NO861470L

NO861470L - MATRIX PLATE FOR MANUFACTURE OF LOADABLE, ELECTROLYTIC PROVISIONS.

Info

Publication number: NO861470L
Application number: NO861470A
Authority: NO
Inventors: Peter Berger
Original assignee: Peter Berger
Priority date: 1985-04-16
Filing date: 1986-04-15
Publication date: 1986-10-17
Also published as: GB8509669D0; AU5577686A; JPS61264189A; EP0202018A1; GB2174408A; GB8519402D0

Description

Oppfinnelsen angår en matriseplate for elektrolytisk avsetning av metall og/eller av en metallrik forbindelse, The invention relates to a matrix plate for the electrolytic deposition of metal and/or of a metal-rich compound,

som et metalloxyd, en fremgangsmåte for elektrolytisk avsetning av metaller og/eller av metallrike forbindelser og produktet fremstilt ved en slik fremgangsmåte. as a metal oxide, a process for the electrolytic deposition of metals and/or of metal-rich compounds and the product produced by such a process.

Matriseplater er elektroder som anvendes innen pro-duksjonen av løsbare elektrolytiske avsetninger av metaller og/eller av metallrike forbindelser, som oxyder. Matriseplaten kan være anodisk (som f.eks. ved fremstilling av mangan) eller den kan være katodisk (som ved elektrolytisk raffinering - "E R" - og ved elektroutvinning - " E V" - Matrix plates are electrodes used in the production of soluble electrolytic deposits of metals and/or of metal-rich compounds, such as oxides. The matrix plate can be anodic (as for example in the production of manganese) or it can be cathodic (as in electrolytic refining - "E R" - and in electrorecovery - " E V" -

av slike metaller som f.eks. kobber, nikkel, kobolt eller sink)feller den kan virke som en bipolar elektrode eller mellomelektrode ved spesielle prosesser. Prinsippet for den foreliggende oppfinnelse gjelder uavhengig av matriseplatens polaritet, og oppfinnelsen kan anvendes ved (men er ikke nødvendigvis begrenset til) hvilke som helst av de prosesser som ovenfor er nevnt som eksempler. Den er spesielt relevant for E R og E V av (f.eks.), kobber, nikkel, kobolt eller sink hvor matriseplatene tjener som katoder. Viktige fordeler fås ved anvendelse av den foreliggende oppfinnelse i forbindelse med E R og E V - og mer spesielt for kobber. of such metals as e.g. copper, nickel, cobalt or zinc) traps it can act as a bipolar electrode or intermediate electrode in special processes. The principle of the present invention applies regardless of the polarity of the matrix plate, and the invention can be used in (but is not necessarily limited to) any of the processes mentioned above as examples. It is particularly relevant for E R and E V of (eg), copper, nickel, cobalt or zinc where the matrix plates serve as cathodes. Important advantages are obtained by using the present invention in connection with E R and E V - and more particularly for copper.

Det er med spesiell henvisning til dette at den foreliggende oppfinnelse herefter er detaljert beskrevet. Matriseplater anvendt for kobber -E R og -E V er også betegnet som "(moder)-emner". It is with special reference to this that the present invention is now described in detail. Die plates used for copper -E R and -E V are also designated as "(mother) blanks".

Disse emner har generelt rektangulær form, og metall (her Cu) blir elektrolytisk avsatt på begge flater av platen. Den elektrolytiske avsetning ville ikke lett kunne løsnes dersom den hadde omhyllet matriseplaten. OmhyIling unngås ved hjelp av såkalte "kantbeskyttere" som er tilpasset til emnets vertikale sidekanter og, i enkelte tilfeller, også These blanks generally have a rectangular shape, and metal (here Cu) is electrolytically deposited on both surfaces of the plate. The electrolytic deposit would not be easily removed if it had enveloped the matrix plate. Wrapping is avoided by means of so-called "edge protectors" which are adapted to the vertical side edges of the workpiece and, in some cases, also

til dets horisontale bunnkant, for å holde disse kanter frie for elektrolytisk avsetning og således gjøre det mulig å løsne, dvs. strippe, det elektrolytiske avsatte metall fra begge flater av emnet. to its horizontal bottom edge, to keep these edges free from electrolytic deposition and thus enable the electrolytically deposited metal to be detached, i.e. stripped, from both surfaces of the workpiece.

ER- og EV av kobber har inntil nylig alltid funnetER and EV of copper have until recently always found

sted i to elektrolytiske avsetningstrinn. I det førsteplace in two electrolytic deposition steps. In the first

trinn anvendes moder-emner for å motta en avsetning med en tykkelse av f.eks. 1 mm, og denne fjernes fra emnet og blir derefter utflatet og trimmet. Lederstrimler blir derefter festet (som regel ved nagling) til den 1 mm tykke plate som derefter tjener som katoden (den såkalte "startplate") i det annet trinn av elektrolysen for å bygges opp til "kommersiell" tykkelse. Denne to-trinnsmetode hvor startplater anvendes blir fremdeles anvendt i det store flertall av Cu-raffinerier. stage, mother blanks are used to receive a deposit with a thickness of e.g. 1 mm, and this is removed from the blank and then flattened and trimmed. Conductor strips are then attached (usually by riveting) to the 1 mm thick plate which then serves as the cathode (the so-called "starter plate") in the second stage of electrolysis to build up to "commercial" thickness. This two-stage method where starter plates are used is still used in the vast majority of Cu refineries.

Mer nylig er imidlertid metoder blitt utviklet for å fremstille E R- og E V-kobber ved hjelp av elektrolytisk avsetning i ett enkelt trinn og under utelatelse av startplater og ved anvendelse av såkalte "permanente katoder" som matriseplater som mottar løsbare avsetninger av oppad fra 6 mm tykkelse på hver flate for å gi "kommersielle" kobber-katoder som hver veier 45-50 kg, ved hjelp av ett-trinns elektrolyse. Prosessen lar seg dessuten som sådan i ut- More recently, however, methods have been developed to produce E R and E V copper by electrolytic deposition in a single step and omitting starter plates and using so-called "permanent cathodes" as matrix plates which receive resolvable deposits of upward from 6 mm thickness on each face to give "commercial" copper cathodes weighing 45-50 kg each, using one-step electrolysis. The process also allows itself as such in out-

strakt grad mekanisere eller automatisere, hvorved det menneskelige feilelement reduseres, og den er spesielt til-talende der hvor tankhusarbeidsinnsats er kostbar. I den patenterte "ISA-prosess" (utviklet av Copper Refineries Pty. Ltd.<1>CRL', Townsville, Queensland, Australia) anvendes slike permanente katoder, og konstruksjonen av disse er beskyttet i de britiske patentsøknader nr. 2040311 og 822241. largely mechanize or automate, thereby reducing the element of human error, and it is particularly appealing where tankhouse labor is expensive. In the patented "ISA process" (developed by Copper Refineries Pty. Ltd.<1>CRL', Townsville, Queensland, Australia) such permanent cathodes are used, the construction of which is protected in British Patent Applications Nos. 2040311 and 822241.

For startplateproduksjon ble moderemnene opprinnelig laget av kobber, og dette krevet en omhyggelig overflatepassivering før hver elektrolytiske avsetningssyklus for å sikre at den avsatte startplate ble løsbar. Dessuten ut- // ;4 settes kobberemnet i praksis for korrosjon ved grenseflaten luft/syre-elektrolytt. Det er ikke lett å regulere og opprettholde væskenivået i hver celle med den nøyaktighet som er nødvendig for å hindre en slik grenseflatekorrosjon. En effektiv kantbeskyttelse (innbefattende beskyttelse av den horisontale bunnkant) er av vesentlig betydning. Kobber- For starter plate production, the blanks were originally made of copper, and this required a careful surface passivation before each electrolytic deposition cycle to ensure that the deposited starter plate was releasable. In addition, the copper blank is exposed in practice to corrosion at the air/acid-electrolyte interface. It is not easy to regulate and maintain the liquid level in each cell with the accuracy necessary to prevent such interfacial corrosion. An effective edge protection (including protection of the horizontal bottom edge) is of essential importance. copper-

emner er som regel 4-5 mm tykke. Deres nyttige levealder er noe begrenset, men denne og deres ovennevnte øvrige ulemper blir i en/iss grad kompensert av en forholdsvis lav første-pris sammen med redning på plassen av utslitte emner som blanks are usually 4-5 mm thick. Their useful life is somewhat limited, but this and their other disadvantages mentioned above are to some extent compensated for by a relatively low initial price together with on-site salvage of worn-out items that

nettopp er blitt tilbakeført til smelteren. Av disse grunner, men mer spesielt på grunn av de høye omkostninger ved for-nyet utstyring med startplateemner av titan eller rustfritt stål,fortsetter en rekke tankhus å anvende kobberemner. has just been returned to the smelter. For these reasons, but more particularly because of the high cost of retrofitting with starting plate blanks of titanium or stainless steel, a number of tank houses continue to use copper blanks.

Flere betydelige raffinerier, og spesielt de flesteSeveral significant refineries, and especially most

av dem som er blitt bygget efter slutten av 50-årene, be-nytter seg nu av titanemner for startplateproduksjon. Titan behøver ikke overflaterepassivering for hver elektrolytiske avsetningssyklus, og heller ikke er det nødvendig å tilpasse bunnkantbeskyttere, og det forekommer ingen korrosjon ved grenseflaten mellom luft og elektrolytt. Titanemner har som regel en tykkelse av 3-3,2 mm. of those that have been built after the end of the 50s, now use titanium blanks for starting plate production. Titanium does not require surface repassivation for each electrolytic deposition cycle, nor is it necessary to adapt bottom edge protectors, and no corrosion occurs at the interface between air and electrolyte. Titanium blanks usually have a thickness of 3-3.2 mm.

Emner av rustfritt stål er et mindre kostbart alter-nativ til Ti-emner, men de trenger overflatepassivering før hver avsetningssyklus såvel som en effektiv bunnkantbeskyttelse. Disse ulemper veier i alminnelighet tyngre enn den lavere førstepris for rustfritt stål i forhold til titan for anvendelse som startplateemner, og et gjennomsnittlig tankhus trenger f.eks. 2000-4000 slike emner. Stainless steel blanks are a less expensive alternative to Ti blanks, but they need surface passivation before each deposition cycle as well as an effective bottom edge protection. These disadvantages generally outweigh the lower first price for stainless steel compared to titanium for use as starter plate blanks, and an average tank house needs e.g. 2000-4000 such subjects.

Hva "permanente katode"-matriser angår er imidlertid det gjennomsnittlige behov av størrelsesordenen 40-50 000 emner. Selv om plater av rustfritt stål som regel er 4 mm tykke mens 3 mm er tilstrekkelig for titan, However, as far as "permanent cathode" arrays are concerned, the average requirement is in the order of 40-50,000 blanks. Although stainless steel plates are usually 4 mm thick while 3 mm is sufficient for titanium,

er investeringen betydelig lavere for S/S. Men likevel er investeringen for høy for det store flertall av produsenter som ellers ville ha valgt elektrolytisk avsetning i ett enkelt trinn for å kunne gi avkall på startplater. Auto-masjon av passiveringsprosessen krever også betydelige investeringer. Når arbeidskraftomkostningene er høye, finnes liten tilskyndelse til å gi avkall på startplateproduksjon i favør av en arbeidskraftintensiv- operasjon som krever innkjøp av permanente S/S-katoder. Et slikt innkjøp vil være mer berettiget for installasjoner hvor det foreligger en moderne planløsning som lar seg automatisere ytterligere uten større ytterligere investeringer. the investment is significantly lower for S/S. But even so, the investment is too high for the vast majority of manufacturers who would otherwise have chosen electrolytic deposition in a single step to be able to forgo starter plates. Automation of the passivation process also requires significant investment. When labor costs are high, there is little incentive to forgo starter plate production in favor of a labor-intensive operation that requires the purchase of permanent S/S cathodes. Such a purchase would be more justified for installations where there is a modern layout that can be further automated without major additional investments.

Førsteprisen for en metallplate (som en matriseplate eller moremne) under forutsetning av at alle andre ting er like, er bestemt av dens vekt. For en hvilken som helst gitt størrelse er denne en funksjon av platens tykkelse. I henhold til den foreliggende oppfinnelse er tykkelsen av-hengig av én eller flere av de følgende parametre, dvs. (a) platen må ha en tilsltrekkelig mekanisk styrke og må være tilstrekkelig stiv til å motstå deformasjon, (b) det kan være nødvendig for tykkelsen å innbefatte toleranser for mekanisk abrasjon og/eller korrosjon (f.eks. ved grenseflaten luft/væske, som allerede omtalt), og dessuten kan (c) permanente katoder være utsatt for noe større påkjenninger under mekanisert håndtering, men deres tykkelse kan føre til en for høy samlet vekt når "kommersiell" tykkelse av kobber er blitt avsatt. I et slikt tilfelle kan det være å foretrekke å redusere slike matriseplaters overflateareal snarere enn å øke deres tykkelse. The initial price of a metal plate (such as a die plate or mold blank), all other things being equal, is determined by its weight. For any given size, this is a function of the plate thickness. According to the present invention, the thickness depends on one or more of the following parameters, i.e. (a) the plate must have sufficient mechanical strength and must be sufficiently rigid to resist deformation, (b) it may be necessary for thickness to include tolerances for mechanical abrasion and/or corrosion (e.g. at the air/liquid interface, as already discussed), and furthermore (c) permanent cathodes may be subject to somewhat greater stresses during mechanized handling, but their thickness may lead to too high a total weight when "commercial" thickness of copper has been deposited. In such a case, it may be preferable to reduce the surface area of such matrix plates rather than to increase their thickness.

Titanmoremner for Cu-startplater har i alminnelighet en tykkelse av 3 - 3,2 mm, hvilket gir plater med opp til et overflateareal/flate av ca. 1,5 m 2 tilstrekkelig stivhet. Når de anvendes sammen med effektive kantbeskyttere (som det "EDGEWISE"-system som er beskrevet i britiske patent nr. 2080829), blir klebrige avsetninger nesten alle eliminert slik at ingen spesiell abrasjonstoleranse er nødvendig. Titanium blanks for Cu starter plates generally have a thickness of 3 - 3.2 mm, which gives plates with up to a surface area of approx. 1.5 m 2 sufficient rigidity. When used in conjunction with effective edge protectors (such as the "EDGEWISE" system described in British Patent No. 2080829), sticky deposits are almost entirely eliminated so that no special abrasion tolerance is required.

"Permanente katode"-matriseplater av rustfritt stål kan ha en tykkelse av fra 3,25 og opp til 4,76 mm og er laget av AISI St.304 eller 304L ennskjønt AISI St.316 og 316L også er blitt anvendt, men er mer kostbare. Stainless steel "permanent cathode" die plates can have a thickness of from 3.25 up to 4.76 mm and are made from AISI St.304 or 304L although AISI St.316 and 316L have also been used but are more expensive.

Matriseplaters flathet er meget viktig fordi avstanden mellom elektrodene i cellene er liten. Bøyde katoder gir i beste fall ujevn tykkelse for elektrolytiske avsetninger og kan i verste fall forårsake kortslutninger. Stive kantbeskyttere, som de som anvendes i "EDGEWISE"-systemet (britisk patent 2080829) hjelper til med å eliminere kortslutninger, men kan ikke rette ut en sterkt bøyd matriseplate. The flatness of matrix plates is very important because the distance between the electrodes in the cells is small. Bent cathodes provide uneven thickness for electrolytic deposits at best and can cause short circuits at worst. Rigid edge protectors, such as those used in the "EDGEWISE" system (UK patent 2080829) help to eliminate short circuits, but cannot straighten a severely bent die plate.

De alternative metoder for modernisering og økning av ' utbyttet ved kobberkatodeproduksjon ved ER- og EV-operasjoner kan således oppsummeres som følger, og samtlige innbefatter investeringer i en målestokk som en rekke produsenter finner er altfor høy, dvs. The alternative methods for modernizing and increasing the yield of copper cathode production in ER and EV operations can thus be summarized as follows, and all involve investments on a scale that a number of manufacturers find to be far too high, i.e.

(1) Bygging av et nytt tankhus som innbefatter slike som ISA-prosessen eller ONAHAMA-systernet. Selv om en rekke undersøkelser angående den praktiske mulighet som regel er igang, finnes det meget få potensielle (1) Construction of a new tank house incorporating the likes of the ISA process or the ONAHAMA system. Although a number of investigations regarding the practical possibility are usually underway, there are very few potential ones

investorer som er beredt til å gå igang.investors who are prepared to get started.

(2) Forandring av eksisterende anlegg for å gjøre det mulig å passivere permanente S/S-katoder for hver syklus ved hjelp av andre metoder enn arbeidskraft-intensive . (3) Innkjøp av permanente Ti-katoder som ikke trenger syklisk repassivering. (4) Fortsatt produksjon av startplater, men ved utskiftning av eksisterende Cu-emner med Ti-emner. (2) Modification of existing facilities to enable permanent S/S cathodes to be passivated for each cycle using methods other than labor intensive. (3) Purchase of permanent Ti cathodes that do not need cyclic repassivation. (4) Continued production of starter plates, but by replacing existing Cu blanks with Ti blanks.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å gjøre det mulig å virkeliggjøre et hvilket som helst av disse alternativer til betydelig reduserte førsteomkostninger, idet oppfinnelsen åpner for ytterligere fordelaktige muligheter, som beskrevet senere. The invention aims to make it possible to implement any of these alternatives at significantly reduced initial costs, as the invention opens up further advantageous possibilities, as described later.

Oppfinnelsen angår en moremnematriseplate for på sin overflate å motta elektrolytisk avsatte lag av metall og/ eller av en metallrik forbindelse, som et metalloxyd, som lett lar seg løsne fra denne overflate, på grunn av at moremnematriseplaten under fremstillingen av denne er blitt utsatt for en kaldbearbeidingsprosess med en slik intensitet at korn- eller krystallstørrelsen er blitt betydelig redusert gjennom hele moremnematriseplatens tykkelse og derved til-kjennegir absorpsjon av fri energi i dens krystallstruktur. The invention relates to a mold matrix plate in order to receive on its surface electrolytically deposited layers of metal and/or of a metal-rich compound, such as a metal oxide, which can easily be detached from this surface, due to the fact that during its manufacture the mold matrix plate has been exposed to a cold working process with such an intensity that the grain or crystal size has been significantly reduced throughout the thickness of the mold matrix plate and thereby indicates absorption of free energy in its crystal structure.

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte for elektrolytisk avsetning av lett løsbare lag av metall eller av en forbindelse som er rik . på metall, som et oxyd, under anvendelse av en moremnematriseplate som beskrevet ovenfor. The invention also relates to a method for the electrolytic deposition of easily soluble layers of metal or of a compound that is rich. on metal, as an oxide, using a master die plate as described above.

Oppfinnelsen angår også et produkt som fås fra en hvilken som helst prosess som definert ovenfor. The invention also relates to a product obtained from any process as defined above.

En metallplates struktur forandres ved intensiv kaldbearbeiding for å redusere dens kornstørrelse gjennom hele dens tykkelse, og dette forårsaker hva som kan betegnes som inntrengningsmessig (snarere enn overflatemessig) absorpsjon av fri energi, slik at det blir lettere å løsne metall og/ eller metallrik forbindelse som er blitt elektrolytisk avsatt på platens overflate, hvorved hyppigheten, og den tilhørende omkostning, av en hvilken som helst forutgående behandling som ellers ville ha vært nødvendig for å sikre denne lette løsbarhet av elektrolytiske avsetninger fra denne overflate, elimineres fullstendig eller i det minste reduseres vesentlig. De strukturmessige forandringer som skyldes den ovennevnte intensive kaldbearbeiding vil uunngåelig øke metallplatens stivhet og dermed, alle øvrige ting like, dens tykkelse, og dermed kan såvel dens vekt som dens opprinnelige pris reduseres fra de nivåer som i fravær av en slik intensiv kaldbearbeiding som nevnt ovenfor, ville ha vært nødvendig for å oppnå en plate med den nødvendige stivhet. A metal sheet's structure is altered by intensive cold working to reduce its grain size throughout its thickness, and this causes what can be termed penetrative (rather than surface) absorption of free energy, making it easier to loosen metal and/or metal-rich compounds that has been electrolytically deposited on the surface of the plate, whereby the frequency, and the associated expense, of any preliminary treatment which would otherwise have been necessary to ensure this easy resolvability of electrolytic deposits from this surface is completely eliminated or at least substantially reduced . The structural changes resulting from the above-mentioned intensive cold working will inevitably increase the rigidity of the sheet metal and thus, all other things being equal, its thickness, and thus both its weight and its original price can be reduced from the levels that in the absence of such intensive cold working as mentioned above , would have been necessary to obtain a plate with the required stiffness.

Nærmere bestemt oppnås ved anvendelse av særtrekkene ifølge oppfinnelsen førsteprisbesparelser på over 40% More specifically, when using the special features according to the invention, first price savings of over 40% are achieved

når -prisen for f.eks. en 4 mm tykk, flat, som-valset, blankglødet plate av rustfritt stål AISI St. 304 sammenlignes med prisen for en 1,2 mm tykk stivgjort plate av det samme materiale og spesifikasjon. En stivgjort plate gir også et noe større effektivt overflateareal for de samme samlede dimensjoner. I avhengighet av det stivgjørende mønster ligger arealøkningen mellom 7% og 10%. Førsteprisbe-sparelsene for titan er ennu større. Dersom f.eks. en 3 mm tykk plan Ti-plate i som-valset tilstand sammenlignes med en 1,2 mm stivgjort plate, er besparelsen ca. 45%, og for en 1 mm tykk stivgjort plate er besparelsen 50% sammenlignet med et 3 mm tykt plant materiale. Samtlige av disse sammen-ligningstall gjelder bare emnets såkalte "blad". Prisen for bærer-/strømskinner og for kantbeskyttere og for tilpasning av samtlige av disse kommer i tillegg og er konstant uavhengig av bladets tykkelse. when the price for e.g. a 4 mm thick, flat, as-rolled, bright annealed sheet of stainless steel AISI St. 304 is compared with the price of a 1.2 mm thick stiffened sheet of the same material and specification. A stiffened plate also provides a somewhat larger effective surface area for the same overall dimensions. Depending on the stiffening pattern, the area increase is between 7% and 10%. The first price savings for titanium are even greater. If e.g. a 3 mm thick flat Ti plate in the as-rolled state is compared with a 1.2 mm stiffened plate, the saving is approx. 45%, and for a 1 mm thick stiffened plate the saving is 50% compared to a 3 mm thick flat material. All of these comparison figures only apply to the subject's so-called "leaf". The price for carrier/current rails and for edge protectors and for adapting all of these comes in addition and is constant regardless of the thickness of the blade.

Vanlige, dvs. ikke stivgjorte, titanemner har, som tidligere nevnt, den viktige fordel sammenlignet med emner av kobber eller av (ikke stivgjort) rustfritt stål at de ikke trenger repassiveringsbehandling for hver avsetningssyklus og heller ikke bunnkantbeskyttelse. Stivgjort titan er ikke forskjellig i dette henseende, men det har vist seg at stivgjorte, blankglødede eller glødede + beisede emner av rustfritt stål AISI St. 304 til forskjell fra slike av ikke stivgjorte plater ikke krever repassivering for hver syklus. Denne kjensgjerning forsterker meget sterkt prisfordelen Ordinary, i.e. non-stiffened, titanium workpieces have, as previously mentioned, the important advantage compared to workpieces made of copper or of (non-stiffened) stainless steel that they do not need repassivation treatment for each deposition cycle nor bottom edge protection. Stiffened titanium is no different in this respect, but it has been shown that stiffened, bright annealed or annealed + pickled stainless steel AISI St. 304 workpieces, unlike those of non-stiffened plates, do not require repassivation for each cycle. This fact strongly reinforces the price advantage

ved rustfritt stål sammenlignet med titan og er av spesiell betydning der hvor "permanente katoder" kommer på tale, som f.eks. i ISA-prosessen. in the case of stainless steel compared to titanium and is of particular importance where "permanent cathodes" are involved, such as e.g. in the ISA process.

Denne oppdagelse representerer et gjennombrudd av stor betydning for praktiseringen av ER og EV selv om det, basert på prinsipper som har vært velkjente i endel tid, er deres betydning i den foreliggende sammenheng som tilsynelatende hittil er blitt oversett. This discovery represents a breakthrough of great importance for the practice of ER and EV although, based on principles that have been well known for some time, their importance in the present context has apparently been overlooked until now.

Innen elektropletteringsindustrien som tar sikte på vedhengende avsetninger, har det lenge vært erkjent at polerte overflater krever spesiell forberende behandling for å hindre dårlig vedhengning av eller blæredannelse i den elektrolytiske avsetning. Pletteringen ville, slik det ble antatt, ikke bli "låst" tilstrekkelig på "BEILBY-laget" produsert ved hjelp av intens polering og oppkalt efter G.T. Beilby som i 1904 utviklet den velkjente "amorfe lag-teori". Denne hevder at når et krystallinsk legeme, som et metall, blir kaldbearbeidet ved polering eller overdrag, blir den eksponerte krystallinske formasjons overflatelag bragt til å flyte, og at metallflytelaget ikke lenger er sammen-satt av ordnet arrangerte krystaller, men av vilkårlig plasserte atomer. Det virkelige riktige amorfe "Beilby-lag" befinner seg på overflateekstremiteten og har en tykkelse av 30-40Å og er lett gjennomtrengelig av de fine etsemidler, hvorved plateprodusenten " håper å låsingen for en skikkelig vedhengning, men i praksis var dette hjelpemiddel upålitelig. Det var i 1947 at A.T. Steer først publiserte resultatene av omfattende forskningsarbeide som ble utført for The Rover Company, Ltd., i et papir som inneholdt et bemerkelsesverdig mikrofotografi av og med tittelen "The Mechanism of Exfoliation of Electrodeposited Surfaces" og som ble foredratt ved Third International Conference of Electrodeposition som ble holdt i London i dette år. Ved hjelp av metallografi av en standard som var uovertruffet og som sjeldent (om noensinne) har funnet sin like Within the electroplating industry which targets adherent deposits, it has long been recognized that polished surfaces require special preparatory treatment to prevent poor adherence or blistering of the electrolytic deposit. The plating would not, as it was believed, be sufficiently "locked" on the "BEILBY layer" produced by intense polishing and named after G.T. Beilby who in 1904 developed the well-known "amorphous layer theory". This claims that when a crystalline body, such as a metal, is cold-worked by polishing or coating, the surface layer of the exposed crystalline formation is made to float, and that the metal floating layer is no longer composed of orderly arranged crystals, but of randomly placed atoms. The real proper amorphous "Beilby layer" is located on the surface extremity and has a thickness of 30-40Å and is easily penetrated by the fine etchants, whereby the plate manufacturer "hopes to lock for a proper attachment, but in practice this aid was unreliable. It was in 1947 that A. T. Steer first published the results of extensive research work carried out for The Rover Company, Ltd., in a paper containing a remarkable photomicrograph of and entitled "The Mechanism of Exfoliation of Electrodeposited Surfaces" which was presented at the Third International Conference of Electrodeposition held in London this year Using metallography of a standard which was unsurpassed and rarely (if ever) equaled

(teknikken ble utviklet av P. Bott ansatt ved The Rover Company, Ltd.)( trakk Steer den konklusjon at det forekom (the technique was developed by P. Bott employed by The Rover Company, Ltd.)( Steer concluded that it occurred

tre hovedtyper av avflakning, dvs.(a) spenningsavflakning,three main types of spalling, i.e. (a) stress spalling,

(b) kjemisk avflakning eller korrosjonsavflakning og (c)(b) chemical flaking or corrosion flaking and (c)

en kombinasjon av disse som han betenget som "spennings-korrosjonsavflakning". (Avflakning på grunn av arbeidsfeil, som utilstrekkelig rensing eller elektrolyttforurensning etc., utgjorde ingen del av undersøkelsen). Ut fra den forutsetning at "kaldbearbeiding av en metalloverflate innebærer energiabsorpsjon av denne overflate" visteSteer at selv efter en ytterst omhyggelig forberedende rensing av overflaten, forekom det at "den elektrolytiske avsetning likevel skrellet av fullstendig og efterlot en misfarvet underliggende overflate". Han konkluderte med at "denne form for avflakning kan betegnes som "spenningsavflakning" fordi den fullstendig skyldes opphevelsen av innelåste spenninger....". a combination of these which he termed "stress corrosion spalling". (Floating due to work errors, such as insufficient cleaning or electrolyte contamination, etc., did not form part of the survey). Based on the assumption that "cold working of a metal surface involves energy absorption by this surface", Steer showed that even after an extremely careful preparatory cleaning of the surface, it happened that "the electrolytic deposit still peeled off completely and left a discolored underlying surface". He concluded that "this form of flaking can be termed 'stress flaking' because it is entirely due to the release of trapped stresses....".

Det følger klart av dette at omvendt ville den selv-samme absorberte energi under regulerte betingelser være med-virkende til produksjon av ikke-vedhengende elektrolytiske avsetninger, hvilket er en forutsetning ved ER og EV. It clearly follows from this that, conversely, the same absorbed energy under regulated conditions would contribute to the production of non-adherent electrolytic deposits, which is a prerequisite for ER and EV.

Når en slik forholdsvis tynn (1,0-1,2 mm) metallplate utsettes for en slik intensiv kaldbearbeidingsprosess som "stivgjøring", må strukturforandringen, dvs. kornforfiningen, nødvendigvis og pr. definisjon strekke seg gjennom hele platens tykkelse slik at denne blir mer stiv. Det er her ikke ganske enkelt tale om overflatemessig absorbert energi, men om en dyp, inntrengende absorpsjon som holder seg upå-virket under overflatepreparering, som etsing. Ut fra Steers resultater var "spenningsavflakning" å forvente for en hvilken som helst elektrolytisk avsetning på en slik plate, og dette er nøyaktig og fordelaktig det som finner sted i praksis under normale betingelser ved ER og EV av f.eks. kobber på et stivgjordt moremne av AISI St. 304.. When such a relatively thin (1.0-1.2 mm) sheet metal is subjected to such an intensive cold working process as "stiffening", the structural change, i.e. the grain refinement, must necessarily and per definition extend through the entire thickness of the plate so that it becomes more rigid. This is not simply a matter of surface-wise absorbed energy, but of a deep, penetrating absorption that remains unaffected during surface preparation, such as etching. From Steer's results "voltage creep" was to be expected for any electrolytic deposition on such a plate, and this is precisely and advantageously what takes place in practice under normal conditions at ER and EV of e.g. copper on a stiffened mold made of AISI St. 304..

En hvilken som helst intensiv kaldbearbeidingsmetode ville demonstrativt gi lignende resultater uttrykt ved forbedret stripp-barhet, og heller ikke er anvendelsen begrenset til noen spesiell kvalitet av rustfritt stål eller et annet metall. Kaldbe-arbeidingsgraden hvorved de ønskede resultater kan oppnås, vil klart være direkte proporsjonal . med tykkelsen og arten av det angjeldende metall. I praksis må det derfor antas at prisfordelen ved å anvende en tynn plate som uavhengig av hvilken metode for intensiv kaldbearbeiding som anvendes, nødvendigvis vil bli stivgjort ved denne, vil være en av-gjørende faktor. Any intensive cold working method would demonstrably produce similar results in terms of improved strippability, nor is its application limited to any particular grade of stainless steel or other metal. The degree of Kaldbe work by which the desired results can be achieved will clearly be directly proportional. with the thickness and nature of the metal in question. In practice, it must therefore be assumed that the price advantage of using a thin plate which, regardless of which method of intensive cold working is used, will necessarily be stiffened by this, will be a decisive factor.

Det kan også være fordelaktig å stivgjøre matriseplatene ved hjelp av f.eks. en presse (anvendt istedenfor eller i forbindelse med valsing som nu anvendes for fremstilling av stivgjorte plater for arkitektoniske formål etc.) for å innarbeide forholdsvis flate kantpartier som vil lette tilfestningen av kantbeskyttere. Tilveiebringelsen av It can also be advantageous to stiffen the matrix plates using e.g. a press (used instead of or in connection with rolling which is now used for the production of stiffened sheets for architectural purposes etc.) to incorporate relatively flat edge sections which will facilitate the attachment of edge protectors. The provision of

(i det minste) ett flatt kantparti som strekker seg over(at least) one flat edge extending across

den horisontale bredde av platen (dvs. med rette vinkler til platens fremføringsretning under "valsestivgjøring") er dessuten mulig når stivgjøringsvalsene kan løftes klar når hele, bortsett fra den avsluttende del av, platen er blitt stivgjort. Dette vil lette festingen (f.eks. ved hjelp av sømsveising) av matriseplatens øvre bærer/strømskinne. the horizontal width of the slab (ie at right angles to the direction of advance of the slab during "roll stiffening") is also possible when the stiffening rollers can be lifted ready when all but the final part of the slab has been stiffened. This will facilitate the attachment (e.g. by seam welding) of the matrix board's upper carrier/power rail.

Intensiv kaldbearbeiding for å oppnå stivgjøring kan føre til en "bølget" seksjonskontur for platen. I henhold til en foretrukken anordning preges et stivgjørende mønster med rombisk eller oval "pastill"-form på forskutt stigning for å danne konkave "daler" på én flate av platen med derav følgende tilsvarende konvekse "topper" på dens motsatte flate. Intensive cold working to achieve stiffening can result in a "wavy" sectional contour for the plate. According to a preferred arrangement, a stiffening pattern of rhombic or oval "lozenge" shape is impressed on staggered pitch to form concave "valleys" on one face of the plate with consequent corresponding convex "peaks" on its opposite face.

Den elektrolytiske avsetning vil ikke lett kunne løs-nes dersom den hadde omhyllet platen, og kantebeskyttere be-høver . å tilpasses, før bruk, for å hindre omhylling. The electrolytic deposit will not be easily removed if it had enveloped the plate, and edge protectors are needed. to be adapted, before use, to prevent envelopment.

Det er innen metallurgien velkjent at en tynn metallplates stivhet kan økes sterkt ved hjelp av kaldbearbeiding/ deformasjonsherdning. De tynne og som regel meget duktile elektrolytisk avsatte kobberstartplater kan i virkeligheten gjøres stive, f.eks. ved å prege et mønster ved hjelp av en presse eller ved å føre platen gjennom pregende eller korrugerende valser, slik at disse startplater vil bli flate når de anbringes mellom anodene i cellen for å pletteres til "kommersiell" tykkelse. For dette formål er imidlertid kantbeskyttere ikke nødvendige. Det er også en kjensgjerning at metaller, som rustfritt stål, og spesielt titan, i som-valset og blankglødet tilstand er uunngåelig langt mindre duktile enn elektrolytisk avsatte startplater, og spesielt utstyr og metoder er nødvendige for å frembringe en egnet deformasjonsherdet tynn plate. Disse metoder er blitt utviklet av bare noen få spesialiserte bedrifter, som Rigidized Metals Ltd, Enfield, Middlesex, England, men stivgjort platemetall blir hovedsakelig anvendt for arkitektoniske og dekorative formål. Den maksimale tykkelse som lar seg stivgjøre ved hjelp av de for tiden tilgjengelige metoder, synes å være begrenset til 1,6 mm. It is well known in metallurgy that the stiffness of a thin metal sheet can be greatly increased by means of cold working/strain hardening. The thin and usually very ductile electrolytically deposited copper starter plates can in reality be made rigid, e.g. by embossing a pattern using a press or by passing the sheet through embossing or corrugating rollers so that these starter sheets will be flat when placed between the anodes of the cell to be plated to "commercial" thickness. For this purpose, however, edge protectors are not necessary. It is also a fact that metals, such as stainless steel, and especially titanium, in the as-rolled and bright-annealed state are inevitably far less ductile than electrolytically deposited starter plates, and special equipment and methods are necessary to produce a suitable deformation-hardened thin plate. These methods have been developed by only a few specialist companies, such as Rigidized Metals Ltd, Enfield, Middlesex, England, but stiffened sheet metal is mainly used for architectural and decorative purposes. The maximum thickness that can be stiffened using the currently available methods appears to be limited to 1.6 mm.

Den ovennevnte kunnskap har imidlertid ikke på noen måte påvirket de elektrolytiske avsetningsmetoder, og produsenter har akseptert ulempene ved vanlige emner som uunngåelige og at ingen selvklar øket produksjon og/eller bekostningsbesparelser kan oppnås. For eksempel har produsenter i en lang rekke år fortsatt å anvende 3-4 mm tykke plater av rustfritt stål i som-valset tilstand når det ved kaldbearbeidning for å oppnå stivgjøring i overensstemmelse med oppfinnelsen ville ha kunnet anvendes en 1,2 mm tykk rustfri stålplate til en sterkt redusert førstepris og over-raskende med minimalisering(om ikke fullstendig eliminering , av overflatepassiveringsbehandling før hver avsetningssyklus . However, the above knowledge has not in any way affected the electrolytic deposition methods, and manufacturers have accepted the disadvantages of common blanks as inevitable and that no self-evident increased production and/or cost savings can be achieved. For example, for a long number of years, manufacturers have continued to use 3-4 mm thick plates of stainless steel in the as-rolled state, when cold working to achieve stiffening in accordance with the invention would have been able to use a 1.2 mm thick stainless steel plate at a greatly reduced initial cost and surprisingly with minimization (if not complete elimination) of surface passivation treatment before each deposition cycle.

Det er en ytterligere fordel ved et stivgjørende mønster som her beskrevet at metallaget som avsettes elektrolytisk på dette, ikke for tidlig vil gli vertikalt av fra overflaten av et stivgjort emne, hvilket kan (og i virkeligheten fra tid til annen forekommer) hende med lett fjernbare avsetninger på et glatt, umønstret emne. Denne "non-slip" overflate som skyldes det stivgjørende mønster, hindrer en for tidlig avglidning i vertikalretningen selv for elektrolytiske avsetninger som nærmer seg "kommersiell" tykkelse og som har en vesentlig vekt, hvilket er en meget viktig fordel spesielt med "permanente katoder" som dem som anvendes i f.eks. ISA-prosessen hvor oppad fra 45 kg kobber avsettes på hver flate av emnet. It is a further advantage of a stiffening pattern as herein described that the metal layer electrolytically deposited thereon will not prematurely slide vertically off the surface of a stiffened blank, which can (and in fact from time to time does) happen with easily removable deposits on a smooth, unpatterned subject. This "non-slip" surface due to the stiffening pattern prevents premature slippage in the vertical direction even for electrolytic deposits approaching "commercial" thickness and having a significant weight, which is a very important advantage especially with "permanent cathodes" such as those used in e.g. The ISA process, where upwards of 45 kg of copper is deposited on each surface of the workpiece.

Som et typisk eksempel (men ikke på noen måte begrenset til dette) kan et egnet moremne-"blad" bestå av et 1,2 mm tykt platemetall med et stivgjørende mønster med rombiske eller ovale "pastill"-former anordnet på en forskutt stigning som er preget på dette, slik at på én flate av platen dannes konkave "daler", mens tilsvarende konvekse "topper" rager ut på den motsatte flate og fører til en bølget seksjonskontur. Vanlige rettkantede kantbeskytterkanaler ville bare ha kommet i kontakt med de høye punkter og på uheldig måte ha latt elektrolytten fritt kunne trenge inn i avstandene og dalene. Ved det ovennevnte EDGEWISE-system tjener klebebånd som en pakning. Polyesterbånd belagt med et varmtherdnende gummibasert klebemiddel er normalt foretrukket selv om polyester har begrenset duktilitet. Den sistnevnte er imidlertid tilstrekkelig til å gjøre det mulig å påføre dette bånd slik at det følger de nevnte bølger og dekker samtlige bortsett fra de dypeste daler. Blant flere kjente stivgjørende mønstre produsert av Rigidized Metals Ltd. og med egnede daledybder har deres mønster som er gitt betegnelsen "5WL" As a typical example (but by no means limited to this), a suitable mormene "blade" may consist of a 1.2 mm thick sheet metal with a stiffening pattern of rhombic or oval "lozenge" shapes arranged on an offset pitch which is impressed on this, so that on one surface of the plate concave "valleys" are formed, while corresponding convex "peaks" protrude on the opposite surface and lead to a wavy section contour. Conventional straight-edged edge protector channels would have only contacted the high points and unluckily allowed the electrolyte to freely penetrate the gaps and valleys. In the above EDGEWISE system, adhesive tape serves as a gasket. Polyester tape coated with a thermoset rubber-based adhesive is normally preferred even though polyester has limited ductility. The latter, however, is sufficient to make it possible to apply this band so that it follows the aforementioned waves and covers all but the deepest valleys. Among several known stiffening patterns produced by Rigidized Metals Ltd. and with suitable valley depths their pattern given the designation "5WL"

(ovale "pastill"-former) og mønsteret som er gitt betegnelsen "7GM" (rombiske former), begge vist seg å være tilfreds-stillende. Efter at båndet er blitt påført på emnets kantparti bør det sistnevnte oppvarmes til 80-90°C i 5-10 minutter for å sikre en optimal vedhengningsstyrke fra båndets varmtherdnende vedhengningsbelegg. Mens det er oppvarmet, ekspanderer polyesterbåndet med høyere hastighet enn det underliggende metall, slik at dekningen av dalene lettes, mens båndets strekkfasthet er tilstrekkelig til å hindre riving når det trekker seg sammen under avkjøling til om-givelsestemperaturen. Det er fordelaktig å påføre båndet under trykk for å sikre inntrengning ned i dalene. I praksis er det bekvemt å påføre minst to på hverandre følgende lag av bånd. (oval "lozenge" shapes) and the pattern designated "7GM" (rhombic shapes), both found to be satisfactory. After the tape has been applied to the edge of the workpiece, the latter should be heated to 80-90°C for 5-10 minutes to ensure optimal adhesion strength from the tape's thermosetting adhesion coating. While heated, the polyester tape expands at a higher rate than the underlying metal, facilitating coverage of the valleys, while the tape's tensile strength is sufficient to prevent tearing as it contracts during cooling to ambient temperature. It is advantageous to apply the tape under pressure to ensure penetration into the valleys. In practice, it is convenient to apply at least two successive layers of tape.

I avhengighet av bredden til de innvendige kjever av EDGEWISE kantbeskytterens profilstrimmel kan en tynn strim-mel av f.eks. neopren- eller nitrilpakkingsmateriale påføres på én eller begge flater av de med klebebånd dekkede kantpartier av emnet før profilstrimmelen legges ovenpå og derefter festes ved hjelp av smekklåstilpasning av dets sprederskinne eller -skinner. Neoprenpakkingsmaterialet er spesielt fordelaktig sammen med det stivgjørende mønster "7GM" som på grunn av de ikke-avrundede rombiske "diamanter" Depending on the width of the inner jaws of the EDGEWISE edge protector's profile strip, a thin strip of e.g. neoprene or nitrile packing material is applied to one or both surfaces of the tape-covered edge portions of the blank before the profile strip is placed on top and then secured by snap-locking its spreader rail or rails. The neoprene packing material is particularly advantageous in conjunction with the stiffening pattern "7GM" which due to the non-rounded rhombic "diamonds"

(istedenfor "pastill"-former) oppviser mer skarpe kontur-forandringer. Disse gjøres "mykere" ved hjelp av den sammen-pressede neoprenpakning, dvs. at konturen vil bli mindre "bølget ". (rather than "lozenge" shapes) exhibit sharper contour changes. These are made "softer" by means of the compressed neoprene packing, i.e. the contour will be less "wavy".

Unntagelsesvis kan det være nødvendig å anvende et stiv-gjørende mønster med dypere "daler" enn "5 WL" eller "7GM". Den større dybde kan være nødvendig dersom emnets overflateareal er større enn det vanlige 1 m x 1 m,og ekstra stiv-gjøring kan da være nødvendig. Den elektrolytiske avsetnings vekt på permanente katoder kan også nødvendiggjøre bruk av dypere "daler" for å opprettholde et skikkelig "grep" på de tunge lag. I slike tilfeller har polyesterbånd utilstrekkelig duktilitet til å gi fullstendig dekning helt ned i disse dypere daler, og det er nødvendig å anvende en annen metode for tetning av disse matriseplaters kantpartier. Exceptionally, it may be necessary to use a stiffening pattern with deeper "valleys" than "5 WL" or "7GM". The greater depth may be necessary if the surface area of the workpiece is larger than the usual 1 m x 1 m, and extra stiffening may then be necessary. The weight of electrolytic deposition on permanent cathodes may also necessitate the use of deeper "valleys" to maintain a proper "grip" on the heavy layers. In such cases, polyester tape has insufficient ductility to provide complete coverage down into these deeper valleys, and it is necessary to use another method of sealing the edge portions of these matrix sheets.

Mønsteret fra Rigidized Metals Ltd. med betegnelsen "6WL" har dype ovale daler og ble anvendt i en matriseplate eller grunnplate på hvilken 55 kg kobber ble elektrolytisk avsatt på hver flate, dvs. samlet 110 kg, ved høy strømtetthet. The pattern from Rigidized Metals Ltd. with the designation "6WL" has deep oval valleys and was used in a matrix plate or base plate on which 55 kg of copper was electrolytically deposited on each face, i.e. a total of 110 kg, at high current density.

De dype daler for dette "6WL" og lignende mønstre kan effektivt tettes ved påføring av et egnet plastbelegg. The deep valleys of this "6WL" and similar patterns can be effectively sealed by applying a suitable plastic coating.

Metoder som er tilgjengelige for påføringen, innbefatter f.eks. "pulverbelegning", og det finnes en rekke egnede polymerer som kan anvendes, innbefattende polyester (som synes å være et logisk valg) eller polyvinylidenfluorid (PVDF). Skjøre fyllstoffer bør unngås, og disse innbefatter visse epoxyforbindelser. Adhesjon av f.eks. med pulver belagt polyester lettes av selve dybden av fordypningene i mønsteret i en slik grad at det blir vanskelig å trimme til-bake en eventuell overskuddsbredde av belegg. Det sistnevnte må selvfølgelig ikke stikke ut forbi de innvendige kjever til den senere påførte EDGEWISE profilstrimmel. Spesiell forsiktighet må utvises under påføringen av polymerpulveret for å begrense beleggbredden, f.eks. ved hjelp av maskerings- bånd. Det er best å påføre to lag med polymer for å gjøre den effektive fordypningsdybde tilstrekkelig grunn for derved å bli dekket av minst ett lag av polyesterklebebånd som påføres over plastbelegget på den allerede beskrevne måte. Methods available for application include e.g. "powder coating", and there are a number of suitable polymers that can be used, including polyester (which seems to be a logical choice) or polyvinylidene fluoride (PVDF). Fragile fillers should be avoided, and these include certain epoxy compounds. Adhesion of e.g. powder-coated polyester is relieved by the very depth of the recesses in the pattern to such an extent that it becomes difficult to trim back any excess width of coating. The latter must of course not protrude past the internal jaws of the later applied EDGEWISE profile strip. Special care must be taken during the application of the polymer powder to limit the coating width, e.g. using masking tape. It is best to apply two layers of polymer to make the effective indentation depth sufficient to thereby be covered by at least one layer of polyester adhesive tape applied over the plastic coating in the manner already described.

Det finnes andre belegningsforbindelser enn dem som det eksempelvis er blitt vist til ovenfor og som kan anvendes for å redusere fordypningsdybden for å muliggjøre påfølgende påføring av bånd. For eksempel kan visse hårde gummiforbindelser anvendes, og syntetisk gummi er foretrukket i forhold til naturlig gummi da den sistnevnte med tiden kan forringes og/eller bli elektrisk ledende. Vedhengningen av forbindelsene (som vanligvis påføres i tykkere lag enn for eksempel pulverbelegg ) kan gjøres sterkere ved å bore hull gjennom mønsterets "daler" før forbindelsen påføres, slik at den sistnevnte vil strekke seg fra én flate av platen og gjennom hullene slik at den blir kombinert med belegget på den motsatte flate. Efter herding kan det være nødvendig å trimme slike forholdsvis tykke lag for å fjerne eventuelle klumper og (ideelt) for å oppnå flathet før båndet blir på-ført og oppvarmet, og EDGEWISE profilstrimmelen og spreder-stangen blir til slutt påsatt for å gi permanent kantbeskyttelse av grunnplaten. There are other coating compounds than those, for example, which have been shown above and which can be used to reduce the indentation depth to enable the subsequent application of tape. For example, certain hard rubber compounds can be used, and synthetic rubber is preferred over natural rubber as the latter can deteriorate over time and/or become electrically conductive. The attachment of the compounds (which are usually applied in thicker layers than, for example, powder coating) can be made stronger by drilling holes through the "valleys" of the pattern before the compound is applied, so that the latter will extend from one face of the plate and through the holes so that it becomes combined with the coating on the opposite surface. After curing, it may be necessary to trim such relatively thick layers to remove any lumps and (ideally) to achieve flatness before the tape is applied and heated, and the EDGEWISE profile strip and spreader bar are finally applied to provide permanent edge protection of the base plate.

Det stivgjorte emne kan festes til dets bærer/strøm-skinne ved hjelp av vanlige metoder. "Permanente katoder" av rustfritt stål som anvendt for eksempel i ISA-prosessen, blir sveiset til bærer/samleskinner av rustfritt stål. Det er av vesentlig betydning at det oppnås en nøyaktig linje-orientering for å sikre nøyaktig posisjonering av platen under bruk hvor håndterings- og strippetrinn er helauto-matisert. Platens topparti langs dens fulle bredde blir med fordel efterlatt ustivgjort, dvs. flat, for å lette linje-orienterings- og sveisemetoder. Festing av bladet til dets bærer/samleskinne byr således ikke på spesielle mekaniske tekniske problemer som kan tilskrives den stivgjorte plate som sådan, men det er et annet hensyn som må tas, nemlig at elektrisk strøm (DC) ledes fra undersiden av samleskinnen ned til elektrolyttnivået, dvs. til den neddykkede del av "bladet", typisk over en vertikal ikke neddykket avstand av f.eks. 100-110 mm. Ved ER/EV kan Faraday's lov omskrives til "spenning koster penger, ampere er gratis". En gitt strøm-styrke vil avsette en viss mengde metall (=for salgbart slutt-produkt) , og enhver spenningsøkning som er nødvendig for å øke denne strømstyrke, vil dermed øke effektforbruket, dvs. energiomkostningene. Det følger derfor av dette at spenningsfallet (dV) over den ovennevnte vertikale ikke neddykkede avstand av f.eks. 100-110 mm representerer en betydelig om-kostningsfaktor. Under ellers like betingelser vil det følge fra ohms lov at dV er omvendt proporsjonal med tverr-snittsarealet (t.s.a.) for en leder med en gitt lengde. Dersom f.eks. et 1,2 mm tykt stivgjort "blad" anvendes istedenfor en 3 mm tykk, flat, dvs. ikke stivgjort, plate av det samme materiale, vil t.s.a. for den ikke neddykkede del av det 1,2 mm tykke blad være bare 40% av t.s.a. for platen på 3 mm. Dette t.s.a. kan gjenopprettes ved hjelp av én eller flere ledende strimler som er laminert parallelt i forhold til hverandre til den ikke neddykkede del av det 1,2 mm tykke blad. I praksis er det imidlertid ikke mulig å for-lenge slike lamineringer ned til elektrolyttnivået. Den økede tykkelse ved eller nær dette nivå vil sannsynligvis være en hindring for lett adgang for strippemeisler og/eller spett i automatiske behandlingsmaskiner. Det er ikke desto mindre mulig å kompensere for enhver ytterligere dV ved hjelp av den metode som i det nedenstående tenkte eksempel er blitt beskrevet for å lette forklaringen av denne. (Bemerk: ohms lov er tilstrekkelig til å gi sammenlignbare tilnærmede verdier til innenfor en tilstrekkelig nøyaktighet for for-målet for disse forklaringer). The stiffened blank can be attached to its carrier/current rail by conventional methods. Stainless steel "permanent cathodes" as used for example in the ISA process are welded to stainless steel carrier/busbars. It is of significant importance that an accurate line orientation is achieved to ensure accurate positioning of the plate during use where the handling and stripping steps are fully automated. The top portion of the plate along its full width is advantageously left unbraced, i.e. flat, to facilitate line orientation and welding methods. Fixing the blade to its carrier/busbar thus does not present special mechanical technical problems attributable to the stiffened plate as such, but there is another consideration that must be taken, namely that electric current (DC) is conducted from the underside of the busbar down to the electrolyte level , i.e. to the submerged part of the "blade", typically over a vertical non-submerged distance of e.g. 100-110 mm. For ER/EV, Faraday's law can be rewritten as "voltage costs money, amperes are free". A given amperage will deposit a certain amount of metal (= too salable end product), and any voltage increase that is necessary to increase this amperage will thus increase the power consumption, i.e. the energy costs. It therefore follows from this that the voltage drop (dV) over the above-mentioned vertical non-immersed distance of e.g. 100-110 mm represents a significant cost factor. Under otherwise equal conditions, it will follow from Ohm's law that dV is inversely proportional to the cross-sectional area (t.s.a.) of a conductor of a given length. If e.g. a 1.2 mm thick stiffened "blade" is used instead of a 3 mm thick, flat, i.e. not stiffened, plate of the same material, will e.g. for the non-immersed part of the 1.2 mm thick blade be only 40% of the t.s.a. for the plate of 3 mm. This t.s.a. can be recovered by means of one or more conductive strips laminated parallel to each other to the non-immersed part of the 1.2 mm thick blade. In practice, however, it is not possible to extend such laminations down to the electrolyte level. The increased thickness at or near this level is likely to be an obstacle to easy access for stripping chisels and/or skewers in automatic processing machines. It is nevertheless possible to compensate for any additional dV using the method described in the imaginary example below to facilitate the explanation thereof. (Note: Ohm's law is sufficient to give comparable approximate values to within a sufficient accuracy for the purpose of these explanations).

Som et eksempel er eksisterende matriseplater eller grunnplater av rustfritt stål og anvendt som permanente katoder for ER-EV-Cu 3,25 mm tykke og 990 mm brede (samlet) og har et effektivt neddykket samlet ( = 2 plater) overflateareal av 1,88 m 2. Den gjennomsnittlige strømtetthet (CD) As an example, existing stainless steel matrix plates or base plates used as permanent cathodes for ER-EV-Cu are 3.25 mm thick and 990 mm wide (overall) and have an effective immersed total ( = 2 plates) surface area of 1.88 m 2. The average current density (CD)

er 250 A/m 2. En samlet strøm av 470 A pr. plate ledes derefter over en vertikal, ikke neddykket del av bladet, dvs. fra undersiden av samleskinnen til væskenivået, hvilket er is 250 A/m 2. A total current of 470 A per plate is then guided over a vertical, non-immersed part of the blade, i.e. from the underside of the busbar to the liquid level, which is

en avstand på 110 mm. Spenningsfallet under disse beting- a distance of 110 mm. The voltage drop under these conditions

eiser er akseptabelt. Den spesifikke motstand for det rust-frie stål (AISI St. 304) er 70,0,uft -cm, t.s.a.2for den 11 cm lange leder er 99 x 0,325 = (f.eks.) 32 cm , og strøm-men er 470 A. I henhold til ohms lov kan da det "akseptable" spenningsfall, i mV, beregnes som følger: dV = (0,001) x (470/32) x 11 x 70 = ll,3mV. Dette svarer til 5,3W pr. plate eller 212 kW dersom det samlede antall av grunnplater i henhold til eksemplet hadde vært 40000. eiser is acceptable. The specific resistance for the stainless steel (AISI St. 304) is 70.0.uft -cm, t.s.a.2 for the 11 cm long conductor is 99 x 0.325 = (e.g.) 32 cm , and current-men is 470 A. According to Ohm's law, the "acceptable" voltage drop, in mV, can then be calculated as follows: dV = (0.001) x (470/32) x 11 x 70 = ll.3mV. This corresponds to 5.3 W per plate or 212 kW if the total number of base plates according to the example had been 40,000.

Dersom 1,2 mm tykke grunnplater av AISI St. 304 medIf 1.2 mm thick base plates of AISI St. 304 med

de samme samlede dimensjoner og stivgjort, bortsett fra den øverste 7 5 mm del av bladet, isteden anvendes, vil det effektive samlede neddykkede overflateareal for de to flater av det stivgjorte blad være ca. 6,4% større, og dersom det antas at CD holdes på 250 A/m 2, vil en samlet strøm av 500 A ledes av den ikke neddykkede del av bladet. Den øverste (ikke stivgjorte) 7,5 cm del har et t.s.a. av the same overall dimensions and stiffened, except that the top 7 5 mm part of the blade is used instead, the effective total submerged surface area for the two faces of the stiffened blade will be approx. 6.4% larger, and if it is assumed that CD is kept at 250 A/m 2 , a total current of 500 A will be conducted by the non-immersed part of the blade. The top (not stiffened) 7.5 cm part has a t.s.a. of

(99 x 0,12) = 11,88 cm 2,og den øvrige stivgjorte del på(99 x 0.12) = 11.88 cm 2, and the other stiffened part of

3,5 cm ned til væskenivået har et t.s.a. av ca. 12,25 cm 2. Dersom ohms lov anvendes for hver av disse deler, fås således:. dV = (0, 001) x (500/11, 88). x 7, 5 x 70 = 22,10 mV og dV" = (0,001) x (500/12,25) x 3,5 x 70 = 10,00 mV, dvs. en samlet sum av 32,1 mV og dermed et overskudd på 20,8 mV over det akseptable nivå. (Den ekstra kraft for 40 000 plater vil oppgå til ca. 416 kW på grunn av det ytterligere dV). 3.5 cm down to the liquid level has a t.s.a. of approx. 12.25 cm 2. If Ohm's law is applied to each of these parts, we thus obtain: dV = (0.001) x (500/11.88). x 7.5 x 70 = 22.10 mV and dV" = (0.001) x (500/12.25) x 3.5 x 70 = 10.00 mV, i.e. a grand total of 32.1 mV and thus an excess of 20.8 mV above the acceptable level.(The additional power for 40,000 plates would amount to about 416 kW due to the additional dV).

Dersom en 2,5 mm tykk metallstrimmel med en bredde av 99 cm og en lengde av 7,5 cm lamineres parallelt med den øverste 1,2 mm tykke ikke stivgjorte del av bladet, vil det samlede t.s.a. over disse 7,5 cm økes til 3663 cm 2. Resultatet av dette er at dV vil bli redusert til 7,16 mV. I virkeligheten ville det med parallellaminerte ledere bli en ytterligere økning på ca. 10%, dvs. dV = ca. 6,4 mV. If a 2.5 mm thick metal strip with a width of 99 cm and a length of 7.5 cm is laminated parallel to the top 1.2 mm thick unstiffened part of the blade, the total t.s.a. above this 7.5 cm is increased to 3663 cm 2. The result of this is that dV will be reduced to 7.16 mV. In reality, with parallel laminated conductors, there would be a further increase of approx. 10%, i.e. dV = approx. 6.4 mV.

I det ovenstående eksempel ville således den samlede sum dV+dV" oppgå til 16,4 mV som er et overskudd på 5 mV utover den dV som er blitt antatt å være 'akseptabel", men som gjaldt for en strøm av 470 A pr. plate (ikke 500 A). Det fremgår derfor at den virkelige ekstra kraft som er nød-vendig på grunn av at stivgjorte 1,2 mm tykke emner anvendes istedenfor flate 3,35 mm tykke plater i det ovenstående eksempel, vil oppgå til ca. 2,35 W pr. grunnplate eller 94 kW for 40 000 katoder. (Overskuddet vil kunne halveres dersom den øverste laminerte lengde økes fra 75 mm til 82 mm med en gjenværende avstand av 27,5 mm ned til væskenivået). En slik anordnings ledningsevne kan dessuten bli sterkt forbedret, og det ekstra spenningsfall vil kunne bli nesten fullstendig eliminert, ved å elektroplettere den laminerte (øverste) del med 1-1,3 mm tykt Cu. In the above example, the overall sum dV+dV" would thus amount to 16.4 mV, which is an excess of 5 mV beyond the dV that has been assumed to be 'acceptable", but which applied to a current of 470 A per plate (not 500 A). It therefore appears that the real extra force that is necessary due to the fact that stiffened 1.2 mm thick blanks are used instead of flat 3.35 mm thick plates in the above example, will amount to approx. 2.35 W per base plate or 94 kW for 40,000 cathodes. (The surplus can be halved if the top laminated length is increased from 75 mm to 82 mm with a remaining distance of 27.5 mm down to the liquid level). The conductivity of such a device can also be greatly improved, and the extra voltage drop can be almost completely eliminated, by electroplating the laminated (top) part with 1-1.3 mm thick Cu.

Oppfinnelsen vil nu bli mer detaljert beskrevet i form av eksempler og under henvisning til tegningene hvorav The invention will now be described in more detail in the form of examples and with reference to the drawings of which

Figur 1 viser et frontoppriss av en grunnplate i henhold til oppfinnelsen og festet til sin bærer/samleskinne og forsynt med kantbeskyttere og neddykket i en celle, Figur 2 viser et forstørret snitt tatt langs linjen II-II ifølge Figur 1, Figur 3 svarer til Figur 2, men viser grunnplatens "blad" før det festes til bærer/samleskinnen som for klarhets skyld er blitt sløyfet, Figur 4 er et forstørret snitt tatt langs linjen III-III ifølge Figur I, og Figur 5 svarer til Figur 4, men viser en plate med et stiv-gjøringsmønster med dypere fordypninger og belagt med plast og forsynt med en kantbeskytter idet bare konturen av den sistnevnte er blitt vist for klarhets skyld. Figure 1 shows a front elevation of a base plate according to the invention and attached to its carrier/busbar and provided with edge protectors and immersed in a cell, Figure 2 shows an enlarged section taken along the line II-II according to Figure 1, Figure 3 corresponds to Figure 2, but shows the "blade" of the base plate before it is attached to the carrier/busbar which has been looped for the sake of clarity, Figure 4 is an enlarged section taken along the line III-III according to Figure I, and Figure 5 corresponds to Figure 4, but shows a plate with a stiffening pattern with deeper recesses and coated with plastic and provided with an edge protector, only the outline of the latter being shown for clarity.

På tegningene er et grunnplateblad 1 vist neddykketIn the drawings, a base plate leaf 1 is shown submerged

i en elektrolytt hvis overflate er angitt med 2. Bladet 1 er generelt rektangulært og stivgjort fra dets bunnkant 3 in an electrolyte whose surface is denoted by 2. The blade 1 is generally rectangular and stiffened from its bottom edge 3

og opp til et øvre nivå 4 som befinner seg over væskenivået 2. Bladets ikkestivgjorte del 5 fortsetter over nivået 4 opp til undersiden av en bærer/samleskinne 7. To "vinduer" 8 kan skjæres ut i bladets 1 del 5 for å gi adgang for løftekroker og/eller gaffelløftetinder. Bladets ikke stivgjorte del 5 (bortsett fra der hvor det er blitt skåret ut som nevnt ovenfor) er festet til én eller flere lederstrimler 12 ved hjelp av en rekke nagler 3 slik at det fås en spalte 14 mellom bladet 5 og lederstrimmelen 12 ved hjelp av av-standspakninger 15 som er tilpasset til naglene 13, som vist på Figurene 2 og 3. Efter naglingen blir bladets ikke stiv gjorte del 5 langs dets øverste kant festet til lederstrimmelen 12 ved hjelp av sømsveising, som vist i snitt på and up to an upper level 4 which is above the liquid level 2. The unstiffened part 5 of the blade continues above the level 4 up to the underside of a carrier/busbar 7. Two "windows" 8 can be cut out in the part 5 of the blade 1 to allow access for lifting hooks and/or fork lift tines. The unstiffened part 5 of the blade (except where it has been cut out as mentioned above) is attached to one or more conductor strips 12 by means of a series of rivets 3 so that a gap 14 is obtained between the blade 5 and the conductor strip 12 by means of spacers 15 which are adapted to the rivets 13, as shown in Figures 2 and 3. After the riveting, the non-rigid part 5 of the blade along its upper edge is attached to the conductor strip 12 by means of seam welding, as shown in section on

Figur 3 og angitt ved 16. Montasjen blir derefter festet til undersiden av bærer/samleskinnen 7 ved hjelp av søm-sveising som antydet i snitt ved 17 på Figur 2. Montasjen som helt består av rustfritt stål, blir plettert med kobber til en tykkelse av 1,0-1,3 mm for å forbedre den ikke neddykkede dels ledningsevne. Det elektroavsatte kobber 18 strekker seg ned til et nivå 19 som befinner seg tilnærmet halvveis mellom'nivået 4 og elektrolyttnivået 2, se Figur 3. Bladets 1 vertikale sidekanter 9 er forsynt med kantbeskyt- Figure 3 and indicated at 16. The assembly is then attached to the underside of the carrier/busbar 7 by means of seam welding as indicated in section at 17 in Figure 2. The assembly, which consists entirely of stainless steel, is plated with copper to a thickness of 1.0-1.3 mm to improve the conductivity of the non-immersed part. The electrodeposited copper 18 extends down to a level 19 which is approximately halfway between the level 4 and the electrolyte level 2, see Figure 3. The vertical side edges 9 of the blade 1 are provided with edge protection

tere 10 (som detaljert beskrevet i britisk patent 2080829)tere 10 (as detailed in British patent 2080829)

som kan rage over væskenivået 2, som vist på Figur 1. For å tillate en ca. 5 mm termisk differensialekspansjon må ut-stikningene 11 ende ca. 6 mm under kobberpletteringens nivå 19. Bladets horisontale bunnkant 3 er også forsynt med en kantbeskytter 10 (som beskrevet i britisk patent 2080829) which can protrude above the liquid level 2, as shown in Figure 1. To allow an approx. 5 mm thermal differential expansion, the protrusions 11 must end approx. 6 mm below the level of the copper plating 19. The horizontal bottom edge 3 of the blade is also provided with an edge protector 10 (as described in British patent 2080829)

som fritt må kunne ekspandere sideveis i begge retninger,which must be able to freely expand laterally in both directions,

som vist på Figur 1.as shown in Figure 1.

I henhold til Figur 4 er flere lag av selvklebende polyesterbånd 20 vist påført på en sidekant 9 av grunnplatens blad 1, og en neoprenpakningsstrimmel 21 blir tilpasset på toppen av håndlagene 20 på én flate av bladet før en profilstrimmel 22 og en sprederstang 23 av kantbeskytteren blir påført, som detaljert beskrevet i britisk patent 2080829. According to Figure 4, several layers of self-adhesive polyester tape 20 are shown applied to a side edge 9 of the base plate blade 1, and a neoprene packing strip 21 is fitted on top of the hand layers 20 on one face of the blade before a profile strip 22 and a spreader bar 23 of the edge protector are applied, as detailed in British patent 2080829.

På Figur 5 er et blad 1 vist med et stivgjørings-mønster med forholdsvis dypere fordypninger 24. Denne stør-re dybde er kompensert ved hjelp av et egnet plastbelegg, som f.eks. påført ved hjelp av pulverbelegning av en egnet polymer, som f.eks. PVDF eller polyester, eller ved påføring In Figure 5, a blade 1 is shown with a stiffening pattern with relatively deeper recesses 24. This greater depth is compensated by means of a suitable plastic coating, such as e.g. applied by means of powder coating of a suitable polymer, such as e.g. PVDF or polyester, or by application

av et korrosjonssikkert belegg av syntetisk gummi. Belegget 25 reduserer fordypningenes 24 dybde, og dets vedhengning til det underliggende metall kan sterkt forbedres ved å bore hull 26 i egnede avstander langs blandets 1 kantparti før belegningsmaterialet påføres. Det sistnevnte vil trenge gjennom de borede hull 26, og under varmebehandling og herding vil plastbelegget 25 på begge flater av bladet 1 bli integrerende sammensmeltet med den innbyrdes forbindelse of a corrosion-resistant coating of synthetic rubber. The coating 25 reduces the depth of the depressions 24, and its adhesion to the underlying metal can be greatly improved by drilling holes 26 at suitable distances along the edge of the mixture 1 before the coating material is applied. The latter will penetrate through the drilled holes 26, and during heat treatment and curing the plastic coating 25 on both surfaces of the blade 1 will be integrally fused with the mutual connection

gjennom de borede hull 26, slik at belegget 25 på én flate av bladet 1 holdes fast av belegget på den motsatte flate og slik at ingen kan flake av. Båndet 20 kan derefter på-føres på toppen av "plastfyllingene" 25, og kantbeskytteren 10 kan tilpasses, på den vanlige måte som er detaljert beskrevet i britisk patent 2080829. through the drilled holes 26, so that the coating 25 on one surface of the blade 1 is held firmly by the coating on the opposite surface and so that none can flake off. The tape 20 can then be applied on top of the "plastic fillings" 25 and the edge protector 10 can be fitted, in the usual manner as detailed in UK patent 2080829.

Claims

1. Preform matrix plate (1) to receive on its surface electrolytically deposited layers of metal and/or of a metal-rich compound, such as metal oxide, characterized in that the layers are easily removable from the mentioned surface due to the fact that the mold matrix plate (1) has been subjected to a cold working process during its manufacture with such an intensity that the grain or crystal size throughout the entire thickness of the mold matrix plate (1) has been significantly reduced thereby giving evidence of absorption of free energy in its crystal structure.

2. Blank matrix plate according to claim 1, characterized in that the intensive cold working has been carried out by a process known as "stiffening", whereby a certain pattern has been embossed, rolled or stamped on the blank matrix plate (1).

3. Blank matrix plate according to claim 1 or 2, characterized in that the plate (1) is made of stiffened sheet metal.

4. More blank matrix plate according to claim 3, characterized in that the plate metal is titanium.

5. Blank matrix plate according to claim 3, characterized in that the sheet metal is a stainless steel, including, but not limited to, such specifications as e.g. AISI St. 304, AISI St-304-L, AISI St. 316, AISI St. 316-L or AISI St. 318 (or equivalents thereof).

6. Blank matrix plate according to claim 5, characterized in that the matrix plate (1) is made of stiffened, blank annealed or annealed + stained stainless steel.

7. More topic matrix plate 3, characterized in that the sheet metal is aluminum or an aluminum alloy.

8. Mold matrix plate according to claims 1-7, characterized in that the plate (1) is provided with edge protectors (10) which include an insulating material which is thermally bonded to the metal surface of the mold matrix plate.

9. Blank matrix plate according to claim 8, characterized in that the thermally bonded insulation material is polyester tape (20) which has been previously coated with a heat-setting rubber-based adhesive.

10. More blank matrix plate according to claim 8 or 9, characterized in that the insulating material is based on polyester or on polyvinylidene fluoride (PVDF) as a polymer which is suitable for application to the metal by the process known as "powder coating", before heat treatment.

11. Blank matrix plate according to claim 10, characterized in that its edge parts (3,9) before being powder coated, are selectively pierced to enable the polymer powder (25) to penetrate through the drilled holes (26), so that after heat treatment the plastic layers on both surfaces of the mold matrix plate (1) be integrally connected to each other through these drilled holes (26), whereby a mechanical bond between these layers is obtained and their attachment is improved.

12. Blank matrix plate according to claims 1-12, characterized in that the upper part (5) of its "blade" along its full width and which during electrolytic deposition is found adjacent to a carrier/collector rail (7), is flat and has nothing impressed pattern down to a level at least 25 mm above the electrolyte level (2), and having at least one conductor plate (12) of similar horizontal and vertical dimensions connected parallel to the upper part forming a non-immersed laminated conductor attached to the busbar ( 7) and which, due to its larger cross-sectional area and current-carrying ability during use, significantly reduces any voltage drop between the busbar (7) and the submerged part of the blade.

13. Use of a mold matrix plate according to claims 1-12 for electrodeposition of easily soluble layers of metal or of a compound that is rich in metal, such as an oxide.

14. Use according to claim 13 of the mother matrix plate as anode, cathode or bipolar electrode.

15. Use according to claim 14 as a cathode for the production of so-called "starter plates" in electrorefining and/or electrorecovery processes.

16. Use according to claim 14 as a so-called "permanent cathode" for electrodepositions with a so-called "commercial thickness" in metal electrorefining and/or metal electrowinning processes.