<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
BELL TELEPHONE MANUFACTURING COMPANY TRAITEMENT SUPERFICIEL DE L'ALUMINIUM OU DE SES ALLIAGES EN PARTI- CULIER POUR PLAQUES DE REDRESSEURS DE COURANT ELECTRIQUE .
La présente invention est relative à une méthode de pré- paration de l'aluminium ou de ses alliages en vue de la galvano- plastie.
L'un des objets principaux de l'invention est d'améliorer d'une manière générale la préparation de l'aluminium pour la galva- noplastie. Il doit être bien compris que le terme " aluminium " n'est pas utilisé dans la présente description avec une acception limitative mais qu'il englobe les alliages de ce métal.
Un objet important de l'invention est de préparer la sur- face d'aluminium de manière à faciliter l'adhérence d'un revêtement de métal déposé par galvanoplastie et à éviter le relâchement de la liaison entre la surface de l'aluminium et la couche déposée aux températures élevées, ce qui pourrait provoquer un cloquage.
<Desc/Clms Page number 3>
Un autre objet de l'invention est l'obtention d'un traite- ment au moyen duquel la surface d'aluminium peut être profondément attaquée à l'acide, ladite surface restant encore dans un état tel qu'elle puisse être revêtue d'un placage par galvanoplastie.
Un autre objet encore de l'invention est de préparer des objets d'aluminium en vue de leur nickelage.
Un objet plus spécifique de l'invention est de préparer des plaques de base d'aluminium pouvant être utilisées dans les éléments de redresseurs au sélénium en vue du nickelage, de l'application d'une couche de sélénium et du traitement calorifique destiné à cristalisser le sélénium pour lui donner des caractéristiques de redressement. Afin d'obtenir une bonne liaison non seulement entre la plaque de base et le revêtement de nickel mais encore entre le re- vêtement de nickel et la couche de sélénium, l'invention envisage de rendre rugueuse la plaque de base da,ns la mesure du possible.
Lorsqu'une plaque de base d'un élément redresseur ou tout autre objet est en aluminium la rugosité nécessaire peut être obtenue facilement et de manière économique au moyen d'un grand nombre d'agents de corrosion. L'aluminium se dissout aisément da,ns les so- lutions alcalines et acides et en raison de l'attaque irrégulière de ces agents de corrosion sur la surface de 1aluminium l'effet de rugosité désiré est obtenu aisément. Toutefois, un objet en un alliage d'aluminium ( non chimiquement pur ) est recouvert de suies ou de noircissures lorsqu'il quitte la solu. tion d'attaque.
Ce dé- pôt est composé des ingrédients et des impuretés de l'alliage d'alu- minium qui ne sont pas solubles dans la solution d'attaque et des produits de la réaction entre lesdits ingrédients et impuretés d'une part, et la solution d'attaque d'autre part. En général antérieure- ment, le dépôt était retiré par immersion dans l'acide nitrique pré- cédée d'un décapage au chrome. Aucune de ces méthodes ne donne une surface convenable pour le nickelage immédiat et direct.
D'autre part,
<Desc/Clms Page number 4>
la plupart des procédés connus de nettoyage d'une surface d'alumi- nium attaquée à l'acide ou de préparation d'une telle surface en vue du nickelage comportaient un certain nombre d'opérations à ef- fectuer après l'attaque de l'acide et avant le placage, ce qui ren- dait ces procédés peu économiques. Lesdits procédés connus étaient encore peu satisfaisants en ce qui concerne les résultats obtenus, surtout en raison du fait que l'échauffement de l'objet nickelé et le refroidissement ultérieur provoquent souvent la séparation du métal de base et du revêtement de nickel sur de petites surfaces.
Le revêtement peut alors se soulever en formant des cloques, ce qui affecte sérieurement les caractéristiques et l'aspect d'un élément de redresseur ou d'un autre produit ainsi préparé. De telles cloques se produisent au cours du processus de préparation des éléments de redresseur, forment aisément des courts-circuits et représentent des points faibles qui réduisent la surface de redressement et diminuent la période d'utilisation effective des éléments. En conséquence, l'un des objets de l'invention est d'obtenir une préparation super- ficielle de l'aluminium plus efficace et plus économique et qui as- sure l'obtention de résultats plus satisfaisants.
L'invention envisage de surmonter les inconvénients des systèmes connus à traitement doubles ou multiples et vise à l'obtention d'un autre traitement pour des objets d'aluminium précédemment attaqués à l'acide, au retrait du dépôt formé au cours de l'attaque et à la préparation de la surface en vue du placage immédiat et direct du nickel en une opé- ration unique.
L'invention sera mieux comprise à la lacture de la descrip- tion détaillée qui suit, indiquant phase par phase la méthode envi- sagée. On a constaté que le traitement d'une surface d'aluminium attaquée à l'acide dans une solution aqueuse contenant de l'acide sulfurique et un chromate ou un bichromate permet le retrait du dé- pôt formé au cours de l'attaque par l'acide et en même temps la pré-
<Desc/Clms Page number 5>
paration de ladite surface de telle manière qu'elle puisse immé- diatement recevoir un nickelage sans aucun placage ou autre traite- ment préparatoire intermédiaire à l'exception d'un rinçage dans l'eau froide destiné à éliminer la solution en excès.
Par exemple,. la dépôt formé au cours de l'attaque à l'acide d'un alliage d'a,lu- minium n 24 S-T, dépôt contenant des oxydes de cuivre, des traces des autres ingrédients de l'alliage et les impuretés normales, est aisément éliminé par traitement de la surface attaquée à l'acide dans la solution indiquée ci-dessus. Le traitemenb de l'aluminium par ladite solution a un autre effet bénéfique, à savoir d'empêcher la formation de cloques ou de bulles, qui, par exemple, se forme- raient sur les éléments de redresseur après l'application de sélé- nium amorphe aux plaques de base et au moment où ledit sélénium est transformé à l'état métallique gris par chauffage.
La plaque de nickel sur la surface d'aluminium traitée auparavant par une solu- tion acqueuse d'acide sulfurique et d'un chromate ou d'un bichromate adhère si étroitement que la formation de cloques est impossible.
Suivant les caractéristiques générales de l'invention on obtient une rugosité de la, surface d'aluminium par attaque à l'acide de ladite surfa,ce et traitement de la surface attaquée dans une so- lution contenant de l'acide sulfurique et des anions de chrome hexa- valents, par exemple une solution contenant de l'acide sulfurique et de l'acide chromique.
Pour obtenir une action efficace optimum on traite la sur- face d'aluminium attaquée à l'acide da,ns une solution aqueuse conte- nant de l'acide sulfurique et des sels d'un acide de chrome hexava- lent, par exemple un chromate ou un bichromate soluble, de préféren- ce du bichromate de sodium et de potassium.
L'invention prévoit d'une manière générale la, préparation de l'aluminium en vue de la galvanoplastie. L'un des avantages prin- cipaux réside dans l'application de l'invention à la préparation de
<Desc/Clms Page number 6>
plaques de base d'aluminium pour éléments redresseurs en vue de la galvanoplastie. Chaque fois que de telles plaques de base d'aluminium sont traitées conformément aux caractéristiques de l'invention, puis nickelées, le traitement envisagé en une opération unique, élimine tous dépôts formés au cours de l'attaque par l'acide et prépare la surface de telle façon que la plaque de nickel adhère suffisamment étroitement pour que le chauffage et le refroidissement ultérieurs ne provoquent pas la formation de cloques.
Quelques exemples quantitatifs sont indiqués ci-dessous :
Exemple 1
Un disque d'aluminium devant être utilisé comme plaque de base pour un élément redresseur a été soumis aux traitements suivants: nettoyage par un solvant ; attaquedans une solution alcaline clas- sique de nettoyage et de corrosion contenant par exemple de l'hydrate de soude et du carbonate de soude ; rinçage ; attaque par l'acide mu- ristique à 12 %; rinçage ; attaque dans la même solution alcaline; rinçage ; immersion dans une solution contenant 250 cc d'acide sul- furique (SO4H2), poids spécifique 1,84,250g de bichromate de sodium (Cr2O7Na2' 2 OH2) et 1000cc d'eau à 60 C pendant 55 secondes; rin- çage; nickelage. Le dépôt de nickel est fermement maintenu dans les rugosités formées par l'attaque de l'acide sur la surface d'alumi- nium.
Le revêtement de sélénium alors appliqué à la plaque de base . de nickel et la couche de sélénium est recuite par traitement calo- rifique. Aucune cloque n'a été observée après chauffage de plusieurs heures à une température immédiatement inférieure au point de fusion du sélénium.
Exemple 2
L'exemple 1 a été renouvelé en utilisant pour la préparation de la surface d'aluminium une solution contenant 175cc d'acide sul- furique, 240g de bichromate de sodium, et lOQOcc d'eau. La solution a été utilisée à 82 C environ et on a constaté qu'une durée de trai-
<Desc/Clms Page number 7>
tement de 40 secondes convenait parfaitement.
D'autres solutions d'élimination de dépôt et de préparation de la surface ont été essayées. Les solutions expérimentées sont in- diquées ci-dessous : H2SO4(d 1,84) 115cc 115cc 175cc 115cc 115cc Ma2Cr2O7.2H2O 115g. 55g. 175g. 22g. llg.
Eau 1000cc 1000cc 1000cc 1000cc 1000cc
On a généralement constaté que la concentration de l'acide sulfurique peut varier librement entre 100 et 300cc par litre d'eau et que la concentration du bichromate peut être choisie entre envi- ron 10g par litre et la saturation. Il est également possible de remplacer partiellement ou entièrement le bichromate de sodium par de l'acide chromique ou par des chromates neutres solubles dans la solution de traitement. Mais on a constaté que l'utilisation de bi- chromate de sodium et de bichromate de potassium, en particulier du premier, est plus économique et convient parfaitement. On a également constaté que toute température comprise entre la température ambian- te et le point d'ébullition de la solution peut être choisie.
La du- rée de la préparation pour un placage efficace peut être adaptée à. la température utilisée. Une durée de 3 minutes environ correspond à la température ambiante et une durée d'environ 30 secondes corres- pond à. 99 C environ.
La méthode conforme à certaines caractéristiques de l'in- vention et les avantages qu'elle présente apparaîtront sans doute clairement d'après la description détaillée qui précède. Ladite méthode est particulièrement adaptée à la préparation superficielle de plaques de base d'aluminium pour éléments redresseurs au sélénium.
Elle élimine les inclusions indésirables résultant de la pha.se d'at- taque à l'acide et en même temps elle évite la formation de cloques qui se formeraient lorsque la plaque de, base revêtue de sélénium est
<Desc/Clms Page number 8>
chauffée pour lui donner des caractéristiques de redressement. La méthode est particulièrement avantageuse par la simplification, l'accélération et la diminution du prix de revient de la fabrica- tion d'éléments de redresseurs au sélénium qu'elle procure.
Bien entendu, l'invention est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter du domaine de l'invention.