DE883383C

DE883383C - Verfahren zur laufenden Metallisierung von bandfoermigen Gebilden

Info

Publication number: DE883383C
Application number: DES10529D
Authority: DE
Inventors: Norbert Muellbauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-06-18
Filing date: 1941-06-18
Publication date: 1953-07-16

Description

Verfahren zur laufenden Metallisierung von bandförmigen Gebilden Die Erfindung bezieht sich auf die laufende Metallisierung von bandförmigen Gebilden, wie Drähten, Bändern u.,dgl., die durch Kondensation von Metalldampf mit einem Metallüberzug versehen werden. Es ist an anderer Stelle bereits ausgeführt worden, daß bei der Bildung derartiger Niederschläge nicht immer hoher Unterdruck erforderlich ist, wenn man entsprechende Bedampfungsbedingungen und entsprechende Bedampfungseinrichtungen wählt. So kann man zusammenhängende, elektrisch leitfähige und auf glatten Unterlagen sogar spiegelnde Überzüge selbst bei sehr hohem Druck, unter Umständen Atmosphärendruck, erzielen, wenn man das Verdampfungsgut in einem vollkommen geschlossenen Behälter so hoch erhitzt, daß der entstehende Metalldampf aus einer Üfrnung des Behälters, die zweckmäßig Düsenform hat, inForm eines kräftigenDampfstrahles austritt.
Da der Metalldampf zur Überwindung des außerhalb der Düse befindlichen Fremdgases, beispiels-,veise Luft, ganz bestimmte Strömungsgeschwindigkeit erfordert, ist damit aber auch gleichzeitig eine Mindestmetallmenge, die in der Zeiteinheit verdampft und kondensiert, gegeben. Diese Metalldämpfmenge führt infolge ihrer Größe zu sehr starken Metallschichten, die jedoch den Nachteil haben, unter Umständen nicht fest zu haften, da die Häufungsgeschwindigkeit der Metallatome zu groß ist. Andererseits ist die Metallisierung thermisch wenig beständiger Stoffe, die besonders interessieren, wie z. B. Papier u. dgl., überhaupt nicht möglich, weil die Kondensationswärme des Metalls so hoch anwächst, daß der thermisch wenig beständige Träger zerstört wird: Um nun trotzdem mit der beschriebenen Einrichtung brauchbare Schichten erzielen zu können, wird erfindungsgemäß der Vorschlag gemacht, den Metalldampf durch Zusatz eines inerten oder reduzierenden Gases zu verdünnen. Das zugemischte Gas übernimmt hierbei die Rolle des sonst erforderlichen scharfen Metalldampfstrahles, um den Fremdgasdruck zu überwinden, während es selbst an -der Bildung,der niedergeschlagenen Metallschicht nicht beteiligt ist, sondern diese lediglich von der Menge der dem inerten Gasstrom beigefügten Metalldämpfmenge abhängt. Das beigemischte Gas wird deshalb als Treibgas bezeichnet.
Die Vermengung zwischen Treibgas und Metalldampf kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man das Treibgas in einem scharfen Strahl auf die Metallschmelze richtet, so daß es sich mit Metalldampf schwängert: Man kann das Treibgas aber auch durch die Metallschmelze hindürchleiten.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das Treibaas weiterhin vor der Berührung mit dem Metalldampf auf bestimmte Temperaturen zu erhitzen; die von dem verwendeten Metall der Schmelze - abhängen. Hierdurch wird eine zu frühzeitige Abkühlung und Kondensation des Metalldampfes verhindert.
Man kann nun aber auch das Treibgas andererseits in entsprechend erhitztem Zustand als Wärmegenerator für die Metallschmelze benutzen, indem man das Treibgas z. B. über glühende Flächen oder durch einen Lichtbogen oder durch glühende stromdurchflossene Drahtgitter leitet und dabei so hoch erhitzt, daß es beim Auftreffen auf das Verdariipfün.gsgut dieses zum Schmelzen und Verdampfen bringt.
Durch die Verwendung des Treibgases ist nicht nur überhaupt erst eine brauchbare Bedampfung bei hohem Druck möglich, sondern gleichzeitig eine sehr einfache Möglichkeit gegeben, die erzielte Metallschichtstärke beliebig zu regeln, indem man nämlich die Strömungsgeschwindigkeit des Treibgases beispielsweise durch ein Regelventil steuert. Dieses Regelventil kann vorteilhafterweise an einer kalten Stelle der Gaszuführung vorgesehen sein, so daß besondere Heizvorrichtungen für das Ventil nicht erforderlich sind; im Gegensatz zu solchen Ausführungen, die eine Drosselklappe innerhalb des Metalldampfstromes vorsehen.
Da mit Hilfe des Treibgases und der Änderung seiner Strömungsgeschwindigkeit und gegebenenfalls auch seiner Temperaturhöhe die verdampfte Metallmenge in der Zeiteinheit und damit auch die kondensierte Metallmenge in der Zeiteinheit beliebig regeln kann, ist es möglich, Papier, Kunststoffolien u. dgl. mit einer Metallauflage zu versehen, wie sie sonst nur bei Anwendung hoher Vakua erzielbar sind. Durch den Ersatz eines Teiles des Metalldampfstromes durch Treibgas ergibt sich noch der Vorteil, daß die von dem zu metallisierenden Träger aufgenommene und abzuführende Wärmemenge wesentlich geringer ist, weil der Hauptteil der Wärmemenge von der Kondensationswärme des Metalls herrührt, da die Abkühlungswärme des Niederschlages um Größenordnungen kleiner ist. In dieser wesentlich kleineren Größenordnung liegt aber auch die spezifische Wärme der Treibgase; die lediglich um den Anteil der Rotationsfreiheitsgrade größer als die spezifische Wärme des Metalldampfes ist. Aus diesem Grunde ist es ohne weiteres möglich, Mengen von Treibgas anzuwenden, die ein Vielfaches der Metalldampfmenge betragen und trotzdem dabei gleichzeitig eine weitestgehende Schonung des temperaturempfindlichen zu bedampfenden Trägermaterials zu erzielen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.. Verfahren zur laufenden Metallisierung von bandförmigen Gebilden thermisch empfindlicher Stoffe, wie Papier, Kunststoffolien u. dgl., durch Niederschlagen von Metalldampf bei hohem, insbesondere bei Atmosphärendruck, wobei das niederzuschlagende Metall in einem geschlossenen Behälter erhitzt wird und der entstejiende Dampf aus einer Düse austritt, an welcher das Bedampfungsgut vorübergeführt wird, gekennzeichnet durch die Anwendung des an sich bekannten Verfahrens der Verdünnung des Metalldampfstrahles durch Zusatz eines inerten oder reduzierenden Gases.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdünnungsgas gleichzeitig als Treibmittel für den Metalldampf verwendet wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdünnungsgas gleichzeitig als Treibmittel für den Metalldampf verwendet wird. q..
Verfahren nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibgas durch die Metallschmelze hindurchgeleitet wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen i bis 4., dadurch gekennzeichnet; däß 'das Treibgas vor der Berührung mit dem Metalldampf erhitzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erhitzte Treibgas als Wärmegenerator für die Erzeugung des Metalldampfes benutzt wird.
7. Verfahren nach Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, däß durch die Regelung des Treibgases die kondensierte Metalldampfmenge geregelt wird.