DK161206B - Fremgangsmaade og apparat til ensidig elektroplettering af et bevaegeligt metalbaand - Google Patents

Description

DK 161206 B

Denne opfindelse angår en fremgangsmåde til én-sidig elektroplettering af et bevægeligt metalbånd, hvor båndet som katode er i kontakt med en elektrisk ledende perifer overflade af en roterende katoderulle, 5 og en anode, som er koncentrisk med rullen over en del af rulleomkredsen, er beliggende i afstand fra båndet til dannelse af en spalte, som får tilført elektrolyt, hvor elektrolytten i det væsentlige strømmer langs spalten med en sådan hastighed, at der opstår en tur-10 bulent strømning, og elektrolytten over en del af rullens omkredsområde, hvor pletteringen sker, strømmer i spalten i båndets bevægelsesretning med en middelhastighed, som er mindst 75% af den lineære båndhastighed. Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af frem-15 gangsmåden.

Celler til elektroplettering af kontinuerligt bevægede metalbånd er blevet klassificeret i tre typer: horisontale, vertikale og radiale. Den foreliggende opfindelse angår den radiale type. I de horisontale og 20 vertikale typer passerer båndet uden kontakt mellem et par elektroder med indbyrdes afstand. Ulemper er, at båndet skal spændes, for at det kan blive holdt i den ønskede bane gennem cellen, og at strømmen skal tilføres langs båndet, hvilket, navnlig ved tynde bånd, 25 frembringer ohmske tab. Disse ulemper undgås med den radiale celletype, hvor strømmen tilføres båndet direkte fra den rulle, som det er i kontakt med i cellen, og der skal kun tilføres en trækspænding med henblik på at holde båndet mod rullen, som nøjagtigt positionerer 30 båndet. Kun énsidig belægning af båndet er mulig, men to sådanne celler kan anbringes i serie i båndets bevægelsesretning. Båndets bredde er f.eks. 1,5 m.

USA-patentskrifterne nr. 3 900 383 og nr.

3 483 113 viser eksempler på radiale celletyper. I det 35 i USA-patentskrift nr. 3 900 383 beskrevne apparat er rullen halvt neddykket i et elektrolytbad. I apparatet

DK 161206 B

2 ifølge USA-patentskrift nr. 3 483 113, fig. 20, strækker anoden sig omkring 270° af den horisontale rulleakse, og der tilføres elektrolyt ud for den nederste del af rullen, således at den passerer gennem spalten 5 mellem anoden og båndet i to strømninger, en i samme retning som båndbevægelsen og den anden i en retning modsat båndbevægelsen.

Ansøgerne har nu opdaget, at der kan opnås en forbedring af den elektrolytiske proces, ved hvilken 10 der tillades en høj strømtæthed ved lave spændinger og derfor en kompakt celle. Endvidere kan der påføres det bevægede bånd et yderst jævnt og meget tyndt elektropletteret lag, f.eks. et meget tyndt stålbånd, hvorpå der udfældes chrom.

15 Opfindelsen er ejendommelig ved, at elektrolyt ten strømmer i samme retning som båndet over hele det nævnte omkredsområde, i hvilket pletteringen sker, hvilket område ikke optager mere end 180°, og at elektrolytten tilføres spalten ved tilgangsenden af om-20 kredsområdet som en fluidumstråle, der er rettet med en tangentiel komposant i forhold til båndbanen.

Det formodes, at denne turbulente strømning af elektrolytten med høj hastighed i spalten i samme retning som båndet forbedrer den elektrokemiske proces ved 25 forbedring af iontransporten. Navnlig opbryder strømningen grænselaget ved anoden, hvorved spændingen over cellen reduceres, hvilket resulterer i en væsentlig omkostningsbesparelse, når man tager den kraftige strøm i betragtning. Processens ensartede natur formodes at be-30 virke en ensartet påføring af laget på båndet, hvilket tillader en produktion af høj kvalitet, selv ved høje båndhastigheder, selv op til 600 m/min. Lavere hastigheder, f.eks. 300-600 m/min eller endog så lavt som 30 m/min kan hensigtsmæssigt benyttes afhængigt af an-35 vendeisen.

Den opnåelige høje udfældningshastighed tillader anodens omkredslængde at være mindre end 180°, hvilket forenkler konstruktionen af cellen.

DK 161206 B

3

Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af denne fremgangsmåde omfattende en drejelig katoderulle med en elektrisk ledende periferi, som under brugen kontakteres af båndet, således at båndet udgør ka-5 toden, og en anode med en overflade, som er koncentrisk med katoderullen og forløber i en forudbestemt afstand fra nævnte periferi over en del af katoderullens omkreds til dannelse af en spalte derimellem, hvori elektrolysen finder sted under brugen, hvorhos der findes 10 midler til tilførsel af flydende elektrolyt under tryk til spalten, således at der opstår en turbulent strømning i en del af spalten i samme retning som båndbevægelsen. Apparatet ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at der er en enkelt anode, som grænser op til rul-15 len og danner en spalte, som er lukket mellem sine omkredsender og strækker sig over mindre end 180° af rulleomkredsen, hvilke midler til tilførsel af elektrolyt til spalten er anbragt og indrettet til kun at tilføre elektrolyt ved spaltens tilgangsende, og ind-20 rettet til at rette elektrolytten som en fluidumstråle med en tangentiel komposant i forhold til båndets bane, således at der fremkommer en elektrolytstrøm i samme retning som båndbevægeisen over hele anodens omkredslængde .

25 En foretrukken udførelsesform for opfindelsen skal nu forklares på grundlag af et eksempel med henvisning til den skematiske tegning, som viser et sidebillede af et apparat ifølge opfindelsen.

I det viste apparat passerer et stålbånd 1 30 kontinuerligt omkring en første roterende styrerulle 2, en større roterende katoderulle 3 med en ledende overflade og en anden roterende styrerulle 4. Båndet 1 er under let spænding, således at det danner en god kontakt med rullen 3 over ca. 180°. Over ca. 135° af 35 den nederste halvdel af rullen 3 forløber der en anode 5 i form af en delcylinder, som er koncentrisk med % 4

DK 161206 B

rullen 3 og beliggende i ringe afstand derfra, således at der frembringes en snæver spalte 6 (12 mm bred i denne udførelsesform) mellem anoden 5 og båndet 1, som er i kontakt med katoderullen 3.

5 Elektrolyt tilføres over hele den aksiale længde af spalten 6 fra et rør 7, som forløber parallelt med rullen 3's akse, gennem en slids i røret 7, som er indrettet til at lede elektrolytten under tryk som en stråle. Røret 7 er beliggende ved den omkredsende 10 af spalten 6, ved hvilken båndet 1 indføres i spalten. Således gennemløber elektrolytten hele omkredslængden af spalten i samme retning som båndet 1, og den afgives ved spalten 6's båndafgang 8 og opsamles i en tank 9 med en hældende bund 10 og en 15 afgang 11, hvorfra elektrolytten pumpes tilbage til røret 7.

væskeniveauet i tanken 9 er vist ved 12. Til fjernelse af væske, som adhærerer til båndet 1, findes der et par vrideruller 13 over spalten 6's afgangs-20 ende 8, hvilke ruller ligger ud for hinanden med båndet 1 forløbende derimellem.

Som nævnt i det foranstående bliver den flydende elektrolyt tilført ved spalten 6's indgangsende med et sådant tryk og en sådan hastighed, at den strømmer tur-25 bulent (dvs. ikke-laminart) i spalten 6 og med en total middelhastighed fra tilgangsenden til afgangsenden 8, som er mindst 3/4 af båndets lineære hastighed gennem det galvaniske udfældningsapparat.

Der er således dannet en elektrolytisk celle til 30 plettering af båndet 1. Anoden 5 er ikke-forbrugende og ionerne, der skal pletteres, tilvejebringes af elektrolytten. Båndet l virker som katode, og strømmen passerer gennem det ind i elektrolytten direkte fra katoderullen 3. Den ringe bredde af spalten 6 sammen 35 med den turbulente og i én retning forløbende elektrolytstrømning gennem spalten 6 frembringer en lavohmsk

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til énsidig elektroplettering af et bevægeligt metalbånd (1), hvor båndet som katode 25 er i kontakt med en elektrisk ledende perifer overflade af en roterende katoderulle (3), og en anode (5), som er koncentrisk med rullen over en del af rulleomkredsen, er beliggende i afstand fra båndet til dannelse af en spalte (6), som får tilført elektrolyt, hvor elek-30 trolytten i det væsentlige strømmer langs spalten med en sådan hastighed, at der opstår en turbulent strømning, og elektrolytten over en del af rullens omkredsområde, hvor pletteringen sker, strømmer i spalten i båndets bevægelsesretning med en middelhastighed, som 35 er mindst 75% af den lineære båndhastighed, kendetegnet ved, at elektrolytten strømmer i samme DK 161206 B 6 retning som båndet over hele det nævnte omkredsområde, i hvilket pletteringen sker, hvilket område ikke optager mere end 180° , og at elektrolytten tilføres spalten ved tilgangsenden af omkredsområdet som en fluidumstrå-5 le, der er rettet med en tangentiel komposant i forhold til båndbanen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at elektrolyttens middelhastighed gennem spalten midst er lig med båndets lineære hastig- 1. hed.

3. Apparat til énsidig elektroplettering af et bevægeligt metalbånd omfattende en drejelig katoderulle (3) med en elektrisk ledende periferi, som under brugen kontakteres af båndet, således at båndet udgør katoden, 15 og en anode (5) med en overflade, som er koncentrisk med katoderullen (3) og forløber i en forudbestemt afstand fra nævnte periferi over en del af katoderullens omkreds til dannelse af en spalte (6) derimellem, hvori elektrolysen finder sted under brugen, hvorhos der fin-20 des midler (7) til tilførsel af flydende elektrolyt under tryk til spalten, således at der opstår en turbulent strømning i en del af spalten i samme retning som båndbevægelsen, kendetegnet ved, at der er en enkelt anode (5), som grænser op til rullen (3) og 25 danner en spalte (6), som er lukket mellem sine omkredsender og strækker sig over mindre end 180° af rulleomkredsen, hvilke midler (7) til tilførsel af elektrolyt til spalten (6) er anbragt og indrettet til kun at tilføre elektrolyt ved spaltens tilgangsende, og indrettet 30 til at rette elektrolytten som en fluidumstråle med en tangentiel komposant i forhold til båndets bane, således at der fremkommer en elektrolytstrøm i samme retning som båndbevægelsen over hele anodens omkredslængde.