FI104501B - Langan pinnoitus - Google Patents

Description

104501

LANGAN PINNOITUS

Keksinnön ala

Keksintö koskee laitetta ja menetelmää, jolla pitkänomaista substraattia voidaan pinnoittaa 5 jatkuvasti, sekä tällä tavalla tuotettua pitkänomaista materiaalia. Keksintö soveltuu erityisesti tyypillisesti langan tai nauhan muodossa olevan metallin päällystämiseen tai pinnoittamiseen niin että tuloksena on pinnoitettu aine, jolla on haluttu poikkileikkauskoko sekä haluttu ko-vuusaste koko pituudelta, ja josta muodostetaan nastoja tai puikkoja.

10 Keksinnön tausta

Monissa sovelluksissa tarvitaan lankaa tai nauhaa, jonka ulkopinta on päällystettävä esim. suojaamisen tai eristämisen vuoksi. Milloin peite- tai pinnoitusaineen kokonaispoikkileik-kauskoon toleranssin ei tarvitse olla kovin tarkka, voidaan käyttää tunnettuja prosesseja. Vaikeuksia syntyy silloin, kun lopputuotteen jatkuvalla pinnoituksella täytyy saada tietty 15 kokonaispoikkileikkauskoko ja tällaisissa prosesseissa tällä keksinnöllä on erityinen merkitys.

Patenttijulkaisussa DE-C-2931939 on esitetty menetelmä ja laite kuparilangan valmistamiseksi, joka kuparilanka on vahvasti päällystetty tinalla noin 7 pm paksuuteen, mutta olennaisesti yli 3 pm paksuuteen. Tämä saadaan aikaan kahdella pinnoituskylvyllä, joilla päällyste-: * · *: 20 tään yhteensä 10-14 pm paksuuteen. Kylpyjen välille on jäljestetty vetovaihe, ja lopullisella ’:: vedolla pienennetään paksuus halutun suuruiseksi. Lopulta lanka lämpökäsitellään ja karkais- : \ · taan vedessä, j olioin saadaan j ännitteetön, halutun mittainen lanka.

• · · : Mainitussa julkaisussa on myös viittaus aikaisempaan asiakirjaan, CH-A-310840, jossa on • · • · · ·;· · esitetty kuparilangan valmistusmenetelmä, jossa lanka on päällystetty alle 1 pm tinakerrok- • · · 25 sella, suorittamalla pinnoitetulle langalle vetovaihe halutun halkaisijan omaavan langan tuot- ... tamiseksi. Tässä viitejulkaisussa on myös ehdotettu että päästövaiheet voisi j ättää pois.

• · ·

Keksinnön pääkohteena on menetelmä ja laite tyypillisesti langan tai nauhan muodossa ole- • · · van ja tyypillisesti metallia olevan johtavan substraatin pinnoittamiseksi jatkuvalla mene- • · • · · telmällä, niin että voidaan saada ennalta määrättävissä oleva ja tarkasti valvottu pinnoitetun • · *'' 30 materiaalin poikkileikkauskoko.

*;' ’ [ Lisäksi keksinnön kohteena on menetelmä, jossa jatkuvasti valmistetulla pinnoitetulla langal- • · · « · · la tai nauhalla on paitsi valvottu poikkileikkauskoko, myös valvottu pinnan laatu.

2 104501

Keksinnön yhteenveto Tämän keksinnön mukaisesti saadaan aikaan menetelmä pintakäsiteltyjen, halutun kokonais-poikkileikkauskoon omaavien metallinastojen tai -puikkojen valmistamiseksi pinnoittamalla 5 johtavaa metallilejeerinkisubstraattia jatkuvasti seuraavissa vaiheissa: a) metallilejeerinkisubstraatti vedetään ainakin yhden vetokiven läpi, niin että saadaan poikkileikkauskoko, joka on hieman suurempi kuin nastojen haluttu koko; b) vedetystä lejeerinkisubstraatista poistetaan jännitys; c) vedetty ja päästetty metallilejeerinkisubstraatti sähköpinnoitetaan korkeintaan noin 1 mik-10 ronin paksuuteen jatkuvalla menetelmällä sen kulkiessa sähköpinnoituskylvyn (32) läpi; d) pinnoitettu metallilejeerinkisubstraatti vedetään viimeisen vetokiven (44) läpi sen poikkileikkauspinta-alan pienentämiseksi haluttuun nastakokoon, jolloin viimeinen vetokivi aikaansaa substraatissa seuraavaksi valmistettaville nastoille halutun karkaisun; ja e) muodostetaan nastat.

15

Voidaan havaita, että yleensä pinnoitetun materiaalin vetäminen viimeisen vetokiven läpi saa aikaan tasaisemman pinnoitusaineen paksuuden koko substraatilla ja parantaa pinnan laatua tai pinnoituksen sileyttä. Näin on erityisesti silloin, kun tarvitaan suuri virrantiheys jotta saadaan aikaan nopea pinnoitus substraatin kulkiessa galvanoimiskylvyn läpi.

: ’ · ’: 20 Jos alkuperäisen substraatin pinnalle on pinnoitettava kahta tai useampaa materiaalia toinen . ': toisensa päälle, substraatti voi kulkea toisen ja sitä seuraavien galvanoimiskylpyjen läpi niin • « · : *.: että kunkin kylvyn välissä on tarvittavat huuhtelu- ja pesuasemat tunnetulla tavalla.

» · i Lisäksi keksinnössä tarkastellaan kahden tai useamman galvanoimiskylvyn käyttöä, joista • · * * *

Li i kukin pinnoittaa samaa materiaalia sen läpi kulkevalle materiaalille, jolloin alkuperäisen • · · • · · ’·* 25 substraatin pinnalle saadaan suurempi pinnoitusaineen paksuus kuin mikä olisi mahdollista kuljettamalla substraatti yhden galvanoimiskylvyn läpi. Tässä järjestelyssä kylvyt on järjes- * · · • · · I.. tetty sarjoiksi niin, että materiaali kulkee yhdestä kylvystä seuraavaan järjestyksessä niin että i * * • · · kylpyjen välissä on huuhtelu tai ei ole huuhtelua, tarpeen mukaan.

• « :’ Keksintö koskee myös laitetta edellä mainitun menetelmän toteuttamiseksi, joka laite käsittää 30 ainakin yhden vetokiven, jonka läpi pitkänomainen substraattimateriaali voidaan vetää jatku- • · · *·’··' vana pituutena niin että saadaan ensimmäinen kokonaispoikkileikkauskoko, galvanointilaite, • · · * · ': jonka läpi vedetty materiaali kulkee niin että sen pinnalle pinnoitetaan ainakin yhtä materiaa- 3 104501 lia ja viimeinen vetokivilaite, jonka läpi pinnoitettu substraattimateriaali vedetään niin, että lopulta saadaan haluttu pinnoitusmateriaalin poikkileikkauskoko.

Jännityksenpoistolaite voidaan lisätä ensiksi mainitun vetokivilaitteen jälkeen.

Laitteeseen voi kuulua myös puhdistuskylpy, joka sijaitsee langan sisääntulon ja galvanoi-5 mislaitteen välissä, substraatin pinnan puhdistamiseksi.

Laitteeseen voi kuulua myös huuhtelu- ja pesukylvyt pinnoituslaitteen ja viimeisen vetokiven välissä.

Kuumennus- ja kuivauslaite sijoitetaan edullisesti huuhtelu- ja pesuvaiheen sekä viimeisen vetokiven jälkeen.

10 Keksintö käsittää edelleen pinnoitetun pitkänomaisen materiaalin, joka on valmistettu yllä kuvatun kaltaisen menetelmän mukaisesti tai yllä kuvatun kaltaisella laitteella.

Keksinnön toisen näkökohdan mukaisesti keksintö koskee pinnoitettua pitkänomaista materiaalia, joka käsittää johtavan substraatin, joka on muodostettu vetämällä ainakin yhden vetokiven läpi substraatti, jonka pinnalle muodostetaan pinnoitus sähköpinnoitusmenetelmällä ja 15 näin syntynyt pinnoitettu substraatti on muokattu haluttuun poikkileikkauspinta-alaan niin, että se on vedetty halutun kokoisen vetokiven läpi.

Keksintöä voidaan erityisesti soveltaa seosten, kuten messingin, pinnoitukseen, ja prosessia on käytetty messinkilangan pinnoittamiseksi indiumilla. Niinpä eräässä esimerkissä messinki-lanka, jonka halkaisija oli 1,46 mm, päällystettiin indiumilla 0,5 - 1,0 pm paksuudelta kuljet-20 tantalla se galvanoimiskylvyn läpi, joka sisälsi indium sulfamaattia 60 %:n liuoksena ja in-dium-harkot 85 ampeerin tasavirralla. Päällystys ilmoitettuun paksuuteen saavutettiin esimerkiksi nopeudella 60 metriä minuutissa.

Viimeinen vetokivi paitsi pienensi halkaisijan 1,39 mm:iin, paransi pinnoitetun messingin pinnan laatua ja paransi myös messingin kovuutta niin että se saatiin muokattua nastojen tai 25 puikkojen muotoon.

Viimeisen vetokiven avulla saadun pinnan laadun ansiosta voitiin pinnoitettua messinkiä myös muotoilla metallinmuokkausprosesseilla, niin että saatiin suurempihalkaisijainen pää toiseen päähän, osaan, jolla on hieman pienempi halkaisija kuin pään halkaisija, mutta kuitenkin suurempi kuin nastan tai puikon muun osan halkaisija.

30 Viimeinen vetovaihe ei haitannut pinnoitusta ja tuotti pinnan laadun ja karkaistun tuotteen, jolle, paitsi että se voitiin muotoilla yllämainitulla tavalla, saatiin tarkat toleranssit.

4 104501

Menetelmää ja laitetta on käytetty myös messinki langan pinnoittamiseksi lyijyllä vastaavaan paksuuteen.

Keksintöä kuvataan seuraavassa esimerkinomaisesti viitaten liitteenä olevaan piirustukseen, jossa laite keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi esitetään kaaviokuvana.

5

Piirustusten yksityiskohtainen kuvaus

Piirustuksessa messinkilanka (10), joka on valmistettu vetämällä läpi joukosta vetokiviä ja kierretty suurelle kelalle (12), on sen jälkeen kiinnitetty kelaltaottoyksikköön (14) ja kuljetettu pinnoituslaitteeseen. Pinnoituslaitteessa lanka on kuljetettu kiristyslaitteen (18) läpi, minkä 10 jälkeen se kulkee puhdistuskylvyn (20) läpi, joka sisältää happoliuosta, johon syötetään virtaa säädettävästä tasavirtalähteestä (28) ja sen jälkeen huuhtelukylvyn (30) läpi. Sen jälkeen lanka kulkee pinnoituskylpyyn (32), johon syötetään virtaa säädettävästä tasavirtalähteestä (34). Sekä puhdistus- että pinnoitusvirtaa osoittavat ampeerimittarit ja ohjaukset on jäljestetty entuudestaan tunnetulla tavalla virtojen säätämiseksi olosuhteiden mukaisesti.

15 Pinnoituksen jälkeen lanka kulkee huuhtelukylvyn (36) läpi, minkä jälkeen se kulkee kuivaajan (38) läpi, joka sisältää sähkövirralla toimivan kuumentimen (40), minkä jälkeen se kulkee läpi kiristyslaitteesta (42) ennen kulkemistaan viimeiseen vetokivilaitteeseen (44).

Viimeinen vetokivi on säädetty siten, että pinnoitusmateriaalin poikkileikkauspinta-ala pienenee 1,39 mm:iin. Viimeisen vetokiven läpi vetämisen jälkeen valmis materiaali kierretään :' · ’: 20 vastaanottokelalle (46), jota käytetään moottorilla (ei kuvassa).

•: ·: Galvanoimiskylpy (32) sisältää sen metallin suolaa, joka on tarkoitus pinnoittaa messinkilan- : ’ t: galle, ja indiumin kyseessä ollessa materiaali on parhaiten indiumsulfamaatti.

• ·

• I I

• · · • · · · • · • · · • · · « · · · • · · • · · • · · • · · t I I * · · • · · t I « • · · « · « · i « t

Claims (13)

1. Menetelmä määrätyn kokonaispoikkileikkauskoon omaavien, pintakäsiteltyjen metal-5 lilejeerinkinastojen tai -puikkojen valmistamiseksi, joka menetelmä käsittää johtavan metalli- lejeerinkisubstraatin (10) jatkuvan pinnoittamisen, tunnettu siitä että menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: a) metallilejeerinkisubstraatti vedetään ainakin yhden vetokiven läpi, niin että saadaan poikkileikkauskoko, joka on hieman suurempi kuin nastojen haluttu koko; 10 b) vedetystä lejeerinkisubstraatista poistetaan jännitys; c) vedetty ja päästetty metallilejeerinkisubstraatti sähköpinnoitetaan korkeintaan noin 1 mikronin paksuuteen jatkuvalla menetelmällä sen kulkiessa sähköpinnoituskylvyn (32) läpi; d) pinnoitettu metallilejeerinkisubstraatti vedetään viimeisen vetokiven (44) läpi sen poikkileikkauspinta-alan pienentämiseksi haluttuun nastakokoon, jolloin viimeinen vetokivi aikaan- 15 saa substraatissa seuraavaksi valmistettaville nastoille halutun karkaisun; ja e) muodostetaan nastat.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että metal- lilejeerinkisubstraatin pinta puhdistetaan ennen sähköpinnoituskylpyvaihetta käyttäen happo- ;' ·'; 20 tai emäskylpyjä tarpeen mukaisesti. • · I I

· ; * .· 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että pinnoitettu metallile- * · : jeerinkisubstraatti huuhdellaan ja kuivataan sen jälkeen kun se on kulkenut sähköpinnoitus- • · • a · : kylvyn (32) läpi ja ennen kuin se vedetään, niin että pinnoitetun substraatin pinnalta saadaan • · · • · · *·* 25 poistetuksi mahdolliset sähköpinnoituskylvyn ainekset. • · · • · · • · ·

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että pinnoitettu • · · • · · substraattimateriaali kuumennetaan ja kuivataan huuhtomisen jälkeen, ennen sen kulkemista • · · • · · '·' ' viimeisen vetokiven läpi. :T: » I t • i <

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että metallilejeerinkisubstraatti on messinkisubstraatti ja missä viimeisen vetokiven aiheuttamalla koon pienene 6 104501 misellä on myös se vaikutus, että saadaan haluttu karkaisu messinkisubstraattiin sen seurauksena, että se vedetään vetokiven läpi.

5 104501

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - S mukainen menetelmä, tunnettu siitä että kahta tai use-5 ampaa materiaalia pinnoitetaan metallilejeerinkisubstraatille toinen toisensa päälle substraatin kulkiessa toisen ja sitä seuraavien sähköpinnoituskylpyjen läpi niin, että kunkin kylvyn välissä on tarvittavat huuhtelu- ja pesuasemat tunnetulla tavalla.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että siihen kuuluu 10 kaksi tai useampia sähköpinnoituskylpyjä (32) jäljestettynä Saijoiksi, joista kukin päällystää samaa materiaalia metallilejeerinkisubstraatin pinnalle sen kulkiessa niiden läpi.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että pinnoitetun substraatin vetämisvaihe viimeisen vetokiven läpi kontrolloi myös nastoille vaadittavaa pin- 15 nanlaatua.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että sähköpinnoitus suoritetaan nopeudella keskimäärin 60 metriä minuutissa. : .· 20

10. Laitteen käyttö pintakäsiteltyjen metallilejeerinkinastojen tai -puikkojen valmistamiseksi jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukaisella menetelmällä, johon laitteeseen kuuluu ainakin ; ; ‘ yksi vetokivilaite, jonka läpi pitkänomainen metalliseos-substraatti voidaan vetää jatkuvana I",· pituutena, niin että saadaan ensimmäinen poikkileikkauskoko koko pituudelta, tunnettu • · · • · · mainitun vetokivilaitteen jälkeen sijoitetusta jännityksen poistovälineistä, sähköpinnoitusvä- • · « 25 lineistä (32) jonka läpi vedetty substraatti kulkee sen pinnan sähköpinnoittamiseksi noin alle 1 mikronin paksuuteen sekä viimeisistä vetokivivälineistä (44), joiden läpi pinnoitettu • ( i substraattimateriaali vedetään niin että saadaan nastoille lopullisesti haluttu poikkileikkaus-pinta-ala, ja välineistä nastojen muodostamiseksi. . , 30

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen käyttö, tunnettu siitä että laite edelleen käsittää puh- ‘ ! distuskylvyn (20), joka on sijoitettu pitkänomaisen materiaalin sisääntulon ja sähköpinnoi- « « tusvälineiden (32) väliin substraatin pinnan puhdistamiseksi. 7 104501

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen käyttö, tunnettu siitä että laite edelleen käsittää huuhtelu- ja pesukylvyt (36), jotka on sijoitettu sähköpinnoitusvälineiden ja viimeisten veto-kivivälineiden väliin. 5

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen käyttö, tunnettu siitä että laite edelleen käsittää kuumennus- ja kuivausvälineet (38), jotka on sijoitettu huuhtelu- ja pesukylpyjen sekä viimeisen vetokivilaitteen väliin. 10