BRPI0806291A2 - processo para a fabricação de tiras de contato para eletrolisadores - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA A FABRICAçãO DE TIRAS DE CONTATO PARA ELETROLISADORES. A presente invenção refere-se a um processo para a fabricação de tiras de contato, em particular para eletrolisadores (células de membrana), o objetivo é fornecer uma solução que permita criar um método barato mas extremamente eficaz para a fabricação de tais tiras de contato em uma alta eficiência elétrica. Este objetivo é alcançado aplicando o método de ligação por rolamento para fixar uma tira de cobre a uma tira de titânio.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE TIRAS DE CONTATO PARA ELETROLISADORES"

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um processo para a fabricação de tiras de contato, em particular para eletrolisadores (células de membrana).

Tais células de eletrólise são, por exemplo, descritas no docu- mento do pedido WO 98/15675 A1. As tiras de contato são especialmente exigidas para estabelecer contato elétrico entre eletrolisadores adjacentes. Vários métodos estão disponíveis para a fabricação de tais tiras de contato e para sua fixação nas paredes das células.

O documento do pedido WO 01/85388 A1 descreve a fabricação de tais tiras de contato, também. Neste caso, um procedimento de solda por pressão a laser é usado para soldar as tiras de contato de material de boa condutividade elétrica em tiras laminadas de titânio.

No caso de tiras laminadas serem conectadas a itens de materi- ais diferentes, uma prática conhecida é usar métodos de ligação por explo- são. O dito método usa material que é ligado ao material de base de suporte em alta velocidade inflamando o material explosivo de modo que a ligação metálica do tipo grade é obtida entre os dois materiais. Este procedimento, é comparativamente sofisticado e dispendioso.

O objetivo da invenção é fornecer um método barato, mas tam- bém extremamente eficiente, que permite a fabricação de tais tiras de conta- to em uma eficiência elétrica alta.

O objetivo da invenção é alcançado implementando um proces- so do tipo descrito acima, e desse modo fixando uma tira de cobre em uma tira de titânio, usando o método de ligação por rolamento.

Foi surpreendente descobrir que uma fixação de uma tira de ti- tânio em um lado, a uma tira de cobre do outro, pelo método recomendado nesta invenção foi facilmente viável, a alta pressão exercida pelos rolos nas superfícies de contato do metal destruindo assim ou removendo quaisquer camadas de óxido e aperfeiçoando a condutividade elétrica.

As modalidades desta invenção são descritas nas sub- reivindicações, um benefício obtido neste caso sendo uma taxa de formação a frio de 60 a 80% em uma primeira etapa do processo de ligação por rola- mento.

Uma modalidade adicional do processo de acordo com a inven- ção estabelece o uso de uma tira de titânio não-tratada em combinação com uma tira de Cu limpa no processo de ligação por rolamento, em particular uma tira de SeCu limpa. Uma tira semiacabada de titânio, tal como "TIKRU- TAN®" fabricada por Messr. Krupp, é adequada para este propósito.

Uma modalidade adicional pode ser implementada de tal manei- ra que a tira de titânio e/ou a tira de cobre são escovadas no lado de ligação antes de serem alimentadas na máquina. Uma modalidade melhorada da invenção estabelece uma escovação da tira respectiva em uma direção Ion- gitudinal para a operação de rolamento.

A invenção também fornece uma pressão de rolamento de 780 t por largura de 200 mm em comprimento de xy mm quando realiza o proces- so de ligação por rolamento

Também foi verificado que a tira de cobre pode atuar como uma camada intermediária entre o níquel e o titânio de modo que uma tira de três metais pode ser formada de acordo com a invenção, isto é, uma tira de ní- quel sendo fixada na tira de cobre pelo dito método de ligação por rolamen- to, que também permite uma ligação síncrona das três tiras.

Aspectos adicionais, características e benefícios da invenção são descritos abaixo e ilustrados pelos desenhos listados abaixo:

as figuras 1 e 2 mostram uma vista em seção transversal simpli- ficada das tiras de contato fabricadas de acordo com a invenção.

No caso da figura 1, a tira de contato 1 consiste em tira de titânio 2 e tira de cobre 3 que é fixada na tira de titânio 2 pelo método de ligação por rolamento.

A fim de formar duas telas de contato 3a e 3b, é possível remo- ver, por exemplo por usinagem, a parte central em particular da tira de cobre de tal maneira que a ranhura longitudinal 4 é obtida.

A figura 2 ilustra a possibilidade de fornecer tira de contato 1a com a tira de cobre 3 como camada intermediária entre a tira de titânio 2 e a tira de níquel 5, a última sendo adicionalmente fixada na estrutura. Neste caso, uma ranhura central longitudinal 4a é fornecida, também.

Uma fabricação de tira de contato típica é descrita abaixo em mais detalhe:

Material: tira de titânio TIKRUTAN RT 12, dimensões 200 χ 3,5 mm, limpa, tira de cobre SeCu1 dimensões 200 χ 2,88 mm, pré-rolada em uma taxa de formação de 40%. A espessura de lâmina resultante de 6,38 mm no lado de alimentação de máquina; materiais de titânio e cobre sendo escovados no lado de ligação em uma direção longitudinal com a operação de rolamento antes de alimentá-los na máquina.

Parâmetros de máquina: velocidade de avanço de 3m/min, pres- são de rolamento aproximadamente 7801.

A estrutura de revestimento ligado por rolamento de 2,05 mm foi obtida, a taxa de formação a frio montando em aproximadamente 68%. A resistência do bimetal considerada de 1,60 mm poderia ser acabada por ro- lamento em uma passagem. O corte subsequente de uma largura de 76,0 mm e o reste de curvatura não causam qualquer delaminação das tiras liga- das por rolamento da estrutura de metal composta.

O teste de torção (relação de torção de 1:8x de um lado para outro, a relação de torção de 2:8 em uma direção) não causa qualquer de- laminação de componente visível.

Claims (7)

1. Processo para a fabricação de tiras de contato para eletrolisa- dores de membrana compreendendo fixar uma tira de cobre em uma tira de titânio por ligação por rolamento.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que em uma primeira etapa do dito processo de ligação por rolamento, a taxa de forma- ção a frio de 60 a 80% é realizada.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a dita tira de titânio é uma tira de titânio não-tratada e a dita tira de cobre é uma tira de cobre limpa.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações antecedentes, em que a dita tira de titânio e/ou a dita tira de cobre é subme- tida a escovação no lado de ligação antes da dita ligação por rolamento.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, em que a dita es- covação é efetuada na direção longitudinal da operação de rolamento.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que a dita ligação por rolamento é realizada aplicando uma pressão de rolamento de 780 t por largura de 300 mm em comprimento de xy mm.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações antecedentes, em que uma tira de níquel é ligada por rolamento na dita tira de cobre como uma camada intermediária.