[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen elektrolytischen Abscheidung
von Legierungen auf einem endlosen Metallband, -draht oder -profil, wobei das zu plattierende
Gut durch die Elektrolysezellen durchgeführt wird und die Plattierung hintereinander
in mehreren voneinander getrennten Elektrolysezellen, aber in ein und derselben umgepumpten
Elektrolytlösung erfolgt.
[0002] In der AT-PS 220 904 wird ein Verfahren zur galvanischen Behandlung von strangförmigen
metallischem Gut in hintereinander geschalteten, senkrecht stehenden Elektrolysezellen
beschrieben, in welchen ein und dieselbe Elektrolytlösung verwendet wird, wobei die
Elektrolytlösung am Boden des Behandlungsbehälters auf beiden Seiten des strangförmigen
Guts eingedüst wird. Dieses Verfahren ist insbesondere auf das galvanische Verkupfern,
Verzlnnen oder Verzinken von Bändern und Drähten ausgerichtet. Ein Hinweis zur Verwendung
dieses Verfahrens zur Abscheidung von Legierungen wird jedoch nicht gegeben.
[0003] Bekanntlich hängt bei gegebener Badzusammensetzung und Temperatur die Zusammensetzung
der elektrolytisch abgeschiedenen Legierung von der kathodischen Stromdichte ab, die
somit vorgegeben ist. Um das Bad in seiner Zusammensetzung konstant zu halten, ohne
es durch Chemikalienzusatz dauernd korrigieren zu müssen, ist es ferner bekannt, lösliche
Anoden zu verwenden, die das abgeschiedene Metall im Bad wieder ersetzen. Dieser Vorgang
ist bei der Legierungsabscheidung allerdings mehrdimensional und daher nicht einfach
zu beherrschen. Man hilft sich hier entweder durch den Einsatz entsprechender Anoden
aus der Legierung, die abgeschieden wird, oder indem man Anoden aus den verschiedenen
reinen Metallen in das Bad einhängt. Im ersten Fall gibt es oft Schwierigkeiten bei
der Herstellung der betreffenden Legierungen bzw. ihrer gleichmäßigen Auflösung im
Bad, auch ist man an eine bestimmte Legierungszusammensetzung gebunden. Im zweiten
Fall ist es schwer, die verschiedenen Anoden in dem Ausmaß in Lösung zu bringen, in
dem die be-treffenden Metalle in Elektrolyten ergänzt werden müssen, es gibt Wechselwirkung
zwischen den nebeneinanderhängenden Anoden aus verschiedenen Materialien usw.
[0004] Es zeigte sich nun, daß es ein überraschend einfaches und sicheres Verfahren gibt,
die beschriebenen Schwierigkeiten zu meistern.Nach dem Verfahren der eingangs genannten
Art wird in ein und derselben Elektrolysezelle jeweils nur ein reines, unlegiertes
Anodenmaterial eingesetzt. Da die Zellen elektrolytisch praktisch voneinander getrennt
sind (d.h. durch Rohrleitungen und Ventile mit sehr großen elektrolytischen Widerständen
verbunden), ist es möglich, die Auflösung jedes einzelnen Anodenmetalls separat in
den dafür vorgesehenen Zellen so einzustellen, daß die gewünschte Konzentration des
betr. Metallions sich einstellt bzw. aufrechterhalten wird.
[0005] Dies geschieht vorzugsweise zunächst in der Art, daß man die dargebotene Anodenfläche
der einzelnen Legierungselemente entsprechend einstellt, d.h. erhöht, wenn die Konzentration
steigen soll und umgekehrt.
[0006] Eine zweite Möglichkeit in dieser Richtung besteht darin, die'Spannung bzw. Stromstärke
an jeder einzelnen Elektrolysezelle entsprechend einzustellen: je höher, je mehr von
dem Anodenmaterial geht in Lösung.
[0007] Trotzdem hat man damit nicht beliebig viele Freiheiten im System, denn von einer
bestimmten Stromdichte an der Kathode hängt die Gleichmäßigkeit der abgeschiedenen
Legierung ab. Der richtige Weg zur Einstellung der Betriebsparameter besteht also
darin, daß man zunächst durch Laborversuche eine Badrezeptur, kathodische Stromdichte
und Temperatur festlegt, bei der der gewünschte Niederschlag erzeugt wird. Danach
wird in einer Modellapparatur oder gleich in der Durchzugsanlage jede einzelne Anodenart
solange - bei vorgegebener Kathodenstromdichte - vermehrt oder vermindert (durch Zuhängen
oder Verringern der Anoden des betr. Metalls), bis die Konzentration bei den konkreten
Betriebsverhältnissen auf dem gewünschten Wert verbleibt.
[0008] Das Verfahren wird in einer beispielsweisen Anordnung im folgenden an Hand der beiliegenden
Zeichnunnungen erläutert; der Einfachheit halber sind Hilfsanordnungen wie Heizungen,
Kühlungen, Spülungen etc. fortgelassen.
[0009] Zur Elektroplattierung einer aus zwei Metallen bestehenden Legierung auf einem Metallband
1 wird dieses über fünf Walzen 2 durch zwei Elektrolysezellen 3 gezogen, die- zwar
über den Vorratstank 4, Pumpe 5 und Rohrleitungen 6 mit derselben Elektrolytlösung
versorgt werden, jedoch jede Zelle für sich Anoden 7, 8 aus verschiedenen Reinmetallen
und auch separat regelbare anodische (positive) Stromzuführungen 9, 10 besitzen; der
negative Pol ist in unserem Beispiel an die mittlere Walze, die metallisch (stromleitend)
ist, angeschlossen, wovon in sehr großer satter metallischer Flächenauflage der Übergang
der Elektronen auf das Metallband gewährleistet ist (11).
[0010] Es ist bei dieser Anordnung gewährleistet, sowohl die Anodenfläche der einzelnen
Anodenmetalle 7, 8 ohne Interaktionen zu variieren als auch die Stromdichte in jedem
einzelnen Bottich (Anschlüsse 9, 10 vom .Gleichrichter).
1. Verfahren zur kontinuierlichen elektrolytischen Abscheidung von Legierungen auf
einem endlosen Metallband, -draht oder -profil, wobei das zu plattierende Gut durch
die Elektrolysezellen durchgeführt wird und die Plattierung hintereinander in mehreren
voneinander getrennten Elektrolysezellen, aber in ein und derselben umgepumpten Elektrolytlösung
erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in ein und derselben Elektrolysezelle jeweils
nur ein reines, unlegiertes Anodenmetall eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dargebotene Anodenfläche
der einzelnen Legierungselemente gemäß dem Anteil an der Legierung und der Löslichkeit
des Anodenmaterials verschieden groß gewählt ist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung
bzw. Stromstärke in den einzelnen Zellen verschieden hoch eingestellt wird.
