RU2751355C1 - Method for applying galvanic coating on precision metal threads and installation for its implementation - Google Patents

Method for applying galvanic coating on precision metal threads and installation for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2751355C1
RU2751355C1 RU2021104865A RU2021104865A RU2751355C1 RU 2751355 C1 RU2751355 C1 RU 2751355C1 RU 2021104865 A RU2021104865 A RU 2021104865A RU 2021104865 A RU2021104865 A RU 2021104865A RU 2751355 C1 RU2751355 C1 RU 2751355C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bath
coating
thread
electrolyte
winding
Prior art date
Application number
RU2021104865A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Владимирович Лушпинин
Валерий Пантелеевич Левандовский
Алексей Вячеславович Корягин
Александр Иванович Сычев
Владимир Михайлович Семин
Геннадий Николаевич Культяев
Ирина Николаевна Тихонова
Марина Васильевна Аншакова
Наталия Ивановна Дмитриева
Сергей Николаевич Степанов
Original Assignee
Акционерное общество "Саратовское предприятие промышленной электроники и энергетики" (АО "Промэлектроника")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Саратовское предприятие промышленной электроники и энергетики" (АО "Промэлектроника") filed Critical Акционерное общество "Саратовское предприятие промышленной электроники и энергетики" (АО "Промэлектроника")
Priority to RU2021104865A priority Critical patent/RU2751355C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2751355C1 publication Critical patent/RU2751355C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06Wires; Strips; Foils

Abstract

FIELD: electroplating.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electroplating and can be used to apply a metal coating on precision metal threads. The method includes feeding a filament, cleaned of grease and oxides, into an electrolyte, applying a coating on the filament by an electroplating method, fixing the coating and winding the finished product, while cleaning the filament from grease and oxides is carried out immediately before it is fed into the electrolyte, while simultaneously bringing it to a given diameter by the method electrochemical etching by sequentially passing through alkaline fountain-type baths, acid bath and thread washing bath, and the coating is applied by repeatedly passing the filament through the electrolyte, before winding the finished product, the filament is washed and the coating is fixed, all operations being combined in a single process on one installation. The installation includes a winding unit, a galvanic bath with electrolyte, a coating fixing unit, a winding unit, while it additionally contains an electrochemical etching bath after the winding unit, as well as a bath for washing in front of the coating fixing unit, while the electrochemical etching bath contains successively installed alkaline fountain baths. type, an acid bath and a bath for washing the thread, slots for the thread are made in the walls of the baths, and electrodes are installed in the baths connected to the first adjustable current source, the galvanic bath contains two drums, located one above the other, providing the possibility of multiple immersion of the metal thread in the electrolyte, while the lower drum is immersed in the electrolyte, and the upper drum is connected to the negative output of the second current source, which is connected with a positive output to the anode in the galvanic bath.
EFFECT: invention increases the speed of the deposition process up to 40 m/min while ensures the uniformity of the diameter of the precision metal thread ±3% and uniformity of the coating thickness.
7 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к области гальванотехники и может быть использована для нанесения металлического покрытия (например, золота, меди) на прецизионные металлические нити в движении, в частности к процессу покрытия нитей из тугоплавких материалов.The group of inventions relates to the field of electroplating and can be used to apply a metal coating (for example, gold, copper) on precision metal threads in motion, in particular to the process of coating threads from refractory materials.

Известны устройство и способ гальванического покрытия на электропроводящий субстрат или на структурированную или сплошную электропроводящую поверхность на субстрате, не обладающем электропроводностью (см. патент RU 2420616, МПК C25D 17/00, опубл. 10.06.2011). Устройство содержит одну ванну, один анод и один катод, причем ванна содержит раствор электролита, из которого на электропроводящие поверхности субстрата оседают ионы металла, пока катод находится в контакте с подлежащей покрытию поверхностью субстрата, а субстрат перемещают через ванну, причем в состав катода входит по меньшей мере одна лента с одним электропроводящим участком, которая обегает по меньшей мере два вращающихся вала, и причем несколько лент располагают друг за другом со сдвигом. Способ реализуют в устройстве согласно изобретению, причем на субстрат накладывают ленту, которая обращается с такой же скоростью, как и та, с которой субстрат проходит через ванну.Known device and method of electroplating on an electrically conductive substrate or on a structured or solid electrically conductive surface on a substrate that does not have electrical conductivity (see patent RU 2420616, IPC C25D 17/00, publ. 10.06.2011). The device contains one bath, one anode and one cathode, and the bath contains an electrolyte solution, from which metal ions are deposited on the electrically conductive surfaces of the substrate, while the cathode is in contact with the surface of the substrate to be coated, and the substrate is moved through the bath, and the cathode includes at least one belt with one electrically conductive section, which runs around at least two rotating shafts, and wherein several belts are arranged offset one after the other. The method is carried out in a device according to the invention, wherein a tape is applied to the substrate, which circulates at the same speed as that with which the substrate passes through the bath.

Недостатком является то, что изобретение не позволяет наносить тонкие слои металлов на длинные структуры, например, проволоку.The disadvantage is that the invention does not allow thin layers of metals to be applied to long structures such as wire.

Известен ряд изобретений для нанесения непрерывного гальванического покрытия толщиной от 0,1 до 0,3 микрон на сверхтонкую металлическую проволоку диаметром от 10 до 100 микрон (см. патенты CN 110004474, МПК C25D 7/06; CN 209974932, МПК C25D 7/06). Для реализации способа нанесения покрытия предложена линия, которая расположена по прямой линии и включает узел разматывания, расположенный в начале производственной линии, узел гальваники, расположенный в середине производственной линии и узел намотки, расположенный в хвостовой части производственной линии. Узел намотки и узел размотки используются для регулировки скорости намотки, чтобы предотвратить разрыв металлической проволоки, скорость конца размотки регулируется в реальном времени с помощью датчика угла и датчика крутящего момента в модуле управления размоткой, скорость намотки регулируется с помощью устройства управления намоткой.A number of inventions are known for applying a continuous galvanic coating with a thickness of 0.1 to 0.3 microns on an ultra-thin metal wire with a diameter of 10 to 100 microns (see patents CN 110004474, IPC C25D 7/06; CN 209974932, IPC C25D 7/06) ... To implement the coating method, a line is proposed that is located in a straight line and includes an unwinding unit located at the beginning of the production line, an electroplating unit located in the middle of the production line and a winding unit located at the tail end of the production line. The winding unit and unwinding unit are used to adjust the winding speed to prevent the metal wire from breaking, the unwinding end speed is adjusted in real time by the angle sensor and torque sensor in the unwinding control module, the winding speed is controlled by the winding control device.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ для нанесения золотого покрытия (см. CN104451804). Процесс обработки проволоки включает следующие этапы: снятие проволоки с узла смотки и подачу её в электролит, сушку и намотку проволоки на колесо для снятия проволоки. Раствор для нанесения покрытия протекает через графитовую трубу, расположенную над ванной с электролитом. Циркуляцию раствора формируют так, чтобы он проходил по кругу через ванну для нанесения покрытия. После прохождения графитовой трубки проволока сушится в нагревательной печи, после чего наматывается на колесо для намотки проволоки. Графитовая трубка соединена с положительным электродом источника питания для образования анода, нерастворимый металлический провод, подлежащий покрытию, соединен с отрицательным электродом источника питания для образования катода. Проволока пропускается через раствор для гальваники с определенной скоростью Процесс обработки, раскрытый в изобретении, гарантирует, что слой золотого покрытия нерастворимой металлической проволоки является однородным и компактным по толщине за счет применения способа непрерывного золотого покрытия, так что слой золотого покрытия получается с высокой гладкостью.Closest to the proposed method is a method for applying gold plating (see CN104451804). The process of wire processing includes the following stages: removing the wire from the winding unit and feeding it into the electrolyte, drying and winding the wire onto the wheel for removing the wire. The coating solution flows through a graphite tube above the electrolyte bath. The circulation of the solution is formed so that it passes in a circle through the coating bath. After passing through the graphite tube, the wire is dried in a heating oven and then wound on a wire winding wheel. A graphite tube is connected to a positive electrode of a power supply to form an anode, and an insoluble metal wire to be coated is connected to a negative electrode of a power supply to form a cathode. The wire is passed through the electroplating solution at a certain speed The processing process disclosed in the invention ensures that the gold plating layer of the insoluble metal wire is uniform and compact in thickness by applying the continuous gold plating method, so that the gold plating layer is obtained with high smoothness.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство электролитического золочения тугоплавкой металлической проволоки (CN 204417623 МПК C25D 5/50). Устройство включает узел смотки проволоки, гальваническую ванну с электролитом, блок сушки, узел намотки. Согласно устройству, основой является графитовая трубка, расположенная над резервуаром для гальванической жидкости, через отверстия которой проходит проволока. Через графитовую трубку циркулирует жидкость для гальванического покрытия проволоки. Графитовая трубка является анодом. До и после графитовой трубки расположены контактные ролики, передающие отрицательный потенциал на проволоку, образуя катод.Closest to the proposed device is a device for electrolytic gilding of refractory metal wire (CN 204417623 IPC C25D 5/50). The device includes a wire winding unit, a galvanic bath with electrolyte, a drying unit, and a winding unit. According to the device, the base is a graphite tube located above the reservoir for the galvanic liquid, through the holes of which the wire passes. Liquid for electroplating the wire circulates through the graphite tube. The graphite tube is the anode. Before and after the graphite tube, there are contact rollers that transmit a negative potential to the wire, forming a cathode.

При промышленном выпуске проволоки различных диаметров используется смазка, как для реализации процесса волочения частично, так и для защиты поверхности готовой проволоки от окисления. В основном в тугоплавкой промышленности используют графитовую смазку. Недостатком известных решений, в том числе и прототипов, является то, что подаваемая на них проволока должна быть предварительно очищена от графитовой смазки и следов окислов. Для этого должны быть специальные установки, которые требуют наличия дополнительного места и времени, а также рабочего персонала. Кроме того, к недостатку прототипов следует отнести низкую скорость покрытия 5-10 м/мин.In the industrial production of wires of various diameters, a lubricant is used, both for the implementation of the drawing process in part, and for protecting the surface of the finished wire from oxidation. Mainly in the refractory industry, graphite grease is used. The disadvantage of the known solutions, including prototypes, is that the wire supplied to them must be pre-cleaned of graphite grease and traces of oxides. For this, there must be special installations that require additional space and time, as well as working personnel. In addition, the disadvantage of the prototypes should be attributed to the low coating speed of 5-10 m / min.

Техническая проблема, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в решении вопроса использования в качестве заготовки (исходного материала) металлической нити в графитовой смазке или с окисленной поверхностью с одновременной возможностью нанесения на нее гальваническим методом различных по толщине покрытий.The technical problem to be solved by the group of inventions is to solve the problem of using a metal filament in a graphite lubricant or with an oxidized surface as a blank (starting material) with the simultaneous possibility of applying coatings of various thicknesses to it by the galvanic method.

Технический результат заключается в увеличении скорости процесса нанесения до 40 м/мин. при обеспечении равномерности диаметра прецизионной металлической нити ±3% и равномерности толщины покрытия.The technical result consists in increasing the speed of the application process up to 40 m / min. while ensuring the uniformity of the diameter of the precision metal thread ± 3% and uniformity of the coating thickness.

Для достижения технического результата в способе нанесения покрытия на тугоплавкую металлическую нить, включающем подачу нити, очищенной от смазки и окислов, в электролит, нанесение покрытия на нить гальваническим методом, закрепление покрытия и смотку готового продукта, согласно решению, очистку нити от смазки и окислов осуществляют непосредственно перед ее подачей в электролит методом электрохимического травления, одновременно доводя до заданного диаметра, нанесение покрытия осуществляют путем многократного пропускания нити через электролит, перед смоткой готового продукта осуществляют промывку нити и закрепление покрытия, при этом все операции совмещены в едином процессе на одной установке.To achieve the technical result in the method of coating a refractory metal thread, including feeding the thread, cleaned of grease and oxides, into the electrolyte, coating the thread with a galvanic method, fixing the coating and winding the finished product, according to the decision, cleaning the thread from grease and oxides is carried out immediately before it is fed into the electrolyte by the method of electrochemical etching, while simultaneously bringing it to a given diameter, the coating is applied by repeatedly passing the filament through the electrolyte, before winding the finished product, the filament is washed and the coating is fixed, while all operations are combined in a single process on one installation.

Для достижения технического результата установка нанесения покрытия на тугоплавкую металлическую нить, включающая узел смотки, гальваническую ванну с электролитом, блок закрепления покрытия, узел намотки, согласно решению, дополнительно содержит после узла смотки ванну электрохимического травления, а также ванну для промывки перед блоком закрепления покрытия. При этом ванна электрохимического травления содержит последовательно установленные щелочные ванночки фонтанного типа, ванночку кислотную и ванночку для промывки нити. В стенках ванночек выполнены прорези для нити, а в ванночках установлены электроды, соединённые с первым регулируемым источником тока. Гальваническая ванна содержит два барабана, расположенных друг над другом, обеспечивающих возможность многократного погружения металлической нити в электролит, при этом нижний барабан погружен в электролит, а верхний барабан подключен к отрицательному выходу второго источника тока, который подключен положительным выходом к аноду, находящемуся в гальванической ванне.To achieve the technical result, the installation for applying a coating on a refractory metal thread, including a winding unit, an electroplating bath with electrolyte, a coating fixing unit, a winding unit, according to the solution, additionally contains an electrochemical etching bath after the winding unit, as well as a washing bath in front of the coating fixing unit. In this case, the electrochemical etching bath contains sequentially installed alkaline fountain-type baths, an acid bath and a thread washing bath. In the walls of the trays, slots for the thread are made, and in the trays, electrodes are installed, connected to the first adjustable current source. The galvanic bath contains two drums, located one above the other, providing the possibility of multiple immersion of the metal thread in the electrolyte, while the lower drum is immersed in the electrolyte, and the upper drum is connected to the negative output of the second current source, which is connected with a positive output to the anode in the galvanic bath ...

Изобретения поясняется иллюстрациями.The invention is illustrated by illustrations.

На фиг. 1 схематически изображена установка для реализации способа.FIG. 1 schematically shows an installation for implementing the method.

На фиг. 2 - схематический вид ванны травления.FIG. 2 is a schematic view of an etching bath.

На фиг. 3 - схематический вид ванны золочения.FIG. 3 is a schematic view of a gilding bath.

Позициями на чертежах обозначены:Positions in the drawings indicate:

1. смоточное устройство;1.winding device;

2. регулятор натяжения нити;2. regulator of thread tension;

3. датчик скорости и длины нити;3. sensor of speed and length of the thread;

4. ванна электрохимического травления;4. bath of electrochemical etching;

5. щелочные ванночки фонтанного типа;5. fountain type alkaline baths;

6. ванночка кислотная;6. acid bath;

7. ванночка для промывки нити;7. bath for washing the thread;

8. ультразвуковая ванна;8. ultrasonic bath;

9. прорезь;9.Slot;

10. вход для подачи электролита травления;10. inlet for supplying the etching electrolyte;

11. электроды;11. electrodes;

12. первый источник тока;12. the first source of current;

13. прецизионная металлическая нить;13. precision metal thread;

14. гальваническая ванн;14. electroplating baths;

15. электролит;15. electrolyte;

16. верхний барабан;16. top drum;

17. нижний барабан;17. lower drum;

18. нагреватель;18. heater;

19. анод;19. anode;

20. второй источник тока;20. second current source;

21. ванна для промывки;21. bath for washing;

22. блок для закрепления покрытия (печь);22. block for fixing the cover (oven);

23. узел намотки.23. winding unit.

Установка для реализации комплексной технологии включает последовательно расположенные узел смотки, состоящий из смоточного устройства 1, регулятора натяжения нити 2 и датчика скорости и длины нити 3, ванну электрохимического травления 4, ультразвуковую ванну 8, гальваническую ванну 14 (например, ванну золочения), ванну для промывки водой 21, печь 22 для закрепления покрытия (сушки) на прецизионной металлической нити и узел намотки 23, содержащий приёмную товарную катушку и намоточную головку для намотки и раскладки готовой нити на приёмную товарную катушку. В качестве смоточного устройства может быть применён электродвигатель с катушкой. Узел смотки позволяет полностью контролировать натяжение металлической нити 13 и поддерживать его в процессе работы. Датчик скорости и длины нити 3 необходим для постоянного отслеживания скорости и метража при выполнении технологического процесса. Ванна травления 4 содержит щелочные ванночки фонтанного типа 5, ванночку кислотную 6, ванночку для промывки проволоки 7 и позволяет очистить поверхность исходной нити полуфабриката от графитовой смазки и окислов непосредственно перед моментом нанесения покрытия с одновременной подготовкой поверхности прецизионной металлической нити к нанесению гальванического покрытия, в частности золота. Ванна травления 4 позволяет уменьшить диаметр исходной нити (полуфабриката) до требуемого диаметра прецизионной металлической нити непосредственно перед нанесением гальванического покрытия, в частности золота, за счет стравливания поверхностного слоя, содержащего смазку и окислы. Для травления может быть использован раствор гидроокиси калия с удельным весом от 1,05 до 1,07 г/см3. В блоках ванны травления установлены щелочные ванночки фонтанного типа 5, ванночка кислотная 6, служащая для нейтрализации щелочи и ванночка для промывки водой 7. Щелочные ванночки изготовлены с торцевыми стенками, имеющими прорезь 9 шириной 0,3 мм. В ванночки электролит травления поступает снизу под небольшим давлением через вход 10, спокойно растекается по ванночке, образуя немного выпуклую поверхность, и сливается с боков ванночек. Исходная нить (полуфабрикат) проходит через прорезь 9 ванночек. В ванночках установлены электроды 11, соединённые с первым регулируемым источником тока 12, который обеспечивает задания режимов от 1,5 А до 5,0 А. Ванночки для воды и кислоты подобны щелочным. Ванна 14 содержит электролит 15. В качестве электролита могут быть использованы традиционные составы на основе цианистых электролитов для золота и сернокислые медные электролиты для меди. Так же могут использоваться и другие составы электролитов в зависимости от металла покрытия. Электролит в ванне подогревается нагревателем 18 до 90°С. Гальваническая ванна содержит два барабана 16, 17 расположенных друг над другом, обеспечивающих возможность многократного погружения прецизионной металлической нити в электролит, при этом нижний барабан погружен в электролит, а верхний барабан подключен к отрицательному выходу второго источника тока 20 и передает отрицательный потенциал на нить 13, которая является катодом. Положительный выход второго источника тока 20 подключен к аноду, находящемуся в ванне с подогреваемым нагревателем 18 электролитом 15. Прецизионная металлическая нить 13, многократно обвивая верхний барабан 16 и нижний барабан 17, проходит через электролит в ванне золочения 14 и затем через ванну с промывной водой 21. После промывки прецизионная металлическая нить с покрытием, проходит через печь 22, где происходит закрепление покрытия на поверхности нити.The installation for the implementation of the integrated technology includes a sequential winding unit consisting of a winding device 1, a thread tension regulator 2 and a thread speed and length sensor 3, an electrochemical etching bath 4, an ultrasonic bath 8, a galvanic bath 14 (for example, a gilding bath), a bath for washing with water 21, oven 22 for fixing the coating (drying) on a precision metal thread and a winding unit 23 containing a take-up commercial reel and a winding head for winding and laying out the finished yarn on a take-up commercial reel. An electric motor with a coil can be used as a winding device. The winding unit allows you to fully control the tension of the metal thread 13 and maintain it during operation. The yarn speed and length sensor 3 is required to continuously monitor the speed and length during the technological process. Etching bath 4 contains alkaline fountain-type baths 5, acid bath 6, wire washing bath 7 and allows cleaning the surface of the initial thread of a semi-finished product from graphite grease and oxides immediately before the moment of coating with simultaneous preparation of the surface of a precision metal thread for electroplating, in particular gold. Etching bath 4 makes it possible to reduce the diameter of the initial thread (semi-finished product) to the required diameter of the precision metal thread immediately before applying the electroplating coating, in particular gold, by etching off the surface layer containing lubricant and oxides. For etching, a potassium hydroxide solution with a specific gravity of 1.05 to 1.07 g / cm3 can be used. The etching bath units are equipped with alkaline fountain-type baths 5, acid bath 6 serving to neutralize alkali and water rinsing bath 7. Alkaline baths are made with end walls having a slot 9 0.3 mm wide. The etching electrolyte enters the baths from below under a slight pressure through inlet 10, quietly spreads over the bath, forming a slightly convex surface, and merges from the sides of the baths. The original thread (semi-finished product) passes through the slot of 9 trays. In the baths, electrodes 11 are installed, connected to the first adjustable current source 12, which provides setting modes from 1.5 A to 5.0 A. The baths for water and acid are similar to alkaline. Bath 14 contains electrolyte 15. As the electrolyte, traditional compositions based on cyanide electrolytes for gold and copper sulfate electrolytes for copper can be used. Other electrolyte compositions can also be used, depending on the metal of the coating. The electrolyte in the bath is heated by a heater 18 to 90 ° C. The galvanic bath contains two drums 16, 17 located one above the other, which provide the possibility of multiple immersion of the precision metal thread in the electrolyte, while the lower drum is immersed in the electrolyte, and the upper drum is connected to the negative output of the second current source 20 and transfers a negative potential to the thread 13, which is the cathode. The positive output of the second current source 20 is connected to the anode located in a bath with a heated heater 18 with electrolyte 15. Precision metal thread 13, repeatedly wrapping around the upper drum 16 and the lower drum 17, passes through the electrolyte in the gilding bath 14 and then through the bath with rinsing water 21 After rinsing, the coated precision metal filament passes through oven 22 where the coating is adhered to the filament surface.

В качестве исходного материала может использоваться исходная нить в графитовой смазке. Установка позволяет свести к минимуму время нахождения очищенной от смазки прецизионной металлической нити необходимого диаметра на воздухе, что в свою очередь снижает вероятность её загрязнения и окисления. В результате этого улучшается качество покрытия и прочность его сцепления с прецизионной металлической нитью. Устройство позволяет увеличить скорость нанесения покрытия до 40 м/мин за счет применения ванны золочения с многократным огибанием нитью барабанов, помещённых в электролит золочения и, как следствие, увеличить площадь поверхности нити, контактирующей с электролитом. Применение намоточной головки 23 позволяет наматывать готовую прецизионную металлическую нить, покрытую металлом, в частности золотом, непосредственно на товарную катушку, исключив при этом дополнительные операции перемотки.As a starting material, a starting thread in a graphite lubricant can be used. The installation allows you to minimize the time spent on a precision metal filament of the required diameter, cleaned from grease, in air, which in turn reduces the likelihood of its contamination and oxidation. As a result, the quality of the coating and the strength of its adhesion to the precision metal filament are improved. The device makes it possible to increase the speed of coating up to 40 m / min due to the use of a gilding bath with repeated rounding of the drums by the thread, placed in the gilding electrolyte and, as a consequence, to increase the surface area of the filament in contact with the electrolyte. The use of the winding head 23 makes it possible to wind the finished precision metal thread, coated with metal, in particular gold, directly onto the sales reel, eliminating additional rewinding operations.

Реализация способа показана на примере работы заявляемой установки.The implementation of the method is shown using the example of the proposed installation.

Исходная нить сматывается со смоточного устройства 1. Электродвигатель с регулятором натяжения 2 поддерживает натяжение металлической нити постоянным в течение всего производственного цикла. Для постоянного измерения скорости и отсчёта метража выпущенной прецизионной металлической нити используется датчик скорости и длины 3. Исходная нить в смазке поступает в ванну травления 4, где под действием тока от источника тока 12 происходит её электрохимическое травление. В результате электрохимического травления нить очищается от графитовой смазки и следов окислов с одновременным достижением требуемого для товара диаметра прецизионной металлической нити с точностью ±3%. Далее прецизионная металлическая нить проходит через кислотную ванночку 6 с целью нейтрализации электролита травления на ней и ванночку с промывной водой 7. После промывки водой прецизионная металлическая нить поступает в ультразвуковую ванну 8 для дополнительной очистки поверхности, а затем в гальваническую ванну 14, где, многократно обвивая верхний барабан 16 и нижний барабан 17, проходит через электролит. Под действием тока от источника тока 20 происходит гальваническое нанесение покрытия, в частности золота, на проволоку. В качестве исходной нити (проволоки) полуфабриката могут быть использованы тугоплавкие металлы и их сплавы. Затем прецизионная металлическая нить, покрытая металлом, проходит через ванночку с промывной водой, где очищается от остатков электролита.The initial thread is unwound from the winder 1. The electric motor with the tension regulator 2 maintains the tension of the metal thread constant throughout the entire production cycle. For continuous measurement of the speed and counting the length of the released precision metal thread, a speed and length sensor 3 is used. The original thread in the lubricant enters the etching bath 4, where, under the action of the current from the current source 12, its electrochemical etching takes place. As a result of electrochemical etching, the thread is cleaned of graphite grease and traces of oxides, while at the same time reaching the diameter of a precision metal thread required for the product with an accuracy of ± 3%. Next, the precision metal thread passes through the acid bath 6 in order to neutralize the etching electrolyte on it and the bath with rinsing water 7. After washing with water, the precision metal thread enters the ultrasonic bath 8 for additional cleaning of the surface, and then into the galvanic bath 14, where, repeatedly wrapping the upper drum 16 and the lower drum 17 pass through the electrolyte. Under the action of a current from the current source 20, the wire is electroplated, in particular gold. Refractory metals and their alloys can be used as the initial thread (wire) of the semi-finished product. Then a precision metal-coated metal thread passes through a bath of rinsing water, where it is cleaned of electrolyte residues.

Далее прецизионная металлическая нить, покрытая металлом 13 поступает в печь 22 для закрепления покрытия, в частности золота. Заключительной операцией является намотка и раскладка прецизионной металлической нити, покрытой металлом, непосредственно на товарную катушку на намоточной головке 23.Further, a precision metal thread coated with metal 13 enters the furnace 22 to fix the coating, in particular gold. The final operation is the winding and spreading of the metal-coated precision metal filament directly onto the product reel on the winding head 23.

Золото из промывной воды по мере его накопления извлекается и утилизируется.As it accumulates, gold from the wash water is recovered and utilized.

Предлагаемая комплексная установка нанесения покрытия на проволоку электролизом позволяет получить прецизионную металлическую нить (точность поддержания диаметра ±3%) с покрытием в зависимости от требований заказчика (например золота с толщиной покрытия 0,23мкм ±0,02мкм). Технический результат достигается за счет совмещения в один производственный цикл операций смотки исходной нити, очистки от смазки, подготовки поверхности проволоки, нанесения покрытия, закрепления покрытия и намотки готовой продукции на товарную катушку.The proposed complex installation for coating wire by electrolysis makes it possible to obtain a precision metal thread (accuracy of maintaining the diameter of ± 3%) with a coating depending on the customer's requirements (for example, gold with a coating thickness of 0.23 µm ± 0.02 µm). The technical result is achieved by combining in one production cycle the operations of winding the initial thread, cleaning from grease, preparing the surface of the wire, coating, fixing the coating and winding the finished product onto a commercial reel.

При этом исключается операция предварительной подготовки нити перед нанесением покрытия. Изобретение позволяет получать прецизионные металлические нити диаметром:This eliminates the operation of preliminary preparation of the thread before applying the coating. The invention makes it possible to obtain precision metal filaments with a diameter of:

- для вольфрама от 10 мкм до 150 мкм, покрытую золотом толщиной от 0,1 до 0,3 мкм.- for tungsten from 10 microns to 150 microns, gold-plated with a thickness of 0.1 to 0.3 microns.

- для молибдена от 15 мкм до 150 мкм, покрытую золотом толщиной от 0,1 до 0,3 мкм.- for molybdenum from 15 microns to 150 microns, gold-plated with a thickness of 0.1 to 0.3 microns.

- при подборе режимов обработки и составов электролитов возможны и другие варианты исходной проволоки и материалов покрытия.- when selecting processing modes and electrolyte compositions, other options for the original wire and coating materials are also possible.

- Заменяя блоки установки на аналогичные по конструкции, но с другими мощностными характеристиками, можно расширить верхний диапазон диаметров до 250-300 мкм.- Replacing the units of the installation with similar ones in design, but with different power characteristics, it is possible to expand the upper range of diameters up to 250-300 microns.

Claims (7)

1. Способ нанесения покрытия на тугоплавкую металлическую нить, включающий подачу нити, очищенной от смазки и окислов, в электролит, нанесение покрытия на нить гальваническим методом, закрепление покрытия и смотку готового продукта, отличающийся тем, что очистку нити от смазки и окислов осуществляют непосредственно перед ее подачей в электролит, одновременно доводя до заданного диаметра методом электрохимического травления путем последовательного пропускания через щелочные ванночки фонтанного типа, ванночку кислотную и ванночку для промывки нити, а нанесение покрытия осуществляют путем многократного пропускания нити через электролит, перед смоткой готового продукта осуществляют промывку нити и закрепление покрытия, при этом все операции совмещены в едином процессе на одной установке.1. A method of applying a coating on a refractory metal thread, including feeding a thread, cleaned of grease and oxides, into an electrolyte, applying a coating to the thread by electroplating, fixing the coating and winding the finished product, characterized in that the filament is cleaned of grease and oxides immediately before it is fed into the electrolyte, while simultaneously bringing it to a given diameter by electrochemical etching by sequentially passing through alkaline fountain-type baths, an acid bath and a bath for washing the thread, and the coating is applied by repeatedly passing the thread through the electrolyte, before winding the finished product, the thread is washed and the coating is fixed, while all operations are combined in a single process on one installation. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве тугоплавкого металла используют вольфрам или молибден или сплавы на их основе, а в качестве материала покрытия используют золото или медь.2. A method according to claim 1, characterized in that tungsten or molybdenum or alloys based on them are used as the refractory metal, and gold or copper is used as the coating material. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно после очистки методом электрохимического травления проводят очистку методом ультразвуковой обработки.3. The method according to claim 1, characterized in that additionally after cleaning by the method of electrochemical etching, cleaning is carried out by the method of ultrasonic treatment. 4. Установка нанесения покрытия на тугоплавкую металлическую нить для реализации способа по п. 1, включающая узел смотки, гальваническую ванну с электролитом, блок закрепления покрытия, узел намотки, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит после узла смотки ванну электрохимического травления, а также ванну для промывки перед блоком закрепления покрытия, при этом ванна электрохимического травления содержит последовательно установленные щелочные ванночки фонтанного типа, ванночку кислотную и ванночку для промывки нити, в стенках ванночек выполнены прорези для нити, а в ванночках установлены электроды, соединенные с первым регулируемым источником тока, причем гальваническая ванна содержит два барабана, расположенных друг над другом, обеспечивающих возможность многократного погружения металлической нити в электролит, при этом нижний барабан погружен в электролит, а верхний барабан подключен к отрицательному выходу второго источника тока, который подключен положительным выходом к аноду, находящемуся в гальванической ванне.4. Installation for applying a coating on a refractory metal thread for implementing the method according to claim 1, including a winding unit, a galvanic bath with electrolyte, a coating fixing unit, a winding unit, characterized in that it additionally contains an electrochemical etching bath after the winding unit, as well as a bath for washing in front of the coating fixing unit, while the electrochemical etching bath contains sequentially installed alkaline baths of the fountain type, an acid bath and a bath for washing the thread, slots for the thread are made in the walls of the baths, and electrodes are installed in the baths connected to the first adjustable current source, and The galvanic bath contains two drums, located one above the other, which provide the possibility of multiple immersion of the metal thread in the electrolyte, while the lower drum is immersed in the electrolyte, and the upper drum is connected to the negative output of the second current source, which is connected with the positive output to a a node in an electroplating bath. 5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что узел смотки содержит электродвигатель с катушкой, регулятор натяжения металлической нити и датчик скорости и длины.5. Installation according to claim 4, characterized in that the winding unit contains an electric motor with a coil, a tension regulator for a metal thread, and a speed and length sensor. 6. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что узел намотки содержит приемную товарную катушку и намоточную головку для намотки и раскладки готовой нити на приемную товарную катушку.6. Installation according to claim 4, characterized in that the winding unit contains a receiving commodity bobbin and a winding head for winding and laying out the finished yarn on the receiving commodity bobbin. 7. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что она содержит ультразвуковую ванну для дополнительной очистки проволоки, расположенную между ванной электрохимического травления и гальванической ванной.7. Installation according to claim 4, characterized in that it contains an ultrasonic bath for additional cleaning of the wire, located between the electrochemical etching bath and the galvanic bath.
RU2021104865A 2021-02-26 2021-02-26 Method for applying galvanic coating on precision metal threads and installation for its implementation RU2751355C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104865A RU2751355C1 (en) 2021-02-26 2021-02-26 Method for applying galvanic coating on precision metal threads and installation for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104865A RU2751355C1 (en) 2021-02-26 2021-02-26 Method for applying galvanic coating on precision metal threads and installation for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751355C1 true RU2751355C1 (en) 2021-07-13

Family

ID=77019697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021104865A RU2751355C1 (en) 2021-02-26 2021-02-26 Method for applying galvanic coating on precision metal threads and installation for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751355C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796960C1 (en) * 2022-08-16 2023-05-29 Общество с ограниченной ответственностью "Элемент Файбер" Technological line for producing mineral (primarily glass and basalt) threads with electrically conductive coating

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2149227C1 (en) * 1998-05-19 2000-05-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности" Method of treating copper and superconductive wire
RU2185464C2 (en) * 2000-06-26 2002-07-20 Закрытое акционерное общество "Кабелькомплект" Device for application of coating to wire by electrolysis
CN104451804B (en) * 2014-12-11 2017-01-25 重庆材料研究院有限公司 Processing process for plating gold on insoluble metal wire
RU2635058C2 (en) * 2012-12-18 2017-11-08 Машиненфабрик Нихофф Гмбх Унд Ко. Кг Device and method of applying electrolytic coating to object

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2149227C1 (en) * 1998-05-19 2000-05-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности" Method of treating copper and superconductive wire
RU2185464C2 (en) * 2000-06-26 2002-07-20 Закрытое акционерное общество "Кабелькомплект" Device for application of coating to wire by electrolysis
RU2635058C2 (en) * 2012-12-18 2017-11-08 Машиненфабрик Нихофф Гмбх Унд Ко. Кг Device and method of applying electrolytic coating to object
CN104451804B (en) * 2014-12-11 2017-01-25 重庆材料研究院有限公司 Processing process for plating gold on insoluble metal wire

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796960C1 (en) * 2022-08-16 2023-05-29 Общество с ограниченной ответственностью "Элемент Файбер" Technological line for producing mineral (primarily glass and basalt) threads with electrically conductive coating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102586830B (en) Wire surface gold-plated or plating palladium Apparatus and method for
US4395320A (en) Apparatus for producing electrodeposited wires
US4097342A (en) Electroplating aluminum stock
CN113249770A (en) Water electroplating equipment for electroplating processing of surface of flexible film substrate
JP2018204049A (en) Production method and production apparatus of copper-clad laminated resin film
US3676322A (en) Apparatus and method for continuous production of electrolytically treated wires
US2848390A (en) Method and apparatus for applying metal to glass
RU2751355C1 (en) Method for applying galvanic coating on precision metal threads and installation for its implementation
WO1994026435A1 (en) Wire plating
CN214991962U (en) Water electroplating equipment for electroplating processing of surface of flexible film substrate
US3691026A (en) Process for a continuous selective electroplating of strip
JP2659911B2 (en) Manufacturing method of metal foil
KR100787279B1 (en) Apparatus for metal coating and method thereof
JP2659910B2 (en) Apparatus for forming anodized film on cathode body surface
JP6061419B2 (en) Fiber electrode manufacturing equipment and manufacturing method
CN210458392U (en) A tape transport device for electroplate
US3436330A (en) Electroplating apparatus
KR20120028483A (en) Apparatus and method for manufacturing mmo anode using continuous coating and heat treatment process
JP6510691B1 (en) Plating equipment
JPS648706B2 (en)
JP2022510952A (en) Circuit pattern continuous manufacturing equipment
EP3093376B1 (en) Process for continuous electrochemical tinning of an aluminium wire
TWI640652B (en) Process for producing a wire made of a first metal and having a sheath layer made of a second metal
JPS6227559A (en) Manufacture of hot dip tin coated copper wire
JPH02189811A (en) Conductor