneteinheit (35a-35d) und eine Anode (38a-38d) umfasst. Die Magneteinheiten und die entsprechenden Anoden sind genauso wie bei der vorstehenden Ausführungsform in bestimmter Weise zu dem sich bewegenden Band (33) angeordnet, so dass das Band bei seinem Durchlauf durch die zwischen der Bandoberfläche (kathodisches Potential) und den entsprechenden Anoden entstehenden Entladungszonen auf beiden Seiten geätzt wird.The entrance side of the housing comprises a series of magnetron devices (34a-34d), each of which corresponds to that shown in Fig. 2 and comprises a magnet unit (35a-35d) and an anode (38a-38d). The magnet units and the corresponding anodes are arranged in a certain way to the moving belt (33) in the same way as in the previous embodiment, so that the belt is etched on both sides as it passes through the discharge zones formed between the belt surface (cathod potential) and the corresponding anodes.
Nach dem letzten Magnetronelement (35d, 38d) läuft das Band über eine Umlenkrolle (39), die teilweise in das geschmolzene Aluminiumbad (40) eingetaucht ist, wobei dieses Bad, wenn nötig, durch den Syphon (41), der schematisch durch das Reservoir (42) mit geschmolzenem Aluminium und das gebogene Rohr (43) dargestellt ist, aufgefüllt wird. Das geschmolzene Metall aus Reservoir (42) wird auf den Spiegel des Bades (40) durch den atmosphärischen Druck gegenüber dem reduzierten Argondruck im Gehäuse (31) angehoben, wodurch der Spiegel des geschmolzenen Metalls im Bad (40) unter Kontrolle gehalten wird.After the last magnetron element (35d, 38d), the strip passes over a deflection roller (39) partially immersed in the molten aluminium bath (40), which bath is drained, if necessary, through the siphon (41) which is schematically represented by the reservoir (42) with molten aluminium and the bent tube (43). The molten metal from reservoir (42) is raised to the level of the bath (40) by the atmospheric pressure against the reduced argon pressure in the housing (31), thereby keeping the level of molten metal in the bath (40) under control.
Nach der Plattierung mit Aluminium beim Durchlaufen des Bades (40) wird das Beschichtungsgewicht nach der herkömmlichen Methode durch Wischen (siehe (W) in der Zeichnung) kontrolliert und das Band (5) verlässt das Gehäuse durch die gasdichte Durchlassvorrichtung (44a-44d), welche, ähnlich wie die zuvor genannten Durchlässe (32a-32d) gebaut ist, und wird auf der Aufwickelspule (45) gelagert.After plating with aluminum while passing through the bath (40), the coating weight is controlled by the conventional method of wiping (see (W) in the drawing) and the strip (5) leaves the housing through the gas-tight passage device (44a-44d), which is constructed similarly to the previously mentioned passages (32a-32d), and is stored on the take-up reel (45).
Das Gehäuse (31) wird mit einer Reihe von Auslassrohren (P1, P2, P3, P4) und mit Argon versehen. Die mit (P) bezeichneten Auslassrohre dienen zum fortschreitenden Aufbau von vermindertem Druck in dem Gehäuse, d.h. sie werden mit entsprechenden Vakuumpumpen (nicht gezeigt) verbunden, während der mit Ar bezeichnete Einlass der Zuführung des zum Aufrechterhalten des Plasmas benötigten Gases, normalerweise Argon, dient.The housing (31) is provided with a series of outlet pipes (P1, P2, P3, P4) and with argon. The outlet pipes marked (P) are used to progressively build up reduced pressure in the housing, i.e. they are connected to appropriate vacuum pumps (not shown), while the inlet marked Ar is used to supply the gas required to maintain the plasma, normally argon.
Die Funktionsweise dieser Vorrichtung dupliziert praktisch die der vorgenannten Ausführungsform. Das von der Zuführspule (34) zugeführte Band gelangt in das Gehäuse durch die aufeinanderfolgenden gasdichten Öffnungen (32a-32d), wird beim Durchlaufen der Entladungszonen in den Plasmatronvorrichtungen (35a-38a bis 35d-38d) geätzt, dann beim Durchlaufen des Bades (40) mit Aluminium plattiert und schliesslich durch die Durchlässe (44a-44d) aus dem Gehäuse herausgeführt und auf der Aufnahmespule (45) gelagert.The operation of this device practically duplicates that of the previous embodiment. The strip fed from the feed reel (34) enters the housing through the successive gas-tight openings (32a-32d), is etched as it passes through the discharge zones in the plasmatron devices (35a-38a to 35d-38d), then is plated with aluminum as it passes through the bath (40) and finally passes through the passages (44a-44d) out of the housing and mounted on the take-up spool (45).
Das folgende Beispiel veranschaulicht die Erfindung im Detail.The following example illustrates the invention in detail.
Es wurde eine Vorrichtung, wie sie in Fig. 3 veranschaulicht ist, benutzt. Das Band war ein 0,5 mm dickes und 1 m breites rostfreies Stahlband, weshalb die Breite jedes Magnetrons (10 Einheiten) angepasst wurde.A device as illustrated in Fig. 3 was used. The tape was a 0.5 mm thick and 1 m wide stainless steel tape, so the width of each magnetron (10 units) was adjusted.
Der Abstand zwischen dem Band und den Magnetelementen betrug 8 mm (siehe Rolle (19) in Fig. 1) und die beschränkte Entladungszone zwischen dem Band und den Anoden (38) (hergestellt aus Tantal) war 25 mm breit, 20 x 30 cm (Oberfläche von etwa 600 cm² pro Magnetron). Die Magneten waren aus einer Samarium-Cobalt-Legierung und führten zu einem magnetischen Feld in der Arbeitsoberfläche.The distance between the tape and the magnetic elements was 8 mm (see roller (19) in Fig. 1) and the confined discharge zone between the tape and the anodes (38) (made of tantalum) was 25 mm wide, 20 x 30 cm (surface area of about 600 cm² per magnetron). The magnets were made of a samarium-cobalt alloy and resulted in a magnetic field in the working surface.
Die mit den Auslässen (P1-P4) verbundenen Pumpen schafften einen Druck von 10³, 10, 10&supmin;¹ und 10&supmin;³ Pa (10, 10&supmin;¹, 10&supmin;³ und 10&supmin;&sup5; mbar) und der Argoneinlass wurde auf ca. 3 bis 5 x 10&supmin;¹² Pa (3 ,bis 5 x 10&supmin;³ mbar) Argondruck in den Entladungsbereichen eingestellt. Das geschmolzene Aluminium wurde bei 640 bis 680ºC gehalten. Das Band wurde durch das Gehäuse geerdet und bei einer Spannung von 500 bis 600 V DC betrug der Entladestrom etwa 20 bis 40 mA/cm², was eine Energieaufnahme von 2 bis 5 kW pro Magnetron bedeutet.The pumps connected to the outlets (P1-P4) provided a pressure of 10³, 10, 10⁻¹ and 10⁻³ Pa (10, 10⁻¹, 10⁻³ and 10⁻⁵ mbar) and the argon inlet was set to approximately 3 to 5 x 10⁻¹² Pa (3 to 5 x 10⁻³ mbar) argon pressure in the discharge areas. The molten aluminum was maintained at 640 to 680ºC. The tape was grounded through the housing and at a voltage of 500 to 600 V DC the discharge current was about 20 to 40 mA/cm², which means an energy consumption of 2 to 5 kW per magnetron.
Mit Bandzuführraten von 20 bis 60 m/min wurde eine homogene vertiefungsfreie, gut anhaftende Aluminiumplattierung von 3 bis 100 um Dicke erzielt.With strip feed rates of 20 to 60 m/min, a homogeneous, pit-free, well-adhering aluminum plating of 3 to 100 μm thickness was achieved.
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