PT86494B

PT86494B - Dispositivo de controlo em circulacao da continuidade de um revestimento metalico num fio metalico de natureza diferente

Info

Publication number: PT86494B
Application number: PT86494A
Authority: PT
Inventors: Philippe Gimenez; Jacques Lefevre; Gabriel Colombier; Armand Golay; Jean-Sylvestre Safrany
Original assignee: Pechiney Aluminium
Priority date: 1987-01-06
Filing date: 1988-01-05
Publication date: 1993-08-31
Also published as: DK488D0; NO880020L; EP0277886B1; NO880020D0; PT86494A; US4808276A; FR2609333B1; EP0277886A1; DE3860211D1; FR2609333A1; ES2015337B3; DK488A

Description

A presente invenção refere-se a um dispos-itivo de controlo em circulação da continuidade de um revestimento metálico num fio metálico de natureza diferente e de potencial electroquimico diferente.

A patente de invenção francesa N9 2 526 052 reivindica um processo para revestir por electrólise em contínuo e com uma velocidade de circulação elevada um grande comprimento de metal com uma camada metálica aderente.

Este processo aplica-se em particular 5 niquelagem de fios de alumínio ou de ligas de alumínio destinados- a ser usados prínctpalmente como condutores eléctricos, Com efeito, um tal revestimento confere ao fio uma resistência de contacto pequena e estável no tempo e permite substituir vanta jos-amente o cobre pelo alumínio para a realização da maior parte dos condutores- tji dustriais ou domésticos monofilares ou mu 1 tifi1 ares,

Porém, para que a estabilidade da resistência de contacto se mantenha no tempo, e necessário que o revestimento seja o mais contínuo possível.

Como a espessura de níquel ê geralmente muito pequena e da ordem do micrõmetro, basta um incidente passageiro na linha

de fabrico ou um mau acondicionamento do fio fabricado para que se produzam heterogeneidades ou arranques do revestimento e se interrompa esta continuidade. £ pois interessante dispor de um dispositivo que permita controlar esta continuidade do revestimento e que possa servir simultaneamente como ensaio de recepção para o utilizador e como meio de controlo para o fabricante, £ evidente que, devido ã forma do produto e ã maneira de o obter, este dispositivo deve ser aplicãvel em circulação e. , portanto, dar uma resposta instantânea.

Ora, os processos tradicionais utilizados para o contrjo lo da continuidade dos revestimentos no fio metálico recorrem geralmente a reagentes químicos e são portanto essencialmente descontínuos.

Por outro lado, não se aplicam senão a fios- de cobre es tanhados, niquelados ou prateados e não a fios de alumínio ntque lado.

£ por isso que a requerente procurou obter e obteve um dispositivo para o controlo em circulação da continuidade de um revestimento metálico sobre um fio metálico, caracterizado per compreender:

- uma célula de material jsolante da e 1 ectricidade cujas paredes laterais estão providas de duas aberturas· dispostas de maneira que o fio a controlar que circula entre as mesmas seja posto em contacto com uma solução de electréltto que enche, pelo menos parcialmente, a referida célula e na qual estã mergulhadal _;a parte sensível de um eléctrodo de referencia,

- um contacto eléctrico deslisante sobre o fio que sat da célula,

- um mi 1ivoltímetro ligado, por um lado separadamente ao contacto e ao electrolito, por outro lado a um registador.

Assim, o dispositivo segundo a presente invenção compre ende em primeiro lugar uma célula, isto é, um recipiente, fechado ou não por uma tampa, feito de um material tal como o vidro ou um material plástico ou um metal recoberto interiormente com um revestimento isolante, Este recipiente esta provido, nas-suas paredes laterais, com duas aberturas equipadas com juntas de es tanqueidade em cujo interior circula o fio a controlar, Ele co£ tém uma solução de electrolito em quantidade suficiente para que o fio fique completamente imerso. Esta solução, que deve ser inerte química e fisicamente em relação ao fio e ao mate-rial que constitui a célula, é de preferência uma solução aquosa de ácido bórico com uma concentração compreendida entre 1 g/1 e a satura? ração ã temperatura suportável pelo eléctrodo de referência,

Nesta solução mergulha a extremidade sensfvel de um elé~ ctrodo de referência que pode ser, por exemplo, um eléctrodo de calomelanos saturado. Sobre o fio que sat da célula é colocado um contacto eléctrico deslizante, 0 eléctrodo e o contacto são ligados a um milivoltímetro de maneira a poder medir a diferença de potencial entre o f1o e o eléctrodo de referência, medida essa que é transmitida permanentemente a um registador.

milivoltímetro deve ter uma impedância de entrada eí£ vada, de preferência superior a 10® -TL , de modo a eyftar uma lenta degradação do eléctrodo de referência e, por conseguinte,

-4uma deriva dos resultados da medição, 0 andamento da curva obtida no registador permite saber se o revestimento e contínuo ou não.

Com efeito, observou-se que esta curva, quer ela resulte de uma medição feita num fio que saí da cuba de revestimento, e, portanto, sob tensão, ou num fio desligado de qualquer tensão revestido proveniente de uma bobina em armazém, apresentava certas características que estavam relacionadas com a qualidade do revestimento,

Em particular, no primeiro caso, enquanto o revestimento é heterogéneo, a diferença de potencial é instável, o que se tr£ duz por oscilações mais ou menos importantes, mas de grande frequência, enquanto que, quando o revestimento se torna homogéneo, a diferença de potencial se estabiliza. Γ assim possível, no fabrico do revestimento, encontrar as condições operatórias que permitem obter esta estabilidade e por consequência uma qualidade de fio conveniente.

No segundo caso, constata-se ígualmente que hã variações de potencial num fio mal revestido, enquanto este potencial é constante num fio de boa qualidade,

As figuras anexas permitem ilustrar a presente invenção, Essas figuras representam:

As fig. Ί e 2, respectivamente, os dispositivos utilizados para o controlo, por um lado, de um fio sob tensão que sai do banho de revestimento e, por outro lado, de um fio sem tensão proveniente de uma bobina de armazenamento;

-5A fig. 3, a curva de potencial obtida numa 1 inha de revestimento fazendo variar a corrente de deposito;

A fig. 4, as curvas de potencial e da taxa de revestimeri to de um fio em função da intensidade sob a qual fof tratado; e

A fig. 5, uma micrografia de um revestimento.

Na fig. 1, distingue-se uma cuba de revestimento [1 L na qual circula, no sentido da seta (2|, o fio (3) e o dispositivo segundo a presente inyenção que compreende uma célula (4) equipada com juntas de estanqueidade (5), contendo uma solução (6) na qual mergulha um electrodo de referência (7), um contacto (g[ elêctrico que desliza sobre o fio, um mi 1ivoltímetro (9£ ligado separadamente ao eléctrodo de referência e ao contacto, um regi£ tador (10) que permite visualizar o controlo. Este dispositivo compreende igualmente uma cuba de lavagem [11) destinada a retirar a solução do fto e um sistema de secagem [12J do fio,

Na fig, 2, encontra-se p mesmo dispositivo atrás descri; to alimentado já não pelo fio que sai da cuba de revestimento , mas por um fio revestido proveniente de uma bobina O³!» sendo o fio enrolado na bobina [14} depois do controlo,

A fig. 3 relativa ao controlo de fabrico mostra os- valores de potencial em volts, relativamente ao eléctrodo de calomelanos saturado dados pelo registador em função do tempo e das- d_i ferentes intensidades que se aplicam por degraus para formar um revestimento de níquel num fto de alumínio ou de liga de alumínio com um diâmetro de 0,51 mm que circula a uma velocidade de 1QQ mVmin segundo um processo reivindicado na patente de inven-

ção francesa N9 2 526 052 ou seja, a passagem sucessiva do fio numa tomada de corrente líquida contendo cloreto de níquel, ãci do bórico e ácido fluorídrico e depois numa tina de revestimento ã base de sulfamato de níquel contendo também ácido bórico e cloreto de níquel.

Distinguem-se três domínios (1), (2) e (3) segundo os valores crescentes da intensidade.

- Domínio 1: a baixa intensidade o potencial oscila. Sujeito a exame, o níquel obtido tem um poder de revestimento fraco.

- Domínio 2: a partir de 30 A, o potencial cresce rapid£ mente e o sinal registado oscila fortemente. Isso corresponde a uma modificação desfavorável da natureza química do depósito,

- Domínio 3: para intensidades vizinhas de 80A, o sinal registado torna-se muito estável e deixa de variar quando a intensidade aumenta, o que significa que a taxa de revestimento é máxima,

A partir de tais registos ? possível , para cada caso par ttcular do revestimento, quaisquer que sejam a natureza do substrato, o seu diâmetro e a velocidade de circulação, determinar as condições óptimas de densidade de corrente para as- quais- se tem um revestimento homogéneo e satisfazendo 3 função pretendida,

A fig, 4 referente a um fio niquelado desenrolado a partir de uma bobina de armazenamento dã ã curva (AL do potencial em mV em função da intensidade em amperes a qual o fio fot subme tido quando do seu tratamento e a curya (BL taxa de revesti-Ί

mento Θ	superfície de níquel - ~ = superfície do suBstrato ^e ^{funça0 das mes} ^{a5 inte}£
s i d a d e s .	Estas curvas mostram a correlação que existe entre o
potencial	medido e a taxa de revestimento. Em particular, vê-se

que, quando o revestimento atingir 100%, o potencial jã não varia. Pode-se assim, por medição do nível de potencial e verifi cação da sua estabilidade, deduzir daí que o fio responde 3 exigência de continuidade do revestimento imposta pelo utilizador.

A fig. 5 ê uma mjcrografia com a ampliação de 3 000 de um fio cuja taxa de revestimento ê próxima dos 100%.

A presente invenção tem aplicação no controlo, em circulação, de qualquer substrato metálico revestido de um outro metal, em particular de fios de alumínio niquelado, de cuja continuidade e qualidade do revestimento pretendemos assegurar-nos e , mais particul armente, quando se trata de condutores· eléctricos.

Claims

-8B=LLLLM=LM=£₌LO

1, - Dispositivo de controlo ém circulação da continuidade de um revestimento metálico num ffo (3} metãlfco de natureza diferente, caracterizado por compreender:- uma célula (4) de mat£ rial isolante da electrtctdade cujas paredes laterais estão pr£ vidas de duas aberturas (5) dispostas de maneira que o fio a coji trolar que circula entre as mesmas seja posto em contacto com uma solução (6) de electrólito que enche pelo menos parcialmente a referida célula e na qual se mergulha a parte sensível de um eléctrodo de referência (7); - um contacto C⁸I eléctrico que desliza sobre o fio que sai da célula;- um mi 1ivoltímetro C91 , ligado, por um lado separadamente ao contacto e ao eléctrodo e, por outro lado, a um registador (10[.
2, - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterji zado por a solução ser condutora e não agressiva reiatfvamente ao fio revestido e ã célula.
3, - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracteri^ zado por a solução ser acido bórico com uma concentração compreendida entre 1 g/1 e a saturação ã temperatura de trabalho,
4, - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracteri zado por ser aplicado ao controlo de fios de alumínio ou de liga de alumínio, niquelados, para uso eléctrico.
5, - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterjt zado por ser aplicado no controlo de um fio que sai da cuba de revestimento.
6. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracteri zado por ser aplicado ao controlo de um fio revestido proveniente de uma bobina de armazenamento.