ES2613873T3 - Revestimiento galvánico de un producto a tratar mediante el uso de un ánodo interno - Google Patents

Revestimiento galvánico de un producto a tratar mediante el uso de un ánodo interno Download PDF

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Abstract

Aparato para un revestimiento galvánico de un producto a tratar (8) que presenta una cavidad (9) con una superficie interior (51) a recubrir, configurándose el aparato (10) para un acoplamiento separable a un recipiente de tratamiento (2) y comprendiendo: una primera parte de bastidor (11) que presenta un primer electrodo (21) para sujetar y contactar eléctricamente el producto a tratar (8), y una segunda parte de bastidor (12) que presenta un soporte (43) para un segundo electrodo (42), configurándose el soporte (43) para fijar el segundo electrodo (42) de manera que el segundo electrodo (42) penetre en la cavidad (9) del producto a tratar (8) sujetado por el primer electrodo (21) sin entrar en contacto con el producto a tratar (8), siendo el soporte un perno de contacto (43), uniéndose mecánicamente entre sí la primera parte del bastidor (11) y el soporte (43) y asilándose eléctricamente de forma recíproca el primer electrodo (21) y el segundo electrodo (42), siendo el segundo electrodo (42) un ánodo soluble que se fija en el soporte (43), presentando el ánodo soluble una sección de unión (49) para la fijación en el soporte (43) de manera que pueda separarse sin ser destruido, caracterizado por que el segundo electrodo (42) se compone de varios segmentos (45-48), por que los segmentos (45-48) se pueden colocar en el perno de contacto (43) independientemente unos de otros y por que los segmentos (45-48) se pueden separar del perno de contacto (43) independientemente unos de otros y por que el perno de contacto (43) y los segmentos (45-48) se configuran de manera que el perno de contacto (43) toque y contacte eléctricamente cada uno de los segmentos si los segmentos (45-48) están colocados en el perno de contacto (43).

Description

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DESCRIPCION
Revestimiento galvanico de un producto a tratar mediante el uso de un anodo interno
AMBITO TECNICO DE LA INVENCION
La invencion se refiere a un aparato, un sistema y un procedimiento para el revestimiento galvanico de un producto a tratar que presenta una cavidad, en particular, para el revestimiento galvanico usando un electrolito acido, mas particularmente usando un electrolito acido para la precipitacion de una aleacion, por ejemplo, de un electrolito de zinc-mquel acido.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Para el revestimiento de productos a tratar, tales como, por ejemplo, artfculos de metal o piezas que presentan una superficie conductora, el producto a tratar se introduce, en los procedimientos convencionales de revestimiento, en un bano galvanico que se encuentra en un recipiente de tratamiento. En el recipiente de tratamiento se disponen, frente al producto a tratar, anodos de metal. Cuando se aplica una tension entre los anodos de metal y el producto a tratar se produce una precipitacion galvanica de metal en el producto a tratar.
Si el producto a tratar se va a revestir no solo sobre una superficie exterior sino que presenta una cavidad, tales procedimientos convencionales pueden presentar deficiencias. Por ejemplo, la geometna del producto a tratar puede significar que la densidad de corriente que prevalece dentro de la cavidad del producto a tratar sea menor que en la superficie exterior, de modo que la cantidad de material o el espesor de material precipitado por unidad de superficie y tiempo en la superficie interior del producto a tratar sea mas pequena que en la superficie exterior del producto a tratar. Con el fin de garantizar tambien un espesor teorico determinado del revestimiento en la superficie interior puede ser necesario permitir que el proceso de tratamiento se lleve a cabo durante mas tiempo de lo que sena necesario para lograr el espesor de capa teorico en la superficie exterior. Esto se traduce en un aumento de los costes del proceso. En relacion con el uso posterior del producto a tratar tambien cabe la posibilidad de que no se desee un espesor variable del revestimiento.
El documento JP S59 43899 A, que sirve como base para el preambulo de las reivindicaciones independientes, revela dispositivos de recubrimiento y procedimientos de recubrimiento en los que se utiliza un anodo auxiliar reemplazable.
Los documentos JP S59 43896 A, DE 35 19 906 C1, US 6 103 076 A, DE 103 08 731 A1 y JP 2001 335993 A publican otros ejemplos para dispositivos de recubrimiento y procedimientos de recubrimiento en los que se dispone un electrodo, de manera que este penetre al menos parcialmente en una cavidad de un producto a tratar.
RESUMEN
Existe una necesidad de aparatos, sistemas y procedimientos para el revestimiento galvanico que ofrezcan ventajas con respecto a los problemas arriba mencionados.
Este objetivo se consigue segun la invencion mediante un aparato, un sistema y un procedimiento con las caractensticas descritas en las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes se definen otros ejemplos de realizacion.
Segun una forma de realizacion se proporciona un aparato para el revestimiento galvanico de un producto a tratar que presenta una cavidad con una superficie interior a recubrir. El aparato esta configurado para un acoplamiento separable con un recipiente de tratamiento. El aparato comprende una primera parte de bastidor que tiene un primer electrodo para sujetar y contactar electricamente el producto a tratar. El aparato comprende un soporte para un segundo electrodo que penetra en la cavidad del producto a tratar sujetado por el primer electrodo. El soporte esta unido mecanicamente a la primera parte de bastidor de manera que el soporte quede aislado electricamente con respecto a la primera parte de bastidor. Para ese fin, el soporte puede estar ubicado en una segunda parte de bastidor, en donde la primera y segunda partes de bastidor se unen entre sf mecanicamente y se afslan electricamente una respecto a la otra. Por consiguiente, el primer y segundo electrodo estan aislados electricamente uno respecto al otro. Al conectar el aparato a una fuente de corriente/tension adecuada es posible, al menos en el promedio de tiempo, polarizar el primer electrodo catodicamente y el segundo electrodo anodicamente. El aparato puede disenarse de manera que se evite el contacto entre el segundo electrodo y el producto a tratar. El aparato se configura preferiblemente como un bastidor con la primera parte de bastidor y la segunda parte de bastidor. El aparato se configura para un acoplamiento separable mediante apoyos adecuados para sujetar el aparato en un recipiente de tratamiento. Para el tratamiento, el aparato con el producto a tratar sujetado en el mismo se hunde en el recipiente de tratamiento relleno con electrolito. Durante el tratamiento se sujeta mediante apoyos adecuados y se conecta electricamente. Por medio del aparato, el producto a tratar se puede posicionar en un bano galvanico,
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actuando durante el tratamiento un anodo interno en la cavidad. Gracias al anodo interno es posible lograr un revestimiento eficiente de la superficie interior.
El soporte se puede sujetar en una segunda parte de bastidor. La primera parte de bastidor y la segunda parte de bastidor pueden estar unidas ngidamente entre s^ de forma mecanica. El aparato puede comprender piezas de conexion electricamente aislantes que unan la primera parte de bastidor y la segunda parte de bastidor ngidamente la una a la otra. Las partes de bastidor y el soporte se pueden componer de un material electricamente conductor y se afslan electricamente con respecto al electrolito de bano, por ejemplo, por medio de un revestimiento.
El segundo electrodo es un anodo soluble. El anodo se fija en el soporte. El anodo se fija en el soporte de manera que se pueda montar y desmontar facilmente, especialmente desmontar sin ser destruido, por ejemplo, con ayuda de unas pinzas, a fin de permitir un montaje y desmontaje rapido y economico. La fijacion entre el anodo y el soporte tiene una buena conductividad electrica. Para ello, el anodo puede presentar una pieza de union y el soporte la contrapieza correspondiente. La fijacion entre el anodo y el soporte puede ser una union roscada. La pieza de union puede presentar una rosca interior y la contrapieza una rosca exterior. Tambien pueden utilizarse otros mecanismos de fijacion, por ejemplo, un mecanismo de bayoneta o un mecanismo de bloqueo por encaje, para mantener el anodo soluble en el soporte de la segunda parte de bastidor de manera que se pueda disolver sin ser destruido.
El segundo electrodo se compone de varios segmentos. Los segmentos de un segundo electrodo se sujetan y conectan electricamente a traves de un perno de contacto comun. El perno de contacto es el soporte para el segundo electrodo.
Los segmentos se pueden componer de un material soluble que se disuelve en el electrolito. Cuando el aparato esta en uso, es posible fijar nuevos segmentos en el perno de contacto una vez los segmentos montados en ultimo lugar en el perno de contacto se hayan disuelto o se hayan disuelto hasta tal punto que sea preciso reemplazarlos.
El perno de contacto se puede configurar de manera que no se disuelva durante el funcionamiento del aparato o se disuelva mas lentamente que los segmentos del segundo electrodo fijados al mismo. El perno de contacto se puede componer de un material que no se disuelva en la polarizacion anodica.
Los segmentos se pueden componer del material metalico soluble con el que debe recubrirse el producto a tratar. Al menos dos de los varios segmentos montados en el mismo perno de contacto pueden componerse de materiales diferentes.
Los segmentos pueden ser rotacionalmente simetricos alrededor de un eje. Estos segmentos pueden ser esfericos, en forma de disco o cilmdricos.
Para la fijacion en el perno de contacto, los segmentos pueden presentar un orificio continuo o una perforacion continua a traves de la cual pueda guiarse una seccion del perno de contacto.
En el perno de contacto pueden montarse elementos de seguridad, a fin de asegurar la pluralidad de segmentos en el perno de contacto.
Un espaciador o varios espaciadores pueden acoplarse a al menos uno de los segmentos para crear una separacion entre el segmento y la segunda parte de bastidor y/o un espacio entre el segmento y un segmento adicional. El espaciador puede disponerse en el perno de contacto. Para la sujecion en el perno de contacto, el separador puede presentar un orificio continuo o una perforacion continua a traves de la cual pueda guiarse una seccion del perno de contacto.
El anodo soluble y el soporte se pueden configurar para, en estado fijado, evitar que un lfquido del electrolito entre en la contrapieza del soporte. El anodo soluble y el soporte pueden presentar superficies de obturacion que, cuando el anodo soluble esta fijado al soporte, encajen mutuamente de manera que se prevenga un paso de lfquido del electrolito a traves de las superficies de obturacion mutuamente acopladas.
El aparato puede utilizarse para el revestimiento galvanico del producto a tratar con un metal, por ejemplo, cobre, mquel, zinc y estano. El aparato puede utilizarse para el revestimiento galvanico del producto a tratar con un solo metal. En tal caso, el anodo soluble se puede componer del metal.
El aparato puede utilizarse para el revestimiento galvanico del producto a tratar con una aleacion que se compone, al menos, de un primer metal y un segundo metal. En este caso, es posible precipitar en el producto a tratar una cantidad mayor del primer metal que del segundo metal. Asf, el anodo soluble se puede componer del segundo metal. El primer metal puede ser de zinc (Zn). El segundo metal puede ser mquel (Ni).
Ademas del anodo interno que penetra en la cavidad del producto a tratar, tambien pueden montarse anodos externos en el recipiente de tratamiento, por ejemplo, en el borde del recipiente de tratamiento. En este caso, en el recipiente de tratamiento pueden montarse anodos externos del primer metal y anodos externos del segundo metal.
El primer electrodo puede presentar un primer eje longitudinal y el segundo electrodo puede presentar un segundo eje longitudinal. La direccion del primer eje longitudinal puede diferir de la horizontal, de manera que el primer electrodo se oriente oblicuamente hacia arriba en estado de tratamiento. Esto permite que el producto a tratar encaje en el primer electrodo y por lo tanto permite un asiento firme y un buen contacto electrico. La direccion del segundo eje longitudinal puede ser diferente de la direccion del primer eje longitudinal. Se configura de manera que se
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obtenga un campo electrico homogeneo en la superficie de la cavidad.
El primer electrodo puede presentar una seccion con una superficie exterior conica. Para sujetar el producto a tratar, puede guiarse un orificio de sujecion del producto a tratar sobre la superficie exterior conica del primer electrodo.
El segundo electrodo y el soporte para el segundo electrodo pueden ser de un tamano tal que la superficie electricamente conductora del segundo electrodo se extienda fuera de la cavidad del producto a tratar. Un borde de la cavidad puede definir un plano del cual la superficie electricamente conductora del segundo electrodo sobresale hacia fuera de 10 a 30 mm, por ejemplo, 20 mm. El soporte puede configurarse de modo que no penetre en la cavidad del producto a tratar.
La primera parte de bastidor puede comprender una primera seccion de contacto conectada de forma electricamente conductora al primer electrodo y disenada para el acoplamiento separable con un primer contracontacto. La segunda parte de bastidor puede comprender una segunda seccion de contacto disenada para el acoplamiento separable con un segundo contracontacto, distanciandose la segunda seccion de contacto de la primera seccion de contacto y aislandose electricamente con respecto a la primera seccion de contacto.
La primera parte de bastidor puede presentar una serie de primeros electrodos. Los primeros electrodos pueden presentar respectivamente la misma orientacion. En la segunda parte de bastidor puede fijarse una serie de segundos electrodos que actuen respectivamente como un anodo interno. Los segundos electrodos pueden presentar respectivamente la misma orientacion. De esta manera se facilita el revestimiento galvanico simultaneo de varios componentes. En otras realizaciones, las posiciones relativas del primer electrodo y del segundo electrodo asignado en el aparato pueden variar, a fin de permitir el tratamiento de diferentes componentes.
Segun otro ejemplo de realizacion se proporciona un sistema para el revestimiento galvanico de un producto a tratar que comprende el aparato, segun un ejemplo de realizacion de la invencion, y un recipiente de tratamiento. El recipiente de tratamiento comprende un dispositivo para apoyar mecanicamente y conectar electricamente el aparato con el producto a tratar mantenido en el mismo.
El primer y/o segundo contracontacto pueden sujetarse en el recipiente de tratamiento. El primer y/o segundo contracontacto pueden ser elasticamente deformables para garantizar un buen contacto electrico con la alimentacion de corriente/tension.
En el recipiente de tratamiento pueden montarse anodos exteriores que son diferentes del anodo interno. Los anodos exteriores pueden montarse completamente fuera de la cavidad del producto a tratar. Pueden usarse anodos exteriores de un primer metal y anodos exteriores de un segundo metal diferente del mismo. El primer metal puede ser zinc (Zn). El segundo metal puede ser mquel (Ni). Un numero de anodos exteriores del primer metal puede ser mayor que un numero de anodos exteriores del segundo metal. Los segundos electrodos pueden componerse del segundo metal.
Los anodos exteriores montados en el recipiente de tratamiento y los segundos electrodos fijados en la segunda parte de bastidor y que actuan como anodos internos pueden configurarse de manera que un area de la superficie de los anodos internos constituya del 3 al 30%, en particular del 5 al 20% y en particular del 7 al 15% de la superficie total de los anodos que se utilizan en el recipiente de tratamiento.
El sistema puede concebirse de manera que, durante el servicio, una corriente que fluye a traves de los segundos electrodos constituya una proporcion del 3 al 30% de la corriente total que fluye a traves de los diversos anodos (anodos internos y anodos externos), en particular del 5 al 20% de la corriente total que fluye a traves de los diversos anodos y, en particular del 7 al 15% de la corriente total que fluye a traves de los diversos anodos.
El recipiente de tratamiento puede presentar un dispositivo para hacer circular el bano galvanico en el recipiente de tratamiento.
El aparato puede configurarse de manera que puedan conectarse en varios recipientes de tratamiento del sistema de un modo secuencial en el tiempo. Varios de los recipientes de tratamiento pueden presentar contracontactos que se disenan para una conexion electricamente conductora con los contactos del aparato.
El sistema puede comprender el producto a tratar que se sujeta en el aparato de manera que el segundo electrodo penetre en la cavidad del producto a tratar sin tocar el producto a tratar.
De acuerdo con otra forma de realizacion se propone un procedimiento para el revestimiento galvanico de un producto a tratar que presenta una cavidad con una superficie interior a revestir. El producto a tratar se coloca en un aparato. El aparato comprende una primera parte de bastidor con un primer electrodo y un soporte unido mecanicamente a la primera parte de bastidor para un segundo electrodo, aislandose redprocamente el primer electrodo y el segundo electrodo en el aparato. El producto a tratar se coloca en el aparato de manera que quede sujeto por el primer electrodo y de manera que el segundo electrodo penetre en la cavidad del producto a tratar. El aparato con el producto a tratar sujetado en el mismo se coloca de forma separable en un recipiente de tratamiento de modo que el producto a tratar se sumerja en un bano galvanico.
Otras caractensticas del procedimiento y los efectos respectivamente conseguidos corresponden a las caractensticas del aparato y del sistema de acuerdo con ejemplos de realizacion. El procedimiento se realiza con el aparato o el sistema segun un ejemplo de realizacion.
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En el procedimiento puede aplicarse una primera tension entre el segundo electrodo y el primer electrodo o puede alimentarse una primera corriente. Puede aplicarse una segunda tension entre los anodos externos y el primer electrodo o alimentarse una segunda corriente. La primera y la segunda corriente o la primera y la segunda tension pueden ajustarse independientemente la una de la otra por medio de diferentes fuentes de corriente o tension.
Pueden utilizarse en general ejemplos de realizacion de la invencion para el revestimiento de piezas metalicas o partes que presentan una superficie conductora.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
La invencion se explica a continuacion mas detalladamente por medio de ejemplos de realizacion preferidos o ventajosos con referencia a los dibujos adjuntos.
Figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema segun un ejemplo de realizacion.
Figura 2 es una vista desde arriba de un aparato.
Figura 3 es una vista lateral del aparato de la figura 2.
Figura 4 es una vista frontal en perspectiva de una parte del aparato de la figura 2.
Figura 5 es una vista lateral en perspectiva de una parte del aparato de la figura 2.
Figura 6 es una vista en perspectiva de una parte del aparato de la figura 2.
Figura 7 es una vista en seccion a traves de un soporte del aparato de la figura 2.
Figura 8 es una vista ampliada del soporte y del anodo interno del aparato de la figura 2 cuando el anodo interno no esta fijado en el soporte.
Figura 9 es una vista en seccion esquematica a traves de un producto a tratar con una parte del aparato de la figura 2.
Figura 10 es una vista lateral de una parte del aparato de la figura 2 segun un ejemplo de realizacion.
Figura 11 es una vista desde arriba de los contactos del aparato de la figura 2 y contracontactos para la alimentacion de corriente.
Figura 12 es una vista lateral esquematica de un aparato segun otro ejemplo de realizacion.
DESCRIPCION DETALLADA DE LOS EJEMPLOS DE REALIZACION
Los ejemplos de realizacion se describen en el contexto de un sistema para el tratamiento de un producto a tratar, en el que varias partes de piezas que presentan una superficie conductora se sumergen en un bano galvanico. Los aparatos, sistemas y procedimientos se pueden utilizar en general para el revestimiento de un producto a tratar que presenta una cavidad con una superficie interior y en el que no solo una superficie exterior, sino tambien la superficie interior debe dotarse de un revestimiento. El revestimiento puede ser un revestimiento de un metal o de una aleacion de varios metales. Por ejemplo, el producto a tratar puede dotarse de un revestimiento de zinc (Zn) y mquel (Ni), preferiblemente de un electrolito acido, conteniendo el revestimiento una mayor proporcion de Zn. No obstante, los aparatos, sistemas y procedimientos no se limitan al revestimiento con estos materiales. En las figuras, los numeros de referencia identicos designan elementos identicos.
La figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema 1 para el revestimiento galvanico de un producto a tratar segun un ejemplo de realizacion. El sistema 1 comprende un recipiente de tratamiento 2 y un aparato 10. El aparato 10 se configura como un bastidor en el que se sujeta el producto a tratar y que ademas actua como soporte para uno o varios anodos internos que penetran en una cavidad del producto a tratar.
El recipiente de tratamiento 2 se llena durante el servicio con un bano galvanico. En el recipiente de tratamiento 2 se colocan anodos externos 3, por ejemplo, anodos solubles. Los anodos externos 3 pueden fijarse en un borde del recipiente de tratamiento. Si el producto a tratar debe dotarse de un revestimiento que comprenda una aleacion de un primer metal y de un segundo metal, algunos de los anodos externos 3 pueden componerse del primer metal y los anodos externos restantes 3 pueden componerse del segundo metal. Por ejemplo, el primer metal puede ser Zn y el segundo metal puede ser Ni. El producto a tratar puede revestirse de modo que el revestimiento comprenda una mayor proporcion de Zn y una menor proporcion de Ni, por ejemplo 10% de Ni.
Adicionalmente a los anodos externos 3, en el sistema 1 se utilizan uno o varios anodos internos. Cada anodo interno penetra en una cavidad del producto a tratar. El anodo interno se monta en el aparato 10 que tambien presenta un primer electrodo que sirve como catodo, en el que se sujeta el producto a tratar. El aparato 10 se puede acoplar de forma separable reversiblemente con el recipiente de tratamiento 2 que comprende un dispositivo receptor para la sujecion y el contacto del aparato 10. Por ejemplo, el aparato 10 puede colocarse en el recipiente de tratamiento 2 de modo que el producto a tratar sujetado en el aparato 10 se sumerja en el bano galvanico. Un
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dispositivo receptor 4 del recipiente de tratamiento 2 puede presentar caras de contacto 5 en las que puede colocarse el aparato 10. Puede suministrarse tension por medio de los contactos en el aparato 10 y los correspondiente contracontactos 6, 7 en el recipiente de tratamiento 2. Puede llevarse a cabo una alimentacion de corriente en el aparato 10 en dos puntos separados en el espacio. En este caso se genera una diferencia de potencial entre el anodo interno, colocado en el aparato 10, y el catodo que mantiene el producto a tratar. El contracontacto 6, con el que, por ejemplo, puede llevarse el catodo del aparato 10 a un potencial negativo, y el contracontacto 7, con el que, por ejemplo, puede llevarse el anodo interior a un potencial positivo, se pueden fijar en el recipiente de tratamiento 2. La alimentacion de corriente de los anodos externos no se representa. Las configuraciones del aparato 10 se describen mas detalladamente con referencia a las figuras 2 a 12, describiendose, en referencia a la figura 10 segun los ejemplos de realizacion reivindicados, una configuracion en la que el segundo electrodo se compone de varios segmentos que pueden colocarse en un soporte y separarse unos de otros independientemente.
La figura 2 muestra una vista desde arriba del aparato 10 y la figura 3 muestra una vista lateral del aparato 10. El aparato 10 actua como un bastidor para los primeros electrodos utilizados como catodos que sujetan el producto a tratar, y para los segundos electrodos utilizados como anodos internos que penetran en una cavidad del producto a tratar.
El aparato 10 presenta una barra de soporte 13. La barra de soporte 13 tiene superficies de apoyo 14 que pueden colocarse sobre superficies de contacto 5 del dispositivo receptor 4. En el aparato 10 se preven contactos 16, 17 para una alimentacion de corriente.
En general, el aparato 10 comprende una primera parte de bastidor 11 y una segunda parte de bastidor 12. La primera parte de bastidor 11 y la segunda parte de bastidor 12 se unen mecanicamente entre sf. La primera parte de bastidor 11 y la segunda parte de bastidor 12 pueden unirse ngidamente la una a la otra. El aparato 10 puede comprender varias piezas de union 15 que unen de forma ngida la primera parte de bastidor 11 y la segunda parte de bastidor 12 entre sf. Las piezas de union 15 se pueden componer de un material electricamente aislante.
La primera parte del bastidor 11 y la segunda parte del bastidor 12 pueden presentar en su superficie un revestimiento electricamente aislante, por ejemplo, a base de politetrafluoroetileno (PTFE). Sin embargo, un revestimiento de este tipo deja al descubierto las superficies de los primeros electrodos 21 y de los segundos electrodos 22 que se describen a continuacion. En el interior, la primera parte de bastidor 11 y la segunda parte de bastidor 12 presentan respectivamente un material electricamente conductor, por ejemplo, cobre, laton, titanio, que forma una conexion electricamente conductora entre el primer contacto 16 y los primeros electrodos 21 que actuan como catodos, o una conexion electricamente conductora entre el segundo contacto 17 y los segundos electrodos 22 que actuan como anodos internos. El primer electrodo 21 puede componerse de acero inoxidable. Puede soldarse en el primer bastidor.
La primera parte de bastidor 11 presenta un primer electrodo 21. La primera parte de bastidor 11 puede presentar una serie de primeros electrodos 21. Los primeros electrodos 21 se configuran respectivamente para sujetar un producto a tratar 8. Por ejemplo, un primer electrodo 21 puede introducirse en un orificio de paso correspondiente u otra escotadura del producto a tratar 8, de modo que el producto a tratar 8 quede sujeto en el primer electrodo 21. Por medio del primer electrodo 21, el producto a tratar puede polarizarse negativamente, es decir catodicamente, durante el servicio del sistema 1, a fin de llevar a cabo un proceso de revestimiento galvanico.
En la segunda parte del bastidor 12 se fija al menos un segundo electrodo 22. La segunda parte de bastidor 12 presenta al menos un soporte 23. La segunda parte del bastidor 12 puede presentar una serie de soportes 23. En el soporte 23 se fija un segundo electrodo 22. En general, en la segunda parte de bastidor 12 pueden fijarse varios segundos electrodos 22. Cada segundo electrodo 22 puede asignarse a un primer electrodo 21. Los segundos electrodos 22 actuan como anodos internos durante el servicio. Los segundos electrodos 22 se disponen de manera que un segundo electrodo 22 penetre respectivamente en una cavidad del producto a tratar 8 que se sujeta en un primer electrodo 21 asignado.
Durante el servicio se lleva a cabo una alimentacion de corriente por medio de los contactos 16, 17 en el aparato y los contracontactos 6, 7 asignados a estos en el recipiente de tratamiento. Una tension aplicada entre los contracontactos 6, 7 puede causar, a traves de la primera pieza de bastidor 11 y la segunda pieza de bastidor 12, una diferencia de potencial entre los primeros electrodos 21 y los segundos electrodos 22 asignados a estos. Todos los primeros electrodos 21 pueden mantenerse en el mismo potencial electrico negativo. Todos los segundos electrodos 22 pueden mantenerse en el mismo potencial electrico positivo.
Gracias al uso del segundo electrodo 22, que penetra en la cavidad del producto a tratar 8, es posible conseguir en el revestimiento galvanico una mayor densidad de corriente en la cavidad del producto a tratar 8. Tambien es posible obtener un espesor mas uniforme del revestimiento en las superficies interiores y exteriores del producto a tratar 8. Mediante la utilizacion del aparato 10 con la primera parte de bastidor 11 y la segunda parte del bastidor 12 puede lograrse una disposicion sencilla y dimensionalmente estable de los anodos internos relativamente respecto al producto a tratar 8.
En la figura 4 y la figura 5 se representa mas claramente en unas vistas en perspectiva ampliadas la disposicion del primer electrodo 21 y del segundo electrodo 22 para el campo 19 de la figura 3.
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El producto a tratar 8 presenta una cavidad 9 cuya superficie tambien debe dotarse de un revestimiento. A fin de colocar el producto a tratar 8 en el aparato 10, es posible guiar a traves del primer electrodo 21 una escotadura 25 del producto a tratar 8, por ejemplo, un orificio de paso. El producto a tratar 8 es sujetado por el primer electrodo 21 y contacta electricamente. El primer electrodo 21 puede presentar una seccion con una superficie exterior con forma conica 24. El producto a tratar 8 puede sujetarse de manera que encaje en la superficie exterior con forma conica 24. El primer electrodo 21 puede sujetar el producto a tratar 8 de modo que un eje longitudinal de la escotadura 25 se incline contra un primer eje longitudinal 31 del primer electrodo 21.
El soporte 23 y el segundo electrodo 22 fijado en el mismo se disponen de manera que el segundo electrodo 22 penetre en la cavidad 9. El segundo electrodo 22 se dispone de modo que no toque el producto a tratar 8 sujetado por el primer electrodo asignado 21. El segundo electrodo 22 puede penetrar fundamentalmente de forma centrada en la cavidad 9. No obstante tambien son posibles otras disposiciones en cuanto al espacio.
El primer electrodo 21 puede presentar un primer eje longitudinal 31. El segundo electrodo 22 puede presentar el segundo eje longitudinal 32 (representado en la figura 7). En estado de uso del aparato 10, tanto el primer eje longitudinal 31 como el segundo eje longitudinal 32 se pueden inclinar relativamente respecto a una direccion horizontal. El primer eje longitudinal 31 y el segundo eje longitudinal 32 pueden presentar diferentes direcciones.
Si el producto a tratar 8 debe dotarse de un revestimiento que comprende un primer metal y un segundo metal, el segundo electrodo 22 se puede componer del primer metal o del segundo metal. Si el producto a tratar 8 debe recubrirse de manera que el revestimiento comprenda una proporcion mayor del primer metal y una proporcion menor del segundo metal, el segundo electrodo 22 puede componerse del segundo metal. El recipiente de tratamiento 2 puede presentar un mayor numero de anodos externos 3 del primer metal que del segundo metal. El segundo electrodo 22 usado como anodo interno se puede componer del metal para el que se ha colocado un menor numero de anodos externos 3 en el recipiente de tratamiento. El primer metal puede ser, por ejemplo, Zn. El segundo metal puede ser, por ejemplo, Ni.
La superficie de los anodos externos 3 y la superficie de los segundos electrodos 22 que actuan como anodos internos pueden coordinarse entre sf en el sistema 1. Los anodos externos 3 y los segundos electrodos 22 fijados en la segunda parte de bastidor 12, pueden configurarse de manera que una superficie de los anodos internos 22 constituya del 3 al 30% de la superficie total de los anodos. El sistema 1 puede configurarse de modo que, durante el servicio, una corriente que fluye a traves de los segundos electrodos 22 constituya una proporcion del 3 al 30% de la corriente total que fluye a traves de los diversos anodos (anodos internos 22 y anodos externos 3).
Si el producto a tratar se reviste, los segundos electrodos 22 pueden ser solubles en el electrolito. Los segundos electrodos 22 se pueden unir a los soportes 23 de la segunda parte de bastidor 12 de manera que con elementos sencillos, como por ejemplo, unas pinzas, puedan acoplarse de forma separable sin ser destruidos a los soportes 23 y fijarse en los mismos. Esto se describe con mas detalle, por ejemplo, en relacion con un segundo electrodo 22 con referencia a las figuras 6 a 8. Para un aparato 10 en el que se montan varios segundos electrodos 22, que se utilizan como anodos internos, puede utilizarse varias veces una configuracion correspondiente.
La figura 6 muestra una vista en perspectiva de una seccion de la primera parte de bastidor 11. Una superficie de la primera parte de bastidor 11 presenta un revestimiento electricamente aislante 18. El revestimiento 18 tambien puede cubrir una superficie exterior del soporte 23. Sin embargo, el soporte 23 presenta una superficie electricamente conductora para un acoplamiento con el segundo electrodo 22. Un extremo 26 del soporte 23 se puede posicionar de manera que el extremo 26 no penetre en la cavidad 9.
La figura 7 muestra una vista en seccion a lo largo de un eje longitudinal 32 del segundo electrodo 22 y del soporte 23 si el segundo electrodo 22 se fija en el soporte 23. La figura 8 muestra una representacion ampliada en un estado en el que el segundo electrodo 22 no se fija en el soporte 23.
El segundo electrodo 22 y el soporte 23 presentan elementos de acoplamiento con los que el segundo electrodo 22 se puede fijar en el soporte 23 de manera que pueda volver a soltarse del soporte 23 sin ser destruido. Para ello, el segundo electrodo 22 puede presentar una rosca interna 33, y el soporte 23 puede presentar una rosca exterior 34 adecuada. Son posibles otras configuraciones. Por ejemplo, el segundo electrodo 22 puede presentar una rosca externa y el soporte 23 puede presentar una rosca interna correspondiente. El mecanismo de fijacion se configura de manera que se establezca una conexion electricamente conductora.
A fin de proteger el mecanismo de sujecion, el soporte 23 y el segundo electrodo 22 pueden configurarse de modo que formen una obturacion 24 si el segundo electrodo 22 se fija en el soporte 23. El segundo electrodo 22 puede presentar una superficie de obturacion 35 en un extremo axial. El soporte 23 puede presentar una superficie de obturacion 36 correspondiente en un extremo axial. Si el segundo electrodo 22 se une al soporte 23, las superficies de obturacion 35, 36 pueden entrar en contacto una con otra de manera que se forme una obturacion 24 para evitar una entrada del electrolito.
Gracias al mecanismo de sujecion separable para la fijacion de un anodo soluble, el anodo soluble puede reemplazarse facilmente cuando sea necesario. En particular, los segundos electrodos 22 del aparato 10 se pueden reemplazar por anodos solubles nuevos.
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El segundo electrodo 22 no tiene que estar dispuesto totalmente en la cavidad 9 del producto a tratar 8, sino que puede sobresalir hacia el exterior de la cavidad 9.
La figura 9 muestra una vista en seccion a lo largo del eje longitudinal del segundo electrodo 22. El segundo electrodo 22 penetra en la cavidad 9. La cavidad 9 presenta como borde lateral una superficie interior 51 del producto a tratar. El segundo electrodo 22 se dispone de modo que se distancie del producto a tratar 8 y no lo toque. Una seccion del segundo electrodo 22 adyacente al soporte 23 puede disponerse fuera de la cavidad 9. El segundo electrodo 22 puede sobresalir hacia el exterior de la cavidad 9 en una longitud 53. La longitud 53 puede determinarse como la distancia entre un extremo del segundo electrodo 22 y un plano 52. La longitud 53 puede ser, por ejemplo, de 10 a 30 mm. Asf puede lograrse una mejor precipitacion de metal, por ejemplo, en el borde de la cavidad 9.
En los aparatos de acuerdo con los ejemplos de realizacion, el soporte y/o el segundo electrodo pueden presentar configuraciones distintas de las descritas con referencia a las figuras 6 a 8. El segundo electrodo se compone especialmente de una serie de segmentos individuales que se pueden separar del soporte y/o montar en el soporte independientemente unos de otros. El acoplamiento entre el segundo electrodo y el soporte puede llevarse a cabo de otro modo que no sea el de una union roscada.
La figura 10 muestra una vista lateral a lo largo del eje longitudinal de un segundo electrodo 42. En el aparato 10 de la figura 2, como se describe con referencia a la figura 10, puede utilizarse una configuracion del soporte y del segundo electrodo 42. Al menos un segundo electrodo 42 se fija en la segunda parte de bastidor 12 del aparato 2. La segunda parte de bastidor 12 presenta al menos un soporte que es un perno de contacto 43. La segunda parte de bastidor 12 puede presentar una serie de pernos de contacto 43 que actuen respectivamente como un soporte para un segundo electrodo. El segundo electrodo 42 se fija en el perno de contacto 43. En total pueden fijarse en la segunda parte de bastidor 12 varios segundos electrodos 42.
El perno de contacto 43 y el segundo electrodo 42 fijado al mismo se disponen de manera que el segundo electrodo 42 penetre en la cavidad 9 si el producto a tratar queda sujetado por el primer electrodo 21. El segundo electrodo 42 se dispone de modo que no toque el producto a tratar 8 sujetado por el primer electrodo asignado 21.
El segundo electrodo 42 puede estar compuesto de varios segmentos 45-48. Estos segmentos 45-48 se pueden montar en el perno de contacto 43 y retirar del perno de contacto 43 independientemente uno del otro. Los segmentos 45-48 pueden ajustarse unos a otros si estan montados en el perno de contacto 43.
Los segmentos 45-48 del segundo electrodo 42 pueden sujetarse y entrar electricamente en contacto a traves del perno de contacto comun 43. Los segmentos 45-48 y el perno de contacto 43 se pueden configurar de manera que el perno de contacto 43 toque y entre electricamente en contacto con cada uno de los segmentos 45-48 si los segmentos 45-48 estan montados en el perno de contacto 43.
El perno de contacto 43 se puede configurar de manera que no se disuelva en el electrolito durante el servicio del aparato 10. El perno de contacto 43 puede configurarse de modo que se disuelva mas lentamente, especialmente mucho mas lentamente, que al menos uno de los segmentos 45-48 durante el funcionamiento del aparato 10. El perno de contacto 43 puede ser recto o curvado.
Los segmentos 45-48 del segundo electrodo 42 se pueden componer respectivamente de un material soluble con el que debe recubrirse el producto a tratar 8. Los segmentos 45-48 se disuelven durante el funcionamiento del aparato 10. Si el producto a tratar 8 se reviste, todos los segmentos 45-48 pueden componerse de un material metalico soluble en el electrolito.
Los segmentos 45-48 del segundo electrodo 42 montados en el mismo perno de contacto 43 pueden componerse de diferentes materiales. En particular, el material de al menos dos de los segmentos 45-48 puede ser diferente. Al menos dos de los segmentos 45-48 pueden componerse de diferentes materiales.
El perno de contacto 43 en el que se montan los segmentos 45-48 se puede componer de un material que es diferente del material de al menos uno de los segmentos 45-48.
El perno de contacto 43 se puede componer de un material que no se disuelva en la polarizacion anodica. El perno de contacto 43 se puede componer, por ejemplo, de titanio o niobio.
Los segmentos 45-48 del segundo electrodo 42 se pueden montar en el perno de contacto 43 de diferentes maneras. Al menos uno de los segmentos 45-48 del segundo electrodo 42 puede presentar una escotadura 49 a traves de la cual pueda pasar el perno de contacto 43. La escotadura 49 puede configurarse como un agujero de paso o una perforacion en los segmentos 45-48 correspondientes. Cabe la posibilidad de ajustar respectivamente un diametro interior de la escotadura 49 al diametro exterior del perno de contacto 43. El segundo electrodo 42 puede configurarse de manera que cada uno de los segmentos 45-48, montados en un perno de contacto 43, presente la escotadura 49 a traves de la cual se grna el perno de contacto 43.
Es posible utilizar otros tipos de union para montar al menos uno de los segmentos 45-48 en el perno de contacto. Por ejemplo, al menos uno de los segmentos 45-48 se puede montar en el perno de contacto 43 por medio de una union roscada, de manera similar a la descrita en referencia a la figura 8.
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Los segmentos 45-48 pueden presentar respectivamente una geometna identica. Los segmentos 45-48 pueden ser rotacionalmente simetricos alrededor de un eje central de la escotadura 49. Los segmentos 45-48 pueden ser, por ejemplo, esfericos, en forma de disco o cilmdricos.
A fin de asegurar los segmentos 45-48 en el perno de contacto 43, el aparato 10 puede comprender un dispositivo de seguridad 44. El dispositivo de seguridad 44 se puede colocar en el perno de contacto 43 para evitar que los segmentos 45-48 se separen involuntariamente del perno de contacto 43. El dispositivo de seguridad 44 se puede sujetar de forma separable sin ser destruido en un extremo libre del perno de contacto 43 que no este colocado en la segunda parte de bastidor 12. El dispositivo de seguridad 44 puede comprender, por ejemplo, una tuerca en acoplamiento roscado con una rosca del perno de contacto 43 o un elemento de seguridad tipo ferula.
Gracias al mecanismo de fijacion, que puede separarse sin ser destruido, para la sujecion de los segmentos 45-48 del segundo electrodo soluble 43, los segmentos 45-48 pueden cambiarse facilmente si es necesario. Especialmente es posible reemplazar al menos uno o todos los segmentos 45-48 para cada segundo electrodo 42 del aparato 10. Con esta finalidad pueden fijarse nuevos segmentos 45-48 en el perno de contacto correspondiente 43.
Un espaciador o varios espaciadores pueden acoplarse a al menos uno de los segmentos 45-48. Puede preverse un espaciador a fin de crear una distancia entre el segmento 45 y la segunda parte de bastidor 12. Alternativa o adicionalmente puede preverse un espaciador para establecer una distancia entre uno de los segmentos 45-48 y un segmento directamente adyacente 45-48. El espaciador puede montarse en el perno de contacto 43. Para la fijacion del perno de contacto 43, el separador puede presentar un orificio continuo o una perforacion continua a traves de la cual pueda guiarse una seccion del perno de contacto 43.
La figura 11 ilustra una configuracion de una conexion electricamente conductora entre los contactos 16, 17 del aparato 10 y los contracontactos 6, 7. Durante el funcionamiento del sistema 1 se aplica, por medio del aparato 10, una tension entre los segundos electrodos 22 utilizados como anodos internos y los primeros electrodos 21 utilizados como catodos que sujetan el producto a tratar. Los contactos 16, 17 del aparato 10 se acoplan de forma electricamente conductora a los contracontactos 6, 7 que pueden montarse en el recipiente de tratamiento 2. Los contracontactos 6, 7 pueden estar formados respectivamente por piezas metalicas elasticas, por ejemplo, mordazas de contacto 55-58 apoyadas elasticamente, a fin de compensar las imprecisiones dimensionales de los contactos 16, 17.
Los aparatos con una primera parte de bastidor 11 y un soporte 23 para un anodo interno, como se han descrito en referencia a las figuras 1 a 11, se pueden utilizar en una pluralidad de sistemas para el revestimiento galvanico. En particular, el aparato 10 puede utilizarse en sistemas que comprendan varios recipientes de tratamiento. El aparato 10 con el producto a tratar sujetado en el mismo puede transferirse de un recipiente de tratamiento a otro recipiente de tratamiento.
La figura 12 es una representacion esquematica de un sistema 61 para el revestimiento galvanico. El sistema 61 comprende el recipiente de tratamiento 2 y un recipiente de tratamiento adicional 62. El recipiente de tratamiento adicional 62 puede presentar una alimentacion de tension para el aparato 10. El recipiente de tratamiento adicional 62 puede comprender anodos externos 63. Alternativamente, el recipiente de tratamiento adicional 62 puede utilizarse para lavar el producto a tratar o para el tratamiento puramente qmmico del producto a tratar. Pueden preverse recipientes de tratamiento adicionales.
Durante el funcionamiento del sistema 61, el aparato 10 se coloca en el recipiente de tratamiento 2. En el recipiente de tratamiento 2 se encuentra un bano galvanico 64 hasta un nivel 65. Para un tratamiento posterior en el recipiente de tratamiento adicional 62, el aparato 10 se transfiere al recipiente de tratamiento adicional 62. En el recipiente de tratamiento adicional 62 se acumula un lfquido de tratamiento 66 hasta un nivel 67. El aparato 10 se coloca en el recipiente de tratamiento adicional 62 de manera que el producto a tratar 8 se sumerja en el lfquido de tratamiento 66.
En otros ejemplos de realizacion pueden llevarse a cabo modificaciones del ejemplo de realizacion representado en las figuras y descrito en detalle.
El aparato tambien puede configurarse de modo que solo presente un segundo electrodo que actue como un anodo interno y un primer electrodo asignado.
Mientras que la cavidad del producto a tratar puede presentar una forma cilmdrica, los aparatos y procedimientos tambien pueden utilizarse con cavidades de diferentes formas.
La forma del segundo electrodo se puede adaptar a la forma de la cavidad, a fin de generar en la cavidad una densidad de corriente homogenea. Por ejemplo, la varilla de electrodo puede presentar un engrosamiento o ser curvada. Tambien pueden disponerse en una cavidad dos o mas segundos electrodos. Ademas, el segundo electrodo tambien puede estar parcialmente rodeado por una capa aislante para reducir una precipitacion en puntos determinados de la cavidad.
Los aparatos, sistemas y procedimientos de acuerdo con los distintos ejemplos de realizacion pueden utilizarse en el tratamiento de productos metalicos u otras piezas con una superficie conductora que presenten una cavidad. Un ejemplo de un producto a tratar de este tipo es una pinza portapastillas. Los aparatos, sistemas y procedimientos de
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acuerdo con los distintos ejemplos de realizacion se pueden utilizar especialmente para el revestimiento galvanico de un producto a tratar que presenta una superficie interior a recubrir.
Lista de referencias
1
Sistema para el revestimiento galvanico
2
Recipiente de tratamiento
3
Anodo externo
4
Dispositivo receptor
5
Superficie de contacto
6, 7
Contracontacto
8
Producto a tratar
9
Cavidad
10
Aparato para el revestimiento galvanico
11
Primera parte de bastidor
12
Segunda parte del bastidor
13
Barra de soporte
14
Superficie de apoyo
15
Pieza de union
16, 17
Contacto
18
Revestimiento aislante
19
Zona ampliada
21
Primer electrodo
22
Segundo electrodo
23
Soporte
24
Seccion con superficie exterior en forma de cono
25
Escotadura
26
Extremo del soporte
31
Primer eje longitudinal del primer electrodo
32
Segundo eje longitudinal del segundo electrodo
33
Rosca interior
34
Rosca exterior
35, 36
Superficie de obturacion
42
Segundo electrodo
43
Perno de contacto
44
Dispositivo de seguridad
45-48
Segmentos de electrodo
49
Escotadura
51
Superficie interior a recubrir
52
Plano de borde
53
Longitud
55-58
Mordazas de contacto
61
Sistema para el revestimiento galvanico
62 Recipiente de tratamiento adicional
63 Anodos externos
64 Bano galvanico
65 Nivel
5 66 Lfquido de tratamiento
67 Nivel.

Claims (6)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Aparato para un revestimiento galvanico de un producto a tratar (8) que presenta una cavidad (9) con una superficie interior (51) a recubrir, configurandose el aparato (10) para un acoplamiento separable a un recipiente de tratamiento (2) y comprendiendo:
    una primera parte de bastidor (11) que presenta un primer electrodo (21) para sujetar y contactar electricamente el producto a tratar (8), y una segunda parte de bastidor (12) que presenta un soporte (43) para un segundo electrodo (42), configurandose el soporte (43) para fijar el segundo electrodo (42) de manera que el segundo electrodo (42) penetre en la cavidad (9) del producto a tratar (8) sujetado por el primer electrodo (21) sin entrar en contacto con el producto a tratar (8), siendo el soporte un perno de contacto (43), uniendose mecanicamente entre sf la primera parte del bastidor (11) y el soporte (43) y asilandose electricamente de forma redproca el primer electrodo (21) y el segundo electrodo (42),
    siendo el segundo electrodo (42) un anodo soluble que se fija en el soporte (43),
    presentando el anodo soluble una seccion de union (49) para la fijacion en el soporte (43) de manera que pueda separarse sin ser destruido,
    caracterizado por que el segundo electrodo (42) se compone de varios segmentos (45-48), por que los segmentos (45-48) se pueden colocar en el perno de contacto (43) independientemente unos de otros y por que los segmentos (45-48) se pueden separar del perno de contacto (43) independientemente unos de otros y por que el perno de contacto (43) y los segmentos (45-48) se configuran de manera que el perno de contacto (43) toque y contacte electricamente cada uno de los segmentos si los segmentos (45-48) estan colocados en el perno de contacto (43).
  2. 2. Aparato segun la reivindicacion 1, presentando el primer electrodo (21) un primer eje longitudinal (31) y presentando el segundo electrodo (42) un segundo eje longitudinal que es diferente del primer eje longitudinal (31).
  3. 3. Aparato segun la reivindicacion 1 o 2, comprendiendo el aparato (10) una primera seccion de contacto (16) unida de forma electricamente conductora al primer electrodo (21) y disenada para un acoplamiento separable a un primer contracontacto (6), y comprendiendo el aparato (10) una segunda seccion de contacto (17) unida de forma electricamente conductora al segundo electrodo (42) y disenada para un acoplamiento separable a un segundo contracontacto (7), separandose la segunda seccion de contacto (17) de la primera seccion de contacto (16) y aislandose electricamente contra la primera seccion de contacto (16).
  4. 4. Sistema para el revestimiento galvanico de un producto a tratar (8) que comprende el aparato (10) segun la reivindicacion 3 y un recipiente de tratamiento (2) en el que se fijan el primer contracontacto (6) y el segundo contracontacto (7), siendo posible deformar elasticamente el primer contracontacto (6) y/o el segundo contracontacto (7).
  5. 5. Procedimiento para el revestimiento galvanico de un producto a tratar (8) que presenta una cavidad (9) con una superficie interior (51) a recubrir, comprendiendo el procedimiento:
    la colocacion del producto a tratar (8) en un aparato (10) que comprende una primera parte de bastidor (11) con un primer electrodo (21) y un soporte (43) con un segundo electrodo (42) unido mecanicamente a la primera parte de bastidor (11), aislandose electricamente de forma redproca el primer electrodo (21) y el segundo electrodo (42), colocandose el producto a tratar (8) en el aparato (10) de manera que quede sujetado por el primer electrodo (21) y de manera que el segundo electrodo (42) penetre en la cavidad (9) del producto a tratar (8), y la colocacion separable del aparato (10) con el producto a tratar (8) en un recipiente de tratamiento (2) de modo que el producto a tratar (8) se sumerja en un bano galvanico (64), caracterizado por que el procedimiento se realiza con el aparato (10) segun una de las reivindicaciones 1-3.
  6. 6. Procedimiento segun la reivindicacion 5, comprendiendo el procedimiento ademas: la sustitucion del anodo soluble por otro anodo soluble.
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