NL8204381A

NL8204381A - Werkwijze voor het electrolytisch vervaardigen van een metalen voortbrengsel alsmede electrolytisch vervaardigd metalen voortbrengsel.

Info

Publication number: NL8204381A
Application number: NL8204381A
Authority: NL
Original assignee: Stork Screens Bv
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1984-06-01
Also published as: EP0110463B1; ES527169A0; JPH0343355B2; CA1247552A; US4496434A; ES8406571A1; EP0110463A1; DE3370660D1; ATE26311T1; JPS59100283A

Description

825103/vdV " '' 4

Korte aanduidingI Werkwijze voor het electrolytisch vervaardigen van een metalen voortbrengsel alsmede electrolytisch vervaardigd ; metalen voortbrengsel.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het electrolytisch vormen van een metalen voortbrengsel, in het bijzonder van een zeef, door het vormen van een eerste dun skelet van het voortbrengsel op een ondergrond in een eerste electrolytisch bad, verwijderen van het skelet van de 5 ondergrond en onderwerpen van het eerste skelet aan een electrolyse in een tweede electrolytisch bad dat tenminste een organische verbinding bevat die metaalaangroei in hoofdzaak loodrecht op het oppervlak van het skelet bevordert.

Een dergelijke werkwijze voor het electrolytisch vervaardigen van 10 een zeef is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 8002197. Bij deze bekende werkwijze wordt eerst een eerste dun zeefskelet gevormd door electrolytisch afzetten van nikkelmetaal op de ribben van een metalen plaat met uithollingen die gevuld zijn met een dielectrisch materiaal, bijvoorbeeld bitumen materiaal. Om het verwijderen van het gevormde zeef-13 skelet te vergemakkelijken, worden de scheidingsribben vooraf van een bijenwaslaagje voorzien.

Daarna word! dit éérste dunne zeefskelet in een tweede electrolyse-bad, dat een organische verbinding bevat die metaalaangroei in hoofdzaak loodrecht op het oppervlak van het skelet bevordert, opgedikt ter ver-20 krijging van een zélf.

De daarbij gevormde zeef bezit een aantal nadelen, die ernstiger zijn naarmate de eigenschappen van de neergeslagen metaallaag en van het zeefskelet min of meer verschillen, doch ook bij gebruik van dezelfde metalen treden de volgende nadelen op: 25 a) de uiteindelijke zeef bezit een asymmetrische materiaalsoortverdeling met daarmee samenhangende verschillen in eigenschappen,zoals ductiliteit en corrosievastheid. Bovendien laat het optisch uiterlijk van dergelijke zeven te wensen over; b) bij gebruik van zachte metaalsoorten voor een van de beide lagen is 30 de mechanische bestendigheid van de zeef zeer gering.

De uitvinding beoogt nu een werkwijze te verschaffen waarbij een metalen voortbrengsel, in het bijzonder een zeef, verkregen wordt die de bovengenoemde nadelen niet vertoont.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt doordat men het in het 35 tweede electrolytisch bad opgedikte eerste skelet onderwerpt aan electrolyse in tenminste één ander electrolyse bad dat eveneens tenminste een organische verbinding bevat die metaalaangroei in hoofdzaak loodrecht op 8204381 -2- op het buitenoppervlak van het opgedikte skelet bevordert.

Op deze wijze verkrijgt men een voortbrengsel, in het bijzonder een zeef, die bij gebruik van in wezen tenminste drie electrolysebaden optimale eigenschappen bezit wat betreft corrosievastheid en ductiliteit en 5 een onberispelijk uiterlijk veroont, terwijl de mechanische bestendigheid van de zeef zeer groot is.

Met bijzonder voordeel slaat men uit het andere electrolysebad een oppervlaktelaag op het skelet neer die uit hetzelfde metaal bestaat als het metaal van het eerste dunne skelet, in het bijzonder een zeefskelet. Op 10 deze wijze kan men een zeef verkrijgen die aan beide oppervlakken opgebouwd is uit hetzelfde gewenste metaal, terwijl de daartussen gelegen, uit het tweede electrolytisch bad afgezette metaallaag uit een geheel ander metaal bestaat dan het metaal van het dunne skelet en van de oppervlaktelaag. Door gebruik te maken van een bijzonder flexibel metaal voor deze 15 tussenlaag verkrijgt men mechanisch sterke zeven, die anderzijds optimale eigenschappen bezitten vanwege de eigenschappen van de oppervlaktemetaal-laag.

Opgemerkt wordt dat uit de Nederlandse octrooiaanvrage 7002467 op zichzelf bekend is om electrolytisch een zeef te vervaardigen door op 20 een ondergrond uit een eerste electrolytisch bad een eerste metaal neer te slaan en hierop vervolgens een tweede metaal af te zetten, uit een tweede electrolytisch bad, waarbij deze metalen verschillend zijn. In de Nederlandse octrooiaanvrage 7002467 worden hiervoor bijvoorbeeld genoemd zachte metalen, waarbij de verkregen zeef voor 25 tot 75¾ van zijn dikte uit een 25 hardmetaal bestaat.

Afgezien van het feit dat bij deze bekende werkwijze geen gebruik gemaakt wordt van tenminste drie electrolysebaden, wordt bovendien een in een eerste- electrolysebad op een ondergrond afgezet dun skelet niet van de ondergrond verwijderd, alvorens het verkregen dunne eerste skelet aan 30 de inwerking van het tweede electrolysebad te onderwerpen. Hierdoor is het onmogelijk om voortbrengsels, in het bijzonder zeven, te verkrijgen waarin een optimale aangroei van metaal loodrecht op het skelet plaatsvindt.

Met bijzonder voordeel wordt uit het tweede electrolysebad een metaal 35 afgezet dat een grotere hardheid bezit dan het metaal dat afgezet wordt uit het eerste respectievelijk andere elctrolysebad of -baden. Een voorbeeld is een tweede electrolysebad dat ijzer bevat, terwijl het eerste en derde electrolysebad nikkel bevatten.

Bij het afzetten van ijzer uit het tweede electrolysebad verkrijgt men 40 een zeer harde en stevige zeef die bijzonder goede eigenschappen vertoont 8204381 : "'"'’T...................................'Ti..... ................. .............................. ?:ί||ΐ|ΐΐ!!|:........- P 1 ...... "' ..... * „ » -3- daar deze zeef moeilijk vervormd wordt bij mechanische beschadigingen.

Het spreekt vanzelf dat men in plaats van in het tweede en volgende andere electroiysebad slechts eenzelfde metaal te gebruiken dat afgezet wordt, ook uit deze baden metaallegeringen kan afscheiden waardoor pro-5 dukten met optimale eigenschappen verkregen kunnen worden.

Voor bepaalde doeleinden kan het aanbeveling verdienen om uit het andere of dSj|de electroiysebad een tin-nikkellegering af te zetten, terwijl uit het eerste electroiysebad nikkel en uit het tweede bad ijzer afgezet wordt . Voor het tweede bad kan ook Ni-Fe gekozen worden. Op deze wijze 10 verkrijgt men een zeef die ook bijzonder bestand is tegen mechanische beschadigingen vanwege het betrekkelijk gemakkelijk vervormbare tin-nikkel-materiaal dat afgezet wordt uit het andere electroiysebad.

Het is bijzonder aan te bevelen dat tijdens de electrolyse in het tweede en andere electroiysebad een vloeistofstroming door de openingen 15 van het zeefskelet gehandhaafd wordt? in het bijzonder een stroming uitgaande van da kathode in de richting van de anode.

Op deze wijze verkrijgt men een zeefakelet met optimale eigenschappen wat betreft de vorm van de zeefopeningen, daar deze zeefopeningen in hoofdzaak precies overeenkomen met de zeefopeningen in het zeefskelet.

20 In het bovenstaande is steeds gesproken over een ander electroiysebad doch het zal duidelijk zijn dat men ook gebruik kan maken van meerdere andere electrolysebaden ter verkrijging van de gewenste dikte van de uiteindelijke zeef en ter verkrijging van de optimale eigenschappen die voor een bepaalde zeef vereist worden. Vanzelfsprekend geldt dit ook voor andere 25 voorwerpen.

Volgens een bepaalde uitvoeringsvorm kan men bij de werkwijze volgens de uitvinding gebruik maken van een eerste, tweede en ander electroiysebad, waaruit steeds hetzelfde metaal met eventueel verschillende eigenschappen neergeslagen wordt. Ook in dat geval verkrijgt men een zeef die betere 30 eigenschappen vertoont dan een zeef verkregen uit een zeefskelet onder toepassing van een eerste en tweede electroiysebad waaruit dezelfde metalen neergeslagen worden.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een^zeef, omvattende een eerste skelet en een uit een tweede electroiysebad afgezette laag, dat ge-35 kenmerkt is doordat de randen van het metalen voortbrengsel, in het bijzonder de randen van openingen in een zeef, in hoofdzaak vrij zijn van metaal afgezet uit het tweede en een uit tenminste één ander electroiysebad of -baden afgezette toplaag.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een aantal 40 uitvoeringsvoorbeelden.

12 0 4 3 81 F metalen voortbrengsel, in het bijzonder een -4-

VOORBEELD I

Op een nikkelmatrijs, welke zowel vlak als cilindervormig kan zijn voorzien van uithollingen die van elkaar gescheiden zijn door ribben, zet men na opvullen van de holten met een dielektrisch materiaal, zoals 5 bijvoorbeeld bitumen, en een laagje bijenwas op de ribben door middel van een eerste Watt's electrolysebad een nikkellaag af, waarbij een dun eerste nikkelzeefskelet ontstaat met een dikte van 20 micron.

Na verwijdering van het gevormde eerste nikkelzeefskelet van de metalen matrijs, plaatst men dit nikkelzeefskelet in een ijzerbad met de vol- 10 gende samenstelling:

FeS04.7H20 : 250 - 500 g/1 (NH4) 2(S04): 30 - 50 g/1

Boorzuur : 30 - 50 g/1

Men zorgt er voor dat het bad minder dan 0,02 gram per liter ferri-15 ionen bevat.

Bovendien is in het ijzerbad een organische verbinding opgenomen die de selectieve aangroei van metaal loodrecht op het oppervlak van het eerste zeefskelet bevordert. Deze verbinding is in het onderhavige geval hydroxy-propionitril in een hoeveelheid van 0,1 - 100 mmol/1, doch men kan ook ge-20 bruik maken van bijvoorbeeld ethyleencyaanhydrine.

De electrolyse in het tweede electrolysebad wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 70°C, met een pH van 3,8 tot 4,2 en een stroomdichtheid van 5,0 tot 20,0 A/dm2. Men zet de electrolyse voort tot een ijzerlaag afgezet is met een dikte van ongeveer 60 micron.

25 Tenslotte wordt het verkregen zeefskelet met de opgebrachte ijzerlaag voorzien vann^en^\oplaag door het geheel te plaatsen in een ander Watt's electrolysebad, waarna men electrolyseert tot een laag afgezet is van 20 micron.

Op deze wijze verkrijgt men een zeef bestaande uit twee nikkelopper-30 vlakken, beide met een dikte van 20 micron en een tussenlaag van ijzer met een dikte van 60 micron.

Deze zeef bezit uitstekende eigenschappen.

Tijdens de electrolyse in het tweede en in het andere of derde electrolysebad zorgt men er voor dat een vloeistofstroming plaatsvindt vanaf de 35 kathode in de richting van de anode, waardoor een vloeistofstroming in stand wordt gehouden door de openingen in het zeefskelet.

Met bijzonder voordeel past men stroomsnelheden door de openingen van het zeefskelet toe van 0,1 tot 5,5 cm/sec.

VOORBEELD II

40 Men vervaardigt een eerste dun nikkel zeefskelet op dezelfde wijze 8204381 ^ Ïw :ίΐ·. .'ψ'.

. -5- als aangegeven in voorbeeld I.

Op het eerste zeefskelet wordt na verwijdering van de metalen ondergrond in een tweede electrolysebad een ijzerlaag afgezet eveneens met een dikte vari 60 micron* terwijl het zeefskelet een dikte bezat van 20 micron.

5 In het ijzerbad is eveneens een organische verbinding opgenomen die de aangroei van metaal in een richting loodrecht op het oppervlak van het zeefskelet bevordert, wat in dit geval ethyleencyaanhydrine is, doch hy-droxypropionitril voldoet eveneens zeer goed.

Op de ijzerlaag wordt vervolgens een tin-nikkellaag afgezet in een ander of derde electrolysebad, dat ook bestaat uit een algemeen bekend Watt's electrolysebad.

Men verkrijgt op deze wijze een zeef die bijzonder geschikt is voor toepassing bij zeefdruk, vanwege de optimale eigenschappen van de zeef en de mechanische eigenschappen welke samenhangen met de toegepaste tussenlaag 15 uit ijzer.

VOORBEELD III

Men vervaardigt op dezelfde wijze als in voorbeeld I een eerste nik-kelzeefskelet met een dikte van 20 micron.

Vervolgens wordt het eerste zeefskelet na verwijdering van de matrijs 20 geplaatst in een nikkel-ijzer electrolysebad.

Tenslotte brengt men het zeefskelet voorzien van een nikkel-ijzer-laag met eendikte van 60 micron in een derde electrolysebad dat een legering van nikkel bevat, bijvoorbeeld een tin-nikkel legering.

8204181

Claims

1. Werkwijze voor het electrolytisch vormen van een metalen voortbrengsel, in het bijzonder van een zeef, door het vormen van een eerste dun skelet van het voortbrengsel op een ondergrond in een eerste electrolytisch bad, verwijderen van het skelet van de ondergrond en onderwerpen van het 5 eerste skelet aan een electrolyse in een tweede electrolytisch bad dat ten minste een organische verbinding bevat die metaalaangroei in hoofdzaak loodrecht op het oppervlak van het skelet bevordert, met het kenmerk, dat men het in het tweede electrolytisch bad opgedikte eerste skelet onderwerpt aan electrolyse in tenminste één ander electrolyse bad dat eveneens tenminste een organische verbinding bevat die metaalaangroei in hoofdzaak loodrecht op het buitenoppervlak van het opgedikte skelet bevordert.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men gebruik maakt van meerdere andere electrolysebaden.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat uit één of l-5 meerdere baden een metaalalliage afgezet wordt.

4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat uit het andere of laatste andere electrolysebad eenzelfde metaal afgezet wordt als uit het eerste electrolysebad, terwijl uit het tweede electrolysebad een metaal afgezet wordt met een andere hardheid dan het metaal van het eerste zeef- 20 skelet.

5. Werkwijze volgens conclusies 1 tot 4, met het kenmerk, dat uit het tweede electrolysebad een metaal wordt afgezet dat elastischer is dan het metaal uit het eerste en laatste andere electrolysebad.

6. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het ken-25 merk, dat het tweede electrolysebad een ijzerbad of een bad van een nikkel- ijzerlegering is, terwijl het eerste electrolysebad een nikkelbad en het andere of laatste electrolysebad een nikkelbad of een bad van een nikkel-tinlegering is.

7. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het ken-50 merk, dat de organische verbinding die de metaal aangroei loodrecht op het buitenoppervlak van het zeefskelet bevordert een organische verbinding is met tenminste een dubbele of drievoudige binding, met dien verstande dat de dubbele of drievoudige binding niet tot een -C-S=0 groep behoort en bij voorkeur uit ethyleencyaanhydrine en/of hydroxypropionitril bestaat.

8. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat men een vloeistofstroming handhaaft door de openingen van het als kathode geschakelde zeefskelet.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de stroomsnelheid door de openingen in het zeefskelet gekozen worden tussen 0,1 en 5,5 cm/sec. 820 4 3 8 1 . ... . - '

10. Metalen voortbrengsel, in het bijzonder een zeef, omvattende een eerste skelet en een uit een tweede electrolytisch bad afgezette laag, met het kenmerk. dat de randen van het metalen voortbrengsel, in het bijzonder de randen van openingen in een zeef, in hoofdzaak vrij zijn van metaal afgezet uit het tweede en een uit tenminste één 5 ander electrolysebad of -baden afgezette toplaag.

11. Metalen voortbrengsel, in het bijzonder een zeef volgens conclusie 10, met net kenmerk, dat het voortbrengsel, in het bijzonder de zeef, verkregen is door vormen van een eerste zeefskelet op een ondergrond in een eerste electrolytisch bad, verwijdering van het eerste zeefskelet van de ondergrond en onderwerpen van het eerste zeef-10 skelet aan een electrolyse in een tweede electrolytisch bad dat tenminste een organische verbinding bevat die de metaalaangroei loodrecht op het oppervlak van het eerste zeefskelet bevordert, en daarna het opgedikte zeefskelet onderworpen werd aan electrolyse in tenminste één ander electrolysebad dat eveneens tenminste een organische verbinding bevat die de me-15 taalaangroei loodrecht op het oppervlak van het opgedikte skelet bevordert.

12. Metalen voortbrengsel, in het bijzonder een zeef, volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat tijdens het afzetten van metaal door electrolyse in hét tweede en andere electrolysebad of -baden in deze electro-lysebaden een vloeistofstroming gehandhaafd is door de gaten van het als 20 kathode geschakelde zeefskelet.

13. Metalen voortbrengsel, in het bijzodner een zeef, volgens conclusie 10-12 met het kenmerk . dat het metalen voortbrengsel opgebouwd is uit een buitenste nikkellaag, een middelste ijzerlaag of nikkel-ijzerlegerings-laag en een toplaag van nikkel of een nikkeltinlegering. 8204381