EP4010515A1 - Method and system for electrolytically coating an electrically conductive strip and/or woven material by means of pulse technology - Google Patents

Method and system for electrolytically coating an electrically conductive strip and/or woven material by means of pulse technology

Info

Publication number
EP4010515A1
EP4010515A1 EP20751551.1A EP20751551A EP4010515A1 EP 4010515 A1 EP4010515 A1 EP 4010515A1 EP 20751551 A EP20751551 A EP 20751551A EP 4010515 A1 EP4010515 A1 EP 4010515A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pulse
tape
electrically conductive
anode
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20751551.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Henry GÖRTZ
Thomas Daube
Frank PLATE
Walter Timmerbeul
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP4010515A1 publication Critical patent/EP4010515A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06—Wires; Strips; Foils
    • C25D7/0614—Strips or foils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/22—Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/007—Current directing devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/10—Electrodes, e.g. composition, counter electrode
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06—Wires; Strips; Foils
    • C25D7/0614—Strips or foils
    • C25D7/0657—Conducting rolls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/565—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of zinc

Definitions

  • the present invention relates to a galvanic process and a system for the electrolytic coating of an electrically conductive strip and / or an electrically conductive strip-shaped fabric, preferably a metallic strip, such as a steel strip, a plastic strip, a glass fiber fabric strip, a carbon mesh fabric strip and / or a composite material thereof with a coating based on a metal and / or a semimetal selected from group 6 to 15 and / or a mixture thereof.
  • a metallic strip such as a steel strip, a plastic strip, a glass fiber fabric strip, a carbon mesh fabric strip and / or a composite material thereof with a coating based on a metal and / or a semimetal selected from group 6 to 15 and / or a mixture thereof.
  • Electrolytically refined strips such as steel strips, are now used as semi-finished products in many branches of industry, such as the automotive industry, aerospace technology, mechanical engineering, the packaging industry, and household and electrical appliance manufacture.
  • the production of such strips is traditionally carried out in continuously operating strip treatment systems with a constant-speed passage of the strip through one or more electrolysis cells connected in series.
  • the coatings deposited electrolytically on one or both sides of the strip can perform various tasks and give the respective strip new product properties. These are, for example, protection against corrosion or oxidation, wear protection, the production of decorative product properties, and / or the production of magnetic and / or electrical surface properties.
  • the zinc coating gives an electrolytically galvanized steel strip an active protection against corrosion and offers a good primer for painting and / or laminating with plastic films.
  • Chromium coating also gives a steel strip or a plastic strip increased protection against corrosion and wear, as well as decorative properties.
  • Nickel and nickel alloys can be
  • the production of the respective coatings with the desired properties depends, especially under economic and economic aspects, on various parameters such as the type and composition of the electrolyte, its metal salt concentration and temperature, the geometric arrangement of the electrolysis cells and their electrodes, the electrochemical current flow and their Amount, time and polarity, strongly dependent.
  • the electrolytic coating of metallic strips is carried out in the prior art by means of direct current, the thyristor technology being used here.
  • This so-called DC electrolysis can be designed to be unipolar and partially reversible, but does not allow any specific current sequences in terms of amount, time and polarity.
  • the object of the present invention is therefore an improved method and an improved system for the electrolytic coating of electrically conductive strips and / or electrically conductive strip-shaped fabrics with a coating based on a metal and / or a semimetal selected from group 6 to 15 and / or a mixture thereof.
  • the object is achieved by a method with the features of patent claim 1 and a system with the features of patent claim 12.
  • the electrically conductive tape and / or the electrically conductive tape-shaped fabric preferably a metallic tape, a plastic tape, a glass fiber fabric tape, a carbon mesh fabric tape and / or a
  • Composite material thereof after possibly prior cleaning and / or activation, is fed to a coating section comprising at least one, preferably at least two or more, electrolytic cell (s) and is successively electrolytically coated in this, the electrically conductive strip and / or the strip-shaped fabric is first connected cathodically via at least one current roller and is guided within the at least one electrolytic cell at a defined distance parallel to the at least one anode arranged in the electrolytic cell.
  • the at least one anode is modulated by means of a
  • the coating process takes place within the coating section using a defined pulse pattern sequence, which is formed from at least one pulse pattern, with at least one of the metals and / or one of the semi-metals selected from group 6 to 15 and / or a mixture according to the pulse pattern sequence from which an electrolyte is deposited on the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric and the coating is formed.
  • a defined pulse pattern sequence which is formed from at least one pulse pattern, with at least one of the metals and / or one of the semi-metals selected from group 6 to 15 and / or a mixture according to the pulse pattern sequence from which an electrolyte is deposited on the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric and the coating is formed.
  • the present invention provides an installation for the electrolytic coating of an electrically conductive strip and / or an electrically conductive strip-shaped fabric.
  • the system optionally includes a cleaning and / or an activation unit in which the electrically conductive tape and / or fabric can be cleaned and / or activated; a coating line with at least one, preferably at least two or more electrolytic cell (s), in which the electrically conductive tape and / or fabric can be successively coated electrolytically, and at least one power roller over which the electrically conductive Tape and / or tape-like tissue can be connected cathodically, the at least one electrolysis cell comprising at least one anode which is arranged such that the electrically conductive tape and / or tape-like tissue that can be passed through the at least one electrolysis cell is at a defined and parallel distance from the at least one anode can be carried out.
  • the system comprises at least one pulse rectifier which is implemented using switched-mode power supply technology, the negative pole of which is electrically connected to the at least one current roller and the positive pole is electrically connected to the at least one anode, in such a way that the at least one anode can be energized by means of a modulated current, that the coating process can be carried out within the coating section using a defined pulse pattern sequence, the pulse pattern sequence being formed from individual pulse patterns, with at least one of the metals and / or one of the semimetals selected from group 6 to 15 and / or a mixture thereof according to the pulse pattern sequence can be deposited from an electrolyte on the electrically conductive tape and / or the tape-shaped fabric.
  • a pulse rectifier allows the amount, the temporal progression and the polarity of the respective desired pulse pattern and thus the entire pulse pattern sequence to be defined so that the electrolytic process can be optimally adapted to the respective system according to the specified parameters.
  • the coating process takes place within the coating section using a defined pulse pattern sequence that is formed from individual pulse patterns.
  • the pulse pattern sequence can be formed from a single pulse pattern and / or from a combination of at least two or a plurality of identical and / or different pulse patterns of a pulse pattern collection. For example, changing the polarity allows the deposition process to be reversed.
  • those Regions of the (partially) coated substrate are corrected which in the previous cathodic coating step and / or coating process as a result of high current densities, for example at the edges of the substrate, have an excessive layer thickness or dendritic crystal growth compared to the other regions.
  • the change in polarity or the anodic operation thus allows a targeted reduction of this local elevation and adjustment of the layer thickness of this to the surrounding areas.
  • the electrolytic process can be designed using the modulated current in such a way that particularly compact, dense, pure, homogeneous, finely crystalline, pore-free, crack-free and dendrite-free coatings can be realized.
  • the electrically conductive tape and / or tape-like fabric to be coated can be coated over its entire surface with a homogeneous layer thickness in the continuous coating process, which runs evenly over the tape width (edge effect) and has no partial overcoating and / or undercoating.
  • edge masks can advantageously be dispensed with.
  • the use of a modulated current in bipolar operation leads to a multilayer structure with improved properties.
  • the nucleation, its number and distribution on the electrically conductive tape and / or tape-shaped tissue can be positively influenced in a targeted manner, which leads to advantageous crystal growth.
  • the Nernst diffusion layer can also be split up by repeating pulse patterns, which leads to an improvement in the mass transport properties at the cathode, i.e. the electrically conductive tape and / or tape-like tissue connected to the cathode, and manifests itself in the deposition of less rough coatings, increasing their gloss and making them denser Coatings and thus leads to an increase in corrosion resistance.
  • the metal ions and / or semimetal ions can be transported in higher numbers to the cathodically connected strip and / or strip-shaped tissue, which leads to a finer-grained morphology of the coating and through the high current pulse possible
  • An exemplary painting process includes the KTL process.
  • the hydrogen-related decrease in material strength in particular of steel strips with a strength in the range of R e ⁇ 500 to ⁇ 2000 MPa yield point, represents a further significant process disadvantage in the prior art, because if the strength of the material is no longer given, this is for an application in the area of safety-relevant components is usually unusable.
  • the formation and diffusion of hydrogen during the coating process can be effectively reduced.
  • a by means of the method according to the invention with Steel strip coated with a zinc and / or zinc alloy coating can therefore be produced directly while maintaining strength. It is thus possible to save on a possibly required heating process step downstream of the coating process.
  • the method according to the invention allows a multi-layer structure of a coating via the combination of different pulse patterns, preferably in electrolysis cells running through one another.
  • one or more different morphologies of a deposition metal and / or deposition semimetal can be deposited on the same strip-shaped substrate, each with different properties. For example, a layer close to the substrate with higher adhesion can be deposited first and then a layer remote from the substrate with higher hardness.
  • metal and / or semi-metal which can be selected individually or in combination from one of groups 6 to 15, includes the metals or semi-metals known in electroplating, in particular chromium (Cr), manganese (Mn), rhenium ( Re), iron (Fe), ruthenium (Ru), osmium (Os), cobalt (Co), rhodium (Rh), iridium (Ir), nickel (Ni), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), zinc (Zn), cadmium (Cd), aluminum (AI), gallium (Ga), indium (In), thallium (TI), tin (Sn), lead (Pb), arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi) and / or mixtures or alloys thereof.
  • Cr chromium
  • Mn manganese
  • Re iron
  • Ru ruthenium
  • Os osmium
  • the coating section of the system can in principle comprise an electrolysis cell with an anode, which is designed, for example, in the form of a plate anode.
  • the only one electrolysis cell can comprise two anodes, which are arranged one behind the other in the direction of belt travel, for example, in such a way that the strip-shaped substrate can be coated on one side.
  • the two anodes can be formed in an anode arrangement in which the two anodes are then arranged parallel to one another within the one electrolysis cell.
  • the coating line comprises at least two electrolysis cells, more preferably at least three electrolysis cells, even more preferably at least four electrolysis cells, further preferably at least five electrolysis cells, and for reasons of process economy it is limited to a maximum of twenty electrolysis cells, preferably a maximum of 16, more preferably a maximum of 15 Electrolysis cells limited.
  • the plurality of electrolysis cells are preferably arranged one behind the other in the direction of travel of the strip, through which the electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric is then guided within the coating section.
  • the individual electrolysis cells can be designed in the form of horizontally or preferably in the form of vertically designed electrolysis cells through which the corresponding substrate to be coated is guided over deflection rollers.
  • the deposition process within the individual electrolysis cells takes place in an electrolyte through which the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric is passed.
  • the electrolyte medium is usually aqueous and usually has a pH value of less than 5.0. Alternatively this can Electrolyte medium can also be formed from a non-aqueous medium such as an ionic liquid.
  • a preferred ionic liquid comprises a mixture of choline chloride and flarnea.
  • the modulated current is provided by a pulse rectifier that uses switched-mode power supply technology. A pulse rectifier designed in this way is defined in that the mains-side alternating voltage is first rectified and smoothed.
  • the then generated DC voltage which has significantly higher frequencies, usually in the range from 5 kFIz to 300 kHz, is then divided, transformed with this high frequency and then rectified and filtered.
  • the superimposed voltage and current regulation usually works via pulse width modulation or pulse phase modulation. Due to the high frequency at the power transmitter, the transformer is made much smaller so that the energy losses are much lower. Depending on the system, this results in a significantly higher rate
  • the pulse rectifier can be made available in a modular design. This leads to a significantly higher availability, since the performance to be provided by a defective module can be taken over by another module and when a defective module is repaired, it can be quickly replaced.
  • the at least one pulse rectifier which provides the modulated current, is advantageously electrically connected via its negative pole to the at least one current roller and the positive pole to the at least one anode.
  • the at least one pulse rectifier particularly preferably each of the pulse rectifiers within the coating path, is electrically connected to a central control unit via which the entire coating process is regulated.
  • the at least one pulse pattern of the pulse pattern sequence is transmitted via the control unit to the at least one, preferably each, pulse rectifier, which transmits this signal to the respective associated electrolysis cell.
  • a pulse pattern of the pulse pattern sequence comprises at least one cathodic pulse, at least one anodic pulse, and / or at least one pulse off-time, the cathodic and anodic pulse being defined by a pulse duration and its respective shape, for example rectangular.
  • the at least one anode is preferably designed as a plate anode.
  • Such plate anodes can in principle be designed in the form of a soluble or an insoluble anode.
  • soluble anodes which are also known as active anode systems
  • insoluble anodes also known as inert anode systems
  • Insoluble anodes consist of a carrier material on the one hand and a coating applied to it, which can be referred to as an active layer, on the other hand. Titanium, niobium or other reaction carrier metals are usually used as the carrier material, but in any case those materials which passivate under the electrolysis conditions.
  • Electron-conducting materials such as platinum, iridium or other noble metals, their mixed oxides or compounds of these elements are usually used.
  • the active layer can either be applied directly to the surface of the carrier material or it can be located on a substrate arranged at a distance from the carrier material.
  • Materials which can be used as carrier material for example titanium, niobium or the like, can also serve as the substrate.
  • the at least one anode can preferably be formed in one piece and / or, according to an advantageous embodiment variant, from at least two or more rod-shaped partial anodes, each of the partial anodes then being electrically connected to the power source.
  • the at least two or more rod-shaped partial anodes are advantageously arranged in such a way that the distance between each partial anode and the strip can be adjusted across its width.
  • locally different layer thicknesses can be applied and / or corrected by desorption along the bandwidth of the substrate, i.e. the electrically conductive tape and / or tape-like fabric, by setting the distance of each of the sub-anodes to the tape and / or the current density via the pulse rectifier .
  • the partial anodes arranged on the strip edges can be supplied with a lower current density than those arranged in the middle segment and / or positioned a greater distance from the strip in order to control the deposition of the metal and / or the semi-metal at the strip edges .
  • the at least one electrolysis cell comprises at least one anode arrangement made up of two anodes arranged parallel to one another, through which the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric is guided.
  • each of the anodes of the at least one anode arrangement is energized via a separate pulse rectifier, in such a way that each of the anodes has a positive pole of each pulse rectifier and the negative pole of each pulse rectifier is electrically connected to the at least one power roller.
  • the electrolytic cell in this configuration comprises two anodes, two pulse rectifiers and a current roller, via which the strip substrate is connected cathodically.
  • the at least one electrolysis cell comprises at least two anode arrangements, each with two anodes arranged parallel to one another, through which the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric is guided.
  • an electrolysis cell is designed as an immersion tank, it is particularly preferred that the electrically conductive tape and / or tape-like fabric is deflected between the at least two anode arrangements via a deflection roller, possibly arranged within the electrolysis cell.
  • each of the anodes of the at least two anode arrangement is also supplied with current via a separate pulse rectifier, so that a total of four pulse rectifiers are provided in this configuration.
  • the electrolysis cell in this configuration comprises four anodes, four pulse rectifiers, two current rollers and a deflection roller, possibly arranged within the electrolysis cell.
  • the electrolysis cell can essentially be formed from the anode arrangement in that the two open flanks of this are closed.
  • the strip substrate is guided through the partially closed space delimited by the anode arrangement and the electrolyte flows around it in this space.
  • the electrolyte can, for example, be supplied to the space over the entire cross section via appropriate pumps and flow through it.
  • Such a structure has a smaller installation space than an immersion tank and therefore requires smaller volumes of the electrolyte.
  • the electrolyte can, for example, be supplied to the space over the entire cross section via appropriate pumps and flow through it.
  • Coating section a plurality of electrolysis cells arranged one behind the other in the direction of travel of the strip, through which the electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric is guided.
  • the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric is deflected between at least two, more preferably between each of the plurality of electrolysis cells, via at least one deflection roller designed as an intermediate current roller, and optionally also connected cathodically.
  • each of the anodes of the four anode arrangements is also supplied with current via a separate pulse rectifier, so that a total of eight pulse rectifiers are provided in this configuration.
  • Each of the eight anodes is electrically connected to a positive pole of each pulse rectifier.
  • the cathodic circuit it is provided that it is distributed over a total of three current rollers, in such a way that the negative pole of two pulse rectifiers each with one of the two outer current rollers (strip inlet current roller and strip outlet current roller) and the negative pole of the other four pulse rectifiers is electrically connected to the deflecting roller designed as an intermediate current roller.
  • FIG. 1 shows a first embodiment variant of a part of a coating section of a system for electrolytically coating an electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric with a coating in a schematic representation
  • FIG. 2 shows a second embodiment variant of a part of the coating section of the system for electrolytically coating an electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric with a coating in a schematic representation
  • FIG. 5 shows a third embodiment variant of a part of the coating section of the system for electrolytically coating an electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric with a coating in a schematic representation
  • FIG. 6 shows a first variant embodiment of a pulse pattern which can form part of the pulse pattern sequence
  • FIG. 7 shows a second embodiment variant of a pulse pattern that can form part of the pulse pattern sequence
  • FIG. 8 shows a third embodiment variant of a pulse pattern that can form part of the pulse pattern sequence
  • 9 shows a fourth variant embodiment of a pulse pattern which can form part of the pulse pattern sequence
  • FIG. 10 shows a fifth variant embodiment of a pulse pattern which can form part of the pulse pattern sequence
  • 11 shows a sixth variant embodiment of a pulse pattern which can form part of the pulse pattern sequence
  • part of a coating line 1 of a system for the electrolytic coating of an electrically conductive strip and / or a strip-shaped fabric with a coating is shown in a schematic representation.
  • a system for the electrolytic coating of an electrically conductive strip and / or a strip-shaped fabric with a coating is shown in a schematic representation.
  • such a system can have one or more flasher devices for unwinding and winding up the tapes to be coated, an infeed store, a straightener, a cleaning and activation unit, the coating line 1, a post-treatment unit, an outfeed store, an inspection line and one in front of the winding station (Flaspel Hughes) arranged oiling device comprise.
  • an electrically conductive band and / or a band-shaped fabric 2 such as a metallic band, a steel band, an aluminum band, a plastic band, a plastic film, a glass fiber fabric, a carbon mesh fabric and / or a composite material thereof with a Coating based on a metal and / or a semi-metal selected from group 6 to 15 and / or a mixture or alloy thereof can be electrolytically coated.
  • the coating line 1 in the variant shown in FIG. 1 comprises an electrolysis cell 3, which in the present case is designed as an immersion tank and has a correspondingly electrochemically adjusted electrolyte 4 containing the (semi) metallic component in cationic form.
  • a sulfuric acid, aqueous electrolyte with a concentration of 100 to 400 g / L ZnSC can be used to coat a steel strip with zinc.
  • the electrolytic cell 3 comprises two anodes 5, which are positioned in the electrolytic cell 3 in such a way that the strip 2 to be coated, which can be passed through the electrolytic cell 3, can be passed through at a defined and parallel distance therefrom.
  • Both anodes 5 are designed as one-piece plate anodes and are arranged one behind the other in the direction of travel R of the belt, such that the belt 2 can be coated on one side.
  • the electrolytic cell 3 is assigned two current rollers 6, 7, with the first current roller 6 being arranged within the coating section 1 on the inlet side (strip inlet current roller) of the electrolytic cell 3 and the second current roller 7 on the outlet side (strip outlet current roller) of the electrolytic cell 3.
  • the strip 2 which may have been subjected to a previous cleaning and / or activation step, is deflected from a horizontal movement into a vertical movement via the strip infeed current roller 6, so that it enters the electrolytic cell 3, and at the same time connected to the cathode .
  • the tape outlet current roller 7 the tape 2 is then after
  • the coating process is diverted from the vertical back to the horizontal movement, whereby it can optionally also be connected cathodically via the strip outlet current roller 7.
  • a deflection roller 8 is arranged within the electrolysis cell 3, via which the strip 2 is deflected.
  • both anodes 5 are energized by means of a modulated current which is provided by a separate pulse rectifier 9, which is implemented using switched-mode power supply technology.
  • Each of the pulse rectifiers 9 is electrically connected to one of the two current rollers 6, 7 via its negative pole and the positive pole is electrically connected to one of the two anodes 5.
  • the two anodes 5 are connected to the modulated current Can be energized in such a way that the coating process can be carried out using a defined pulse pattern sequence 10 which is formed from individual pulse patterns 11.
  • Both pulse rectifiers 9 are advantageously electrically connected to a central control unit 12, via which the respective desired pulse pattern 13 of the pulse pattern sequence 12 can be transmitted to each of the pulse rectifiers 10, 11. This allows the entire coating process to be regulated in an automated manner
  • FIG. 2 a second variant of a part of the coating line 1 is shown.
  • the electrolytic cell 3 comprises two anode arrangements 13, each with two anodes 5 arranged parallel to one another, through which the strip 2 is guided.
  • each of the anodes 5 of the two anode arrangements 13 is also supplied with current via a separate pulse rectifier 9.
  • each of the four anodes 5 is electrically connected to a positive pole of each pulse rectifier 9 and the negative pole of two pulse rectifiers 9 is electrically connected to one of the two current rollers 6 and 7, respectively.
  • FIG. 3 shows a variant of a part of a coating line 1 with n-type electrolysis cells 3, four of which are shown by way of example. All of these electrolysis cells 3 are arranged one behind the other in the direction R of the strip.
  • a deflecting roller designed as an intermediate current roller 14 is arranged, via which the strip 2 is deflected from a previous to the next electrolytic cell 3 and is additionally connected cathodically.
  • each of the anodes 5 of the plurality of anode arrangements 13 is supplied with current via a separate pulse rectifier 9.
  • each of the anodes 5 is electrically connected to a positive pole of each pulse rectifier 9.
  • the cathodic circuit With regard to the cathodic circuit, it is provided that it relates to the different power rollers 6, 7, 14 distributed in such a way that the negative pole of two pulse rectifiers 9 each with one of the two outer power rollers 6, 7 (strip inlet or strip outlet current roller) and the negative pole of the other pulse rectifiers 9 with the one designed as an intermediate current roller 14 Pulley is electrically connected.
  • FIG. 4 shows a variant of a partial anode arrangement 15 which comprises a plurality of rod-shaped partial anodes 16, each of the partial anodes 16 being electrically connected to the power source or to a negative pole of a pulse rectifier 9.
  • Figure 5 is a third variant embodiment of part of a
  • the electrolysis cell 3 is essentially formed from the anode arrangement 13 in that the two open flanks of this are closed.
  • the strip 2 is guided through the partially closed space delimited by the anode arrangement 13 and the electrolyte 4 flows around it in this space.
  • the electrolyte 4 is conveyed from a reservoir 17 arranged below the anode arrangement 13 via a pump 18 into the space, where it flows through it over the entire cross section.
  • FIGS. 6 to 11 different embodiment variants of pulse patterns 11 are shown, which form part of the pulse pattern sequence 10 according to which the coating process takes place within the coating section 1.
  • an initial current pulse of the time length t is shown, which is then reduced to a constant current strength.
  • the initial current pulse can be used to increase the number of nuclei on the cathode, with the result that fine and small crystal forms are deposited.
  • the dashed line in FIGS. 6 to 11 shows a cathodic current that is constant over time, as is used in direct current electrolysis (DC electrolysis).
  • FIG. 7 shows a pulse pattern 11 which initially has a high bias current pulse, which is followed by a first, higher, and a second, lower, constant amount of current.
  • FIG. 8 an embodiment variant is shown which shows a repetitive pulse pattern 11 of identical design in terms of current amount and time.
  • the pauses in the current flow result in a relaxation of the Nernst double layer, which is associated with a breakdown of the diffusion layer that hinders the transport of substances and thus supports the formation of a homogeneous coating thickness over the surface of the strip.
  • a pulse pattern 11 which has two consecutive, higher current pulses which are used cyclically within the pulse pattern 11 in order to minimize and / or suppress dendritic crystal growth.
  • FIG. 10 shows a pulse pattern 11 which shows high current pulses, phases of cathodic deposition, and an inversion of the current and thus the connection of the cathode to the anode.
  • FIG. 10 shows a pulse pattern 11 which shows high current pulses, phases of cathodic deposition, and an inversion of the current and thus the connection of the cathode to the anode.
  • FIG. 11 shows a pulse pattern 11 with a periodic, square-wave current pulse which can be used in combination with one of the preceding pulse patterns to form a multilayer, cathodic coating.
  • the coating is galvanically deposited on the strip in the cathodic phase, then applied anodically by the reverse pulse with currents lower in magnitude, and the deposition is prevented.
  • crystal peaks are preferably broken down and, again by cathodic switching, another (semi) metal layer is deposited on the existing layer.
  • the (semi-) metallic coatings can be built up periodically and in layers, which is associated with an improvement in the corrosion resistance.
  • This so-called reverse pulse current method is also called the bipolar pulse current method, since the cathodic and anodic current conduction is changed, i.e. the current flow is changed with the intersection of the zero crossing.
  • the cathode is temporarily switched to the anode, so that the galvanic deposition process can temporarily be carried out reversibly.
  • the amount of current, the duration and the polarity change can be designed according to the specifications by the user and optimized for the process.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

The present invention relates to a galvanic method and to a system for electrolytically coating an electrically conductive strip and/or an electrically conductive woven material that is in the form of a strip, preferably a metallic strip, such as a steel strip, a plastic strip, a glass fibre woven material strip, a carbon braided woven material strip and/or a composite material thereof, with a coating based on a metal and/or a semi-metal selected from the group 6 to 15 and/or a mixture thereof, by means of pulse technology.

Description

Verfahren und Anlage zum elektrolytischen Beschichten eines elektrisch leitfähigen Bandes und/oder Gewebes mittels Pulstechnik Process and system for the electrolytic coating of an electrically conductive strip and / or fabric using pulse technology
Die vorliegende Erfindung betrifft ein galvanisches Verfahren sowie eine Anlage zum elektrolytischen Beschichten eines elektrisch leitfähigen Bandes und/oder eines elektrisch leitfähigen bandförmigen Gewebes, vorzugsweise eines metallischen Bandes, wie eines Stahlbands, eines Kunststoffbandes, eines Glasfasergewebebandes, eines Carbongeflechtgewebebandes und/oder eines Verbundmaterials hiervon, mit einem Überzug auf Basis eines Metalls und/oder eines Halbmetalls ausgewählt aus der Gruppe 6 bis 15 und/oder einer Mischung hiervon. The present invention relates to a galvanic process and a system for the electrolytic coating of an electrically conductive strip and / or an electrically conductive strip-shaped fabric, preferably a metallic strip, such as a steel strip, a plastic strip, a glass fiber fabric strip, a carbon mesh fabric strip and / or a composite material thereof with a coating based on a metal and / or a semimetal selected from group 6 to 15 and / or a mixture thereof.
Elektrolytisch veredelte Bänder, wie beispielsweise Stahlbänder, werden heutzutage als Halbzeuge in vielen Industriezweigen verwendet, wie beispielsweise der Automobilindustrie, in der Luft- und Raumfahrttechnik, im Maschinenbau, in der Verpackungsindustrie, sowie in der Haushalt- und Elektrogeräteherstellung. Die Herstellung solcher Bänder erfolgt klassischerweise in kontinuierlich arbeitenden Bandbehandlungsanlagen mit einem geschwindigkeitskonstanten Durchlauf des Bandes durch eine oder mehrere hintereinander geschaltete Elektrolysezellen. Electrolytically refined strips, such as steel strips, are now used as semi-finished products in many branches of industry, such as the automotive industry, aerospace technology, mechanical engineering, the packaging industry, and household and electrical appliance manufacture. The production of such strips is traditionally carried out in continuously operating strip treatment systems with a constant-speed passage of the strip through one or more electrolysis cells connected in series.
Die hierbei elektrolytisch auf dem Band ein- oder beidseitig abgeschiedenen Beschichtungen können verschiedene Aufgaben übernehmen und verleihen dem jeweiligen Band neue Produkteigenschaften. Diese sind beispielsweise der Schutz vor Korrosion oder Oxidation, der Verschleißschutz, die Herstellung dekorativer Produkteigenschaften, und/oder die Herstellung von magnetischen und/oder elektrischen Oberflächeneigenschaften. So erhält beispielsweise ein elektrolytisch verzinktes Stahlband durch den Zinküberzug einen aktiven Korrosionsschutz und bietet einen guten Haftgrund für Lackierungen und/oder oder Laminierungen mit Kunststofffolien. EinThe coatings deposited electrolytically on one or both sides of the strip can perform various tasks and give the respective strip new product properties. These are, for example, protection against corrosion or oxidation, wear protection, the production of decorative product properties, and / or the production of magnetic and / or electrical surface properties. For example, the zinc coating gives an electrolytically galvanized steel strip an active protection against corrosion and offers a good primer for painting and / or laminating with plastic films. On
Chromüberzug verleiht einem Stahlband oder einem Kunststoffband ebenfalls einen erhöhten Korrosions- und Verschleißschutz sowie zudem dekorative Eigenschaften. Nickel- und Nickellegierungen können hingegen dieChromium coating also gives a steel strip or a plastic strip increased protection against corrosion and wear, as well as decorative properties. Nickel and nickel alloys, however, can
Oberflächenhärte des jeweiligen Substrates erhöhen. Increase the surface hardness of the respective substrate.
Die Herstellung der jeweiligen Überzüge mit den gewünschten Eigenschaften ist, insbesondere unter ökonomischen und wirtschaftlichen Aspekten, von diversen Parametern, wie der Art und Zusammensetzung des Elektrolyten, seiner Metallsalzkonzentration und Temperatur, der geometrischen Anordnung der Elektrolysezellen und ihrer Elektroden, der elektrochemischen Stromführung sowie von deren Betrag, Zeit und Polarität, stark abhängig. The production of the respective coatings with the desired properties depends, especially under economic and economic aspects, on various parameters such as the type and composition of the electrolyte, its metal salt concentration and temperature, the geometric arrangement of the electrolysis cells and their electrodes, the electrochemical current flow and their Amount, time and polarity, strongly dependent.
Die elektrolytische Beschichtung von metallischen Bändern wird im Stand der Technik mittels Gleichstroms durchgeführt, wobei hierbei die Thyristortechnik angewendet wird. Diese sog. DC-Elektrolyse kann unipolar und teilweise umpolbar ausgelegt werden, erlaubt jedoch keine spezifischen Stromfolgen in Betrag, Zeit und Polarität. The electrolytic coating of metallic strips is carried out in the prior art by means of direct current, the thyristor technology being used here. This so-called DC electrolysis can be designed to be unipolar and partially reversible, but does not allow any specific current sequences in terms of amount, time and polarity.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Anlage zum elektrolytischen Beschichten von elektrisch leitfähigen Bändern und/oder elektrisch leitfähigen bandförmigen Geweben mit einem Überzug auf Basis eines Metalls und/oder eines Halbmetalls ausgewählt aus der Gruppe 6 bis 15 und/oder einer Mischung hiervon anzugeben. The object of the present invention is therefore an improved method and an improved system for the electrolytic coating of electrically conductive strips and / or electrically conductive strip-shaped fabrics with a coating based on a metal and / or a semimetal selected from group 6 to 15 and / or a mixture thereof.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einer Anlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das elektrisch leitfähige Band und/oder das elektrisch leitfähige bandförmige Gewebe, vorzugsweise ein metallisches Band, ein Kunststoffband, ein Glasfasergewebeband, ein Carbongeflechtgewebeband und/oder einAccording to the invention, the object is achieved by a method with the features of patent claim 1 and a system with the features of patent claim 12. With regard to the method according to the invention, it is provided that the electrically conductive tape and / or the electrically conductive tape-shaped fabric, preferably a metallic tape, a plastic tape, a glass fiber fabric tape, a carbon mesh fabric tape and / or a
Verbundmaterial hiervon, nach einer ggf. vorherigen Reinigung und/oder Aktivierung, einer Beschichtungsstrecke umfassend zumindest eine, bevorzugt zumindest zwei oder mehr, Elektrolysezelle(n) zugeführt und in dieser sukzessiv elektrolytisch beschichtet wird, wobei das elektrisch leitfähige Band und/oder das bandförmige Gewebe zunächst über zumindest eine Stromrolle kathodisch geschaltet und innerhalb der zumindest einen Elektrolysezelle in einem definierten Abstand parallel zur zumindest einer in der Elektrolysezelle angeordneten Anode geführt wird. Die zumindest eine Anode wird erfindungsgemäß mittels eines moduliertenComposite material thereof, after possibly prior cleaning and / or activation, is fed to a coating section comprising at least one, preferably at least two or more, electrolytic cell (s) and is successively electrolytically coated in this, the electrically conductive strip and / or the strip-shaped fabric is first connected cathodically via at least one current roller and is guided within the at least one electrolytic cell at a defined distance parallel to the at least one anode arranged in the electrolytic cell. According to the invention, the at least one anode is modulated by means of a
Stroms bestromt, wobei der Beschichtungsprozess innerhalb der Beschichtungsstrecke unter Anwendung einer definierten Pulsmustersequenz erfolgt, die aus zumindest einem Pulsmuster gebildet wird, wobei gemäß der Pulsmustersequenz zumindest eines der Metalle und/oder eines der Halbmetalle ausgewählt aus der Gruppe 6 bis 15 und/oder eine Mischung hiervon aus einem Elektrolyten auf dem elektrisch leitfähigen Band und/oder bandförmigen Gewebe abgeschieden und der Überzug gebildet wird. The coating process takes place within the coating section using a defined pulse pattern sequence, which is formed from at least one pulse pattern, with at least one of the metals and / or one of the semi-metals selected from group 6 to 15 and / or a mixture according to the pulse pattern sequence from which an electrolyte is deposited on the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric and the coating is formed.
In gleicherweise sieht die vorliegende Erfindung eine Anlage zum elektrolytischen Beschichten eines elektrisch leitfähigen Bandes und/oder eines elektrisch leitfähigen bandförmigen Gewebes vor. Die Anlage umfasst ggf. eine Reinigungs und/oder eine Aktivierungs-Einheit, in der das elektrisch leitfähige Band und/oder Gewebe gereinigt und/oder aktiviert werden kann; eine Beschichtungsstrecke mit zumindest einer, bevorzugt zumindest zwei oder mehr Elektrolysezelle(n), in der das elektrisch leitfähige Band und/oder Gewebe sukzessiv elektrolytisch beschichtbar ist, und zumindest eine Stromrolle, über die das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe kathodisch geschaltet werden kann, wobei die zumindest eine Elektrolysezelle zumindest eine Anode umfasst, die derart angeordnet ist, dass das durch die zumindest eine Elektrolysezelle durchführbare elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe in einem definierten und parallelen Abstand zur der zumindest einen Anode durchführbar ist.In the same way, the present invention provides an installation for the electrolytic coating of an electrically conductive strip and / or an electrically conductive strip-shaped fabric. The system optionally includes a cleaning and / or an activation unit in which the electrically conductive tape and / or fabric can be cleaned and / or activated; a coating line with at least one, preferably at least two or more electrolytic cell (s), in which the electrically conductive tape and / or fabric can be successively coated electrolytically, and at least one power roller over which the electrically conductive Tape and / or tape-like tissue can be connected cathodically, the at least one electrolysis cell comprising at least one anode which is arranged such that the electrically conductive tape and / or tape-like tissue that can be passed through the at least one electrolysis cell is at a defined and parallel distance from the at least one anode can be carried out.
Erfindungsgemäß umfasst die Anlage zumindest einen Pulsgleichrichter, der in Schaltnetzteiltechnik ausgeführt ist, dessen Minuspol mit der zumindest einen Stromrolle elektrisch verbunden und der Pluspol mit der zumindest einen Anode elektrisch verbunden ist, derart, dass die zumindest eine Anode mittels eines modulierten Stroms derart bestrombar ist, dass der Beschichtungsprozess innerhalb der Beschichtungsstrecke unter Anwendung einer definierten Pulsmustersequenz durchführbar ist, wobei die Pulsmustersequenz aus einzelnen Pulsmustern gebildet ist, wobei gemäß der Pulsmustersequenz zumindest eines der Metalle und/oder eines der Halbmetalle ausgewählt aus der Gruppe 6 bis 15 und/oder eine Mischung hiervon aus einem Elektrolyten auf dem elektrisch leitfähigen Band und/oder dem bandförmigen Gewebe abscheidbar ist. According to the invention, the system comprises at least one pulse rectifier which is implemented using switched-mode power supply technology, the negative pole of which is electrically connected to the at least one current roller and the positive pole is electrically connected to the at least one anode, in such a way that the at least one anode can be energized by means of a modulated current, that the coating process can be carried out within the coating section using a defined pulse pattern sequence, the pulse pattern sequence being formed from individual pulse patterns, with at least one of the metals and / or one of the semimetals selected from group 6 to 15 and / or a mixture thereof according to the pulse pattern sequence can be deposited from an electrolyte on the electrically conductive tape and / or the tape-shaped fabric.
Der Einsatz eines Pulsgleichrichters erlaubt die Möglichkeit den Betrag, den zeitlichen Verlauf sowie die Polarität des jeweiligen gewünschten Pulsmusters und somit der gesamten Pulsmustersequenz zu definieren, so dass der elektrolytische Prozess entsprechend der vorgegebenen Parameter auf das jeweilige System optimal angepasst werden kann. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Beschichtungsprozess innerhalb der Beschichtungsstrecke unter Anwendung einer definierten Pulsmustersequenz erfolgt, die aus einzelnen Pulsmustern gebildet wird. Die Pulsmustersequenz kann dabei aus einem einzigen Pulsmuster und/oder aus einer Kombination von zumindest zwei oder einer Mehrzahl von gleichen und/oder unterschiedlichen Pulsmustern einer Pulsmustersammlung gebildet werden. So erlaubt beispielsweise der Wechsel der Polarität den Abscheideprozess umzukehren. Durch den Wechsel der Polarität können beispielsweise diejenigen Bereiche des (teil)-beschichteten Substrates korrigiert werden, die in dem vorherigen kathodischen Beschichtungsschritt und/oder Beschichtungsprozess in Folge hoher Stromdichten, beispielsweise an den Kanten des Substrates, eine zu den übrigen Bereichen überhöhte Schichtdicke oder ein dendritisches Kristallwachstum aufweisen. Der Wechsel der Polarität bzw. der anodische Betrieb erlaubt somit einen gezielten Abbau dieser lokalen Überhöhung und Angleichung der Schichtstärke dieser an die umgebenden Bereiche. The use of a pulse rectifier allows the amount, the temporal progression and the polarity of the respective desired pulse pattern and thus the entire pulse pattern sequence to be defined so that the electrolytic process can be optimally adapted to the respective system according to the specified parameters. For this purpose, it is provided according to the invention that the coating process takes place within the coating section using a defined pulse pattern sequence that is formed from individual pulse patterns. The pulse pattern sequence can be formed from a single pulse pattern and / or from a combination of at least two or a plurality of identical and / or different pulse patterns of a pulse pattern collection. For example, changing the polarity allows the deposition process to be reversed. By changing the polarity, for example, those Regions of the (partially) coated substrate are corrected which in the previous cathodic coating step and / or coating process as a result of high current densities, for example at the edges of the substrate, have an excessive layer thickness or dendritic crystal growth compared to the other regions. The change in polarity or the anodic operation thus allows a targeted reduction of this local elevation and adjustment of the layer thickness of this to the surrounding areas.
Ferner kann der elektrolytische Prozess unter Verwendung des modulierten Stroms derart gestaltet werden, dass besonders kompakte, dichte, reine, homogene, feinkristalline, poren-, riss- und dendritenfreie Beschichtungen realisierbar sind. Zudem kann das zu beschichtende elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe in dem kontinuierlichen Beschichtungsprozess über seine gesamte Fläche mit einer homogenen Schichtdicke beschichtet werden, die insbesondere über die Bandbreite (Kanteneffekt) gleichmäßig verläuft und keine partiellen Über- und/oder Unterbeschichtungen aufweist. Flierdurch kann vorteilhafterweise auf den aufwendigen Einsatz von Kantenmasken verzichtet werden. Ferner führt der Einsatz eines modulierten Stroms bei einem bipolaren Betrieb zu einem Mehrschichtaufbau mit verbesserten Eigenschaften. Durch die Wahl der Pulsmuster kann die Keimbildung, ihre Anzahl sowie Verteilung auf dem elektrisch leitfähigen Band und/oder bandförmigen Gewebe gezielt positiv beeinflusst werden, was zu einem vorteilhaftem Kristallwachstum führt. Durch wiederholende Pulsmuster kann zudem die Nernstsche Diffusionsschicht aufgespalten werden, was zur Verbesserung der Stofftransporteigenschaften an der Kathode, also dem kathodisch geschalteten elektrisch leitfähigen Band und/oder bandförmigen Gewebe, führt und sich durch Abscheidung von weniger rauen Überzügen äußert, deren Glanz steigert und zu dichteren Beschichtungen und damit zur Steigerung der Korrosionsbeständigkeit führt. Durch Ausbildung von Vorimpulsen, die zeitlich kurz aber im Betrag oberhalb der mittleren Stromdichte liegen, können die Metallionen und/oder Halbmetallionen in höherer Anzahl zu dem kathodisch geschalteten Band und/oder bandförmigen Gewebe transportiert werden, was zu einer feinkörnigeren Morphologie der Beschichtung führt und durch den hohen Stromimpuls möglicheFurthermore, the electrolytic process can be designed using the modulated current in such a way that particularly compact, dense, pure, homogeneous, finely crystalline, pore-free, crack-free and dendrite-free coatings can be realized. In addition, the electrically conductive tape and / or tape-like fabric to be coated can be coated over its entire surface with a homogeneous layer thickness in the continuous coating process, which runs evenly over the tape width (edge effect) and has no partial overcoating and / or undercoating. As a result, the complex use of edge masks can advantageously be dispensed with. Furthermore, the use of a modulated current in bipolar operation leads to a multilayer structure with improved properties. Through the choice of the pulse pattern, the nucleation, its number and distribution on the electrically conductive tape and / or tape-shaped tissue can be positively influenced in a targeted manner, which leads to advantageous crystal growth. The Nernst diffusion layer can also be split up by repeating pulse patterns, which leads to an improvement in the mass transport properties at the cathode, i.e. the electrically conductive tape and / or tape-like tissue connected to the cathode, and manifests itself in the deposition of less rough coatings, increasing their gloss and making them denser Coatings and thus leads to an increase in corrosion resistance. By forming pre-pulses, which are briefly in time but above the average current density, the metal ions and / or semimetal ions can be transported in higher numbers to the cathodically connected strip and / or strip-shaped tissue, which leads to a finer-grained morphology of the coating and through the high current pulse possible
Konkurrenzreaktionen an der Kathode, wie die Wasserstoffentwicklung, unterdrückt. Dies ist gleichzeitig mit einer Wirkungsgradzunahme bzw. einer höheren Stromausbeute für den Abscheideprozess verbunden. Insbesondere die hohe Wasserstoffentwicklung erweist sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten elektrolytischen Beschichtungsprozessen als besonders problematisch, da der in das metallische Band eindiffundierende Wasserstoff die Produkteigenschaften des metallischen Bandes in den nachfolgenden Produktionsschritten massiv negativ beeinflusst. So ist der eindiffundierende Wasserstoff primär für den sogenannten spontanen Sprödbruch und die Herabsetzung der Materialstreckgrenze bzw. der geforderten Festigkeit eines metallischen Bandes, insbesondere Stahlbandes verantwortlich. Weiterhin führt der in einem beschichteten Stahlband gefangene Wasserstoff, insbesondere bei verzinkten Stahlbändern, beim Aushärteprozess eines lackierten Bauteils zur Effusion des gefangenen Wasserstoffes mit der Folge, dass sich unterhalb der Lackschicht Wasserstoffbläschen bilden, die zu sogenannten „Lackplatzern“ führen. Ein beispielhafter Lackierprozess umfasst den KTL-Prozess. Competitive reactions at the cathode, such as the evolution of hydrogen, are suppressed. At the same time, this is associated with an increase in efficiency or a higher current yield for the deposition process. In particular, the high generation of hydrogen proves to be particularly problematic in the electrolytic coating processes known from the prior art, since the hydrogen diffusing into the metallic strip has a massive negative effect on the product properties of the metallic strip in the subsequent production steps. The diffusing hydrogen is primarily responsible for the so-called spontaneous brittle fracture and the lowering of the material yield point or the required strength of a metallic strip, in particular a steel strip. Furthermore, the hydrogen trapped in a coated steel strip, especially in the case of galvanized steel strips, leads to the effusion of the trapped hydrogen during the curing process of a painted component, with the result that hydrogen bubbles form beneath the paint layer, which lead to so-called “paint bursts”. An exemplary painting process includes the KTL process.
Der Wasserstoff-bedingte Rückgang der Materialfestigkeit, insbesondere von Stahlbändern mit einer Festigkeit im Bereich von Re ^ 500 bis < 2000 MPa Streckgrenze, stellt einen weiteren signifikanten Prozessnachteil im Stand der Technik dar, denn bei einer nicht mehr gegebenen Festigkeit des Materials ist dieses für eine Anwendung im Bereich sicherheitsrelevanter Bauteile in der Regel unbrauchbar. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Bildung und das eindiffundieren von Wasserstoff während des Beschichtungsprozesses wirkungsvoll reduziert werden. Ein mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Zink- und/oder einer Zinklegierungs-Beschichtung beschichtetes Stahlband kann daher direkt festigkeitserhaltend produziert werden. Somit kann auf ein ggf. erforderlicher, dem Beschichtungsprozess nachgelagerter, Wärmeprozessschritt eingespart werden. The hydrogen-related decrease in material strength, in particular of steel strips with a strength in the range of R e ^ 500 to <2000 MPa yield point, represents a further significant process disadvantage in the prior art, because if the strength of the material is no longer given, this is for an application in the area of safety-relevant components is usually unusable. By means of the method according to the invention, the formation and diffusion of hydrogen during the coating process can be effectively reduced. A by means of the method according to the invention with Steel strip coated with a zinc and / or zinc alloy coating can therefore be produced directly while maintaining strength. It is thus possible to save on a possibly required heating process step downstream of the coating process.
Weiterhin erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren über die Kombination von unterschiedlichen Pulsmustern, vorzugsweise in hintereinander durchlaufenden Elektrolysezellen, einen mehrschichtigen Aufbau eines Überzugs. Somit können eine oder mehrere unterschiedliche Morphologien eines Abscheidemetalls und/oder Abscheidehalbmetalls auf dem gleichen bandförmigen Substrat, mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften, abgeschieden werden. So kann beispielsweise zunächst eine substratnahe Schicht mit einer höheren Haftung und sodann eine substratferne Schicht mit einer höheren Härte abgeschieden werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass sämtliche gegenständliche Vorrichtungsmerkmale, die im Zuge der einzelnen Verfahrensschritte erläutert werden oder umgekehrt, in gleicher Weise mit der erfindungsgemäßen Anlage und/oder dem Verfahren kombinierbar sind, ohne darauf explizit zu verweisen. Furthermore, the method according to the invention allows a multi-layer structure of a coating via the combination of different pulse patterns, preferably in electrolysis cells running through one another. Thus, one or more different morphologies of a deposition metal and / or deposition semimetal can be deposited on the same strip-shaped substrate, each with different properties. For example, a layer close to the substrate with higher adhesion can be deposited first and then a layer remote from the substrate with higher hardness. Further advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims. The features listed individually in the dependently formulated claims can be combined with one another in a technologically meaningful manner and can define further embodiments of the invention. In addition, the features specified in the claims are specified and explained in more detail in the description, with further preferred embodiments of the invention being presented. In this context, it is pointed out that all of the device features in question, which are explained in the course of the individual process steps or vice versa, can be combined in the same way with the system according to the invention and / or the process without explicit reference to them.
Unter dem Begriff des Metalls und/oder Halbmetalls, welches einzeln oder in Kombination aus einer der Gruppen 6 bis 15 ausgewählt sein kann, werden die in der Galvanik bekannten Metalle bzw. Halbmetalle, insbesondere Chrom (Cr), Mangan (Mn), Rhenium (Re), Eisen (Fe), Ruthenium (Ru), Osmium (Os), Cobalt (Co), Rhodium (Rh), Iridium (Ir), Nickel (Ni), Palladium (Pd), Platin (Pt), Kupfer (Cu), Gold (Au), Silber (Ag), Zink (Zn), Cadmium (Cd), Aluminium (AI), Gallium (Ga), Indium (In), Thallium (TI), Zinn (Sn), Blei (Pb), Arsen (As), Antimon (Sb), Bismut (Bi) und/oder Mischungen bzw. Legierungen hiervon, verstanden. Die Beschichtungsstrecke der Anlage kann grundsätzlich eine Elektrolysezelle mit einer Anode, die beispielsweise in Form einer Plattenanode ausgebildet ist, umfassen. In einer Weiterbildung kann die lediglich eine Elektrolysezelle zwei Anoden umfassen, die beispielsweise in Bandlaufrichtung hintereinander angeordnet sind, derart, dass das bandförmige Substrat einseitig beschichtbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsvariante können die zwei Anoden in einer Anodenanordnung ausgebildet sein, in der die beiden Anoden sodann parallel zueinander innerhalb der einen Elektrolysezelle angeordnet sind. The term metal and / or semi-metal, which can be selected individually or in combination from one of groups 6 to 15, includes the metals or semi-metals known in electroplating, in particular chromium (Cr), manganese (Mn), rhenium ( Re), iron (Fe), ruthenium (Ru), osmium (Os), cobalt (Co), rhodium (Rh), iridium (Ir), nickel (Ni), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), zinc (Zn), cadmium (Cd), aluminum (AI), gallium (Ga), indium (In), thallium (TI), tin (Sn), lead (Pb), arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi) and / or mixtures or alloys thereof. The coating section of the system can in principle comprise an electrolysis cell with an anode, which is designed, for example, in the form of a plate anode. In one development, the only one electrolysis cell can comprise two anodes, which are arranged one behind the other in the direction of belt travel, for example, in such a way that the strip-shaped substrate can be coated on one side. In a preferred embodiment variant, the two anodes can be formed in an anode arrangement in which the two anodes are then arranged parallel to one another within the one electrolysis cell.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante umfasst die Beschichtungsstrecke zumindest zwei Elektrolysezellen, mehr bevorzugt zumindest drei Elektrolysezellen, noch mehr bevorzugt zumindest vier Elektrolysezellen, weiter bevorzugt zumindest fünf Elektrolysezellen, und ist aus verfahrensökonomischen Gründen auf maximal zwanzig Elektrolysezellen, bevorzugt auf maximal 16, mehr bevorzugt auf maximal 15 Elektrolysezellen beschränkt. Die Mehrzahl von Elektrolysezellen ist bevorzugt in Bandlaufrichtung hintereinander angeordnet, durch die das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe sodann innerhalb der Beschichtungsstrecke geführt wird. In a preferred embodiment variant, the coating line comprises at least two electrolysis cells, more preferably at least three electrolysis cells, even more preferably at least four electrolysis cells, further preferably at least five electrolysis cells, and for reasons of process economy it is limited to a maximum of twenty electrolysis cells, preferably a maximum of 16, more preferably a maximum of 15 Electrolysis cells limited. The plurality of electrolysis cells are preferably arranged one behind the other in the direction of travel of the strip, through which the electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric is then guided within the coating section.
Die einzelnen Elektrolysezellen können in Form von horizontal oder bevorzugt in Form von vertikal ausgebildeten Elektrolysezellen ausgebildet sein, durch die das entsprechende zu beschichtende Substrat über Umlenkrollen geführt wird. The individual electrolysis cells can be designed in the form of horizontally or preferably in the form of vertically designed electrolysis cells through which the corresponding substrate to be coated is guided over deflection rollers.
Der Abscheideprozess innerhalb der einzelnen Elektrolysezellen erfolgt in einem Elektrolyten, durch den das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe geführt wird. Das Elektrolytmedium ist für gewöhnlich wässrig und weist in der Regel einen pH-Wert von kleiner 5.0 auf. Alternativ kann das Elektrolytmedium auch aus einem nichtwässrigen Medium, wie beispielsweise einer ionischen Flüssigkeit, gebildet werden. Eine bevorzugte ionische Flüssigkeit umfasst ein Gemisch aus Cholinchlorid und Flarnstoff. Der modulierte Strom wird von einem Pulsgleichrichter bereitgestellt, der in Schaltnetzteiltechnik ausgeführt ist. Ein derart ausgebildeter Pulsgleichrichter definiert sich dadurch, dass die netzseitige Wechselspannung zunächst gleichgerichtet und geglättet wird. Die sodann generierte Gleichspannung, die wesentlich höheren Frequenzen, in der Regel im Bereich von 5 kFIz bis 300 kHz, aufweist, wird sodann aufgeteilt, mit dieser hohen Frequenz transformiert und anschließend gleichgerichtet und gesiebt. Die überlagerte Spannungs- und Stromregelung funktioniert in der Regel über eine Pulsbreitenmodulation oder Pulsphasenmodulation. Durch die hohe Frequenz am Leistungsüberträger ist der Transformator wesentlich kleiner ausgebildet, so dass die Energieverluste wesentlich geringer sind. Daraus ergibt sich systembedingt eine wesentlich höhereThe deposition process within the individual electrolysis cells takes place in an electrolyte through which the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric is passed. The electrolyte medium is usually aqueous and usually has a pH value of less than 5.0. Alternatively this can Electrolyte medium can also be formed from a non-aqueous medium such as an ionic liquid. A preferred ionic liquid comprises a mixture of choline chloride and flarnea. The modulated current is provided by a pulse rectifier that uses switched-mode power supply technology. A pulse rectifier designed in this way is defined in that the mains-side alternating voltage is first rectified and smoothed. The then generated DC voltage, which has significantly higher frequencies, usually in the range from 5 kFIz to 300 kHz, is then divided, transformed with this high frequency and then rectified and filtered. The superimposed voltage and current regulation usually works via pulse width modulation or pulse phase modulation. Due to the high frequency at the power transmitter, the transformer is made much smaller so that the energy losses are much lower. Depending on the system, this results in a significantly higher rate
Leistungseffektivität der Gleichstromversorgung und somit der Gesamtproduktionsanlage. Performance effectiveness of the direct current supply and thus of the entire production plant.
Bauartbedingt kann der Pulsgleichrichter in Modulbauweise bereitgestellt werden. Dies führt zu einer wesentlich höheren Verfügbarkeit, da die bereitzustellende Leistung eines defekten Moduls durch ein anderes Modul übernommen werden kann und bei der Reparatur eines defekten Moduls dieses schnell ausgetauscht werden kann. Depending on the design, the pulse rectifier can be made available in a modular design. This leads to a significantly higher availability, since the performance to be provided by a defective module can be taken over by another module and when a defective module is repaired, it can be quickly replaced.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Qualität des Gleichstromes, insbesondere seine geringere Restwelligkeit, bei geringeren Verlusten wesentlich besser ist, als bei der herkömmlichen thyristorbasierten DC-Elektrolyse, die Reparatur von defekten Geräten wesentlich schneller und einfacher realisierbar ist, und bestehende Gleichstrom-/Gleichspannungsversorgungssysteme durch weitere Module nachträglich durch Verwendung entsprechender Regelungstechnik, mittels derer die Leistung des Gleichstrom- /Gleichspannungsversorgungssystems erhöht werden kann, erweiterbar sind. Der zumindest eine Pulsgleichrichter, der den modulierten Strom bereitstellt, ist vorteilhafterweise über seinen Minuspol mit der zumindest einen Stromrolle und der Pluspol mit der zumindest einen Anode elektrisch verbunden. In diesem Zusammenhang ist bevorzugt vorgesehen, dass der zumindest eine Pulsgleichrichter, besonders bevorzugt jeder der Pulsgleichrichter innerhalb der Beschichtungsstrecke, mit einer zentralen Steuereinheit elektrisch verbunden ist, über die der gesamte Beschichtungsprozess geregelt wird. Über die Steuereinheit wird das zumindest eine Pulsmuster der Pulsmustersequenz an den zumindest einen, vorzugsweise jeden, Pulsgleichrichter übertragen, der dieses signaltechnisch auf die jeweilige zugeordnete Elektrolysezelle überträgt. Another advantage is that the quality of the direct current, in particular its lower residual ripple, is much better with lower losses than with conventional thyristor-based DC electrolysis, the repair of defective devices is much faster and easier, and existing direct current / DC voltage supply systems further modules can be retrofitted by using appropriate control technology, by means of which the output of the DC / DC voltage supply system can be increased. The at least one pulse rectifier, which provides the modulated current, is advantageously electrically connected via its negative pole to the at least one current roller and the positive pole to the at least one anode. In this context it is preferably provided that the at least one pulse rectifier, particularly preferably each of the pulse rectifiers within the coating path, is electrically connected to a central control unit via which the entire coating process is regulated. The at least one pulse pattern of the pulse pattern sequence is transmitted via the control unit to the at least one, preferably each, pulse rectifier, which transmits this signal to the respective associated electrolysis cell.
Für gewöhnlich umfasst ein Pulsmuster der Pulsmustersequenz zumindest einen kathodischen Puls, zumindest einen anodischen Puls, und/oder zumindest eine Pulsauszeit, wobei der kathodische und anodische Puls über eine Pulsdauer und seine jeweilige Form, beispielsweise rechteckförmig, definiert wird. Usually, a pulse pattern of the pulse pattern sequence comprises at least one cathodic pulse, at least one anodic pulse, and / or at least one pulse off-time, the cathodic and anodic pulse being defined by a pulse duration and its respective shape, for example rectangular.
Die zumindest eine Anode ist vorzugsweise als Plattenanode ausgebildet. Solche Plattenanoden können grundsätzlich in Form einer löslichen oder einer unlöslichen Anode ausgestaltet sein. Bei löslichen Anoden, die auch als aktives Anodensystem bezeichnet werden, geht die Anode während der Elektrolyse in Lösung über. Unlösliche Anoden, auch als inertes Anodensystem bezeichnet, gehen hingegen während der Elektrolyse nicht in Lösung über. Unlösliche Anoden bestehen aus einem Trägermaterial einerseits und einer darauf aufgebrachten Beschichtung, die als Aktiv-Schicht bezeichnet werden kann, andererseits. Dabei werden als Trägermaterial üblicherweise Titan, Niob oder andere Reaktionsträgermetalle verwendet, in jedem Fall aber solche Materialien, die unter den Elektrolysebedingungen passivieren. Als Material für die Aktiv-Schicht kommen üblicherweise elektronenleitende Materialien, wie zum Beispiel Platin, Iridium oder andere Edelmetalle, deren Mischoxide oder Verbindungen dieser Elemente zum Einsatz. Dabei kann die Aktiv-Schicht entweder direkt auf die Oberfläche des Trägermaterial aufgebracht sein oder sich auf einem zum Trägermaterial beabstandet angeordneten Substrat befinden. Als Substrat können unter anderem auch solche Materialien dienen, die als Trägermaterial in Betracht kommen, also beispielsweise Titan, Niob oder dergleichen. The at least one anode is preferably designed as a plate anode. Such plate anodes can in principle be designed in the form of a soluble or an insoluble anode. In the case of soluble anodes, which are also known as active anode systems, the anode dissolves during the electrolysis. In contrast, insoluble anodes, also known as inert anode systems, do not go into solution during electrolysis. Insoluble anodes consist of a carrier material on the one hand and a coating applied to it, which can be referred to as an active layer, on the other hand. Titanium, niobium or other reaction carrier metals are usually used as the carrier material, but in any case those materials which passivate under the electrolysis conditions. As a material for the active layer Electron-conducting materials such as platinum, iridium or other noble metals, their mixed oxides or compounds of these elements are usually used. The active layer can either be applied directly to the surface of the carrier material or it can be located on a substrate arranged at a distance from the carrier material. Materials which can be used as carrier material, for example titanium, niobium or the like, can also serve as the substrate.
Die zumindest eine Anode kann vorzugsweise einstückig und/oder gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante aus zumindest zwei oder mehr stabförmig ausgebildeten Teilanoden ausgebildet sein, wobei sodann jede der Teilanoden elektrisch mit der Stromquelle verbunden ist. Die zumindest zwei oder mehr stabförmig ausgebildeten Teilanoden werden vorteilhafterweise derart angeordnet, dass der Abstand einer jeden Teilanode zum Band über dessen Breite einstellbar ist. Hierdurch können entlang der Bandbreite des Substrats, also des elektrisch leitfähigen Bandes und/oder bandförmigen Gewebes, über die Einstellung des Abstands jeder der Teilanoden zu dem Band und/oder der Stromdichte über den Pulsgleichrichter, lokal unterschiedliche Schichtstärken aufgebracht und/oder durch Desorption korrigiert werden. So können beispielsweise die an den Bandkanten angeordneten Teilanoden, im Vergleich zu denen im mittleren Segment angeordneten, mit einer geringeren Stromdichte bestromt und/oder einem größeren Abstand zum Band positioniert werden, um die Abscheidung des Metalls und/oder des Halbmetalls an den Bandkanten zu steuern. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante umfasst die zumindest eine Elektrolysezelle zumindest eine Anodenanordnung aus zwei parallel zueinander angeordneten Anoden, durch die das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe geführt wird. In einer derart ausgebildeten Konfiguration ist bevorzugt vorgesehen, dass jede der Anoden der zumindest einen Anodenanordnung über einen separaten Pulsgleichrichter bestromt wird, derart, dass jede der Anoden mit jeweils einem Pluspol eines jeden Pulsgleichrichters und der Minuspol eines jeden Pulsgleichrichters mit der zumindest einen Stromrolle elektrisch verbunden ist. Mit anderen Worten umfasst die Elektrolysezelle in dieser Konfiguration zwei Anoden, zwei Pulsgleichrichter sowie eine Stromrolle, über die das Bandsubstrat kathodisch geschaltet wird. The at least one anode can preferably be formed in one piece and / or, according to an advantageous embodiment variant, from at least two or more rod-shaped partial anodes, each of the partial anodes then being electrically connected to the power source. The at least two or more rod-shaped partial anodes are advantageously arranged in such a way that the distance between each partial anode and the strip can be adjusted across its width. As a result, locally different layer thicknesses can be applied and / or corrected by desorption along the bandwidth of the substrate, i.e. the electrically conductive tape and / or tape-like fabric, by setting the distance of each of the sub-anodes to the tape and / or the current density via the pulse rectifier . For example, the partial anodes arranged on the strip edges can be supplied with a lower current density than those arranged in the middle segment and / or positioned a greater distance from the strip in order to control the deposition of the metal and / or the semi-metal at the strip edges . In a particularly advantageous embodiment variant, the at least one electrolysis cell comprises at least one anode arrangement made up of two anodes arranged parallel to one another, through which the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric is guided. In a configuration designed in this way, it is preferably provided that each of the anodes of the at least one anode arrangement is energized via a separate pulse rectifier, in such a way that each of the anodes has a positive pole of each pulse rectifier and the negative pole of each pulse rectifier is electrically connected to the at least one power roller. In other words, the electrolytic cell in this configuration comprises two anodes, two pulse rectifiers and a current roller, via which the strip substrate is connected cathodically.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante umfasst die zumindest eine Elektrolysezelle zumindest zwei Anodenanordnungen mit jeweils zwei parallel zueinander angeordneten Anoden, durch die das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe geführt wird. Sofern eine solche Elektrolysezelle als Tauchtank ausgebildet ist, ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe zwischen den zumindest zwei Anodenanordnungen über eine, ggf. innerhalb der Elektrolysezelle angeordnete, Umlenkrolle umgelenkt wird. In einer derart ausgebildeten Konfiguration wird ebenfalls jede der Anoden der zumindest zwei Anodenanordnung über einen separaten Pulsgleichrichter bestromt, so dass in dieser Konfiguration insgesamt vier Pulsgleichrichter vorgesehen sind. Hierbei ist jede der vier Anoden mit jeweils einem Pluspol eines jeden Pulsgleichrichters und der Minuspol von jeweils zwei Pulsgleichrichtern mit jeweils einer der zwei Stromrollen elektrisch verbunden. Mit anderen Worten umfasst die Elektrolysezelle in dieser Konfiguration vier Anoden, vier Pulsgleichrichter, zwei Stromrollen sowie eine, ggf. innerhalb der Elektrolysezelle angeordnete, Umlenkrolle. In a further preferred embodiment variant, the at least one electrolysis cell comprises at least two anode arrangements, each with two anodes arranged parallel to one another, through which the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric is guided. If such an electrolysis cell is designed as an immersion tank, it is particularly preferred that the electrically conductive tape and / or tape-like fabric is deflected between the at least two anode arrangements via a deflection roller, possibly arranged within the electrolysis cell. In a configuration designed in this way, each of the anodes of the at least two anode arrangement is also supplied with current via a separate pulse rectifier, so that a total of four pulse rectifiers are provided in this configuration. Each of the four anodes is electrically connected to a positive pole of each pulse rectifier and the negative pole of two pulse rectifiers is electrically connected to one of the two current rollers. In other words, the electrolysis cell in this configuration comprises four anodes, four pulse rectifiers, two current rollers and a deflection roller, possibly arranged within the electrolysis cell.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante kann die Elektrolysezelle im Wesentlichen aus der Anodenanordnung gebildet werden, indem die beiden offenen Flanken dieser verschlossen werden. Das Bandsubstrat wird hierbei durch den von der Anodenanordnung begrenzten teilverschlossenen Raum durchgeführt und in diesem von dem Elektrolyten umspült. Der Elektrolyt kann beispielsweise über entsprechende Pumpen über den gesamten Querschnitt dem Raum zugeführt werden und diesen durchfließen. Ein solcher Aufbau weist gegenüber einem Tauchtank einen kleineren Bauraum auf und benötigt somit geringere Volumina des Elektrolyten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante umfasst dieIn a further preferred embodiment variant, the electrolysis cell can essentially be formed from the anode arrangement in that the two open flanks of this are closed. The strip substrate is guided through the partially closed space delimited by the anode arrangement and the electrolyte flows around it in this space. The electrolyte can, for example, be supplied to the space over the entire cross section via appropriate pumps and flow through it. Such a structure has a smaller installation space than an immersion tank and therefore requires smaller volumes of the electrolyte. In a particularly preferred embodiment variant, the
Beschichtungsstrecke eine Mehrzahl von in Bandlaufrichtung hintereinander angeordneten Elektrolysezellen, durch die das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe geführt wird. In diesem Zusammenhang ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe zwischen zumindest zwei, mehr bevorzugt zwischen jeder der Mehrzahl von Elektrolysezellen, über zumindest eine als Zwischenstromrolle ausgebildete Umlenkrolle umgelenkt, und ggf. zusätzlich kathodisch geschaltet wird. In einer beispielhaften Ausführungsvariante mit zwei Elektrolysezellen umfassend jeweils zwei Anodenanordnungen wird ebenfalls jede der Anoden der vier Anodenanordnungen über einen separaten Pulsgleichrichter bestromt, so dass in dieser Konfiguration insgesamt acht Pulsgleichrichter vorgesehen sind. Hierbei ist jede der insgesamt acht Anoden mit jeweils einem Pluspol eines jeden Pulsgleichrichters elektrisch verbunden. Hinsichtlich der kathodischen Schaltung ist vorgesehen, dass diese sich auf die insgesamt drei Stromrollen verteilt, derart, dass der Minuspol von jeweils zwei Pulsgleichrichter mit jeweils einer der beiden äußeren Stromrollen (Bandeinlauf-Stromrolle und Bandauslauf-Stromrolle) und der Minuspol von den übrigen vier Pulsgleichrichtern mit der als Zwischenstromrolle ausgebildeten Umlenkrolle elektrisch verbunden ist. Coating section a plurality of electrolysis cells arranged one behind the other in the direction of travel of the strip, through which the electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric is guided. In this context, it is advantageously provided that the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric is deflected between at least two, more preferably between each of the plurality of electrolysis cells, via at least one deflection roller designed as an intermediate current roller, and optionally also connected cathodically. In an exemplary embodiment variant with two electrolysis cells each comprising two anode arrangements, each of the anodes of the four anode arrangements is also supplied with current via a separate pulse rectifier, so that a total of eight pulse rectifiers are provided in this configuration. Each of the eight anodes is electrically connected to a positive pole of each pulse rectifier. With regard to the cathodic circuit, it is provided that it is distributed over a total of three current rollers, in such a way that the negative pole of two pulse rectifiers each with one of the two outer current rollers (strip inlet current roller and strip outlet current roller) and the negative pole of the other four pulse rectifiers is electrically connected to the deflecting roller designed as an intermediate current roller.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand von Figuren und Beispielen näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen: The invention and the technical environment are explained in more detail below with the aid of figures and examples. It should be pointed out that the invention is not intended to be restricted by the exemplary embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and findings from the present description and / or figures. In particular, it should be pointed out that the figures and in particular the size relationships shown are only schematic. The same reference symbols denote the same items, so that if necessary Explanations from other figures can be used in addition. Show it:
Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante eines Teils einer Beschichtungsstrecke einer Anlage zum elektrolytischen Beschichten eines elektrisch leitfähigen Bandes und/oder bandförmigen Gewebes mit einem Überzug in einer schematischen Darstellung, 1 shows a first embodiment variant of a part of a coating section of a system for electrolytically coating an electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric with a coating in a schematic representation,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsvariante eines Teils der Beschichtungsstrecke der Anlage zum elektrolytischen Beschichten eines elektrisch leitfähigen Bandes und/oder bandförmigen Gewebes mit einem Überzug in einer schematischen Darstellung, 2 shows a second embodiment variant of a part of the coating section of the system for electrolytically coating an electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric with a coating in a schematic representation,
Fig. 3 eine Ausführungsvariante eines Teils der Beschichtungsstrecke mit n-Zellen, 3 shows an embodiment variant of a part of the coating section with n-cells,
Fig. 4 eine Ausführungsvariante einer Teilanodenanordnung, 4 shows a variant embodiment of a partial anode arrangement,
Fig. 5 eine dritte Ausführungsvariante eines Teils der Beschichtungsstrecke der Anlage zum elektrolytischen Beschichten eines elektrisch leitfähigen Bandes und/oder bandförmigen Gewebes mit einem Überzug in einer schematischen Darstellung, 5 shows a third embodiment variant of a part of the coating section of the system for electrolytically coating an electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric with a coating in a schematic representation,
Fig. 6 eine erste Ausführungsvariante eines Pulsmusters, das einen Teil der Pulsmustersequenz bilden kann, 6 shows a first variant embodiment of a pulse pattern which can form part of the pulse pattern sequence,
Fig. 7 eine zweite Ausführungsvariante eines Pulsmusters, das einen Teil der Pulsmustersequenz bilden kann, Fig. 8 eine dritte Ausführungsvariante eines Pulsmusters, das einen Teil der Pulsmustersequenz bilden kann, Fig. 9 eine vierte Ausführungsvariante eines Pulsmusters, das einen Teil der Pulsmustersequenz bilden kann, Fig. 10 eine fünfte Ausführungsvariante eines Pulsmusters, das einen Teil der Pulsmustersequenz bilden kann, und 7 shows a second embodiment variant of a pulse pattern that can form part of the pulse pattern sequence, FIG. 8 shows a third embodiment variant of a pulse pattern that can form part of the pulse pattern sequence, 9 shows a fourth variant embodiment of a pulse pattern which can form part of the pulse pattern sequence, FIG. 10 shows a fifth variant embodiment of a pulse pattern which can form part of the pulse pattern sequence, and
Fig. 11 eine sechste Ausführungsvariante eines Pulsmusters, das einen Teil der Pulsmustersequenz bilden kann 11 shows a sixth variant embodiment of a pulse pattern which can form part of the pulse pattern sequence
In Figur 1 ist ein Teil einer Beschichtungsstrecke 1 einer Anlage zum elektrolytischen Beschichten eines elektrisch leitfähigen Bandes und/oder eines bandförmigen Gewebes mit einem Überzug in einer schematischen Darstellung gezeigt. Eine derartige Anlage kann je nach Bandsubstrat ein oder mehrere Flaspeleinrichtungen zum Ab- und Aufwickeln der zu beschichtenden Bänder, einen Einlaufspeicher, einen Streckrichter, eine Reinigungs- und Aktivierungseinheit, die Beschichtungsstrecke 1, eine Nachbehandlungseinheit, einen Auslaufspeicher, eine Inspektionsstrecke sowie eine vor der Aufwickelstation (Flaspeleinrichtung) angeordnete Einölvorrichtung, umfassen. In FIG. 1, part of a coating line 1 of a system for the electrolytic coating of an electrically conductive strip and / or a strip-shaped fabric with a coating is shown in a schematic representation. Depending on the tape substrate, such a system can have one or more flasher devices for unwinding and winding up the tapes to be coated, an infeed store, a straightener, a cleaning and activation unit, the coating line 1, a post-treatment unit, an outfeed store, an inspection line and one in front of the winding station (Flaspeleinrichtung) arranged oiling device comprise.
Gemäß der vorliegend dargestellten Beschichtungsstrecke 1 kann ein elektrisch leitfähiges Band und/oder ein bandförmiges Gewebe 2, wie beispielsweise ein metallisches Band, ein Stahlband, ein Aluminiumband, ein Kunststoffband, eine Kunststofffolie, ein Glasfasergewebe, ein Carbongeflechtgewebe und/oder ein Verbundmaterial hiervon mit einem Überzug auf Basis eines Metalls und/oder eines Flalbmetalls ausgewählt aus der Gruppe 6 bis 15 und/oder einer Mischung bzw. Legierung hiervon elektrolytisch beschichtet werden. Hierzu umfasst die Beschichtungsstrecke 1 in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsvariante eine Elektrolysezelle 3, die vorliegend als Tauchtank ausgebildet ist und einen entsprechend elektrochemisch eingestellten Elektrolyten 4 enthaltend die (halb- )metallische Komponente in kationischer Form aufweist. So kann beispielsweise für eine Beschichtung eines Stahlbands mit Zink ein schwefelsaurer, wässriger Elektrolyt mit einer Konzentration von 100 bis 400 g/L ZnSC verwendet werden. According to the coating line 1 shown here, an electrically conductive band and / or a band-shaped fabric 2, such as a metallic band, a steel band, an aluminum band, a plastic band, a plastic film, a glass fiber fabric, a carbon mesh fabric and / or a composite material thereof with a Coating based on a metal and / or a semi-metal selected from group 6 to 15 and / or a mixture or alloy thereof can be electrolytically coated. For this purpose, the coating line 1 in the variant shown in FIG. 1 comprises an electrolysis cell 3, which in the present case is designed as an immersion tank and has a correspondingly electrochemically adjusted electrolyte 4 containing the (semi) metallic component in cationic form. For example A sulfuric acid, aqueous electrolyte with a concentration of 100 to 400 g / L ZnSC can be used to coat a steel strip with zinc.
Die Elektrolysezelle 3 umfasst in der vorliegend dargestellten Ausführungsvariante zwei Anoden 5, die derart in der Elektrolysezelle 3 positioniert sind, dass das durch die Elektrolysezelle 3 durchführbare zu beschichtende Band 2 in einem definierten und parallelen Abstand zu diesen durchführbar ist. Beide Anoden 5 sind als einstückige Plattenanoden ausgebildet und in Bandlaufrichtung R hintereinander angeordnet, derart, dass das Band 2 einseitig beschichtet werden kann. In the embodiment variant shown here, the electrolytic cell 3 comprises two anodes 5, which are positioned in the electrolytic cell 3 in such a way that the strip 2 to be coated, which can be passed through the electrolytic cell 3, can be passed through at a defined and parallel distance therefrom. Both anodes 5 are designed as one-piece plate anodes and are arranged one behind the other in the direction of travel R of the belt, such that the belt 2 can be coated on one side.
Der Elektrolysezelle 3 sind vorliegend zwei Stromrollen 6, 7 zugeordnet, wobei die eine erste Stromrolle 6 innerhalb der Beschichtungsstrecke 1 einlaufseitig (Bandeinlauf-Stromrolle) der Elektrolysezelle 3 und die zweite Stromrolle 7 auslaufseitig (Bandauslauf-Stromrolle) der Elektrolysezelle 3 angeordnet ist. Über die Bandeinlauf-Stromrolle 6 wird das Band 2, das ggf. einem vorherigen Reinigungs- und/oder Aktivierungsschritt unterzogen worden ist, aus einer horizontalen Bewegung in eine vertikale Bewegung umgelenkt, so dass es in die Elektrolysezelle 3 eintritt, und dabei gleichzeitig kathodisch geschaltet. Über die Bandauslauf-Stromrolle 7 wird das Band 2 sodann nach demThe electrolytic cell 3 is assigned two current rollers 6, 7, with the first current roller 6 being arranged within the coating section 1 on the inlet side (strip inlet current roller) of the electrolytic cell 3 and the second current roller 7 on the outlet side (strip outlet current roller) of the electrolytic cell 3. The strip 2, which may have been subjected to a previous cleaning and / or activation step, is deflected from a horizontal movement into a vertical movement via the strip infeed current roller 6, so that it enters the electrolytic cell 3, and at the same time connected to the cathode . About the tape outlet current roller 7, the tape 2 is then after
Beschichtungsprozess aus der vertikalen wieder in die horizontale Bewegung umgelenkt, wobei es ggf. zusätzlich über die Bandauslauf-Stromrolle 7 kathodisch geschaltet werden kann. Innerhalb der Elektrolysezelle 3 ist zudem eine Umlenkrolle 8 angeordnet, über die das Band 2 umgelenkt wird. The coating process is diverted from the vertical back to the horizontal movement, whereby it can optionally also be connected cathodically via the strip outlet current roller 7. In addition, a deflection roller 8 is arranged within the electrolysis cell 3, via which the strip 2 is deflected.
Zur Durchführung des Beschichtungsprozesses werden beide Anoden 5 mittels eines modulierten Stroms bestromt, der von jeweils einem separaten Pulsgleichrichter 9, der in Schaltnetzteiltechnik ausgeführt ist, bereitgestellt wird. Dabei ist jeder der Pulsgleichrichter 9 über seinen Minuspol mit jeweils einer der beiden Stromrollen 6, 7 und der Pluspol mit jeweils einer der beiden Anoden 5 elektrisch verbunden. Über den modulierten Strom sind die beiden Anoden 5 derart bestrombar, dass der Beschichtungsprozess unter Anwendung einer definierten Pulsmustersequenz 10, die aus einzelnen Pulsmustern 11 gebildet wird, durchführbar ist. Vorteilhafterweise sind beide Pulsgleichrichter 9 mit einer zentralen Steuereinheit 12 elektrisch verbunden ist, über die das jeweilige gewünschte Pulsmuster 13 der Pulsmustersequenz 12 an jeden der Pulsgleichrichter 10, 11 übertragbar ist. Hierdurch kann der gesamte Beschichtungsprozess in automatisierter Form geregelt werden To carry out the coating process, both anodes 5 are energized by means of a modulated current which is provided by a separate pulse rectifier 9, which is implemented using switched-mode power supply technology. Each of the pulse rectifiers 9 is electrically connected to one of the two current rollers 6, 7 via its negative pole and the positive pole is electrically connected to one of the two anodes 5. The two anodes 5 are connected to the modulated current Can be energized in such a way that the coating process can be carried out using a defined pulse pattern sequence 10 which is formed from individual pulse patterns 11. Both pulse rectifiers 9 are advantageously electrically connected to a central control unit 12, via which the respective desired pulse pattern 13 of the pulse pattern sequence 12 can be transmitted to each of the pulse rectifiers 10, 11. This allows the entire coating process to be regulated in an automated manner
In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsvariante eines Teils der Beschichtungsstrecke 1 gezeigt. Im Unterschied zu der in Figur 1 gezeigten Ausführungsvariante, umfasst die Elektrolysezelle 3 zwei Anodenanordnungen 13 mit jeweils zwei parallel zueinander angeordneten Anoden 5, durch die das Band 2 geführt wird. Wie aus der Figur 2 ersichtlich, wird ebenfalls jede der Anoden 5 der zwei Anodenanordnungen 13 über einen separaten Pulsgleichrichter 9 bestromt. Hierbei ist jede der vier Anoden 5 mit jeweils einem Pluspol eines jeden Pulsgleichrichters 9 und der Minuspol von jeweils zwei Pulsgleichrichtern 9 mit jeweils einer der beiden Stromrollen 6 bzw. 7 elektrisch verbunden. In FIG. 2, a second variant of a part of the coating line 1 is shown. In contrast to the variant embodiment shown in FIG. 1, the electrolytic cell 3 comprises two anode arrangements 13, each with two anodes 5 arranged parallel to one another, through which the strip 2 is guided. As can be seen from FIG. 2, each of the anodes 5 of the two anode arrangements 13 is also supplied with current via a separate pulse rectifier 9. Here, each of the four anodes 5 is electrically connected to a positive pole of each pulse rectifier 9 and the negative pole of two pulse rectifiers 9 is electrically connected to one of the two current rollers 6 and 7, respectively.
In Figur 3 ist eine Ausführungsvariante eines Teils einer Beschichtungsstrecke 1 mit n-Elektrolysezellen 3 gezeigt, von denen exemplarisch vier dargestellt sind. Alle diese Elektrolysezellen 3 sind in Bandlaufrichtung R hintereinander angeordnet. Hierbei ist zwischen jeder der Mehrzahl von Elektrolysezellen 3 eine als Zwischenstromrolle 14 ausgebildete Umlenkrolle angeordnet, über die das Band 2 von einer vorhergehenden in die nächste Elektrolysezelle 3 umgelenkt und hierbei zusätzlich kathodisch geschaltet wird. Wie der Figur 3 entnehmbar, wird jede der Anoden 5 der Mehrzahl von Anodenanordnungen 13 über einen separaten Pulsgleichrichter 9 bestromt. Hierbei ist jede der Anoden 5 mit jeweils einem Pluspol eines jeden Pulsgleichrichters 9 elektrisch verbunden. Hinsichtlich der kathodischen Schaltung ist vorgesehen, dass diese sich auf die unterschiedlichen Stromrollen 6, 7, 14 verteilt, derart, dass der Minuspol von jeweils zwei Pulsgleichrichter 9 mit jeweils einer der beiden äußeren Stromrollen 6, 7 (Bandeinlauf- bzw. Bandauslaufstromrolle) und der Minuspol von den übrigen Pulsgleichrichtern 9 mit der als Zwischenstromrolle 14 ausgebildeten Umlenkrolle elektrisch verbunden ist. FIG. 3 shows a variant of a part of a coating line 1 with n-type electrolysis cells 3, four of which are shown by way of example. All of these electrolysis cells 3 are arranged one behind the other in the direction R of the strip. Here, between each of the plurality of electrolytic cells 3, a deflecting roller designed as an intermediate current roller 14 is arranged, via which the strip 2 is deflected from a previous to the next electrolytic cell 3 and is additionally connected cathodically. As can be seen from FIG. 3, each of the anodes 5 of the plurality of anode arrangements 13 is supplied with current via a separate pulse rectifier 9. Here, each of the anodes 5 is electrically connected to a positive pole of each pulse rectifier 9. With regard to the cathodic circuit, it is provided that it relates to the different power rollers 6, 7, 14 distributed in such a way that the negative pole of two pulse rectifiers 9 each with one of the two outer power rollers 6, 7 (strip inlet or strip outlet current roller) and the negative pole of the other pulse rectifiers 9 with the one designed as an intermediate current roller 14 Pulley is electrically connected.
In Figur 4 ist eine Ausführungsvariante einer Teilanodenanordnung 15 gezeigt, die eine Mehrzahl von stabförmig ausgebildeten Teilanoden 16 umfasst, wobei jede der Teilanoden 16 elektrisch mit der Stromquelle bzw. mit einem Minuspol eines Pulsgleichrichters 9 verbunden ist. FIG. 4 shows a variant of a partial anode arrangement 15 which comprises a plurality of rod-shaped partial anodes 16, each of the partial anodes 16 being electrically connected to the power source or to a negative pole of a pulse rectifier 9.
In Figur 5 ist eine dritte Ausführungsvariante eines Teils einerIn Figure 5 is a third variant embodiment of part of a
Beschichtungsstrecke 1 gezeigt. Hierbei wird die Elektrolysezelle 3 im Wesentlichen aus der Anodenanordnung 13 gebildet, indem die beiden offenen Flanken dieser verschlossen werden. Das Band 2 wird hierbei durch den von der Anodenanordnung 13 begrenztem teilverschlossenen Raum durchgeführt und in diesem von dem Elektrolyten 4 umspült. Der Elektrolyt 4 wird von einem unterhalb der Anodenanordnung 13 angeordneten Reservoir 17 über eine Pumpe 18 in den Raum gefördert, wo er diesen über den gesamten Querschnitt durchfließt. Coating line 1 shown. In this case, the electrolysis cell 3 is essentially formed from the anode arrangement 13 in that the two open flanks of this are closed. The strip 2 is guided through the partially closed space delimited by the anode arrangement 13 and the electrolyte 4 flows around it in this space. The electrolyte 4 is conveyed from a reservoir 17 arranged below the anode arrangement 13 via a pump 18 into the space, where it flows through it over the entire cross section.
In den Figuren 6 bis 11 sind unterschiedliche Ausführungsvarianten von Pulsmustern 11 gezeigt, die einen Teil der Pulsmustersequenz 10 bilden, gemäß dieser der Beschichtungsprozess innerhalb der Beschichtungsstrecke 1 erfolgt. In Figur 6 ist ein Initialstromimpuls der zeitlichen Länge t dargestellt, der anschließend auf eine konstante Stromstärke reduziert wird. Der Initialstromimpuls kann zur Erhöhung der Kristallkeimanzahl auf der Kathode verwendet werden, mit dem Ergebnis der Abscheidung feiner und kleiner Kristallformen. Im Unterschied hierzu ist mit der gestrichelten Linie in den Figuren 6 bis 11 ein zeitlich konstanter, kathodischer Strom, wie er in der Gleichstromelektrolyse (DC-Elektrolyse) angewendet wird, dargestellt. In Figur 7 ist ein Pulsmuster 11 gezeigt, das zunächst einen hohen Vorstromimpuls aufweist, dem ein erster, höherer, und ein zweiter, niedrigerer konstanter Strombetrag folgt. Nach einer Zeit t wird der Strom umgepolt, so dass die Kathode anodisch betrieben wird. Hierdurch können Kristallspitzen oder ein qualitativ minderwertig dendritisch abgeschiedenes (Halb-)Metall und/oder Schichtüberhöhungen an Stellen hoher Stromdichte (Kanteneffekt) reversibel und spezifisch abgebaut werden, so dass bei nachfolgender kathodischer Beaufschlagung wieder höhere Abscheideraten an Orten hoher Stromdichte unterdrückt bzw. abgemildert werden können. In FIGS. 6 to 11, different embodiment variants of pulse patterns 11 are shown, which form part of the pulse pattern sequence 10 according to which the coating process takes place within the coating section 1. In Figure 6, an initial current pulse of the time length t is shown, which is then reduced to a constant current strength. The initial current pulse can be used to increase the number of nuclei on the cathode, with the result that fine and small crystal forms are deposited. In contrast to this, the dashed line in FIGS. 6 to 11 shows a cathodic current that is constant over time, as is used in direct current electrolysis (DC electrolysis). FIG. 7 shows a pulse pattern 11 which initially has a high bias current pulse, which is followed by a first, higher, and a second, lower, constant amount of current. After a time t, the polarity of the current is reversed so that the cathode is operated anodically. As a result, crystal tips or a (semi-) metal deposited with inferior quality dendritically and / or excessive layers at points of high current density (edge effect) can be reversibly and specifically degraded, so that when the cathodic application is followed, higher deposition rates can be suppressed or mitigated again at locations with high current density .
In Figur 8 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, das ein sich in Strombetrag und Zeit gleichartig ausgestaltetes, sich wiederholendes Pulsmuster 11 zeigt. Durch die Abschaltpausen des Stromflusses wird eine Relaxation der Nernstschen Doppelschicht erzielt, die mit einem Abbau der, den Stofftransport behindernden, Diffusionsschicht verbunden ist und somit die Ausbildung einer homogenen Beschichtungsdicke über die Fläche des Bandes unterstützt. In FIG. 8, an embodiment variant is shown which shows a repetitive pulse pattern 11 of identical design in terms of current amount and time. The pauses in the current flow result in a relaxation of the Nernst double layer, which is associated with a breakdown of the diffusion layer that hinders the transport of substances and thus supports the formation of a homogeneous coating thickness over the surface of the strip.
In Figur 9 ist ein Pulsmuster 11 gezeigt, welches zwei aufeinander folgende, höhere Stromimpulse aufweist, die zyklisch innerhalb des Pulsmusters 11 eingesetzt werden, um ein dendritisches Kristallwachstum zu minimieren und/oder zu unterdrücken. In FIG. 9, a pulse pattern 11 is shown which has two consecutive, higher current pulses which are used cyclically within the pulse pattern 11 in order to minimize and / or suppress dendritic crystal growth.
In Figur 10 ist ein Pulsmuster 11 gezeigt, das hohe Stromimpulse, Phasen kathodischer Abscheidung, sowie eine Invertierung des Stromes und damit die Schaltung der Kathode zur Anode aufzeigt. Hierdurch wird ein Abbau von Kristallspitzen, und insbesondere der Abbau von abgeschiedenen (Halb-)Metall an Kanteneffekten sowie die Inhibierung dieses Effektes bei erneuter Schaltung als Kathode durch zwei zeitlich sowie im Strombetrag unterschiedliche Impulse, die der Kinetik der Kristallumwandlung bzw. (langsam bzw. spontan ablaufende Kristallumwandlungen) (Halb-)Metallauflösungen angepasst sind, erzielt. Figur 11 zeigt ein Pulsmuster 11 mit einem periodisch, rechteckförmig gebildeten Stromimpuls, das in Kombination mit einem der vorhergehenden Pulsmuster, zur Ausbildung eines mehrschichtigen, kathodischen Überzugs verwendet werden kann. Hierbei wird in der kathodischen Phase der Überzug auf dem Band galvanisch abgeschieden, durch den Reversimpuls sodann anodisch, mit vom Betrag her geringeren Strömen beaufschlagt, und die Abscheidung unterbunden. Durch die anodische Schaltzeit werden bevorzugt Kristallspitzen abgebaut und, erneut durch kathodische Schaltung, eine weitere (Halb-)Metallschicht auf der bereits vorhandenen Schicht abgeschieden. Mittels des in Figur 11 gezeigten Pulsmusters können die (halb-)metallischen Überzüge periodisch und schichtartig aufgebaut werden, was mit einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit verbunden ist. Dieses sogenannte Umkehrpulsstromverfahren wird auch bipolares Pulsstromverfahren genannt, da hierbei die kathodische und anodische Stromführung gewechselt wird, also der Stromfluss mit Schneiden des Nulldurchganges verändert wird. Mit anderen Worten wird die Kathode zeitweise zur Anode geschaltet, so dass der galvanische Abscheideprozess zeitweise reversibel ausführbar ist. Der Strombetrag, die Dauer und der Polaritätswechsel kann nach Vorgabe durch den Anwender gestaltet und auf den Prozess optimiert werden. FIG. 10 shows a pulse pattern 11 which shows high current pulses, phases of cathodic deposition, and an inversion of the current and thus the connection of the cathode to the anode. This results in a breakdown of crystal tips, and in particular the breakdown of deposited (semi) metal at edge effects as well as the inhibition of this effect when the cathode is switched again by two pulses that differ in terms of time and amount of current, which affect the kinetics of the crystal transformation or (slowly or spontaneously occurring crystal transformations) (semi-) metal dissolutions are adapted, achieved. FIG. 11 shows a pulse pattern 11 with a periodic, square-wave current pulse which can be used in combination with one of the preceding pulse patterns to form a multilayer, cathodic coating. In this case, the coating is galvanically deposited on the strip in the cathodic phase, then applied anodically by the reverse pulse with currents lower in magnitude, and the deposition is prevented. As a result of the anodic switching time, crystal peaks are preferably broken down and, again by cathodic switching, another (semi) metal layer is deposited on the existing layer. By means of the pulse pattern shown in FIG. 11, the (semi-) metallic coatings can be built up periodically and in layers, which is associated with an improvement in the corrosion resistance. This so-called reverse pulse current method is also called the bipolar pulse current method, since the cathodic and anodic current conduction is changed, i.e. the current flow is changed with the intersection of the zero crossing. In other words, the cathode is temporarily switched to the anode, so that the galvanic deposition process can temporarily be carried out reversibly. The amount of current, the duration and the polarity change can be designed according to the specifications by the user and optimized for the process.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Beschichtungsstrecke 1 coating line
2 Band / Gewebe / Kathode 2 tape / fabric / cathode
3 Elektrolysezelle 3 electrolytic cell
4 Elektrolyt 4 electrolyte
5 Anode 5 anode
6 erste Stromrolle / Bandeinlauf-Stromrolle6 first power roller / tape infeed power roller
7 zweite Stromrolle / Bandauslauf-Stromrolle7 Second power roller / belt exit power roller
8 Umlenkrolle 8 pulley
9 Pulsgleichrichter 9 pulse rectifiers
10 Pulsmustersequenz 11 Pulsmuster 12 Steuereinheit 10 pulse pattern sequence 11 pulse pattern 12 control unit
13 Anodenanordnung 13 Anode arrangement
14 Zwischenstrom rol le 14 Intermediate current role
15 Teilanodenanordnung 15 Partial anode arrangement
16 Teilanoden 16 partial anodes
17 Reservoir 17 reservoir
18 Pumpen 18 pumps
R Bandlaufrichtung R direction of tape travel

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1 . Verfahren zum elektrolytischen Beschichten eines elektrisch leitfähigen Bandes und/oder bandförmigen Gewebes (2), insbesondere eines metallischen Bandes, eines Kunststoffbandes, eines Glasfasergewebes, eines Carbongeflechtgewebes und/oder eines Verbundmaterials hiervon, mit einem Überzug auf Basis eines Metalls und/oder eines Halbmetalls ausgewählt aus der Gruppe 6 bis 15 und/oder einer Mischung hiervon, wobei das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe (2), nach einer ggf. vorherigen Reinigung und/oder Aktivierung, einer Beschichtungsstrecke (1 ) umfassend zumindest eine, bevorzugt zumindest zwei oder mehr, Elektrolysezelle(n) (3) zugeführt und in dieser sukzessiv elektrolytisch beschichtet wird, wobei das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe (2) zunächst über zumindest eine Stromrolle (6) kathodisch geschaltet und innerhalb der zumindest einen Elektrolysezelle (3) in einem definierten Abstand parallel zur zumindest einer in der Elektrolysezelle (3) angeordneten Anode (5) geführt wird, wobei die zumindest eine Anode (5) mittels eines modulierten Stroms bestromt wird und der Beschichtungsprozess innerhalb der Beschichtungsstrecke (1 ) unter Anwendung einer definierten Pulsmustersequenz (10) erfolgt, die aus zumindest einem Pulsmuster (11 ) gebildet wird, wobei gemäß der Pulsmustersequenz (10) zumindest eines der Metalle und/oder eines der Halbmetalle ausgewählt aus der Gruppe 6 bis 15 und/oder eine Mischung hiervon aus einem Elektrolyten (4) auf dem elektrisch leitfähigen Band und/oder bandförmigen Gewebe (2) abgeschieden und der Überzug gebildet wird. 1 . Method for the electrolytic coating of an electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric (2), in particular a metallic tape, a plastic tape, a glass fiber fabric, a carbon mesh fabric and / or a composite material thereof, with a coating based on a metal and / or a semimetal from group 6 to 15 and / or a mixture thereof, wherein the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric (2), after possibly prior cleaning and / or activation, comprises a coating section (1) comprising at least one, preferably at least two or more, electrolytic cell (s) (3) is supplied and is successively electrolytically coated in this, the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric (2) initially connected cathodically via at least one current roller (6) and inside the at least one electrolytic cell (3 ) at a defined distance parallel to at least one in the electrolytic cell (3) ordered anode (5), the at least one anode (5) being energized by means of a modulated current and the coating process within the coating section (1) using a defined pulse pattern sequence (10) formed from at least one pulse pattern (11) is, according to the pulse pattern sequence (10) at least one of the metals and / or one of the semi-metals selected from the group 6 to 15 and / or a mixture thereof from an electrolyte (4) on the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric (2 ) is deposited and the coating is formed.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der modulierte Strom von zumindest einem Pulsgleichrichter (9) bereitgestellt wird, dessen Minuspol mit der zumindest einen Stromrolle (7) und der Pluspol mit der zumindest einen Anode (5) elektrisch verbunden ist. 2. The method according to claim 1, wherein the modulated current of at least one pulse rectifier (9) is provided, the negative pole with the at least one current roller (7) and the positive pole is electrically connected to the at least one anode (5).
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der zumindest eine Pulsgleichrichter (9) mit einer zentralen Steuereinheit (12) elektrisch verbunden ist, über die der Beschichtungsprozess gesteuert und/oder geregelt wird. 3. The method according to claim 2, wherein the at least one pulse rectifier (9) is electrically connected to a central control unit (12) via which the coating process is controlled and / or regulated.
4. Verfahren Anspruch 3, wobei das zumindest eine Pulsmuster (11 ) der Pulsmustersequenz (10) von der zentralen Steuereinheit (12) an den zumindest einen Pulsgleichrichter (9), vorzugsweise an jeden der Pulsgleichrichter (9), übertragen wird. 4. The method of claim 3, wherein the at least one pulse pattern (11) of the pulse pattern sequence (10) is transmitted from the central control unit (12) to the at least one pulse rectifier (9), preferably to each of the pulse rectifiers (9).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Pulsmuster (11 ) der Pulsmustersequenz (10) zumindest einen kathodischen Puls, zumindest einen anodischen Puls, und/oder zumindest eine Pulsauszeit umfasst, und wobei der kathodische und der anodische Puls über eine Pulsdauer definiert werden. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the at least one pulse pattern (11) of the pulse pattern sequence (10) comprises at least one cathodic pulse, at least one anodic pulse, and / or at least one pulse timeout, and wherein the cathodic and the anodic pulse via a Pulse duration can be defined.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Anode (5) als Plattenanode ausgebildet ist, die vorzugsweise einstückig und/oder aus zumindest zwei oder mehr stabförmig ausgebildeten Teilanoden (16) ausgebildet ist. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the at least one anode (5) is designed as a plate anode, which is preferably formed in one piece and / or from at least two or more rod-shaped partial anodes (16).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe (2) innerhalb der zumindest einen Elektrolysezelle (3) durch zumindest eine Anodenanordnung (13) aus zwei parallel zueinander angeordneten Anoden (5), bevorzugt durch zumindest zwei Anodenanordnungen (13) mit jeweils zwei parallel zueinander angeordneten Anoden (5), geführt wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric (2) within the at least one electrolytic cell (3) by at least one anode arrangement (13) of two anodes (5) arranged parallel to one another, preferably by at least two anode arrangements (13), each with two anodes (5) arranged parallel to one another.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei jede der Anoden (5) einer Anodenanordnung (13) über einen separaten Pulsgleichrichter (9) bestromt wird, derart, dass jede der Anoden (5) mit jeweils einem Pluspol eines jeden Pulsgleichrichters (9) und der Minuspol eines jeden Pulsgleichrichters (9) mit der zumindest einen Stromrolle (6, 7,) elektrisch verbunden ist. 8. The method according to claim 7, wherein each of the anodes (5) of an anode arrangement (13) is energized via a separate pulse rectifier (9), such that each of the anodes (5) each with a positive pole of each pulse rectifier (9) and the The negative pole of each pulse rectifier (9) is electrically connected to the at least one current roller (6, 7).
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das elektrisch leitfähige Band und/oder Gewebe (2) zwischen den zumindest zwei Anodenanordnungen (13) über eine, ggf. innerhalb der Elektrolysezelle (3, 5) angeordnete, Umlenkrolle (8) umgelenkt wird. 9. The method according to claim 7 or 8, wherein the electrically conductive tape and / or fabric (2) is deflected between the at least two anode assemblies (13) via a deflection roller (8) optionally arranged within the electrolytic cell (3, 5) .
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe (2) innerhalb der Beschichtungsstrecke (1) durch eine Mehrzahl von zumindest zwei in Bandlaufrichtung (R) hintereinander angeordneten Elektrolysezellen (3) geführt wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, wherein the electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric (2) is guided within the coating section (1) through a plurality of at least two electrolysis cells (3) arranged one behind the other in the strip running direction (R).
11.Verfahren nach Anspruch 10, wobei das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe (2) zwischen den zumindest zwei Elektrolysezellen (3) über zumindest eine als Zwischenstrom rolle (14) ausgebildete Umlenkrolle umgelenkt, und ggf. zusätzlich kathodisch geschaltet wird. 11. The method according to claim 10, wherein the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric (2) is deflected between the at least two electrolysis cells (3) via at least one deflection roller designed as an intermediate current roller (14), and optionally also connected cathodically.
12. Anlage zum elektrolytischen Beschichten eines elektrisch leitfähigen Bandes und/oder bandförmigen Gewebes (2), vorzugsweise eines metallischen Bandes, eines Kunststoffbandes, eines Glasfasergewebes, eines Carbongeflechtgewebes und/oder eines Verbundmaterials hiervon, mit einem Überzug auf Basis eines Metalls und/oder eines Halbmetalls ausgewählt aus der Gruppe 6 bis 15 und/oder einer Mischung hiervon, umfassend: ggf. eine Reinigungs- und/oder eine Aktivierungs-Einheit, in der das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe (2) gereinigt und/oder aktiviert werden kann; eine Beschichtungsstrecke (1) mit zumindest einer, bevorzugt zumindest zwei oder mehr Elektrolysezelle(n) (3), in der das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe (2) sukzessiv elektrolytisch beschichtbar ist, und zumindest eine Stromrolle (6), über die das elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe (2) kathodisch geschaltet werden kann, wobei die zumindest eine Elektrolysezelle (3) zumindest eine Anode (5) umfasst, die derart angeordnet ist, dass das durch die zumindest eine Elektrolysezelle (3) durchführbare elektrisch leitfähige Band und/oder bandförmige Gewebe (2) in einem definierten und parallelen Abstand zur der zumindest einen Anode (5) durchführbar ist, wobei die Anlage zumindest einen Pulsgleichrichter (9) umfasst, dessen Minuspol mit der zumindest einen Stromrolle (6) elektrisch verbunden und der Pluspol mit der zumindest einen Anode (5) elektrisch verbunden ist, derart, dass die zumindest eine Anode (5) mittels eines modulierten Stroms derart bestrombar ist, dass der Beschichtungsprozess innerhalb der Beschichtungsstrecke (1) unter Anwendung einer definierten Pulsmustersequenz (10) durchführbar ist, wobei die Pulsmustersequenz (10) aus einzelnen Pulsmustern (11) gebildet ist, wobei gemäß der Pulsmustersequenz (10) zumindest eines der Metalle und/oder eines der Halbmetalle ausgewählt aus der Gruppe 6 bis 15 und/oder eine Mischung hiervon aus einem Elektrolyten (4) auf dem elektrisch leitfähigen Band und/oder Gewebe (2) abscheidbar ist. 12. Plant for the electrolytic coating of an electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric (2), preferably a metallic tape, a plastic tape, a glass fiber fabric, a carbon mesh fabric and / or a composite material thereof, with a coating based on a metal and / or a Semi-metal selected from group 6 to 15 and / or a mixture thereof, comprising: possibly a cleaning and / or an activation unit in which the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric (2) can be cleaned and / or activated; a coating section (1) with at least one, preferably at least two or more electrolytic cell (s) (3), in which the electrically conductive strip and / or strip-shaped fabric (2) can be successively electrolytically coated, and at least one power roller (6) over which the electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric (2) can be connected cathodically, wherein the at least one electrolytic cell (3) comprises at least one anode (5) which is arranged such that the at least one electrolytic cell (3) can be carried out electrically conductive tape and / or tape-shaped fabric (2) can be carried out at a defined and parallel distance to the at least one anode (5), the system comprising at least one pulse rectifier (9), the negative pole of which is electrically connected to the at least one current roller (6) and the positive pole is electrically connected to the at least one anode (5) in such a way that the at least one anode (5) is so energized by means of a modulated current It is possible that the coating process can be carried out within the coating section (1) using a defined pulse pattern sequence (10), the pulse pattern sequence (10) being formed from individual pulse patterns (11), wherein according to the pulse pattern sequence (10) at least one of the metals and / or one of the semimetals selected from group 6 to 15 and / or a mixture thereof from an electrolyte (4) can be deposited on the electrically conductive tape and / or fabric (2).
EP20751551.1A 2019-08-05 2020-08-05 Method and system for electrolytically coating an electrically conductive strip and/or woven material by means of pulse technology Pending EP4010515A1 (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019211719 2019-08-05
DE102019219491 2019-12-12
DE102019219490 2019-12-12
DE102019219496 2019-12-12
DE102019219455 2019-12-12
PCT/EP2020/072032 WO2021023783A1 (en) 2019-08-05 2020-08-05 Method and system for electrolytically coating an electrically conductive strip and/or woven material by means of pulse technology

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4010515A1 true EP4010515A1 (en) 2022-06-15

Family

ID=71950652

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20768503.3A Pending EP4010517A1 (en) 2019-08-05 2020-08-05 Method and system for electroytically coating a steel strip by means of pulse technology
EP20751549.5A Pending EP4010518A1 (en) 2019-08-05 2020-08-05 Method and system for electrolytically coating an electrically conductive strip and/or woven material by means of pulse technology
EP20751551.1A Pending EP4010515A1 (en) 2019-08-05 2020-08-05 Method and system for electrolytically coating an electrically conductive strip and/or woven material by means of pulse technology
EP20751554.5A Pending EP4010516A1 (en) 2019-08-05 2020-08-05 Method and system for electrolytically coating an electrically conductive strip and/or woven material by means of pulse technology

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20768503.3A Pending EP4010517A1 (en) 2019-08-05 2020-08-05 Method and system for electroytically coating a steel strip by means of pulse technology
EP20751549.5A Pending EP4010518A1 (en) 2019-08-05 2020-08-05 Method and system for electrolytically coating an electrically conductive strip and/or woven material by means of pulse technology

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20751554.5A Pending EP4010516A1 (en) 2019-08-05 2020-08-05 Method and system for electrolytically coating an electrically conductive strip and/or woven material by means of pulse technology

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220275530A1 (en)
EP (4) EP4010517A1 (en)
CN (4) CN114207190A (en)
WO (4) WO2021023778A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4010517A1 (en) * 2019-08-05 2022-06-15 SMS Group GmbH Method and system for electroytically coating a steel strip by means of pulse technology
US20220307151A1 (en) * 2021-03-29 2022-09-29 Suat Sen Control of texture and morphology of zinc films through pulsed methods from additive-free electrolytes

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2494852A (en) * 1945-09-26 1950-01-17 William E Winterhalter Electric control
CA1069459A (en) * 1975-10-15 1980-01-08 Lowell W. Austin Method of producing metal strip having a galvanized coating on one side
JPS57116798A (en) * 1981-01-13 1982-07-20 Nippon Steel Corp Control method for continuous electroplating
DE3209559A1 (en) * 1981-03-17 1982-09-23 Rasselstein Ag, 5450 Neuwied Process for electrodepositing an alloy coating on a metal object, in particular a zinc/nickel alloy coating on steel strip
JPS59159996A (en) * 1983-02-28 1984-09-10 Sumitomo Metal Ind Ltd Continuous electrolysis method
JP2648485B2 (en) * 1988-01-04 1997-08-27 花王株式会社 Plating bath additive and composite plating bath using the same
JP2704230B2 (en) * 1989-04-24 1998-01-26 下関鍍金株式会社 How to prevent hydrogen embrittlement during electroplating
FR2653787B1 (en) * 1989-10-27 1992-02-14 Lorraine Laminage INSTALLATION AND METHOD FOR ELECTROLYTIC COATING OF A METAL STRIP.
JPH08127892A (en) * 1994-11-01 1996-05-21 Nippon Steel Corp Production of zinc-nickel alloy plated steel sheet
DE19707905C1 (en) * 1997-02-27 1998-02-05 Atotech Deutschland Gmbh Bipolar pulsed current supply method for electroplating
DE19707980C2 (en) * 1997-02-27 1999-05-20 Siemens Ag Method and device for coating a metal strip
JPH10237573A (en) * 1997-02-27 1998-09-08 Daido Steel Co Ltd Electrifying roll for plating
DE19951324C2 (en) * 1999-10-20 2003-07-17 Atotech Deutschland Gmbh Method and device for the electrolytic treatment of electrically conductive surfaces of pieces of plate and foil material separated from one another and application of the method
WO2003038158A2 (en) * 2001-10-25 2003-05-08 Infineon Technologies Ag Electroplating device and electroplating system for coating already conductive structures
DE10357174B3 (en) * 2003-12-06 2005-02-03 Vipem Hackert Gmbh Continuous deposition of adherent coatings on e.g. smooth copper foil comprises passing foil through bath containing copper ions and applying double pulses consisting of short, steep pulse followed by longer, flatter pulse
DE102005005095A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-10 Höllmüller Maschinenbau GmbH Process and device for the electrochemical treatment of components in continuous flow systems
US8110076B2 (en) * 2006-04-20 2012-02-07 Inco Limited Apparatus and foam electroplating process
DE102007055338B4 (en) * 2007-11-19 2009-08-13 Rena Sondermaschinen Gmbh Apparatus and method for the electrical contacting of goods in electrolytic continuous installations
DE102009013164A1 (en) * 2009-03-07 2010-09-09 Hübel, Egon, Dipl.-Ing. (FH) Method for partial galvanization of elongated products in electrolytes of electrolytic cell, which is associated to a bath current source, comprises placing the product for the treatment in the electrolytic cell between anode and cathode
CN101649475B (en) * 2009-09-18 2010-12-01 哈尔滨工程大学 Plating method for preventing hydrogen bubbles of copper-tin alloy plating layer
DE102009057466A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 Hübel, Egon, Dipl.-Ing. (FH) Device and method for the electrical contacting of items to be treated in galvanizing plants
CN102884660A (en) * 2010-03-01 2013-01-16 古河电气工业株式会社 Surface treatment method for copper foil, surface treated copper foil and copper foil for negative electrode collector of lithium ion secondary battery
EP2823100A4 (en) * 2012-03-08 2016-03-23 Swedev Aktiebolag Electrolytically puls-plated doctor blade with a multiple layer coating
DE102012110972B3 (en) * 2012-11-14 2014-03-06 Muhr Und Bender Kg A method of making a product from flexibly rolled strip material and product from flexibly rolled strip material
JP5632947B2 (en) * 2012-12-12 2014-11-26 株式会社神戸製鋼所 High-strength steel sheet excellent in workability and low-temperature toughness and method for producing the same
DE102012024758B4 (en) * 2012-12-18 2024-02-01 Maschinenfabrik Niehoff Gmbh & Co Kg Device and method for electrolytically coating an object and their use
BR112015022078B1 (en) * 2013-03-15 2022-05-17 Modumetal, Inc Apparatus and method for electrodepositing a nanolaminate coating
DE102013010025A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-18 Muhr Und Bender Kg Method for producing a product from flexibly rolled strip material
CN103866366B (en) * 2014-03-13 2017-02-15 江苏铭丰电子材料科技有限公司 Composite plating treatment process of electrolytic copper foil copper-based high polymer material
DE102014105226A1 (en) * 2014-04-11 2015-10-15 Thyssenkrupp Ag Method for activating metal surfaces to be phosphated, preferably galvanized sheet steel
CA2961508C (en) * 2014-09-18 2024-04-09 Modumetal, Inc. A method and apparatus for continuously applying nanolaminate metal coatings
EP3029178A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-08 ATOTECH Deutschland GmbH Method and apparatus for electroplating a metal onto a substrate
RU2743357C2 (en) * 2016-11-14 2021-02-17 Тата Стил Эймейден Б.В. Method for electric cladding of an uncoated steel strip with a cladding layer
EP4010517A1 (en) * 2019-08-05 2022-06-15 SMS Group GmbH Method and system for electroytically coating a steel strip by means of pulse technology

Also Published As

Publication number Publication date
EP4010517A1 (en) 2022-06-15
CN114207191A (en) 2022-03-18
WO2021023783A1 (en) 2021-02-11
US20220275530A1 (en) 2022-09-01
CN114174560A (en) 2022-03-11
WO2021023779A1 (en) 2021-02-11
EP4010516A1 (en) 2022-06-15
WO2021023789A1 (en) 2021-02-11
CN114207190A (en) 2022-03-18
EP4010518A1 (en) 2022-06-15
CN114174559A (en) 2022-03-11
WO2021023778A1 (en) 2021-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3666931B1 (en) Process of fabricating a metal band having a chromium and chromium oxide coating using a trivalent chromium containing electrolyte
EP1717351A1 (en) Galvanic bath
EP4010515A1 (en) Method and system for electrolytically coating an electrically conductive strip and/or woven material by means of pulse technology
DE2462448A1 (en) FLAT METAL OBJECT, PROCESS FOR ITS MANUFACTURING AND CATALYST FROM THIS METAL OBJECT
DE3432821C2 (en)
EP1581673A2 (en) Anode used for electroplating
DE3149519A1 (en) Method and apparatus for electroplating (zinc-plating) metal strip
WO2006008017A1 (en) Method and device for descaling metals
EP3666928B1 (en) Process of fabricating a metal band having a chromium and chromium oxide coating using a trivalent chromium containing electrolyte
EP0369983B1 (en) Process and apparatus for the electrolytic production of a metal foil
AT392090B (en) DEVICE FOR ELECTROPLATING
AT506583B9 (en) ELECTROCHEMICAL COATING PROCESS
EP0061130B1 (en) Process for the galvanic deposit of a zinc-nickel-alloy layer on a metal object, in particular on steel strip
DE3106361C2 (en) Process for the production of galvanized steel strips or sheets
DE3011005C2 (en)
DE3209559A1 (en) Process for electrodepositing an alloy coating on a metal object, in particular a zinc/nickel alloy coating on steel strip
DE2929305A1 (en) METHOD FOR CONTINUOUS GALVANIC DEPOSITION OF MANGANE ON STEEL
DE102005033784A1 (en) System for the electrodeposition of a conductive layer on a non-conductive substrate
JP3433612B2 (en) Method for producing Zn-Ni alloy electroplated steel sheet
DE69722582T2 (en) Method and apparatus for the sequential metallization of polymer films
AT392656B (en) Process for the electrolytic production of metal foils
DE2844708A1 (en) Continuous mfr. of porous metal strip - where porous organic or inorganic strip is provided with electrically conducting surface and is then electroplated
DE1966076A1 (en) Electrode for acid chromium plating ofsteel
DE102004003412A1 (en) Process for high rate electrodeposition on metals and substrates by a pulsed stream technique to avoid dendritic crystal growth useful for corrosion protection of components in the automobile industry
DE1805259B2 (en) Process for depositing aluminum from a molten salt onto an object to be coated

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220307

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: TIMMERBEUL, WALTER

Inventor name: PLATE, FRANK

Inventor name: DAUBE, THOMAS

Inventor name: GOERTZ, HENRY

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230707