Способ гальванического нанесения покрытия на поверхности

 

I гт .Ая

ОПИСАНМ

Со!ос Советских

Социалистических

Респуолин

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента ¹

Заявлено 19.Ъ 11.1968 (№ 1257952/23-5) МПК С 23Ь 5 00

Приоритет 21 VII.1967, ¹ А 6821 67, Австрия

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 04.11.1971. Бюллетень № 7

Дата опубликования описанич 5Л .1971

УДК 678.026.37(088.8) Автор изобретения

Иностранец

Феликс Верманн (Австрия) Иностранная фирма

«Петер Штолль-Лакфабрик> (Австрия) Заявитель

СПОСОБ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ

НА ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к нанесению лакокрасочных покрытий на электропроводящие изделия методом электроосаждения.

При известных способах гальванического нанесения покрытия на предметы, когда покрытие органическими полимерами, неорганическими пигментами осуществляют с помощью постоянного или переменного тока, между покрываемыми предметами и их металлическими электродами создается электрическое поле в ванне или в потоке жидкости. Под действием этого поля происходит перемещение и осаждение материала покрытия на электродах, причем при использовании постоянного тока материал покрытия осаждается только на одном электроде, в то время как переменный ток вызывает покрытие материалом обоих электродов. Предпосылкой для использования переменного тока является то, что материал, осаждающийся на электроде во время одной половины фазы переменного тока, при перемене потенциала во время другой половины фазы переменного тока не растворяется. Однако, такой способ применим при использовании небольшого количества материала покрытия.

Описанные выше способы применяются преимугцественно для покрытия больши.; предметов, а также для покрытия бесконечных, перемещаемых через ванну лент. Для покрытия небольших предметов такие способы непрпменпмы, тяк как ня кяждыЙ покрываемы!1 предмет необходимо подавать электрическ1и ток.

Рациональное покрытие псбсльшпх предмеTOB П МЯССОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ОС1 ГЦЕС1ВЛЯЕТСЯ, В Частности, барабанным способом.

Для гальванического нанесения покрытия на предметы барабанным способом необходимо. чтобы покрываемые небольшие г!редмсты, которые имеются в барабане, находплпсь в 11010 стоянном контакте с источником тока. Прп введешш небольших предметов, кяк и прп друптх аналогич»ых способах галь ai»laaIII! II, в барабан, который одновременно служ»т одним из электродов, осугцествлястся покрытие не только предметов. но и стенок бараб".на.

Металлические предметы быстро теряют электри 1ескиЙ к011такт с электродямп, тяк кяк ОT,10 жпвшаяся на барабане плеш а материала действует как изолятор. Сущность предлагаемого способа заключается в TDM. что применен один плп группа электродов, которые Ilð» внесении непосредственно в зону окраски в контакте со средством покрыгия обладают Выпрямляющпм деЙствием. Так! Ie э тектроды б Дх т»a1hlва ться шже «выпрямляющпмп;:. Выпрямля!Ощпе элеl троды предп011тптельпО под! лlочять 1 як протиВОНО. !Ожныс элен родь! ИО Отношениlо к покрываемым предметам, с которыми один пз

I .IIx находится в гальваническом контакте. В

30 качестве противоположного элекгрода жела3 тельно использование выпрям: яюшего электрода, поскольку он не покрывается в процессе элсктроосаждения.

Покрытие предметов может осушествляться с помощью источников постоянного, переменного. пульсирующего, модулированного пульcHpl IoIIleI 0 II/H.IIII комб1п1ироваппого 11% . Ihcff1>",ющего тока, т. е. с по..1о цью источников тока

ЛIОООГО Вида.

1О

Данный спосоо сл1 >кит для гальвани Iеского покрытия по меньшей мере верхней поверхности электропроводящпх предметов материалом, имеющимся в электропроводящей >кидкости. В качестве таких материалов покрытия 15 применяются органические полимеры, неорганические ппгменть1 П вЕщеСтаа-напОЛНИтЕЛп, а также их смеси. Niff«oe средство для покрытия может, как и при;1звестных способах, применяться в виде ванны для погружения или жидкого потока. При этом покрываемые предметы вступают в гальванический контакт одним полюсом с источником тока, 11 контур тока замыкается на средстгс для покрытия.

Выпрямлгпощие электроды могут состоять 25 пз покрывающего поверхпость пористого электропроводящего материала, из полупроводникового материала (например, из германия), из металла, покрытого окисной плепко11 (например, из алюминия, покрытого окисью алюми- ЗО ния, плп из тапта". à, покрытого окисью тантала), илп из металла, покрытого органической гленкой (например лаком). Ни>ке приведено два примера изготовления выпрямляющих электродов. Однако не должна исключаться 35 возможность применения других электродов с аналогичны ÄI действием.

Пример 1. Для изготовления алюминиевого электрода, покры-ого окисью ал1оминия, 4Q очищенный. обезяпренный, в противном случае необработанпьш, лист алio,:IIIIèÿ опускают в 9%-ньш раствор хромовой кислоты в воде н вкл101ают как анод. 1е, началу процесса окисления Оабочее напряжеш>е выбирается таким, 45

l чтобы плотность тока не превышала 0 >яа/с,ч .

В течегн1е процесса окисления при условии сохранения плотности электрпческогз тока напря>кение постепенно повышают, и оно достигает велпчип1,1 130 в. В случае если напряже- 50 гп1е больше не повышают, то плотность тока падает до 2 ла/сл- . При таких условиях алюминиевый лист обрабатывают далее в течение

30 л1ин, после чего промывают и просушивают.

Обработанный алюминиевый лист мояет быть подвергнут процессу старения в ванне из чистого лака при подаче переменного напря>кения от 60 „"о 100 в.

Пример 2. Для получения лакпрованпого 60 полупроводникового эле1 трода стальной электрод с помощью вы:1рямленного электрического гока покрывается в ванне в описанной выше последовательности., после чего промывается и обжигается. 65

Состав ванны (в вес. ч.):

Двуокись титана

Растворимая затвердевающая фенольная смола

Вода

15

Концентрат разбавляется водой до содер>кания твердых частиц — 10%, с помощью растгора амина устанавливается величина рН 7,5.

Необходимо отметить, что независимо от того, состоят эти листы из зачищенного или незачищенного железа, из меди или из другого металла, или из других легированных сплавов, получают требуемый эффект после лакировки и обжига.

При этом в данном случае может применяться пигментированный или непигментированный материал покрытия, который в качестве связующего средства содержит искусственные смолы или аналогичные обычные красящие компоненты. Покрытие электродов осуществляется по выбору с помощью гальванического оса>кдения, погружения или другого способа.

Возможно применение высыхающих на воздухе красящих средств.

Выпрямляющее действие электродов при погруяении пх в ванну необходимо относить к проявлению диффузии на верхней поверхности электродов. Это действие поясняется на примере жидкого средства покрытия, в которое погружен алюминиевый электрод, покрытый окисью алюминия. Средство покрытия содержит отлагающийся на аноде связующий материал, растворенный в воде. 1хогда указанные выпрямляющие электроды имеют отрицательный потенциал по сравнению с противоположным электродом, начинает протекать ток, и осуществляется покрытие противоположного электрода. Но если выпрямляющий электрод имеет по сравнению с противоположным им электродом положительный потенциал, то он предотвращает дальнейшее протекание тока.

Прп применении источника переменного тока благодаря выпрямляющему электроду в ванне достигается выпрямление полуволны подключенного к ванне переменного тока. Если в ванне имеется выделяемый на аноде материал, то в самой ванне благодаря возникающей полуволне переменного тока осуществляется покрытие электрода, противоположного выпрямляющему.

Аналогично следует применять вместо соответствующего одного электрода или выпрямляющего электрода группу электродов. Находящиеся одновременно в контакте со средством покрытия выпрямляющие электроды могут быть изготовлены из того же или другого материала.

Интенсивность покрытия может регулироваться во время электрооса>кдения путем изменения рабочего напряжения и одновременно или независимо от этого путем изменения расстояния между электродами.

Для данного способа применимы красящие средства, которые используются для покры295269

Предмет изобретения

Составитель А. Шуляк

Текред Л. Я. Левина Корректор О. Б. TlopEEH E

Редактор Т. Г. Шарганова наказ 780/18 Изд. № 317 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Рауьпская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 тия с помощью постоянного тока в известных устройствах. Ниже приведено несколько примеров красящих средств. Следует особенно отметить, что могут быть использованы также непигментированные ванны.

Пример 3. Концентрат, содержащий (в г)

35 лптопона, 3 -алька, 34 растворимой в воде меламиповой смолы, пластифицированной и высыхающей поверхностно, 9 бутилдигликоля, 3 этиленгликоля, 9 воды, разбавляется водой до содержания твердых частиц до 10 .

Пример 4, Концентрат, содержащий (в г)

20 двуокиси титана, 0,5 эркузоля, 0,3 сажи, 57,3 алкилмеламиновой смолы (70 /о), 14,2 воды, разбавляют 4 л воды.

Пример 5. Концентрат, содержащий (в г)

5 сажи, 70 сульфида цинка, 10 двуокиси титана, 15 хромата бария, 150 меламиновой смолы (60,p), 100 фенольной смолы (65 /о), разбавляют 4 л воды.

Пример 6. Концентрат, содержащий (в г)

88 двуо !!си титана, 7 сажи, 15 хромата бария, 20 алюминиевого силпката, 4 талька, 794 меламиновой смолы (М 490), разбавляют смесью воды и спирта в соотношении 1:1 до содержания твердых частиц до 20% и устанавливают с гомощью аммиака рН среды 7,5.

Существенные преимущества предлагаемого способа перед известными способами гальванического покрытия состоят в снижении стоимости устройства и возможности покрытия массовых изделий простым методом, с помощью электрического тока, который не требуется подавать к каждому предмету.

1. Способ гальванического нанесения покрытия на поверхности электропроводящих предметов, одним своим полюсом находящихся в гальваническом контакте с источником тока, а вторым, замкнутым на веществе покрытия, содержащемся в электропроводящей жидкости, применяемой в виде ванны илп жидкого потока, отличающийся тем, что для Bозможности применения источников тока любого типа использованы один илп группа выпрямляющих электродов, внесенных непосредствен10 но в зону нанесения покрытия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выпрямляющие электроды подключены как противоположные электроды по отношению к

15 покрываемым предметам.

3. Способ по п. 1, отличающайся тем, что выпрямляющий электрод находится в гальваническом контакте с покрываемыми предмета20 ми и в качестве противоположного электрода аналогично применяется выпрямляющий электрод.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличаю цайся тем, 25 что выпрямляющпе электроды изготовлены из полупроводникового материала.

5. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем. что в качестве материала для электродов применен металл, покрытый органической плен30 кой, например лаком.

6. Способ по пп. 1 — 5, отлачающайся тем, что во время процесса покрытия применяются одновременно только выпрямляющие электроды которые изготовлены из одного и того же

35 материала.

7. Способ по пп. 1 — 5, отличающайся тем, что во время процесса покрытия пр меняются

Одновременно такие электроды, .ОТО(1ые изготовлены пз различного материала.