DE7136654U - Vorrichtung zur elektrolytischen Abscheidung von Metallen - Google Patents
Vorrichtung zur elektrolytischen Abscheidung von MetallenInfo
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Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
Ktibol- und Metalldecke M. E β β e r KG
Paitohof fnun&uhütte AG Galvano-Tite.nbau
Vorrichtung zur elektrolytlochen Abscheidung von
Metallen
Die Erfindung uetrifft eine Vorrichtung zur elektrolytA
AbHchoidurii·; von Motnllon emf GegonctHnden iB.it kreisförmi^c
Querschnitt, beispielaweiöe Walzent bei der der Gegenstand
nXa Kathode {tösc-haitet in einem geeigneten Elektrolyten
um ß ei nc Ll*ng£iacliue gedroht *;lrd und Anoden aus dem abzai
Metall in detr Elektrolyten oich befinden.
i «ier V.'riJ aei?'/ erkupf crüng ist es bekannt, cinä v/aize utn
·. l..''nc(i.iphc,'<
in r'lnA!» Γ.1 r'-tritV^+nti mr rfvnTiAVt . ΙΉ ο
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iat hierbei als Kathode geschaltet· Als Auod©, die
der Elektrc.'Lyce in Lösung geht, dienen hier mehrere
Kupfüi-strän/rü, -bloche oder -blocke, die so gebogen
sind, dnß ihre Krümmung der in den Elektrolyten eintaur.henden
Hälfte der Oberfloche der VaI »e angepaßt ist.
Es ist weiterhin bekennt, daft die Dicke der in der Zeiteinheit ab c.o schind pn en Schicht von dor kathodischen Stromdichte
abhängt. Man kann aber nicht ohne weiteres die kathodische Stromdichte steigern, ohne gleichzeitig die
enodlsche .Stromdichte au steigern. Die von der chemischen
Industrie gelieferten Valzenverkupferungsbäder haben abor
eine kritische r>nodische Stromdichte, die nicht überschritten
werden darf, da sonst die Lasungsvorgänge an der Anode
nicht isehr ungestört ablaufen und sich somit die Qualität dor abgeschiedenen Schicht verschlechtert. Im Pelle
eines schlief el sauren Walzenverkupf erungsbadea, dessen
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Glanzasusatz unter dem Handelsnamen M 302 geliefert wird,
liegt diese kritische anodisch© Stromdichte ? A/<im~«
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Geschwindigkeit bei der elektrolytiachen Abscheidung von Metallen
auf Gegenständen mit kreisförmigem Querschnitt zu vergrößern ohne die kritische «modische Stromdichte zu
überschreiten.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtuni? der eingangs erwähnten Art als Anoden
metftljj.i..sches Schü-ttgut, beispielsweise MetalXgr.ana.lien,
dient, das in Anodenkörbän gelagert ist, die winklig miteinander verbunden in nahezu gleichem Abstand zur Oberfläche des Ge£6ϊίικυάΐϊΰθ» AligcCrX" dliwt sind. Dü£*Ch dis SirfiSl=
dungsgetnäße Verwendung von in Anodenkörben gelagertem metallischem Schü-ttgut 1st es möglich, die kathodische
Stromdichte und damit die Abscheidungsgeschtrindlgkelt
wesentlich zu erhöhen. Es wurde mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einen] schwefelsaurem Kupferelektro»
lyten eine kathodische Stromdichte von beispielsweise
30 A/dm erreicht, ohne die kritische anodische Stromdichte von 7 A/dm bei dem Walzenverkupferungsbad M
zu überschreiten.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Anodenkörbe so auszubilden, daß sie mit ihren Enden ineinandersteckbar sind. Dies wird am zweckmäßigsten dadurch erreicht,
daß-viüe. Anodenkörbe zumindest an ihren Enden konisch, ausgebildet sind· Die Anodenkörbe sind vorteilhafterweise
aus Titanblech hergestellt. Das hat den Vorteil, daß sie einmal sehr leicht und zum anderen bestfindig gegen
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die meisten Elektrolyten sind. Naclr einer weiteren besonders günstigen AusfUhrungsform der Erfindung iet der
;iiri!;sl. sviäwivH den Anodenkvirben an ihrer Vcrbindungsetelle miteinander fixierbar· Dadurch ist gewährleistet,
daß die Anodenkörbe einen nahezu gleichen Abstand zur Oberfläche des Gegenstandes auftreiben. Als zweckmäßig
hat eich auch enciesen, CaR der oberste Anodenkorb mit
«einer Oberkante in Rieht'.mg auf den Gegenstand geneigt
ißt. Dadurch wird erreicht, daß das Mandrel mit mehr als der HKIfte seiner Oberfläche in den Elektrolyten eintauchen kann, wobei gleichseitig die wirksame KathodenoberfIKehe vergrößert wird. Die Abscheidungegeschwindigkeit
eteigt dadurch wesentlich. Die untersten Anodenkörbe sind eweckmäßigerweise durch ο inen Bodenkorb miteinander -»erbuna «in j der in Richtung auf das Mandrel offen ist -and
in seinem Boden eine Vielzahl von Öffnungen aufweist. Die Öffnungen ermöglichen eiiis Abführung des Anodonschlamtnes in den Ba-dbehält^r, von wo aus er entfernt wird.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, den Bodenkorb
ttxxa zwei ineinander schiebbaren Tollen herzustellen. Da·
durch kann der Abstand der Anodenkörbe zur Oberfläche des Gegenstandes noch genauer eingestellt »-«rden.
Die Erfindung ist an Hand des in den Figuren 1-3 scheraatiach dargestellten Ausführungsbeiepiela näher erläutert t
Fig. 2 di« Aufhängung des obersten Anodenkorbes sowie
die Verbindung der Anodenkörbe miteinander und
3 den Bodenkorb·
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tit · · · e ·
In einem BadbehKltor 1 befindet sich ein saurer Kupferelektrolyt 2 mit CslanzÄUsätSön, us sin glSnzenie= elnge=
ebne tee Kupfer abzuscheiden· In den Elektrolyter. 2 wird
ein walzenförmiges Mandrel 3t da» in nicht dargestellter
Velso mittals Zapfen gelagert ist, langsam um seine Längsachse gedreht· Der Mandrel 3 let c,n seiner Oberfläche in
an sich bekannter Weise mit einer ieitfShigen Schicht k
versehen, die als Kathode geschaltet ist· Als Anode dienen Kupfergranalien, die in Anodenkörben 5 gelagert sind.
Die Anodenkörbe 5 sind konisch geformt, eo daß sie mit
ihren Enden ineinandersteckbar sind· Sie sind mit Hilfe
der HaltcbUgel 6 aneinander befestigt und veisen weder
einen Deckel noch einen Boden auf. Die Kupfergranalien, die in den obersten Anodenko-Vb e±nr«ftiilt werden» rutil Mchan von diesem in die darunter angeordneten Körbe bis
zum Bodenlcorb 7 und stocken sich von diesem aus auf, bis
der Badspiegel Überschritten ist. Mittels einer Kontaktfahne 8 in Form eines Kupferbleches in jedem der obersten
Körbe lassen sich die Anodenkörbe 5 als Anoden schalten.
Diese Kupferbleche 8 sind elektrisch leitend mit ien obersten Anodenkörben, beispielsweise durch Schweißen, befestigt.
Das kupfer aus dem Elektrolyten scheidet sich dann in Form
einer Kupferechlcht 9 auf do.-n Mandrtl 3 ab, wobei die
Kupfergranalien langsam in Lösung gehen. Um den Stromfluß nicht zu stören, und trotzdem die Granalien in den
Anodenkörben zu. halten, 1st zumindest die dem Mandrel
angewandte Seitenfläche 10 der Anodenkörbe 5 aus einem für den Elektrolyten 2 durchlSssigen Material hergestellt. Venn die Anodenkörbe 5 aus Titanblech hergestellt
sind, eignet sich als Seitenfläche 10 besonders vorteil-
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haft Titan-Sinackmetall oder ein gelochtes Titanblech. In
manschen Fällen ist ee aber auch vorteilhaft» die Anodon«
körbe 5 aus einem gegenüber dem Elektrolyten 2 beständigem
Kunststoff herzustellen, da der Strom über die Granalien waitergeloitet wird. Die obersten Anodenkörbo 5 sind
mit Hilfe —on Bügeln 11 an der Oberkante des BedbehKlters
1 befestigtt dio jeweils darunter angeordneten sind
an den jeweils über ihnen befindlichen befestigt» Auf
diese Weise ist es möglich, die als Anode dienenden Kupfergranalien annähernd so anzuordnen, daß sie einen nahezu
gleichen Abstand zur Oberfläche des Mandrels 3 aufweisen. Die untersten Anodenkörbe Bind mittels des Bodenkorbes 7
miteinander verbunden. Bei relativ kurzen Handrelj 3
wird man wit einer Anodenkorbitette auskommen, wenn das
Mandrel 3 alter relativ lang ist, müssen mehrere Anodenkorbketten
in Richtung der Längsachse des Mandrels 3 dicht nebeneinander angeordnet werden. Der Bodenkorb 7 ißt in
Richtung auf das liarudrel 3 offen, d. h., die durchlässige
Seitenfläche ist hie>r fortgelassen worden. Er weist aber an seiner dem Mandrel 3 abgekehrten Bodenfläche eine
Vielzahl von kleinem Löchern auf, die ein Abführen des Anodenschlamms ermöglichen.
In der Figur 2 ist die Befestigung der obersten Anodenkörbe sowio dio Verbindung der Anodenkörbo miteinander
in einem Ausschnitt dargestellt. An der Seitenwand dee Badbehälters 1 werden Bügel 11 eingehängt, die durch
die Abstandshalter 12 in möglichst gleichmäßigem Abstand
zur Behälterwand gehalten werden. An den Bügel 11,
der vorteilhafterweise aus Titan hergestellt, ist, ist ein Rohrstuck 13 angeschweißt, in das ein an dem obersten
Anodenkorb angeeehw«ißües Rohr β tück l4 eingeschoben wer- ,
den kann* Beide Rohrstücke ld und 15 weisen Bohrungen
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a i
l6 in Ihren Wandungen auf· Hierdurch ist es möglich, den
Abstand zwischen der Oberkante der obersten Anodenkörbo
\ind der Behälterwand 1 zu variieren. Da der untere Teil
der obersten Anodenkörbe mittels einer angnschweiöten
Öse 17 und eines an dem Bügel 11 befestigten Hakans 13
in seinem Abstand zur Behälterwand 1 konstant ist, können die obersxen Anodenkörbe geneigt werden. Dadurch kann
die Anodenoberfläche weiterhin vergrößert werden und der
Mandrel veiter in den Elektrolyten 2 eingetaucht werden. Dadurch erhöht sich die wirksame KathodenoberflHehe, d. h.,
die Oberfläche, auf der Kupfer abgeschieden werden kann, wodurch die Abschoidnngegeschwindigkait noch erhöht wird*
Zur Aufhängung der unteren Anodenkörbe an den oberen Anodenkvfrben ist am unteren Endo der Anodenkörbe 5 eine geriffelte Kontaktscheibe 19 angebracht, die mit Nuten 20
versehen ist. Am oberen Ende der Anodenkörbe 5 ist ein
Fischband 21 angeschweißt, das mit einer Bohrung versehen ist, die dem Durchmesser dor Kontaktscheibe entspricht»
Mittels eines nicht dargestellten Zapfens, der in die Nu» ton eingreift und einer durch die Bohrung des Flachbandes hiedurchgeführten in die Kontaktscheibe 19 eingeschraubten Flügelschraube 81 können die Ancdenkörbe in
unterschiedlichen Winkeln zueinander arretiert werdet.. d. h·, die Anodenkörbe umgeben das Mandrel 3 auch bei
unterschiedlichen Durchmessern des Mandrels 3 stets nahezu in gleichem Abstand·
In der Figur 3 ist noch eine Ausführungsform des Bodenkorbeβ 7 dargestellt· Der Bodenkorb besteht aus zwei
Teilen 22 und 23t die ineinander^©steckt sind und ist
in seiner Lunge ebenfalle variabel. Hierzu, dienen Bohrungen
Zkt in die eine Schraube 25 eingesteckt ist. Dor Boden
des Dodenkorbes 7 ist mit Löchern 26 versehen, durch die
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dor Anodenschlamm auf dem Boden des Badbehältere 1 fällt, von wo er in bekannter Weise entfernt werden kann·
Der Bodenkorb 7 ist in derselben Weise wie die An©denkörbe
untereinander mit diesen verbunden. Der Bodenlcorb 7 kann aber auch in vorteilhafteste!se durch Titan- oder
Kunststoffketten gebildet werden, auf denen ein gelochtes Blech aus Titan bzw· Kunststoff gelegt wird. Die
Kotte.ienden sind dann an den untersten Anodenkörben
befestigt« Zur Anpassung an den jeweiligen Durchmesser des Mandrels kUzmen dann einzelne Kettenglieder entfernt
rder hinzugefügt werden.
Ale Schüttgut könnte auch vorteilhaft Material verwendet
«erdtA, das nicht nur aus dem abzuscheidenden Metall
besteht» Ef könnte es durchaus zweckmäßig sein, bei der
Walzenverkupferung Schwarzkupfer (Cu θ) oder andere
Kupferverbindungen zu verwenden.
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Claims (1)
- Kabel- und Metallwerke Η« Easer KGGutehoffmmgshütto AG Galvano-Titanbausprüche1* Vorrichtung zur elektrolytisches Abscheidung von Metallen auf Gegenständen mit kreisförmigem Querschnitt, beispielsweise Walzen, bei der der Gegenstand als Kathoaö geschaltet in einem geeigneten Elektrolyten um »eine Längsachse gedreht wird und Anoden aus dem abzuscheidenden Metall in dem Elektrolyten sich befinden, dadurch gekennzeichnet, daß als Anoden metallisches Schii-ttgutf wie beispielsweise Metallgranalien, vorwendet werden, die in Anodenkörben gelagert sind, die winklig miteinander verbunden, in nahezu gloichom Abstand zur Oberfläche doe Gegenstände« angeordnet sind·2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenkörbe mit ihren Enden imeinanderetcckbar sind·3* Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenkörbe zumindest an ihren Enden konisch ausgebildet sind.k. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenkörbe aus Titanbloch hergestellt sind·5· Vorrichtung nach Anspruch 1 - 4„ dadurch gekonnzeichnet, daß der "Winkel zwischen den Anodenkörben an ihrer Verbindungsstelle miteinander fixiorbar ist·713665428.11.74«β ·* * · · · 4θ*ο e■ν If····Al6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß der oberste Anodenlcorb mit seiner Oberkante in Richtung auf don Mandrel geneigt iat.7. Vorrichtung nach Anspruch i - 6# dadurch gekennzeichnet, daß die untersten Anodenkörbe durch einen Bodenkorb miteinander verbunden Bind, der in Richtung auf das Mandrol offen und in seinem Boden eine Vielzahl von Öffnungen aufweist.8» Vorrichtung nach Anspruch 7« dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenkorb aus zvei insinanderschi.obbnren Teilen besteht und in seiner Länge einstellbar ist·713665428.11.74
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7136654U true DE7136654U (de) | 1974-11-28 |
Family
ID=1272585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE7136654U Expired DE7136654U (de) | Vorrichtung zur elektrolytischen Abscheidung von Metallen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE7136654U (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4132418C1 (de) * | 1991-09-28 | 1993-02-11 | Hans Hoellmueller Maschinenbau Gmbh & Co, 7033 Herrenberg, De |
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0
- DE DE7136654U patent/DE7136654U/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4132418C1 (de) * | 1991-09-28 | 1993-02-11 | Hans Hoellmueller Maschinenbau Gmbh & Co, 7033 Herrenberg, De |
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