JPS5940240B2 - 金属表面の電気化学的処理方法 - Google Patents

金属表面の電気化学的処理方法

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JPS5940240B2
JPS5940240B2 JP52144091A JP14409177A JPS5940240B2 JP S5940240 B2 JPS5940240 B2 JP S5940240B2 JP 52144091 A JP52144091 A JP 52144091A JP 14409177 A JP14409177 A JP 14409177A JP S5940240 B2 JPS5940240 B2 JP S5940240B2
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electrolyte
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KERUNFUORUSHUNGUSUANRAAGE YUURITSUHI GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02Etching
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H05K3/07Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process being removed electrolytically
    • HELECTRICITY
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、陽極と陰極とに対して接触することなく配置
された材料の金属表面を電解液の使用により電気化学的
に処理するため、この電解液が前記金属表面への電荷輸
送用にこの電解液中に懸濁した導電性物体を含み、この
物体が電解槽中で前記金属表面の処理用に定められた電
極において充電され、かつ、前記電解槽中の対向電極を
遮へいしている隔壁により、この対向電極での放電を防
止されている方法に関する。
前記方法によつてプリント回路が製造されるが、その際
片面、または両面に銅が貼布されているプラスチック板
から、回路形成に必要な銅面を保護膜により被覆した後
に、残りの銅貼布面部分が除去される。
その際電解液中に懸濁した導電性物体が電解槽の陽極に
おいて正に帯電し、引き続いて前記電解液と共に銅膜表
面に運ばれ、これと接触し、その際金属イオンが溶出し
、この電解槽の陰極において析出する。この方法は輪郭
精度が要求される金属成型部品の製造用にも使用され、
例えばタービン羽根、またはノズルのような流体案内部
品や、印刷板木または印刷ロールの表面レリーフ形成用
に用いられる。この方法によれば溶出した金属が対向電
極において析出することにより、直接回収することが出
来、経済的であると同時に環境保全にも役立つ。この方
法のこの長所はなかんずくケーブル屑からの金属回収に
も利用される。西ドイツ国公開特許公報第215074
8号ならびに日本国特許出願昭47−101673号に
おいて前記方法に関し公知となつていることは、電解液
にグラファイト粉末を添加し、このグラファイト粒子が
電解液中で前記導電性物体として懸濁し、金属の除去に
必要な電荷を、陽極と処理材料の表面との間で輸送する
ことである。前記公開特許公報ならびに前記日本国特許
出願に卦いて公知となつている、金属膜を被覆した絶縁
材料製物体と同様に前記グラフアイト粒子は良好な導電
性を有する。しかしながら短所は、単位体積当りの表面
積が比較的小さく、そのため単位体積当りの輸送され得
る電気量が制限され、その結果この方法が全ての使用分
野で充分な経済性を有し得ないということである。それ
ゆえ、本発明の目的は或る一定量の金属を溶解させるの
に必要な、電解液中に懸濁した導電性物体の量を減少さ
せることが可能で、かつ、金属表面の除去に必要な処理
時間を短縮することが可能である、金属表面の電気化学
的処理方法を提供することである。
この目的は本発明に卦いて本文冒頭に述べた種類の方法
において、電解液中の前記導電性物体として700℃を
越える温度で不活性雰囲気中で灼熱された活性炭粉末粒
子を懸濁させることにより達成される。
前記のように処理された活性炭粉末は単位体積当りの表
面積が大きいばかりではなく、電荷の輸送にも適してお
り、前記の活性炭粉末粒子が電解液中に懸濁している場
合には溶解する金属量に対応する導電性物体の量が減少
され、また、金属膜の除去も著しく加速される。不活性
雰囲気中での活性炭粉末の灼熱は好ましくは窒素雰囲気
、または真空中で行なわれる。しかしながら極く少量の
空気と水蒸気との添加によつても活性炭の表面が化学的
に比較的僅かしか侵されないならば、空気と水蒸気も適
している。また900℃から1200℃までの温度範囲
内で1時間を越えて灼熱された活性炭を使用することが
好ましい。本発明のさらに他の実施態様においては、前
記活性炭粉末の粒子にグラフアイト粉末粒子が添加され
る。この方法の長所はこれによつて処理されるべき金属
表面と、懸濁している導電性物体との間の電位差が大き
くなり、本発明の方法の経済性が高まり、その際グラフ
アイト粉末粒子の良好な導電性と活性炭粉末粒子の大き
な蓄電能とが金属表面の除去のために結合して利用され
るのである。次に本発明を実施例を用いてより詳細に説
明する。図面は本発明の方法を実施するための装置と、
電解液中に懸濁した活性炭粉末の作用を模式図的に示す
グラフである。第1図かられかるように本発明の方法を
実施するための装置は陽極2と陰極3とを有する電解槽
1から構成されている。
この電解槽の前記両電極の間に隔壁4が配置されて}り
、この隔壁が電解槽1を2箇の電解部分槽に分割してい
る。陽極2を含む電解部分槽5にはこの陽極2に卦いて
充電され、電解液中に懸濁している導電性物体が存在す
る。この導電性物体は、前記両電極間に設けられている
隔壁4により、陰極3を含む電解部分槽6中への進入が
阻止される。本発明の方法のこの実施例においては陽極
2が電気モータ7により回転駆動され、電解液中での陽
極2の回転の際に、電解液を正に帯電した前記導電性物
体と共に処理されるべき材料8の表面に接触するように
移動させるのに適している。
前記材料8と電解槽1の両電極との間には導電連結は存
在しない。材料8の処理されるべき表面に卦いて、電解
液中に懸濁し、かつ、正に帯電した前記導電性物体が放
電し、その際電気化学的当量に相応して電解液中にイオ
ンが溶出する。銅表面を有する材料の処理用としての実
施例にふ・いては銅イオンが溶出し、電解槽1の陰極3
に}いて再び銅が析出する。放電された前記導電性物体
は電解液の運動により陽極2に}いて再度充電され、循
環過程として再び材料8に供給される。実施例 1 0,5規定に調合された希硫酸150立方センチメータ
中に20グラムの市販の活性炭粉末が懸濁され、電解槽
の陽極室中での激しい攪拌の際に正に帯電され、その際
この活性炭粉末の放電を、この活性炭の通過を阻止する
隔壁4により阻止した。
この電解槽中での電量測定の結果、活性炭粉末と金属表
面との間の電位差△Eは+0.7ボルトであり、前記電
解液中に懸濁した活性炭粉末粒子に蓄積され、金属表面
に輸送される電気量Qは活性炭粉末1グラム当り75ク
ーロンであることがわかつた。それゆえ、1グラムの銅
を溶解させるためには40グラムの活性炭粉末がこの金
属表面に接触しなければならない。前記電解液中に懸濁
している活性炭粉末粒子と、処理されるべき金属表面と
の間の電荷の移動は静電位的に測定した。
その際処理されるべき材料の代りに、15平方センチメ
ータの表面積を有する放電々極としての第3の電極を前
記電解液に接触させた。この放電々極は銅の電位に設定
され、この電位は標準水素電極に対し+0.34ボルト
の電圧に相当するものである。活性炭粉末粒子と前記放
電々極との間の電位差△Eが+0.6ボルトである際の
、この活性炭粉末粒子からこの放電々極へ流れる電流1
を測定した。この測定中、陽極2を回転速度400回転
/分をもつて回転させた。前述の条件を維持するもとで
60ミリアンペアの電流1が流れ、これは毎分1.18
ミリグラムの銅の溶解に相当する。実施例 2 0.5規定に調合された希硫酸150立方センチメータ
中に実施例1と同一種の20グラムの活性炭粉末が、窒
素雰囲気の下で1000℃において1時間以上灼熱され
た後に懸濁され、実施例1と同様に正に帯電された。
この活性炭粉末に蓄積され、金属表面に輸送され得る電
気量に対しては前記活性炭粒子と金属表面との間の電位
差△Eが+0.7ボルトにあ・いて、前記活性炭粉末1
グラム当り125クーロンであることが測定された。そ
れゆえ1グラムの銅を溶解させるためには24グラムの
前記活性炭粉末がこの金属表面に接触しなければならな
い。電荷の移動は実施例1と同一の方法で求められた。
実施例1と同一の条件のもとで流れる電流は360ミリ
アンペアであり、これは毎分7.1ミリグラムの銅の溶
解に相当する。市販の活性炭を懸濁させた前記電解液と
、不活性雰囲気中での灼熱処理をした活性炭を懸濁させ
た前記電解液との結果の比較を第2図に示す。
この図かられかるように、不活性雰囲気で灼熱処理をし
た活性炭粉末を使用する場合の電荷の輸送は0.66ボ
ルトまでの電位差△Eの範囲において、前記電解液中に
グラフアイト粉末粒子を懸濁させる場合(曲線1)より
もまた、市販の活性炭粉末を使用する場合(曲線)より
も大きくなる。窒素雰囲気で1000℃において1時間
以上灼熱した活性炭粉末粒子を含む前記電解液を使用す
る場合(曲線)は0.6ボルトの電位差△Eに}いてほ
ぼ4倍の電流1が流れる。第3図には前記電解液中に懸
濁した粒子に蓄積される電気量Qを0.66ボルトまで
の電位差△Eの範囲で示す。この図に訃いても曲線の符
号は第2図と同一であり、すなわち、グラフアイト粒子
を懸濁させた電解液(曲線1)、市販の活性炭を懸濁さ
せた前記電解液(曲線)、灼熱処理された活性炭を懸濁
させた前記電解液(曲線)である。前記電解液中の1グ
ラム当りの懸濁導電性物体に蓄積される電気量Qは灼熱
処理された活性炭を使用する場合最も多い。それゆえ金
属を1グラム当り溶解させる際に灼熱処理をした活性炭
においては、この金属表面に接触させる粒子量が最も少
なくてすむ。同様の結果は不活性ガス雰囲気中で1時間
以上700℃、800℃または900℃で灼熱された活
性炭を使用する場合にも得られる。しかしながら最良の
結果は900℃から120『Cまでの温度範囲で灼熱す
る場合に得られる。実施例 3 0.5規定に調合された希硫酸150立方センチメータ
中に、窒素雰囲気のもとで1100℃において1時間以
上灼熱処理された20グラムの活性炭粉末が懸濁され、
実施例1または実施例2と同様に正に帯電された。
50ミリアンペアの電流による充電の際に20時間後前
記活性炭と銅表面との間の電位差△Eは+0.9に達し
た。
引き続いて導電性物体の全量の5パーセントに相当する
、1グラムのグラフアイト粉末を前記電解液に添加し、
懸濁させた。前記と同一の50ミリアンペアの電流によ
り1時間後に電位差が0.07Vだけ土昇して0.97
Vとなつた。すなわち8パーセント上昇した。より多く
のグラフアイトを添加すると、得られる電位差もさらに
増大する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施するための装置の模式図、
第2図は電解液中に懸濁している粒子と、処理されるべ
き金属表面との間の電位差△Eと、この両者間に流れる
電流1との依存性を示すグラフであり、第3図は金属の
溶解に使用され得る、懸濁粒子1グラム当りに蓄積され
た電気量Qの、この懸濁粒子と処理されるべき前記金属
の表面との間の電位差依存性を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 陽極と陰極とに対して接触することなく配置された
    材料の金属表面を電解液の使用により電気化学的に処理
    するため、この電解液が前記金属表面への電荷輸送用に
    この電解液中に懸濁した導電性物体を含み、この物体が
    電解槽中で前記金属表面の処理用に定められた電極にお
    いて充電され、かつ、前記電解槽中の対向電極を遮へい
    している隔壁により、この対向電極での放電を防止され
    ている方法において、前記電解液中の前記導電性物体と
    して、700℃を越える温度で不活性雰囲気中で灼熱さ
    れた活性炭粉末粒子を懸濁させることを特徴とする方法
    。 2 900℃と1200℃との間の温度範囲で1時間を
    越えて灼熱した活性炭粉末の粒子が使用されることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 活性炭粉末粒子にグラファイト粉末粒子が添加され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項
    に記載の方法。
JP52144091A 1976-12-04 1977-12-02 金属表面の電気化学的処理方法 Expired JPS5940240B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2655137A DE2655137C2 (de) 1976-12-04 1976-12-04 Verfahren zur elektrochemischen Bearbeitung metallischer Oberflächen
DE000P26551371 1976-12-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5370946A JPS5370946A (en) 1978-06-23
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JP52144091A Expired JPS5940240B2 (ja) 1976-12-04 1977-12-02 金属表面の電気化学的処理方法

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AT (1) AT350651B (ja)
AU (1) AU514730B2 (ja)
BE (1) BE861399A (ja)
CA (1) CA1108089A (ja)
CH (1) CH632535A5 (ja)
DE (1) DE2655137C2 (ja)
FR (1) FR2372909A1 (ja)
GB (1) GB1538687A (ja)
HK (1) HK3284A (ja)
IT (1) IT1088709B (ja)
NL (1) NL173663C (ja)
SE (1) SE419776B (ja)

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AU514730B2 (en) 1981-02-26
FR2372909A1 (fr) 1978-06-30
GB1538687A (en) 1979-01-24
ATA841877A (de) 1978-11-15
DE2655137C2 (de) 1978-06-08
BE861399A (fr) 1978-03-31
FR2372909B1 (ja) 1981-10-16
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AU3109677A (en) 1979-06-07
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DE2655137B1 (de) 1977-10-20
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SE7713650L (sv) 1978-06-05
NL7713307A (nl) 1978-06-06
NL173663B (nl) 1983-09-16
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