NO119723B

NO119723B -

Info

Publication number: NO119723B
Application number: NO166505A
Authority: NO
Inventors: C Carter
Original assignee: Carter Eng Co
Priority date: 1966-04-01
Filing date: 1967-01-20
Publication date: 1970-06-22
Also published as: NL6702325A; US3421554A; FR1508724A; DE1561999B1; CH475880A; GB1130802A

Description

Fremgangsmåte for kjemisk formkling av en ikke-metallisk overflate. Process for chemically shaping a non-metallic surface.

Foreliggende oppfinnelse angår en The present invention relates to a

fremgangsmåte for kjemisk fornikling av method for chemical nickel plating of

ikke-metalliske overflater av den art hvor non-metallic surfaces of the kind where

overflaten forbehandles ved påføring av the surface is pre-treated by applying

dispergerte ganske små partikler av vekstkjerner, hvoretter den først neddykkes i dispersed rather small particles of growth nuclei, after which it is first immersed in

et som initieringsbad tjenende kjemisk a chemical serving as an initiation bath

forniklingsbad, og deretter i et vanlig kjemisk forniklingsbad, og det som utmerker nickel-plating bath, and then in an ordinary chemical nickel-plating bath, and that which excels

denne fremgangsmåte er at initieringsbadet inneholder nikkelioner i en konsentrasjon av 0,07 til 0,10 mol/l, at forholdet mellom nikkelioner og hypofosfitioner ligger this method is that the initiation bath contains nickel ions in a concentration of 0.07 to 0.10 mol/l, that the ratio between nickel ions and hypophosphite ions is

mellom 0,45 og 0,55, og forholdet mellom between 0.45 and 0.55, and the ratio between

nikkelioner og acetationer mellom 1,45 og nickel ions and acetate ions between 1.45 and

1,55, at konsentrasjonen av ammoniumioner ligger mellom 0,015 og 0,030 mol per 1.55, that the concentration of ammonium ions lies between 0.015 and 0.030 mol per

liter, og at badets pH innstilles på en verdi litres, and that the pH of the bath is set to a value

i området 5,0—6,0. in the range 5.0—6.0.

Det skal bemerkes at det fra US patent It should be noted that from US patent

nr. 2 690 403 er vist anvendelsen av initieringsbad ved kjemisk fornikling, men det No. 2 690 403 shows the use of initiation baths in chemical nickel plating, but it

har dog aldri tidligere vært foreslått å anvende initieringsbad med den spesielle however, it has never previously been suggested to use initiation baths with the special one

sammensetning som er angitt ovenfor. composition indicated above.

I det følgende skal beskrives et utfør-elseseksempel av oppfinnelsen under hen-visning til tegningen, hvor oppfinnelsen In the following, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawing, where the invention

anvendes ved fremstilling av elektriske used in the manufacture of electrical

strømkretser. power circuits.

Ifølge de kjente fremgangsmåter for According to the known methods for

fremstilling av trykkede elektriske strøm-kretser, påføres et lag av et vedhengende manufacture of printed electrical current circuits, a layer of an adhesive is applied

eller klebende materiale (av harpiks-kaut-sjuktypen) på en på forhånd innskåret og or adhesive material (of the resin-caut disease type) on a pre-incised and

perforert plate av lagdelt materiale, bestående av en termoherdet harpiks, vesentlig perforated plate of layered material, consisting of a thermoset resin, essentially

i form av et fenol-formol kondensasjons- in the form of a phenol-formol condensation

produkt med innlagt tekstilforsterkning, og på dette lag anbringes et meget tynt lag av metallisk sølv (under anvendelse av en silkeskjerm for å oppnå den ønskete modell) ved hjelp av en vandig oppløsning av et sølvsalt og et reduksjonsmiddel. Derpå fester man hule nagler med hoder i de allerede tilstedeværende huller i platen for dannelse av polklemmer for de påførte strømkretselementer. product with incorporated textile reinforcement, and on this layer a very thin layer of metallic silver is applied (using a silk screen to achieve the desired model) using an aqueous solution of a silver salt and a reducing agent. Hollow rivets with heads are then attached in the already present holes in the plate to form pole clamps for the applied circuit elements.

Denne fremgangsmåte er i besittelse av alvorlige ulemper: a) Sølvlaget sitter ikke alltid tilstrekkelig fast. b) Naglene med hoder som gjør tjeneste som poler, sikrer ikke alltid en god This method has serious disadvantages: a) The silver layer is not always sufficiently fixed. b) The rivets with heads that serve as poles do not always ensure a good one

elektrisk kontakt med strømkretsens elementer, og dessuten må de anbringes i en spesiell operasjon. electrical contact with the elements of the circuit, and moreover they must be placed in a special operation.

c) Sølvioner vil vandre gjennom både bindemiddellaget og platen av isolerende c) Silver ions will migrate through both the binder layer and the sheet of insulating material

materiale i løpet av en viss tid med derav følgende uheldig innvirkning på den isolerende plates di-elektriske egenskaper, således at den påførte strømkrets' kapasi-tetselementer blir uvirksomme. material over a certain period of time with the consequent adverse effect on the dielectric properties of the insulating plate, so that the capacitance elements of the applied current circuit become inactive.

Foreliggende oppfinnelse gjør det mu-lig å unngå disse ulemper. The present invention makes it possible to avoid these disadvantages.

På tegningen er: Fig. 1 et grunnriss av en på forhånd innskåret og med to huller forsynt plate som skal påføres den elektriske strømkrets. Fig. 2 er et vertikalsnitt etter linjen In the drawing: Fig. 1 is a ground plan of a plate cut in advance and provided with two holes, which is to be applied to the electrical circuit. Fig. 2 is a vertical section along the line

2—2 på fig. 1, 2-2 on fig. 1,

Fig. 3 er et grunnriss av platen på fig. Fig. 3 is a plan view of the plate in fig.

1 etter at platens øvre flate samt sidekan-tene til huller for strømtilførsel er påført et av en nikkel-fosforlegering bestående lag ad kjemisk vei, 1 after the upper surface of the plate and the side edges of holes for power supply have been chemically coated with a layer consisting of a nickel-phosphorus alloy,

Fig. 4 er et vertikalsnitt etter linjen 4—4 på fig. 3, Fig. 5 er et grunnriss av platen på fig. 3, hvor legerings-lagets overflate er påført et av organisk materiale bestående elektrisk isolerende lag som er utskåret på en måte som bestemmer konturen til motstanden og kapasiteten mellom strømtil-førslen. Fig. 6 er et vertikalsnitt etter linjen 6—6 på fig. 5, Fig. 7 er et grunnriss av platen på fig. 5 etter at legeringslaget ved elektrolyse er påført et lag av kobber på de steder som ikke er maskert med det isolerende lag, samt i de to huller således at motstanden og kapasiteten forbindes parallelt mellom de to strømtilførsler. Fig. 8 er et vertikalsnitt etter linjen 8—8 på fig. 7. Fig. 9 er et grunnriss av platen på fig. 7 etterat beskyttelseslaget som maskerer endel av overflaten er oppløst og fjernet. Fig. 10 er et snitt etter linjen 9—9 på fig. 9. Fig. 11 er et grunnriss av platen på fig. 9 etterat legeringslaget er oppløst og fjernet, og følgelig den elektriske strøm-krets ferdig, og endelig viser Fig. 12 er vertikalsnitt etter linjen 12— 12 på fig. 11. Fig. 4 is a vertical section along the line 4-4 in fig. 3, Fig. 5 is a plan view of the plate in fig. 3, where the surface of the alloy layer is applied to an electrically insulating layer consisting of organic material which is cut out in a way that determines the contour of the resistance and the capacity between the current supply. Fig. 6 is a vertical section along the line 6-6 in fig. 5, Fig. 7 is a plan view of the plate in fig. 5 after the alloy layer by electrolysis a layer of copper has been applied in the places that are not masked with the insulating layer, as well as in the two holes so that the resistance and capacity are connected in parallel between the two current supplies. Fig. 8 is a vertical section along the line 8-8 in fig. 7. Fig. 9 is a plan view of the plate in fig. 7 after the protective layer that masks part of the surface has been dissolved and removed. Fig. 10 is a section along the line 9-9 in fig. 9. Fig. 11 is a plan view of the plate in fig. 9 after the alloy layer has been dissolved and removed, and consequently the electric current circuit complete, and finally Fig. 12 shows a vertical section along the line 12—12 in fig. 11.

På fig. 2, 4, 6, 8, 10 og 12 er platens, lagenes etc. tykkelse sterkt overdrevet, og det samme er tilfelle med de på fig. 5, 7, 9 og 11 viste konturer for motstanden og kapasiteten. In fig. 2, 4, 6, 8, 10 and 12, the thickness of the plates, layers etc. is greatly exaggerated, and the same is the case with those in fig. 5, 7, 9 and 11 showed contours for the resistance and capacitance.

Fremstillingen og anordningen av den elektriske strømkrets fremgår tydelig av tegningen og den følgende beskrivelse, og det vil ses at den på fig. 11 og 12 viste ferdig monterte strømkrets 20 består av en isolerende plate 21 med en påført elektrisk strømkrets, bestående av en motstand R og en kapasitet C som er montert parallelt mellom de to strømtilførsler Ti og Tu. Den parallelle montering av strømkretsens elementer R og C er uten spesiell betydning og er bare vist som eksempel likesom de på den isolerende platen 21's bakside vanligvis anordnete deler ikke er vist for å for-enkle beskrivelsen. The manufacture and arrangement of the electric current circuit is clear from the drawing and the following description, and it will be seen that it in fig. 11 and 12, the fully assembled circuit 20 consists of an insulating plate 21 with an applied electrical circuit, consisting of a resistance R and a capacity C which is mounted in parallel between the two power supplies Ti and Tu. The parallel mounting of the circuit elements R and C is of no particular importance and is only shown as an example, just as the parts usually arranged on the back side of the insulating plate 21 are not shown to simplify the description.

Den påførte elektriske strømkrets 20 fremstilles på følgende måte: Som vist på fig. 1 og 2 fremstiller man først en innskåret og med huller 22 forsynt plate av et termisk herdet materiale, som f. eks. består av med tekstilmateriale forsterkete fenol-formol-kondensasjonsprodukter. The applied electric current circuit 20 is produced in the following way: As shown in fig. 1 and 2, one first produces an incised plate provided with holes 22 of a thermally hardened material, such as e.g. consists of phenol-formol condensation products reinforced with textile material.

Platen 21 har som vist rektangulær As shown, the plate 21 is rectangular

form og har to huller 22 med innbyrdes avstand og platen har tilstrekkelig tykkelse til å kunne gjøre tjeneste som underlag. shape and has two holes 22 spaced apart and the plate has sufficient thickness to be able to serve as a substrate.

Deretter dekaperes platens 21 overside og hullenes 22 sider, f. eks. ved behandling med sand, vanndamp, ved hjelp av en svamp, ved avslipning, kjemiske angrep etc. for å fjerne overflatehinnen og derved hindre enhver polarisering av den deka-perte overflate. Ved denne behandling får overflaten den ønskete jevnhet, samtidig som platen 21 befries fullstendig for enhver av harpiks bestående hinne. Platens 21 fri overflate kan f. eks. behandles med The upper side of the plate 21 and the sides of the holes 22 are then pickled, e.g. by treatment with sand, water vapour, by means of a sponge, by sanding, chemical attacks etc. to remove the surface film and thereby prevent any polarization of the decapitated surface. With this treatment, the surface acquires the desired smoothness, while the plate 21 is completely freed of any coating consisting of resin. The plate's 21 free surface can, e.g. treated with

en vanndampstråle, hvoretter den skylles 1 5 minutter med vann som er oppvarmet a jet of steam, after which it is rinsed for 15 minutes with water that has been heated

til 60° C. Deretter avfettes platens 21 overflate med damp og renses, f. eks. med et svakt alkalisk rensemiddel. Platen skylles påny med vann av 60° C i 5 minutter. Ved den påfølgende operasjon sur gjøres platens overflate med 10—20 %'s svolvelsyre i løpet av forholdsvis kort tid, nemlig fra 1 til 5 minutter. to 60° C. The surface of the plate 21 is then degreased with steam and cleaned, e.g. with a weak alkaline detergent. The plate is rinsed again with water at 60° C for 5 minutes. In the subsequent operation, the surface of the plate is acidified with 10-20% sulfuric acid within a relatively short time, namely from 1 to 5 minutes.

Platen 21 skylles pånytt, og dens overflater aktiviseres i 15—20 minutter i en. vandig oppløsning av palladiumklorid som inneholder ca. 1000 mg/l Pd<++>. Denne vandige oppløsning inneholder f. eks. ca. 1,66 g palladiumklorid pr. liter. Platen tør-kes i en ovn eller ved innvirkning av infra-røde stråler i løpet av forholdsvis kort tid ved en temperatur av ca. 80° C. Derpå anbringes platen i en reduserende oppløsning, f. eks. en vandig oppløsning som inneholder 0,15 mol natriumhypofosfitt eller fos-forsyrling. Denne behandling varer i ca. 2 minutter. Etter skylling i ca. 15 sekunder, neddykkes platen i 10—20 minutter i et innledende vanndig forniklingsbad av værelsestemperatur (ca. 20° C). Skylling før denne siste neddykking er meget viktig fordi den hindrer spalting av det innledende nikkelbad på grunn av de i platen ab-sorberte Pa+<+->ioner. The plate 21 is rinsed again, and its surfaces are activated for 15-20 minutes at a time. aqueous solution of palladium chloride containing approx. 1000 mg/l Pd<++>. This aqueous solution contains e.g. about. 1.66 g of palladium chloride per litres. The plate is dried in an oven or by exposure to infrared rays within a relatively short time at a temperature of approx. 80° C. The plate is then placed in a reducing solution, e.g. an aqueous solution containing 0.15 mole of sodium hypophosphite or phos-acidification. This treatment lasts approx. 2 minutes. After rinsing for approx. 15 seconds, the plate is immersed for 10-20 minutes in an initial aqueous nickel-plating bath at room temperature (approx. 20° C). Rinsing before this last immersion is very important because it prevents splitting of the initial nickel bath due to the Pa+<+->ions absorbed in the plate.

Det innledende forniklingsbad har omtrent følgende sammensetning: The initial nickel plating bath has approximately the following composition:

Før bruken av det innledende bad, innstilles pH-verdien på mellom 5,5 og 6,0 med svovelsyre eller natronlut. Med dette innledende forniklingsbad utfelles en lagtyk-kelse av 1 mikron pr. time. Before using the initial bath, the pH value is adjusted to between 5.5 and 6.0 with sulfuric acid or caustic soda. With this initial nickel plating bath, a layer thickness of 1 micron per hour.

Derpå skylles platen med vann og dekaperes i 30 sekunder i 10 %'s svovelsyre og skylles. The plate is then rinsed with water and pickled for 30 seconds in 10% sulfuric acid and rinsed.

Etter disse behandlingstrinn fornikles platen kjemisk ved ca. 93—99° C i tilstrekkelig lang tid til at utfellingen får den ønskete tykkelse. Vanligvis er 4 minutter tilstrekkelig for at det kjemiske forniklingsbad skal felle ut lag av fra ca. 22,5 til 25 mikroners tykkelse. After these treatment steps, the plate is chemically nickel-plated at approx. 93-99° C for a sufficiently long time for the precipitate to attain the desired thickness. Usually 4 minutes is sufficient for the chemical nickel plating bath to precipitate layers from approx. 22.5 to 25 microns thickness.

Det for formålet best egnete forniklingsbad, består av en vandig oppløsning av følgende sammensetning: The nickel-plating bath best suited for the purpose consists of an aqueous solution of the following composition:

Før bruken innstilles badets pH-verdi på mellom ca. 5 og 6 med svovelsyre eller natronlut. Before use, the bath's pH value is set to between approx. 5 and 6 with sulfuric acid or caustic soda.

Et annet kjemisk forniklingsbad har omtrent følgende sammensetning. Another chemical nickel plating bath has approximately the following composition.

Selv om begge ovenstående kjemiske forniklingsbad gir helt tilfredsstillende re-sultater på riktig preparerte plater 21, fo-retrekker man dog det første bad på basis av maleinsyre og succinatsyre, da nikkel-belegget sitter meget bedre fast ved bruk av dette bad. Although both of the above chemical nickel plating baths give completely satisfactory results on properly prepared plates 21, the first bath based on maleic acid and succinic acid is preferred, as the nickel coating adheres much better when using this bath.

Den ovenfor beskrevne fremgangsmåte for kjemisk fornikling av ikke metallisk legeme er forøvrig gjort til gjenstand for tidligere patenter av oppfinneren. The above-described method for chemical nickel-plating of non-metallic bodies has also been the subject of previous patents by the inventor.

På dette arbeidstrinn er, som vist på fig. 3 og 4, platens 21 på forhånd preparerte flater dekket med nikkellagene 23 og 24, som er påført kjemisk idet laget 23 dekker platens frontflate og lagene 24 på hullenes 22 innsider og lagene 23 og 24 danner nu fastsittende et sammenhengende lag på de på forhånd preparerte flater. I det foregående er det angitt, at lagene 23 og 24 bare består av nikkel, mens de i virkelig-heten består av en legering av nikkel med 5 til 11 % fosfor. Med andre ord, ved den kjemiske forniklingsprosess dekkes de preparerte flater automatisk av en nikkel-fosforlegering bestående lag 23 og 24. I det følgende skal derfor disse lag 23 og 24 kal-les «legeringslag» idet det er underforstått at legeringen består av nikkel og fosfor. Altså, de nevnte flater på platen 21, prepareres først så den blir ujevn og ikke polariserende hvoretter platen neddykkes i en vandig palladium-kloridoppløsning hvorved meget små mengder palladium fester seg på de preparerte plater. Når platen derpå legges ned i en reduserende opp-løsning, vil disse små mengder palladiumklorid reduseres til metallisk palladium, som er jevnt fordelt på de første ikke-pola-riserte flater. Derpå neddykkes platen 21 i et vandig forniklingsbad for innledning av formklingen, hvorved palladiumpartik-lene dekkes med legering. I den påfølgende operasjon, når platen neddykkes i det vandige kjemiske forniklingsbad, vil legeringen avsette seg på partiklene, som gjør tjeneste som kim så det danner seg tynne, sammenhengende lag 23 og 24 som er intimt forbundet med den første, ikke pola-riserte overflate. Derpå prepareres platens 21 overflate for den elektrolyttiske utfelning, dvs. man anbringer lag 25 av et elektrisk isolerende materiale, som maskerer legeringslaget 23 idet man på vanlig måte anvender en silkeskjerm og de vanlige organiske materialer, som er uoppløselige i vann og vandige syreoppløsninger, men oppløselige i organiske oppløsningsmidler. Produktet som brukes for å markere overflater ved bruk av en silkeskjerm er uoppløselig i vann og vandige syreopplølsninger, men lett opp-løselig i metyl-etylaceton. Det maskerende lag påføres gjennom silkeskjermen på en slik måte at den elektriske strømkrets' en-kelte deler defineres og begrunnes slik som de skal være på legeringslaget 23. Mas-keringslaget kan f. eks. avgrense konturene for motstanden R og kapasiteten C som er parallellforbundet mellom strømtilførslene Ti og T2 slik som vist på fig. 5 og 6. Når laget 25 er anbragt på plass på legeringslaget 23 på vanlig måte ved hjelp av silkeskjermen, blir det tørket, og legeringslagets 23 fri overflater renses. Platen 21 innskytes derpå i en vanlig elektrolyse-strømkrets omfattende en kopperelektrode og et kopperbad for utfelning av kopper på vanlig måte. Legeringslaget 23 tilføres først i løpet av 30 til 60 sekunder en motsatt rettet strøm for aktivisering med legeringslaget som anode, og kopperelektroden danner katoden. Etter aktiviseringen tilføres legeringslaget 23 likestrøm på vanlig måte, idet laget danner katoden og kopperelektroden anoden. Selv om man kan gjøre bruk av et vanlig cyamidholdig utfelningsbad, foreslår man her et mere fordelaktig bad som gir et kopperlag som sitter meget godt fast på legeringslaget, slik som nærmere fremholdt i det følgende. Dette bad inneholder følg-ende stoffer oppløst i vann: At this work stage, as shown in fig. 3 and 4, the pre-prepared surfaces of the plate 21 covered with the nickel layers 23 and 24, which are applied chemically as the layer 23 covers the front surface of the plate and the layers 24 on the inside of the holes 22 and the layers 23 and 24 now firmly form a continuous layer on the pre-prepared surfaces. In the foregoing, it has been stated that the layers 23 and 24 only consist of nickel, while in reality they consist of an alloy of nickel with 5 to 11% phosphorus. In other words, during the chemical nickel plating process, the prepared surfaces are automatically covered by a nickel-phosphorus alloy consisting of layers 23 and 24. In the following, these layers 23 and 24 will therefore be called "alloy layers", as it is understood that the alloy consists of nickel and phosphorus. Thus, the aforementioned surfaces on the plate 21 are first prepared so that it becomes uneven and non-polarizing, after which the plate is immersed in an aqueous palladium chloride solution whereby very small amounts of palladium sticks to the prepared plates. When the plate is then placed in a reducing solution, these small amounts of palladium chloride will be reduced to metallic palladium, which is evenly distributed on the first non-polarized surfaces. The plate 21 is then immersed in an aqueous nickel-plating bath to introduce the forming blade, whereby the palladium particles are covered with alloy. In the subsequent operation, when the sheet is immersed in the aqueous chemical nickel plating bath, the alloy will deposit on the particles, which act as seeds to form thin, continuous layers 23 and 24 which are intimately connected to the first, non-polarized surface . The surface of the plate 21 is then prepared for the electrolytic deposition, i.e. a layer 25 of an electrically insulating material is applied, which masks the alloy layer 23, using in the usual way a silk screen and the usual organic materials, which are insoluble in water and aqueous acid solutions, but soluble in organic solvents. The product used to mark surfaces using a silk screen is insoluble in water and aqueous acid solutions, but easily soluble in methyl ethyl acetone. The masking layer is applied through the silk screen in such a way that the individual parts of the electrical circuit are defined and grounded as they should be on the alloy layer 23. The masking layer can e.g. define the contours for the resistance R and the capacity C which are connected in parallel between the current supplies Ti and T2 as shown in fig. 5 and 6. When the layer 25 is placed in place on the alloy layer 23 in the usual way by means of the silk screen, it is dried, and the free surfaces of the alloy layer 23 are cleaned. The plate 21 is then inserted into a normal electrolysis current circuit comprising a copper electrode and a copper bath for the precipitation of copper in the usual way. The alloy layer 23 is first supplied during 30 to 60 seconds with an oppositely directed current for activation with the alloy layer as the anode and the copper electrode forming the cathode. After activation, direct current is supplied to the alloy layer 23 in the usual way, with the layer forming the cathode and the copper electrode the anode. Although a normal cyamide-containing precipitation bath can be used, a more advantageous bath is proposed here which produces a copper layer that adheres very well to the alloy layer, as detailed below. This bath contains the following substances dissolved in water:

Det bemerkes at badet straks det er fremstilt, bør filtreres. It is noted that the bath should be filtered as soon as it is prepared.

Strømtettheten under utfelningen va-rierer mellom 2 og 7 ampére/dm<2> (0,7 til 2 volt), og badet omrøres konstant. Platen 21 dekkes nu som vist på fig. 7 og 8 med lag av kopper 26 og 27 på de steder på platens legeringer 23 og 24 på platens frontflate resp. på hullenes side-flater som er frilagt. Disse kopperlag 26 og 27 er intimt forbundet med hverandre og i utmerket kontakt med legeringslagene 23 og 24. Kopperlaget 26 definerer motstanden R og kapasiteten C, mens kopperlaget 27 sammen med legeringslagene 24 danner strømtilførslene Ti og T2. The current density during the precipitation varies between 2 and 7 amperes/dm<2> (0.7 to 2 volts), and the bath is constantly stirred. The plate 21 is now covered as shown in fig. 7 and 8 with layers of copper 26 and 27 in the places on the plate's alloys 23 and 24 on the plate's front surface resp. on the side surfaces of the holes that are exposed. These copper layers 26 and 27 are intimately connected to each other and in excellent contact with the alloy layers 23 and 24. The copper layer 26 defines the resistance R and the capacity C, while the copper layer 27 together with the alloy layers 24 form the current supplies Ti and T2.

Derpå oppløses og fjernes laget 25 som har maskert en del av overflaten ved hjelp av et passende oppløsningsmiddel, f. eks. metyl-etylketon. The layer 25 which has masked part of the surface is then dissolved and removed using a suitable solvent, e.g. methyl ethyl ketone.

Motstandens R og kapasitetens C konturer fremtrer nu i relieff på legeringslaget 23, slik som vist på fig. 9 og 10. The contours of the resistance R and the capacitance C now appear in relief on the alloy layer 23, as shown in fig. 9 and 10.

Legeringslagets 23 avdekkete soner oppløses og fjernes derpå fra platens 21 frontplate ved behandling med en mineral-syre, f. eks. 50 %'s salpetersyre, 50 %'s kon-gevann, eller en blanding, 2 deler svovelsyre, 1 del salpetersyre og 0,25 deler vann. The exposed zones of the alloy layer 23 are dissolved and then removed from the front plate of the plate 21 by treatment with a mineral acid, e.g. 50% nitric acid, 50% condensed water, or a mixture, 2 parts sulfuric acid, 1 part nitric acid and 0.25 parts water.

Tilslutt kan platen 21 ved utstansning gis den ønskete form når den skal innskytes i strømkretsen når platens rektangu-lære ikke passer. Finally, the plate 21 can be given the desired shape by punching out when it is to be inserted into the circuit when the plate's rectangle does not fit.

Nu er den påførte elektriske strøm-krets etablert slik som vist på fig. 11 og 12, idet strømtilførslene Tl og To består av legeringslagene 26 og 27, mens strøm-kretsens elementer R og C består av legeringslaget 23 og kopperlaget 26. Videre er elementene R og C forbundet parallelt mellom strømtilførslene Ti og T2 som for øvrig er godt forankret i hullene i den isolerende plate 21. Now the applied electric current circuit is established as shown in fig. 11 and 12, the current supplies Tl and To consist of the alloy layers 26 and 27, while the current circuit elements R and C consist of the alloy layer 23 and the copper layer 26. Furthermore, the elements R and C are connected in parallel between the current supplies Ti and T2, which is otherwise good anchored in the holes in the insulating plate 21.

Den ferdige elektriske strømkrets' 20 deler R og C er godt forankret på den isolerende plates 21 frontflate og slutter seg tett til strømtilførslene Tt og T2, så hele den elektriske strømkrets får en god elektrisk strømkrets som er i besittelse av på forhånd bestående elektriske egenskaper og vil ha lang levetid. Videre er det klart at alle deler som skal anbringes på platens 21 bakside, kan etableres samtidig ved delene R og C på dennes bakside og at all for-bindelse mellom delene på for- og baksiden nødvendigvis må passere gjennom strøm-tilførslene Ti og T2 etc. likesom alle innbyrdes forbundne mellomdeler av strøm-kretsen på den isolerende plates sider vil være fullstendig forbundne med hverandre ved hjelp av strømtilførslene Ti og T2 etc. The finished electric circuit 20 parts R and C are well anchored on the front surface of the insulating plate 21 and closely join the current supplies Tt and T2, so the whole electric circuit gets a good electric current circuit which is in possession of pre-existing electrical characteristics and will have a long life. Furthermore, it is clear that all parts to be placed on the back of the plate 21 can be established simultaneously at the parts R and C on its back and that all connections between the parts on the front and back must necessarily pass through the power supplies Ti and T2 etc. .just as all interconnected intermediate parts of the current circuit on the sides of the insulating plate will be completely connected to each other by means of the current supplies Ti and T2 etc.

I ovenstående eksempel er den kjemiske forniklingsprosess beskrevet i forbin-delse med fremstillingen av en påført elektrisk strømkrets, men det er klart at pro-sessen også kan anvendes til andre formål, idet den kan finne generell anvendelse til kjemisk fornikling også av andre ikke-metalliske gjenstander, f. eks. bestående av naturlige og syntetiske harpikser, kvarts, glass, keramiske materialer etc. Da videre det foran nevnte inledende forniklingsbad anvendes ved værelsestemperatur, kan de syntetiske plastmaterialer både være ter-moherdende (fenol-aldehydharpikser, po-lyalkohol-ftalsyreharpikser, urinstoff-for-molharpikser) og plastiske harpikser (vi-nylpolymere, styrolharpikser, cellulosederi-vater, kaseinprodukter, superpolyamider, polyakrylater etc). In the above example, the chemical nickel plating process is described in connection with the production of an applied electric current circuit, but it is clear that the process can also be used for other purposes, as it can find general application for chemical nickel plating also of other non-metallic objects, e.g. consisting of natural and synthetic resins, quartz, glass, ceramic materials etc. Furthermore, when the aforementioned initial nickel plating bath is used at room temperature, the synthetic plastic materials can both be thermosetting (phenol-aldehyde resins, polyalcohol-phthalic acid resins, urea-form mole resins) and plastic resins (vinyl polymers, styrene resins, cellulose derivatives, casein products, superpolyamides, polyacrylates etc).

Selv om den i den foregående sammensetning av det innledende vandige forniklingsbad foretrekkes, kan badets sammensetning variere innenfor følgende grenser: 1. Nikkelioner — i en konsentrasjon som ligger omtrent mellom 0,07 og 0,10 mol/l. 2. Hypofosfitioner — forholdet mellom nikkelionene og hypofosfitionene bør ligge omtrent mellom 0,45 og 0,55. 3. Acetationer—forholdet mellom nikkelioner og acetationer bør ligge mellom 1,45 og 1,55. 4. Ammoniumioner — deres konsentrasjon bør være omtrent lik 0,015—0,030 mol/l. 5. Ortoborsyre — dennes konsentrasjon bør ligge omtrent mellom 0,015 og 0,030 mol/l. 6. pH-verdien — innstilles mellom 5,5 og 6,6 med natriumbikarbonat eller svovelsyre. Although the above composition of the initial aqueous nickel plating bath is preferred, the composition of the bath may vary within the following limits: 1. Nickel ions — in a concentration approximately between 0.07 and 0.10 mol/l. 2. Hypophosphite ions — the ratio of nickel ions to hypophosphite ions should be approximately between 0.45 and 0.55. 3. Acetations—the ratio of nickel ions to acetations should be between 1.45 and 1.55. 4. Ammonium ions — their concentration should be approximately equal to 0.015-0.030 mol/l. 5. Orthoboric acid — its concentration should be approximately between 0.015 and 0.030 mol/l. 6. The pH value — adjusted between 5.5 and 6.6 with sodium bicarbonate or sulfuric acid.

Ved fremstilling av det innledende nikkelbad er det meget fordelaktig å gjøre bruk av nikkelhypofosfitt, da det herved automatisk etableres et forhold lik 0,5 mellom nikkel- og fosfationer, men man kan også anvende andre oppløselige nikkelsal-ter (nikkelsulfat, nikkelklorid, etc.) sammen med andre oppløselige hypofosfitsalter (natriumhypofosfitt, kalsiumhypofosfitt, kaliumhypofosfitt etc). When preparing the initial nickel bath, it is very advantageous to use nickel hypophosphite, as this automatically establishes a ratio equal to 0.5 between nickel and phosphate ions, but you can also use other soluble nickel salts (nickel sulphate, nickel chloride, etc. ) together with other soluble hypophosphite salts (sodium hypophosphite, calcium hypophosphite, potassium hypophosphite etc).

På lignende måte kan ammoniumionene komme fra et stort antall ammonium-forbindelser (ammoniumklorid, ammoni-umhydroksyd etc.) da det er ammonium-radikalet som nøytraliserer borsyren og virker som puffer i det ønskete pH-område. In a similar way, the ammonium ions can come from a large number of ammonium compounds (ammonium chloride, ammonium hydroxide, etc.) as it is the ammonium radical that neutralizes the boric acid and acts as a buffer in the desired pH range.

Også acetationene kan komme fra for-skjellige acetater (kalsiumacetat, natrium-acetat, kaliumacetat, eddiksyre etc.) da acetatene i vandige bad ikke bare virker som pufferstoffer (idet man unngår noen vesentlig nedsettelse av pH-verdien ved reaksjonen: reduksjon av nikkelioner — oksydasjon av hypofosfittioner), men de har også en moderat påskynnende virkning på forniklingshastigheten. The acetates can also come from different acetates (calcium acetate, sodium acetate, potassium acetate, acetic acid etc.) as the acetates in aqueous baths do not only act as buffer substances (while avoiding any significant lowering of the pH value during the reaction: reduction of nickel ions — oxidation of hypophosphite ions), but they also have a moderately accelerating effect on the rate of nickel plating.

Det finnes også andre oppløselige or-toborater som kan brukes til fremstilling av de innledende bad, men valget mellom disse er uten vesentlig betydning, da orto-boratene straks hydrolyseres i vandig opp-løsning: under dannelse av nøyaktig de samme bo-rationer som ortoborsyre: There are also other soluble ortho-borates that can be used to prepare the initial baths, but the choice between these is of no great importance, as the ortho-borates are immediately hydrolysed in aqueous solution: forming exactly the same borates as orthoboric acid :

Følgelig virker også ortoborsyre som puf-ferstoff, og syrens konsentrasjon bør være forholdsvis liten, da dens puffervirkning tiltar med fortynningen i det angitte område. Accordingly, orthoboric acid also acts as a buffering substance, and the concentration of the acid should be relatively small, as its buffering effect increases with the dilution in the specified range.

Det innledende kjemiske forniklingsbad er spesielt fremstilt for anvendelse ved værelsestemperatur eller temperaturer meget nær denne (21—24° C) og blir termisk ustabil med høyere temperaturer, så tem-peraturen ikke må overstige 30° C. Ved lavere temperatur enn værelsestemperatur, avtar forniklingshastigheten, så lavere temperaturer enn 10° C er ikke praktisk brukbare. Forholdet mellom temperatur og forniklingshastighet er følgende: The initial chemical nickel-plating bath is specially prepared for use at room temperature or temperatures very close to it (21-24° C) and becomes thermally unstable at higher temperatures, so the temperature must not exceed 30° C. At lower temperatures than room temperature, the rate of nickel-plating decreases , so lower temperatures than 10° C are not practically usable. The relationship between temperature and nickel plating rate is as follows:

Det innledende f orniklingsbads pH-verdi kan variere innenfor meget vide grenser, men dens virkning avtar med pH-verdien. Innenfor et pH-område av 5,0 og 12,0 bør man holde seg strengt innenfor grensene 5,5 og 6,0 idet pH-verdien 5,8 passer best i praksis. The pH value of the initial nickel plating bath can vary within very wide limits, but its effect decreases with the pH value. Within a pH range of 5.0 and 12.0, one should stay strictly within the limits of 5.5 and 6.0, as the pH value of 5.8 fits best in practice.

Ved den foreliggende fremgangsmåte for påføring av metallene på ikke-metall-gjenstander oppnår man ved å gjøre bruk av det innledende kjemiske forniklingsbad som forberedende trinn for det egentlige forniklingsbad, den fordel at man sparer tid, idet man ikke behøver å vente før man begynner forniklingen på de fint fordelte palladiumkorn, videre vil nikkellaget, som vesentlig hitrører fra det egentlige forniklingsbad, sitte bedre fast på underlaget. Nikkellaget som jo består av en nikkel-fosforlegering, danner et utmerket underlag for det påfølgende kopperlag hvis elek-trolytiske utfelling forenkles i vesentlig grad når det godt ledende nikkellag er tilstede. Videre henger det elektrolytisk på-førte kopper og det ad kjemisk vei påførte nikkel meget godt sammen, og man har med det store antall utførte prøver hver-ken kunnet påvise hinder, hulrom, sprek-ker etc. In the present method for applying the metals to non-metal objects, by using the initial chemical nickel-plating bath as a preparatory step for the actual nickel-plating bath, the advantage is that you save time, as you do not have to wait before starting the nickel-plating on the finely distributed palladium grains, furthermore, the nickel layer, which is significantly affected by the actual nickel-plating bath, will stick better to the substrate. The nickel layer, which indeed consists of a nickel-phosphorus alloy, forms an excellent substrate for the subsequent copper layer, whose electrolytic deposition is greatly simplified when the well-conducting nickel layer is present. Furthermore, the electrolytically applied copper and the chemically applied nickel are very well connected, and with the large number of tests carried out, neither has been able to detect obstructions, cavities, cracks etc.

Det fremgår av ovenstående at frem-gangsmåten ifølge oppfinnelsen både kan anvendes til kjemisk fornikling og dekora-sjon og til elektrolytisk forkopring og de-korasjon, fortrinnsvis av ikkemetalliske gjenstander. It appears from the above that the method according to the invention can be used both for chemical nickel plating and decoration and for electrolytic copper plating and decoration, preferably of non-metallic objects.

Claims

1. Method for chemical nickel plating of a non-metallic surface of the kind where the surface is pre-treated by applying dispersed rather small particles of growth cores, after which it is first immersed in a chemical nickel plating bath serving as an initiation bath and then in a normal chemical nickel plating bath, characterized in that the initiation bath contains nickel ions in a concentration of 0.07 to 0.10 mol/l, that the ratio between nickel ions and hypophosphite ions lies between 0.45 and 0.55 and the ratio between nickel ions and acetate ions between 1.45 and 1.55, that the concentration of ammonium ions lies between 0.015 and 0.030 mol/l, and the concentration of orthoboric acid between 0.015 and 0.030 mol/l, and that the pH of the initiation bath is set to a value in the range 5.0-6.0.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the initiation bath has a temperature between 10 and 30° C, preferably 21° C.

3. Method according to claim 1-2, characterized in that the ammonium ions are present in the initiation bath in the form of ammonium sulphate.