DE957614C

DE957614C - Verfahren zum galvanischen Abscheiden von Metallschichten auf Gegenstände mittels Gleichstrom

Info

Publication number: DE957614C
Application number: DENDAT957614D
Authority: DE
Inventors: Eindhoven Tijs Willem van Rijssel (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1952-11-21
Publication date: 1957-01-17
Also published as: GB761466A; CH321890A; NL78632C; FR1087655A; BE524418A

Description

AUSGEGEBEN AM 7. FEBRUAR 1957

N 8048 VII48a

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum galvanischen Abscheiden von Metallschichten auf Gegenstände mittels Gleichstrom.

Es ist bekannt, galvanische Metallschichten auf Gegenständen mit leitender Oberfläche dadurch aufzubringen, daß sie elektrolytisch in einer Lösung behandelt werden, die Ionen des niederzuschlagenden Metalls enthält. Wird ein ausreichender Spannungsunterschied mit der richtigen Polarität an die to Gegenstände und die Gegenelektrode angelegt, so entsteht'die galvanische Metallschicht. Für diesen Vorgang wird Gleichstrom benutzt.

Es ist weiter bekannt, daß zum galvanischen Niederschlagen einer Metallschicht häufig vorteilhaft eine Spannung benutzt werden kann, die periodisch ihre Polaritätt ändert und wobei die Längen der positiven und der negativen Spannungsimpulse einander nicht gleich sind.

Dadurch wird das Auftreten von Polarisationserscheinungen an den Elektroden vermieden, und es entstehen Metallniederschläge größerer Güte als bei der Anwendung einer Spannung mit konstanter Polarität.

Zur periodischen Änderung der Polarität der angelegten Badspannung werden häufig elektrische Geräte benutzt, die bei größeren galvanischen Bädern mit Strömen von einigen hundert bis einigen tausend Ampere verwickelt und kostspielig sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum galvanischen Abscheiden von Metallschichten auf Gegenstände mittels Gleichstrom und ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gegenstand und der Anode eine Hilfselektrode zur Einwirkung gebracht wird, welche den Gegenstand nur teilweise gegen die Anode abschirmt und eine, bezogen auf den Gegenstand, negative Spannung besitzt, und daß die Hilfselektrode und der Gegenstand sich relativ so zueinander bewegen, daß die Hilfselektrode über die ganze Oberfläche des Gegenstands wandert und der jeweils von der Anode abgeschirmte Teil des Gegenstands ständig wechselt.

In Abhängigkeit von der Form des Gegenstandes, dem Metall des Gegenstandes und von der Natur des niederzuschlagenden Metalls können je nach der gewünschten Periodenzahl, der Länge und der Stärke der Stromimpulse die Größe, Form und Lage der Hilfselektrode, die Geschwindigkeit der gegenseitigen Bewegungen von Hilfselektrode und Gegenstand und die Größe der an den verschiedenen Elektroden anzulegenden Spannungen gewählt werden.

Gemäß der Erfindung werden beim Aufbringen galvanischer Metallschichten mittels Gleichstrom durch einfache Mittel Ergebnisse erzielt, die dem Ergebnis gleichwertig sind, das bei der Anwendung einer Spannung erzielt wird, die periodisch ihre Polarität ändert, wobei die Längen der positiven und der negativen Spannungsimpulse einan-' der nicht gleich sind.

Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Zum Aufbringen einer Metallschicht auf einen scheibenförmigen Gegenstand, der in einem Elektrolyt als Kathode dient und sich parallel zu einer fest angeordneten Anode und oberhalb der letzteren um seine Mitte dreht, wird in einem gewissen Abstand von dem scheibenförmigen Gegenstand zwischen ihm und der Anode eine Hilfselektrode angeordnet, welche die Form eines Kreissektors hat, dessen Mitte sich mit der Drehachse des scheibenförmigen Gegenstandes deckt. Die Hilfselektrode ist an eine Spannung angeschlossen, die gegenüber dem scheibenförmigen Gegenstand negativ ist. Vorzugsweise wird die Hilfselektrode gegen die Anoden abgeschirmt. Während jeder Umdrehung des scheibenförmigen Gegenstandes wird der Strom periodisch an jedem Teil der mit einer Metallschicht zu überziehenden Oberfläche seine Richtung ändern, wenn dieser Teil sich nahe der Hilfselektrode befindet.

Bei einer anderen Ausführungsform wird der scheibenförmige Gegenstand fest angeordnet, und es dreht sich die sektorförmige Hilfselektrode um eine Achse, die sich mit der Achse des Gegen-Standes deckt.

Eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt. In dieser Zeichnung ist mit 1 die Anode, mit 2 die Abschirmplatte der Hilfselektrode und mit 3 die Hilfselektrode selbst bezeichnet, während mit 4 der zu metallisierende Gegenstand gekennzeichnet ist, der als Kathode dient. Die Hilfselektrode 3 ist an ein gegenüber der Kathode^ negatives Potential angeschlossen.

Während des StromduTchgangs fließt der das Metall niederschlagende Strom von der Anode 1 zur Kathode 4, wie dies durch die Pfeile α angedeutet wird. Dies ist jedoch dort nicht der Fall, wo die Kathode 4 durch die Hilfselektrode 3 von der Anode ι abgeschirmt ist. Da die Hilfselektrode 3 ein gegenüber der Kathode 4 negatives Potential besitzt, fließen Ströme b von der an dieser Stelle als Anode wirkenden Platte 4 zur Hilfselektrode 3. Dabei sind die Hilfselektrode 3 und die Kathode 4 so angeordnet, daß sie beide äquidistante Platten darstellen. Die Figur läßt also deutlich erkennen, daß die allgemeine Stromrichtung α an den Stellen sich umkehrt, b, wo die Kathode 4 von der Hilfselektrode 3 gegen die Anode 1 abgeschirmt ist. Dabei ist es wesentlich, daß an der Hilfselektrode 3 ein gegenüber der Kathode 4 negatives Potential liegt.

Beispiel 2

Zum Aufbringen einer Metallschicht auf einen zylindrischen Gegenstand, z. B. einer Metallwelle oder einem zylindrischen Korb, in dem sich kleine, mit Metall zu überziehende Gegenstände befinden, wird der zylindrische Gegenstand in einem Elektrolyt in der Achsrichtung einer breiten, zylindrisehen Gegenelektrode angeordnet. Zwischen dieser Elektrode und dem zu überziehenden Gegenstand befindet sich eine Hilfselektrode in Form einer gleichachsig gekrümmten Platte, deren Länge wenigstens der des zylindrischen Gegenstandes entspricht und die fest angeordnet und mit einer gegenüber dem Gegenstand negativen Spannung verbunden ist. Bei Drehung des zylindrischen Gegenstandes um seine Achse entsteht dann an jeder Stelle des zu überziehenden Gegenstandes eine mit der Zeit ihre Größe und Richtung ändernde Stromdichte.

Dies wird auch dadurch erzielt, daß der zu überziehende Gegenstand fest angeordnet und die plattenförmige Hilfselektrode um ihn gedreht wird.

Beispiel 3

Eine fest angeordnete, rechtwinklige Metallplatte wird mit einer Metallschicht überzogen, indem sie in einem Elektrolyt parallel zu einer Gegenelektrode angeordnet wird; eine rechteckige Hilfselektrode, deren eine Abmessung der des Gegenstands entspricht, bewegt sich zwischen letzterem und der Gegenelektrode in einem gewissen Abstand von dem Gegenstand, und zwar in der Richtung der an- iao deren Abmessung.

Bei .einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird der Hilfselektrode eine Form gegeben, die den Ansprüchen angepaßt ist, die in bezug auf unregelmäßige Stärke und Randeffekte gestellt werden.

Die sektorförmige Hilfselektrode des Beispiels ι kann auch abweichend von der Sektorform derart gestaltet sein, daß der Sektor in der Richtung des Umfangs stets weiter wird. Auf diese Weise kann verhütet werden, daß der Rand des scheibenförmigen Gegenstands eine stärkere Schicht bekommt, als dessen Mitte, da während der Periode, in der Material abgenommen wird, die Abnahme am Rand verhältnismäßig größer ist als in der ίο Mitte des scheibenförmigen Gegenstands.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Abfahren zum galvanischen Abscheiden von Metallschichten auf Gegenstände mittels Gleichstrom, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gegenstand und der Anode eine Hilfselektrode zur Einwirkung gebracht wird, welche den Gegenstand nur teilweise gegen die Anode abschirmt und eine, bezogen auf den ao Gegenstand, negative Spannung besitzt, und daß die Hilfselektrode und der Gegenstand sich relativ so zueinander bewegen, daß die Hilfselektrode über die ganze Oberfläche des Gegenstands wandert und der jeweils von der Anode abgeschirmte Teil des Gegenstands ständig wechselt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode auf der der Anode zugewandten Seite abgeschirmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Hilfselektrode der Stärke des gewünschten Metallniederschlags angepaßt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 6» 578/427 7. (609 782 1.57)