BE415805A

BE415805A -

Info

Publication number: BE415805A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  " Procédé d'obtention de dépôts électrolytiques d'étain ou d'alliages d'étain ." 
La présente invention est relative à l'obtention de dépôts ou couches d'étain ou d'alliages d'étain sur des objets en métal et, en particulier, sur des feuilles, des bandes, des plaques ou autres surfaces analogues, en fer et en acier . 



     Etant   donné que les couches ou dépôts d'étain obtenus par le procédé dit "au trempé" présentent de sérieux défauts, tels que, par exemple: pores, traces de graisse, marques de rouleaux, structure pommelée, et d'autres défec-   tuosités   dues à un excès d'alliage fer-étain dans la couche, ou dépôt, et étant donné que ces couches ou dépôts ont une 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 épaisseur irrégulière, on a eu l'idée à maintes reprises, de déposer électrolytiquement, des couches d'étain brillantes sur des objets en métal, tels que feuilles, plaques ou bandes. 



   Les propriétés de tels dépôts électrolytiques d'étain sont, toutefois, très différentes de celles des dépôts obtenus par le procédé habituel au trempé, et à vrai dire, ils leur sont inférieurs à certains égards. Ceci est dû à la différence de structure entre les deux genres de dépôts. La structure d'un dépôt ou couche obtenu par le procédé au trempé consiste en des cristaux bien définis de dimen- sions relativement grandes, intimement reliés entre eux de manière à former une surface glacée cohérente.

   En s'alliant partiellement avec le métal de base, cette couche d'étain se trouve pour ainsi dire soudée à ce métal de base   L'exa-   men microscopique d'une couche d'étain déposée électrolytiquement montre, toutefois, que le dépôt consiste en de tout petits cristaux sans cohérence et qui, en outre, n'adhèrent pas parfaitement au métal de base. 



   De tels dépôts électrolytiques, s'ils ne sont pas   bernes,ne   possèdent pas le lustre métallique brillant particulier aux dépôts ou couches obtenus par le procédé au trempé et aucune opération de polisage ne peut leur donner ce lustre métallique brillant particulier . 



   On a proposé de réaliser des dépôts électrolyti- ques d'étain en chauffant l'objet après dépôt de la couche, à une température au-dessus du point de fusion de cette dernière, dans un fluide approprié, par exemple de l'huile de palme. Toutefois, ce procédé laisse beaucoup à désirer du fait que les petits cristaux de métal stannifère s'unis- sent irrégulièrement, pour former des gouttelettes plus ou 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 moins places, entre lesquelles très souvent le métal de base nu peut apparaître . 



   Les Inventeurs ont fait l'étonnante constatation qu'il est possible d'obtenir des couches ou dépôts électrolytiques   d'étain   ou d'alliages d'étain qui, en ce qui concerne leur structure, ressemblent à ceux obtenus par le ' procédé au trempé et qui ne présentent pas les défauts des couches ou dépôts électrolytiques connus jusqu'ici, si on interpose, entre le métal de base et la couche de   métal. stan-   nifère, déposée par voie électrolytique, une ou plusieurs couches intermédiaires d'un ou plusieurs métaux du groupe, I ou VIII du système périodique ayant un point de fusion supérieur à 950  C. et, plus particulièrement, un ou plusieurs.des métaux :

  nickel, cuivre, cobalt et fer, et si la ou les couches stannifères déposées électrolytiquement sont soumises ultérieurement à une fusion de durée relativement courte . 



   Basée sur l'observation ci-dessus, la présente invention consiste en un procédé d'obtention de dépôts électrolytiques d'étain ou alliages d'étain sur des objets métalliques, tels que : bandes, feuilles, plaques, etc.... dans lequel l'objet étamé électrolytiquement est ultérieurement soumis à un traitement thermique à des températures supérieures au point de fusion du métal stannifère, lequel procédé est caractérisé en ce que l'on interpose entre la couche en métal stannifère déposée électrolytiquement et le métal de base, une ou plusieurs couches intermédiaires déposées électrolytiquement, constituées par un ou plusieurs métaux du groupe I ou VIII du système périodique, ayant un point de fusion supérieur à 950  C. 



   En pratique, les Inventeurs ont obtenu les 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 meilleurs résultats en utilisant du nickel pour constituer la couche intermédiaire, mais on peut obtenir aussi de bons résultats avec du cuivre, du cobalt et même du fer:
Le procédé suivant l'invention peut être mis en pratique en déposant la ou les couches intermédiaires directement sur le métal de base et en déposant ensuite électrolytiquement sur ladite couche intermédiaire, la couche du métal stannifère. 



   Toutefois, il est également possible d'appliquer d'abord sur le métal de base une mince couche d'étain et de déposer électrolytiquement sur cette couche d'étain, une ou plusieurs couches intermédiaires d'un ou plusieurs métaux indiquas plus haut et ensuite de déposer sur la dernière cou- che intermédiaire, la couche ou revêtement   stannif ère.   



   En outre, il est possible de déposer électroly- tiquement sur le métal de base une couche intermédiaire; puis de déposer électrolytiquement sur ladite couche intermédiaire une mince couche de métal stannifère; ensuite, de déposer é- lectrolytiquement une ou plusieurs autres couches intermédiai- res et, finalement, la couche stannifère, de manière à obtenir un produit dans lequel une mince couche de métal stannifère se trouve insérée entre deux couches intermédiaires . 



   Le choix du métal et l'épaisseur de la couche intermédiaire dépendra principalement des conditions physiques et de la nature chimique du métal de base   etcdes   propriétés que doit avoir la couche finale . Ainsi, lorsqu'on désire ob- tenir des bandes destinées à la fabrication de récipients pour matières alimentaires, on aura intérêt à éviter l'emploi du fer et du cuivre. Si le métal de base possède une surface fi- nement grénée et lisse, il faudra une quantité beaucoup moin- dre de métal intermédiaire que si le métal de base possède une surface   rugueuse .   

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



   Pour l'étamage de plaques en acier on a obtenu de bons résultats en utilisant une quantité de métal intermédiaire correspondant à   0,5 %   de l'étain appliqué. Des couches d'étain plus minces nécessitent un pourcentage minimum un peu plus élevé que des couches plus épaisses. Par contre, il n'y a pas de limite supérieure en ce qui concerne la   quan-   tité de métal intermédiaire qui peut être appliquée, pourvu que la couche de métal stannifère ait toujours une épaisseur suffisante. En pratique, on a constaté que la quantité minimum de métal stannifère doit être supérieure à 2 grammes par mètre carré . 



   Après que le dépôt électrolytique a été terminé, et avant l'opération de fusion, l'ouvrage doit être nettoyé très soigneusement pour enlever toutes traces de sels adhérents qui nuiraient à la couche pendant l'opération de fusion. La fusion de la couche stannifère peut être effectuée de toute manière appropriée, par exemple en immergeant l'ouvrage dans des liquides chauds, tels que par exemple des huiles minérales, ou en le chauffant indirectement dans un four à moufle ou directement avec une flamme de gaz, ou encore en le faisant traverser par un courant électrique d'intensité suffisante pour faire fondre la couche . 



   La qualité de la couche est améliorée si la fusion est effectuée en présence de liquides, vapeurs ou gaz qui ont une action décapante ou fondante sur la surface de l'objet étamé. Parmi les agents fondants liquides pouvant être utilisés, on citera par exemple : l'huile de palme et autres corps gras, auxquels des huiles minérales ou autres matières non fondantes peuvent être mélangées, des résines au des alcools à point   d'ébullition   élevé, tels que la glycérine, les halogénures de sodium, de potassium, d'ammonium, 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 de zinc ou d'étain, soit seuls, soit mélangés entre eux ou avec des matières non fondantes.

   Comme agents fondants gazeux ou vaporeux, on peut citer par exemple l'hydrogène, les acides halogénés et les halogénures d'ammonium et d'acides organiques ou inorganiques, tels que par exemple le chlorure d'acéthyle. 



   Ces agents fondants peuvent être amenés en contact avec la surface de la couche à fondre par tout moyen approprié. Par exemple, l'objet recouvert de sa couche peut être immergé directement dans de l'huile de palme chaude qui sert à la fois d'agent de fusion et d'agent fondant.   On   peut aussi le faire passer à travers une solution diluée d'agent fondant, par exemple une solution aqueuse de chlorure d'ammonium, à   0,5 %   et laissé sécher, laissant une mince pellicule de sel sur la surface . Dans ce cas, la fusion peut être opérée dans un four à moufle chauffé au gaz, ou par chauffage direct au moyen d'une flamme ou d'une résistance électrique . 



   Dans le but d'obtenir des dépôts brillants d'- étain ou d'alliages d'étain, on a intérêt à ce que la fusion ultérieure de la couche stannifère soit aussi réduite que possible et, en pratique, on a constaté que les meilleurs résultats sont obtenus en arrêtant la fusion aussitôt que la couche stannifère a commencé à fondre . Le dépôt ou couche stannifère ne doit pas rester à l'état fondu pendant plus de 5 secondes . La durée du traitement thermique dépendra naturellement de la température de fusion utilisée et variera inversement avec cette dernière . 



   La température du traitement thermique devra être suffisamment élevée pour assurer une fusion relativement rapide de la couche de matière stannifère . 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   Il est fréquemment avantageux, en particulier dans le cas d'objets épais et volumineux, qui par leur nature même demandent un temps important pour atteindre la température voulue, de préchauffer l'objet avant de le soumettre au procédé de fusion. 



   On a constaté que la température de fusion utilisée doit se trouver environ entre le point de fusion de la couche stannifère ( 230  C. dans le cas de l'étain) et   300 C.   



   Aussitôt que l'objet est soustrait au traitement thermique, il doit être rapidement refroidi, ce qui peut être effectué en le trempant dans des liquides tels que, par exemple, la paraffine, les huiles minérales, l'alcool, la glycérine et des solutions savonneuses. Toutefois, l'objet peut aussi être refroidi par l'air, par exemple au moyen d'une soufflerie d'air froid ,
Si la section transversale de l'objet sur lequel on désire déposer une couche d'étain varie peu sur une longueur considérable, comme dans le cas de bandes, fils ou tuyaux, la fusion peut être opérée électriquement .

   Un tel procédé de fusion peut, en outre, être exécuté d'une manière continue, comme décrit en détail dans la suite, en se référant à la figure unique du dessin annexé qui représente schématiquement, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'un appareil pouvant être utilisé dans ce but . 



   Sur cette figure 1, 2 et 3 désignent des rouleaux sur lesquels la bande 4 étamée par voie électrolytique se déplace d'une manière continue. Les rouleaux 1 et 2 sont connectés à une source de courant électrique 5, et le cir- cuit électrique est fermé par la partie de la bande faisant momentanément contact avec et disposée entre les rouleaux 1 et 2. Pendant son trajet entre lesdits rouleaux 1 et 2, la température de la bande augmente progressivement, atteignant 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 ou dépassant la température de fusion de la couche ou dépôt stannifère, dans une zone close formée par une chambre 6 à extrémités ouvertes, à travers laquelle on fait circuler un agent fondant ou flux gazeux, par exemple de l'hydrogène ou de l'acide chlorhydrique, ce fluide entrant par l'ouverture 7 et sortant par l'ouverture 8. 



   Le rouleau 2 est placé dans un récipient 9 contenant du liquide de refroidissement 10, par exemple une solution aqueuse de savon et le niveau du liquide de refroidissement dans ledit récipient est réglé de telle sorte que le dépôt fondu sur la bande 4 traverse une épaisseur de liquide   suf   fisante pour lui permettre de se solidifier avant d'atteindre le rouleau 2, de sorte que ce dépôt n'est pas endommagé par son contact avec ledit rouleau. La bande solidifiée se déplace sur le rouleau 3. 



   Bien que l'invention soit applicable à l'obtention de dépôts d'étain, et d'alliages d'étain brillants, elle peut aussi être utilisée pour obtenir d'autres effets particuliers. Ainsi, par exemple, une belle surface mate peut être obtenue en appliquant une couche intermédiaire dépassant 20 % de la couche d'étain, et, en même temps, en prolongeant la durée du traitement thermique . 



   Bien que la porosité du dépôt stannifère obtenu par le procédé ci-dessus décrit puisse être très favorablement comparée à celle des dépôts obtenus par le procédé au trempé, elle peut encore être réduite en déposant électrolytiquement de l'étain ou de l'alliage d'étain une fois de plus, sur la couche finie. Etant donné qu'un dépôt relativement mince d'étain sur une surface d'étain préalablement rendue, nuit à son brillant, il est à recommander, dans ce cas aussi, de répéter le traitement de fusion. De cette manière on obtient un étamage parfait exempt de pores . 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



     EXEMPLE   I-
Dans une opération en continu, une bande d'acier soigneusement dégraissée et lavée, est décapée dans de l'acide sulfurique à 10 %; puis on la fait passer dans un bain galvanoplastique où 0,7 gramme de nickel par mètre carré de surface sont déposés; ensuite on la soumet à une pulvérisation d'eau, et on la fait passer dans un bain d'étain où 9 grammes d'étain par mètre carré de surface sont déposés. 



  La bande recouverte de sa couche est alors rincée, lavée, séchée et chauffée dans une atmosphère consistant en 20 volumes % d'acide chlorhydrique et 80 volumes % d'air à une température de 2700 c. d'une manière telle que la couche stannifère reste fondue pendant 0,5 seconde . Ce chauffage peut être effectué électriquement de la manière décrite en se référant à la figure du dessin. La bande est alors refroidie dans de la paraffine, lavée et séchée et elle est recouverte d'une couche brillante de beaucoup supérieure à celle d'une plaque étamée obtenue par le procédé au trempé. 



   EXEMPLE 2-
Une feuille d'acier est soigneusement dégraissée   et lavée ; on introduit dans un bain galvanique au cui-   vre, où 10 grammes de cuivre par mètre carré sont déposés électrolytiquement . Après rinçage, on place la feuille dans un bain galvanique d'étain où 10 grammes d'étain par mètre carré de surface sont déposés . La feuille est alors immergée dans de l'huile de palme, chauffée à une température de 2600 C. pendant une période de six secondes, qui équivaut à une durée de fusion de.la coucge d'étain de deux secondes;   ensuite,   on la refroidit dans une solution aqueuse de savon et on la lave . On obtient une surface étamée brillante extrêmement belle . 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 



   EXEMPLE 3-
Une poignée de porte en laiton est nickelée galvaniquement ; puis on la recouvre électrolytiquement d'un dépôt de 12 grammes d'étain par mètre carré de surface . 



  Ensuite, on l'introduit dans un bain de glycérine à une température de 250  c. et on la refroidit dans de la glycérine froide . 



   EXEMPLE 4 -
Une feuille d'acier est soigneusement dégraissée et nettoyée, décapée dans de l'acide sulfurique à 10   %   et plongée dans un bain de cobalt où 3 grammesde cobalt par mètre carré de surface sont déposés; puis on la retire du bain ; on la lave à l'eau; on la fait passer à travers un bain électrolytique d'étain dù elle reçoit 12 grammes d'étain par mètre carré de surface . La feuille est alors rincée, lavée et séchée, puis placée dans un four à moufle où elle est chauffée dans une atmosphère consistant en 20 volumes % d'acide chlorhydrique et 80 volumes % d'anhydride carbonique, pendant 10 secondes à 2800 C.; ladite feuille est alors retirée du four et refroidie dans une solution   de savon ; lavée et séchée .

Claims

REVENDICATIONS - 1 - Procédé d'obtention de dépôts électrolytiques d'étain ou d'alliages d'étain sur des feuilles, des bandes, des plaques ou autres objets métalliques, dans lequel l'objet recouvert d'un dépôt électrolytique est ensuite soumis à un traitement thermique à des températures supérieures au point de fusion du métal stannifère déposé, lequel procédé est caractérisé en ce que l'on interpose entre la couche de métal stannifère déposée électrolytiquement et le métal de base, une ou plusieurs couches intermédiaires déposées électrolytiquement, d'un ou plusieurs métaux du groupe I ou VIII du système périodique ayant un point de fusion supérieur à 950 C.

2 - procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les couches intermédiaires sont constituées par, ou contiennent du nickel ou du cuivre .

3 - Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche intermédiaire est déposée élec- trolytiquement directement sur le métal de base ; puisla cou- che stannifère est appliquée sur la couche intermédiaire .

4 - Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on applique d'abord une mince couche de métal stannifère sur le métal de base, puis on applique une ou plusieurs couches intermédiaires sur ladite couche stannifère, et finalement on applique la couche stannifère sur la couche intermédiaire .

5 - Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des matières fondantes ou décapantes sont amenées en contact avec la couche stannifère pendant le chauffage à une température supérieure au point de fusion de cette couche . <Desc/Clms Page number 12>

6 - Procédé suivant la revendication 5, carac- térisé en ce que des agents fondants ou décapants non gazeux, tels que les halogénures de sodium, de potassium, d'ammo- nium, de zinc ou d'étain, ou des corps gras, huiles, rési- nes ou des alcools à point d'ébullition élevé, sont utili- sés soit seuls, soit mélangés à des matières non fondantes.

2 -:Procédé suivant la revendication 5, caracté- risé en ce qu'on utilise des agents fondants ou décapants gazeux tels que hydrogène, acides halogénés et halogénures d'ammonium et d'acides organiques ou inorganiques.

8 -,Procédé suivant les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, dans le but d'obtenir des couches brillantes, on laisse la couche stannifère à l'état fondu, pendant une durée ne dépassant pas 5 secondes .

9 - Procédé suivant les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la fusion de la couche stannifère est effectuée en insérant dans un circuit électrique, l'objet étamé . la - Procédé suivant la revendication 9, carac- térisé en ce que dans le cas de fils, bandes, tuyaux ou analogues autres objets aminés ou étirés, le chauffage est effectué en faisant déplacer l'objet devant des contacts d'un cir- cuit électrique tel que seulement une partie dudit objet est chauffée à la fois.

Il - Procédé suivant la revendication 10, carac- térisé en ce que avant d'atteindre le deuxième contact, l'- objet est refroidi.

12 - Procédé suivant les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la fusion de la couche stannifère est effectuée en appliquant directement sur l'objet étamé, une ou plusieurs flammes de gaz.

13 - Procédé suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 12, caractérisé en ce que la couche stannifère <Desc/Clms Page number 13> chaude est refroidie au moyen de liquides de refroidissement, tels que paraffine, huiles, alcools, solutions savonneuses ou au moyen d'un courant de gaz.

14 - Procédé suivant les revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'objet étamé fini ou analogue, est recouvert d'une couche électrolytique supplémentaire d'étain ou d'alliage d'étain qui, de préférence, est chauffée à une température supérieure à son point de fusion.

15 - Appareil pour la mise en pratique du procédé suivant les revendications 9 à 11, caractérisé par une paire de rouleaux rotatifs sur lesquels se déplace la bande ou objet analogue ; rouleaux étant insérés dans un cir- cuit électrique qui est fermé par la bande ou objet analogue en se déplaçant sur eux; le deuxième rouleau, considérant le sens de déplacement de la bande ou objet analogue, plongeant dans un bain de liquide de refroidissement de telle sorte que ladite bande ou objet analogue est refroidie et solidi- fiée avant d'atteindre ledit deuxième rouleau.

16 - Appareil suivant la revendication 15, carac- térisé en ce que la bande ou objet analogue se déplace à travers une chambre ou récipient contenant un agent fondant, solide, liquide ou gazeux et disposé entre les deux rou- leaux .