DK141970B - Fremgangsmaade og apparat til katodisk behandling af tynde elektrisk ledende fiberstrenge eller bundter - Google Patents

Description

141970 i 0 Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til katodisk behandling af tynde, elektrisk ledende fiber-strenge eller -bundter af quasiuendelig længde.

Den kontinuerlige, katodiske behandling, især den galvaniske belægning, af elektrisk ledende fiberstrenge 5 henholdsvis -bundter med et stort antal tynde enkelttråde frembyder som bekendt vanskeligheder, idet de yderste tråde i bundtet afskærmer de i kernen liggende tråde elektrisk svarende til virkningen af det Faraday'ske bur. For at galvanisere sådanne fiberbundter har man hidtil forsøgt 10 at opsno fiberbundtet, således at enkelttrådene kommer til at ligge omtrent ved siden af hinanden i elektrolytbadet (R.V Sara: "Fabrication and properties of graphite-fiber, nickel-matrix composites", 14th National Sampe Symposium November 1968, Union Carbide Corp. Carbon Products Division).

15 ved denne fremgangsmåde forekommer der forskellige mangler, som f.eks. mekanisk beskadigelse af enkelttrådene, lokal formindskelse af mængden af elektrolyttens afladningsdygtige ioner samt en uensartet metaludskillelse langs enkelttrådenes omkreds.

20 Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilveje bringe en fremgangsmåde til katodisk behandling af tynde, elektrisk ledende fiberstrenge henholdsvis fiberbundter af quasiuendelig længde, og hvorved de yderste tråde i fiberstrengen eller -bundtet ikke afskærmer de i kernen liggende 25 tråde elektrisk, således at metallet, såfremt den katodiske behandling er en galvanisering, udskilles fra elektrolytten så tykt og regelmæsssigt som muligt på alle enkelttrådene i bundtet, uden at en mekanisk behandling (opsnoning) er nødvendig, og uden at man må befrygte en beskadigelse af 30 enkelttrådene. Fremgangsmåden skal endvidere kunne gennemføres i én arbejdsgang i et apparat, der er så enkelt som muligt, for at sikre en vidtgående automatisering.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved, at fiberstrengen bliver trukket således gennem et med en anode 35 forsynet hvirvelkammer, at den bliver adspredt af en elektrolyts tråle, som indsprøjtes ved hjælp af dyser.

Den som katode tilsluttede fiberstreng gennemløber 2 141970 altså hvirvelkarameret, i hvilket der indsprøjtes en 0 elektrolytvæske. Denne sprøjtes radialt indad på fiberstrengen, så strengen bliver adspredt omtrent over hvirvelkamme--rets længde. Da elektrolytstrålen ved at være ført forbi anoden samtidig er strømleder, finder der en metaludskillelse sted på de steder, som strålen når. Elektrolytten når også 5 fibrene i fiberbundtets kerne, uden at der ligger afskærmende yderfibre imellem. Adspredningen af fiberstrengen ved elektrolyts trålehvirv len sikrer en statistisk ensartet, optimal udskillelse. Tilførslen af frisk elektrolyt forhindrer endvidere, at der lokalt indtræder en formindskelse af mængden 10 af afladningsdygtige ioner. En særlig fordel ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen ligger i, at en hvilken som helst elektrolytvæske kan finde anvendelse (f.eks. basisk eller sur Cu-elektrolyt og Ni-sulfamat).

Opfindelsen angår tillige et apparat til udøvelse 15 af fremgangsmåden og med midler til at gøre fiberstrengen katodisk, hvilket apparat er ejendommeligt ved, at det er indrettet til, at fiberstrengen bliver trukket gennem et af elektrisk ikke-ledende materiale bestående hvirvelkammer, der har et indvendigt af en bøsning begrænset 20 ringformet rum, som optager en ringformet anode, og i hvilket en elektrolyttilførselsledning udmunder, og at der i bøsningens væg regelmæssigt fordelt langs omkredsen er anbragt radialt rettede slidser, der i det væsentlige strækker sig i længderetningen.

25 Til strømfraførsel fra den fiberstreng, der skal galvaniseres i hvirvelkammeret, kan der findes en med strømkildens katode forbundet valse, over hvilken den galvaniserede fiberstreng er ført.

Dyserne, gennem hvilke elektrolytvæsken strømmer fra 30 det ringformede rum mod fiberstrengen, kan være cirkelrunde eller spalteformet udformede, deres form må imidlertid sikre den til adspredning af fiberstrengen nødvendige gennemhvirvling. Bevægelse af dyserne såvel som pulsering af elektrolytten kan i givet fald frembyde en yderligere 35 fordel.

Anvendelsen af apparatet ifølge opfindelsen er ikke kun indskrænket til galvanisering af fiberstrenge, men 3 U1970 O det er også muligt at anvende apparatet til anden katodisk behandling såsom elektrolytisk ætsning eller spuling af fiberbundter.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, idet der henvises til tegningen, der gengiver en udførel-5 sesform for apparatet ifølge opfindelsen, og hvorpå: fig. 1 skematisk viser et apparat ifølge opfindelsen, og fig. 2 viser et hvirvelkammer i et apparat ifølge opfindelsen.

Fra en afviklespole 1 løber den af ca. 10.000 enktelte 10 kulstoftråde bestående fiberstreng 2 i tilnærmelsesvis ak-sial retning gennem et hvirvelkammer 3 og over en valse 4 til en opviklespole 5. I det ringformede rum 6 i det i forbindelse med fig. 2 senere nærmere béskrevne hvirvelkammer 3 er der anbragt en ringformet anode 7, der over en 15 med et amperemeter A forsynet elektrisk ledning 8 står i forbindelse med en strømkilde 9, hvis spænding måles med en spændingsmåler V. Til det ringformede rum fører desuden en tilførselsledning 10, over hvilken elektrolytten E fra en forrådsbeholder 12 ved hjælp af en pumpe 11 tilføres 20 mod fiberstrengen 2 gennem dyserne 13. Den fra fiberstrengen nedflydende, overflødige elektrolytvæske drypper ned i forrådsbeholderen. Efter at fiberstrengen 2 er blevet belagt i hvirvelkammeret 3, bliver den ført over en valse 4, som over en elektrisk ledning 14 er tilsluttet til strøm-25 kilden 9's katode. Ved fiberstrengens berøring med denne valse opnås, at fiberstrengen er virksom som katode. Den galvaniserede fiberstreng bliver til slut efter en ikke vist tørringsproces viklet op i pilretningen på opviklingsspolen 5. Hvirvelkammeret 3 (fig.2) består i hovedsagen af to 30 med hinanden forbundne husparter 15 og 16 af elektrisk ikke-ledende materiale, og som danner det ringformede rum 6. Husparten 15 består af en skive, til hvis i aksen A' liggende boring der slutter sig en bøsning 15a. Denne bøsnings væg har seks regelmæssigt langs omkredsen fordelte dyser 13, 35 som tilnærmelsesvis efter en sinuslinie forløber parallelt med aksen A'. Deres på aksen A' projicerede længde svarer tilnærmelsesvis til højden af anoden 7. Dyserne kan have 4 141970 0 en vilkårlig form, de kan være udført som boringer eller slidser af en hvilken som helst form, idet man imidlertid må sikre sig, at fiberstrengen, der bevæger sig langs aksen A', bliver ensartet besprøjtet og adspredt af turbulente elektrolytstråler.

5 Den ringformede anode 7 såvel som vægdelen af den anden huspart 16 er anbragt på husparten 151 s skive. Berøringsfladerne mellem de to hus parter15 og 16 er forsynede med tætninger 17 og 18, der på passende måde tstner det ringformede rum 6. I husparten 16 findes der endvidere 10 boringer 10' og 19 for elektrolyttilførselsledningen 10 samt for anodeledningen 8. Boringerne 20 er beregnet til bolte.

Dyserne kan imidlertid også være bevægelige, deres tværsnit kan være foranderligt, eller den ringformede 15 anode kan være indstillelig i omkreds under driften.