DE863735C

DE863735C - Verfahren und Einrichtung zur Metallisierung von Gegenstaenden durch thermische Verdampfung von Metall

Info

Publication number: DE863735C
Application number: DEB9388D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Dorn; Eberhard Dr-Ing Traub
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1936-12-02
Filing date: 1936-12-02
Publication date: 1953-01-19

Description

Verfahren und Einrichtung zur Metallisierung von Gegenständen durch thermische Verdampfung von Metall Es ist bekannt, Gegenstände dadurch zu metallisieren, daß man Metall im Vakuum thermisoh verdampft und en Metalldampf sich auf den zu metallisierenden Gegenständen niederschlagen läßt. Bei der Anwendung .dieser Verfahren -wurde seither das gesamte zu verdampfende Metall in einem größeren Behälter erhitzt, und es befand sich hier in flüssigem Zustand. Der über diesem flüssigen Metall entstehende Dampf trat dann durch geeignete Düsen; aus dem Verdampfungsbehälter aus. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß man bei jedem Öffnen des Vakuumkessels verhältnismäßig lange warten muß, bis man Luft in den Kessel einlassen kann. Denn läßt man die Luft zu früh eintreten, so ist der in ;dem Verdampfungsbehälter befindliche Metallvorrat noch so heiß, daß durch den einströmenden Luftsauerstoff eine übermäßige Oxy.dbildung an dem im Verdampfungsbehälter befindlichen heißen Metall auftritt. Eine solche Oxydation ist aber sehr nachteilig für einen späteren Bedampfungsvorgang.
Gemäß ;der Erfindung ist dies-er Nachteil dadurch beseitigt, daß das zu verdampfende Metall als fester Körper durch eine Nachschubvorrichtungder Verdampfungss.telle zugeführt wird, und daß die Verdampfung hier mit Hilfe von in elektrischen Leitern erzeugter Stromwärme erfolgt. Arbeitet man nach diesem Verfahren, so kühlt sich die jeweils noch -flüssige kleine Metallmenge nach dem Abstellen der Heizung sehr ra:sc4h so weit ab oder verdampft vollends so rasch, daß durch die einströmende Luft keine nachteilige Oxydbildung mehr auftreten kann: Bei einer Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird der Metallvorrat zweckmäßig in Draht- oder Bandform auf einer Vorratsspule im Vakuumkessel untergebracht oder von einer außerhalb des Vakuumkessels angeordneten Vorratsspule in .den Vakuumkessel eingeführt und durch eine aus zwei Treihrädern bestehende Nachschubvorrichtung selbsttätig der Verdampfungsstelle zugeführt, wo das Metall jeweils in kleinen Mengen durch Wärmeeinwirkung zum Schmelzen gebracht wird.
In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die, grundsätzliche Anordnung der Einrichtung und Abb. 2 eine Ausbildung der Verdampfungsstelle, bei welcher das flüssigeMetall selbst als Heizwider'-stand dient.
In Abb; i bedeutet a eine Vorratsrolle für einen zu verdampfenden Metalldraht b, der z. B. aus Zink bestehen kann. c und d sind zwei Treibräder, die denMetalldraht :in einen trogartigen.Verdampfüngsbehälter f hineinschieben.. Hier erhält der Draht eine starke Erhitzung, so daß er schmilzt und verdampft und in, Dampfform durch eine Düse austritt und sich auf dem zu metallisierenden Gegenstand, z. B. einem Papierband g, niederschlägt.
Zur Erzeugung der für die Verdampfung notwendigen Erwärmung an der Verdampfungsstelle kann man den. Verdampfungsbehälter f von außen her heizen, beispielsweise durch eine Heizwicklung.
Man kann aber auch den aus Metall bestehenden Behälter so in einen. elektrischen Stromkreis einschalten, daß er von einem Strom durchflossen wird und selbst als Heizwiderstand wirkt. In diesem Falle wird die Heizwirkung des Behälters an der Verdampfungsstelle dadurch gestört, daß das flüssige Metall als Parallelwiderstand, zu dem Behälter wirkt. Es ist deshalb. zweckmäßig, den Ohmschen Widerstand des. Metallbehälters über diejenige Länge, -über die er zu der Verdampfüngsstelle mit dem flüssigen Metall parallel geschaltet ist, wesentlich kleiner (höchstens 1/4) zu machen als .den Widerstand des flüssigen Metalls: Man kann z. B.- -als Verdampfungshehälter ein im Verhältnis zudem Durchmesser des zugeführten Drahtes -dickwendiges Eisenrohr verwenden, :das an der Verdämpfungsstelle geschlitzt ist. Durch das Rohr wird der -Draht zugeführt. Durch den Schlitz in dem Rohr -tritt entweder das flüssige Metall oder bereits der Metalldampf aus.
Statt den Verdampfungsbehälter als Heizwiderstand zu -verwenden, kann man aber auch das zu verdampfende Metall selbst in den Stromkreis einschalten., so daß der .durch das Metall fließende Strom dieses -erhitzt, zum Schmelzen bringt und verdampft. Eine solche Einrichtung ist z. B. in Alb. 2 dargestellt. Hierin bedeutet h den Verdampfungsbehälter, *der als keramischer Tiegel mit einer Rillei ausgebildet ist. In der Rillei befindet sich das geschmolzene und verdampfende Metall. k ist ein noch im festen Zustand befindlicher Metalldraht, der mit einer nicht dargestellten Nächscbu'bvorrichtung (ähnlich wie die Räder c und d von Abb. i) von einer ebenfalls nichtdargestellten Vor= ratsrolle der Rille i zugeführt wird.
In dem in Abb. 2 gezeigten Beispiel wird der Verdampfungsstelle nicht nur von einer Seite ein Draht k zugeführt, sondern auch noch von der anderen Seite ein Draht m, so daß an der Verdampfungsstelle stets genügend Metall zur Verfügung steht. Die Drähte k und m werden dabei über je eine metallische Führung n und o geleitet. Diese Führungen bestehen aus Metallrohren mit Stromarnschlüßklemmen p und q, durch die der Heizstrom über die Führungen n und ö den Drähten und damit der Verdampfungsstelle zugeführt wird. Die Innenbohrung der Führungen ist etwas größer als der Durchmesser der Drähte, damit die. Reibung nicht allzu groß wird. Es muß jedoch ein genlügend guter Kontakt zwischen lert Führungen und den Metalldrähten vorhanden sein, der unter Umständen durch ein besonderes Kontaktstück noch verbessert werden kann.
Statt durch unmittelbare Leitung des Stromes in das Metall der Verdampfungsstelle kann die Heizung an der Verdampfungsstelle auch mit Hilfe von Wirbelströmen unter Zuhilfenahme eines Hochfrequenzfeldes bewirkt werden, unter Verwendung einer Spule, die außerhalb oder innerhalb des Vakuumkessels angeordnet sein kann.

Claims

PATE:NTA.NSPRÜCHE: i. Verfahren zur Metallisierung von Gegenständen .durch thermische Verdampfung von Metallen im Vakuum, dadurch gekennzeichnet; d#aß das, zu verdampfende Metall als fester Körper durch eine Nachschu'bvorridhtung der Verdampfungsstelle zugeführt wird und daß die Verdampfung hier mit Hilfe von in elektrischen Leitern erzeugter Stromwärme erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall in fester Form von zwei oder mehreren Seiten an nie Verdampfungsstelle nachgeschoben wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, da-.durch gekennzeichnet, daß - der Verdampfung sstelle verschiedene Metalle zugeführt werden. q..
Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch einen als Heizwiderstand -in einen elektrischen Stromkreis eingeschalteten, aus schlecht verdampfbarem, Metall bestehenden Behälter, in den das nachgeschobene Metall an der Verdampfungsstelle geleitet wird.
5. Einrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbehälter über diejenige Länge, über ,die er an der Ver.darnpfungsstelle zu dem flüssigen Metall parallel geschaltet ist, einen wesentlich kleineren Ohmschen Widerstand aufweist (höchstens 1/4) als das flüssige Metall.
6. Einrichtung nach Anspruch q. und 5, dadurch gekennzeichnet, daß -der Behälter aus einem im Verhältnis zu der Gestalt des nachgeschobenen Metalls dickwandigen Eisenrohr besteht, das an der Verdampfungsstelle geschlitzt ist.
7. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Verdampfungsstelle ein aus Isolierstoff bestehender Behälter befindet und daß ,das zu verdampfende Metall an der Verdampfungsstelle in einen elektrischen Stromkreis eingeschaltet ist und selbst als Heizwiderstand wirkt. B. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine metallische Führung, über die das Metall in einen elektrischen Stromkreis eingeschaltet ist.