EP0922791A1 - Installation d'électrodéposition, électrode et organe d'appui pour cette installation et procédé d'électrodéposition - Google Patents
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Definitions
- the invention relates, in the bath of an electroplating installation, the support of the submerged electrodes and the supply of current to these electrodes, especially in the case of electrodes which are soluble anodes and consumables and must be interchangeable during plating.
- An installation of this type is for example an installation electrogalvanizing of steel strips in an electrolytic bath based on chlorides.
- soluble anodes of zinc or zinc alloy For electrogalvanizing in a chloride medium, generally soluble anodes of zinc or zinc alloy.
- the electrodes 3 are formed by curved bars facing the roller 1 along the direction of travel of the strip and are grouped in sets of electrodes arranged side by side so as to form a portion of cylindrical generator partially enveloping the roller 1 in the electroplating bath, as illustrated in Figures 1 and 2.
- each support member 2, 4 is common to all the electrodes 3 of the same set; more specifically in the example given here, each support member 2, 4 is formed of an oriented beam transversely to the strip running path on which come lean all the electrodes 3 of a set and each electrode 3 is retained against this beam by means of an electrode hook 31.
- the electrodes 3 are consumable (case of soluble anodes), their thickness varies (see Figure 3) depending on the level of wear and should be to be able to change them during plating as they are dissolution.
- the electrodes 3 are made to slide. of the same clearance on the support members 2, 4 respectively in the directions A, B (see Figure 3), so as to remove a worn electrode at one end of the beam while leaving a place for a new electrode at the other end.
- each electrode 3 only rests by simple support by its own weight on its support member 2, 4 at the level interface 6; the electrodes therefore rest freely on their organ support.
- the support member also serves to supply all the electrodes of a set in electroplating electric current.
- the pressure exerted at the interface 6 on the support member generally does not exceed 10 4 Pa, or 1 Newton per cm 2 of bearing surface.
- this bearing force can even be less than 0.1 Newton per cm 2 of bearing surface (10 3 Pa).
- bearing surface is meant the total area at the interface 6 between the electrode and the support member.
- the object of the invention is to reduce the electrical contact losses at level of the interfaces 6 and of increasing the lifetime of the support members 2, 4 of the electrodes 3.
- the invention therefore also relates to a support and supply member.
- current for electrodeposition electrodes provided with a bearing surface, sliding and electrical contact with said electrodes, characterized in that said surface has grooves.
- this support member mainly consists of graphite at the level of said surface.
- the invention therefore also relates to an electrodeposition electrode intended to rest on a support member, provided with a support surface, sliding and electrical contact with said member, characterized in that said surface has grooves.
- this electrode consists essentially of zinc or zinc alloy.
- the invention also relates to a method of electrodeposition in the installation according to the invention, characterized in that, during the electrodeposition operation and at the level of said interface, the bearing force of said electrodes immersed on said organs support is less than 1 Newton per cm 2 of support surface and bearing surface, or even less than 0.1 Newton per cm 2 .
- a support member 2 of electrode 3 is shown in FIG. 7.
- the contact surface 6B of the support member has grooves 7; a groove detail 7 is shown in Figure 7A; these grooves 7 are never closed, even when electrodes 3 are in support on the surface 6B; so they lead into the bath when the installation is in operation.
- the width and density of the grooves 7 is adapted to that the total area of the grooves does not represent more than 30% of the area bearing 6B.
- the present invention also relates to the case where the grooves are made on the bearing surface 6A of the electrode.
- the present invention also relates to the more general case where the interface 6 is adapted, at the support surface 6A from electrodes and / or of the bearing surface 6B of the support member 2, 4, to spare, in the interface 6, grooves 7 opening into said bath.
- the electroplating installation includes a support interface (6) having grooves (7) opening into the bath.
- the invention applies to all types of electroplating installation where the electrical contact between the electrodes and their supporting members is immersed in the bath, the essential means of the invention residing in the presence of grooves opening into the bath at the electrical contact interface 6.
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Abstract
Description
- des moyens de défilement de la bande à revêtir dans le bain, comprenant par exemple un rouleau de support de bande 1 au moins partiellement immergé sous le niveau du bain 5,
- des électrodes immergées 3 reposant sur des organes d'appui 2, 4 servant à la fois de support et d'amenée de courant auxdites électrodes,
- des moyens pour faire circuler un courant électrique entre la bande à revêtir servant de cathode et les électrodes servant d'anodes via lesdits organes d'appui 2, 4.
- l'usure provoquée par le frottement des électrodes coulissant sur la poutre,
- la fissuration par échauffement et/ou dégagement gazeux provoqués par les pertes électriques de contact précédemment décrites.
- un bain d'électrodéposition,
- des électrodes immergées dans ledit bain reposant sur au moins un organe d'appui servant à la fois de support et d'amenée de courant auxdites électrodes, et présentant, avec lesdites électrodes, une interface d'appui immergée dans ledit bain,
- des moyens de guidage et/ou de maintien de ladite pièce dans le bain face auxdites électrodes,
- des moyens pour faire circuler un courant électrique d'électrodéposition entre ladite surface à revêtir et lesdites électrodes via l'au moins un organe d'appui,
- lesdites électrodes reposent librement sur ledit organe d'appui correspondant.
- au niveau dudit interface, la force d'appui desdites électrodes immergées sur lesdits organes d'appui est inférieure à 1 Newton par cm2 de surface d'appui et de surface portante, voire même inférieure à 0,1 Newton par cm2.
- l'installation comprend des moyens pour faire coulisser, en cours d'électrodéposition, lesdites électrodes sur ledit organe d'appui, par coulissement au niveau dudit interface.
- lesdits moyens de guidage et de maintien sont constitués par des moyens de défilement de bande dans ledit bain,
- lesdites électrodes sont formées de barres s'étendant le long dudit trajet de défilement dans ledit bain et sont groupées en au moins un jeu d'électrodes disposées côte à côte et face au chemin de défilement de ladite bande,
- chacun desdits organes d'appui est formé par une poutre s'étendant transversalement auxdits moyens de défilement et supporte chaque électrode dudit jeu,
- lesdits moyens de coulissement sont adaptés pour faire coulisser les électrodes dudit jeu sur ladite poutre correspondante.
- lesdits moyens de défilement de bande comprennent un rouleau de support de bande au moins partiellement immergé,
- lesdites électrodes présentent une courbure dont le rayon est proche de celui dudit rouleau de manière à ce que chaque jeu d'électrodes forme une portion de génératrice cylindrique enveloppant partiellement ledit rouleau dans le bain.
- pendant l'opération d'électrodéposition, la densité du courant électrique amené par lesdits moyens de circulation de courant électrique, est supérieure ou égale à 0,025 A/mm2 au niveau dudit interface.
- lesdites anodes sont solubilisées en cours d'électrodéposition.
- ledit bain est à base de chlorures.
- la figure 4 est une vue générale latérale d'une installation d'électrodéposition en continu de bande (cellule radiale), indiquant notamment la circulation du courant électrique (voir flèches) ;
- la figure 2 est une vue latérale du rouleau support de bande et des électrodes de la cellule radiale de la figure 4 ;
- la figure 1 est une vue en perspective du rouleau support de bande de la figure 2 avec un jeu d'électrodes ;
- la figure 3 est une coupe dans le plan de l'axe du rouleau de la figure 1, représentant deux jeux d'électrodes de part et d'autre du rouleau.
- la figure 5 représente l'appui d'une électrode sur son organe d'appui au niveau de l'interface 6 et la figure 6 représente l'écartement des deux surfaces d'appui 6A, 6B susceptible de provoquer une augmentation de la résistance de contact.
- la figure 7 est une vue en perspective de l'organe d'appui d'électrode de la figure 5 dont la surface d'appui présente des rainures selon l'invention, la partie repérée par un cercle A étant représentée plus en détail à la figure 7A.
- la figure 8 est une représentation d'une surface d'appui d'électrode ou d'organe d'appui selon l'art antérieur (« surface plane ») ;
- les figures 9 à 13 sont des représentations de surface d'appui d'électrode ou d'organe d'appui présentant des rainures selon plusieurs modes de réalisation de l'invention.
Claims (19)
- Organe (2, 4) d'appui et d'amenée de courant pour électrodes (3) d'électrodéposition, dotée d'une surface (6B) d'appui, de coulissement et de contact électrique avec lesdites électrodes (3) , caractérisé en ce que ladite surface (6B) présente des rainures (7).
- Organe selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'il est principalement constitué de graphite au niveau de ladite surface (6B).
- Utilisation de l'organe (2, 4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 pour supporter des électrodes anodiques solubles immergées dans un bain d'électrodéposition, ladite surface (6B) étant, en cours d'électrodéposition, immergée dans ledit bain.
- Électrode d'électrodéposition (3) destinée à reposer sur un organe d'appui (2, 4), dotée d'une surface d'appui (6A), de coulissement et de contact électrique avec ledit organe (2, 4), caractérisée en ce que ladite surface (6A) présente des rainures.
- Électrode selon la revendication 4 caractérisée en ce qu'elle est essentiellement constituée de zinc ou d'alliage de zinc.
- Installation d'électrodéposition d'un revêtement sur la surface conductrice d'une pièce comprenant :caractérisée en ce que la surface d'appui (6A) des électrodes (3) et/ou la surface portante (6B) dudit au moins un organe d'appui (2, 4) sont adaptées, au niveau de ladite interface (6), pour ménager, dans ladite interface (6), des rainures (7) débouchant dans ledit bain.un bain d'électrodéposition,des électrodes (3) immergées dans ledit bain reposant sur au moins un organe d'appui (2, 4) servant à la fois de support et d'amenée de courant auxdites électrodes (3), et présentant, avec lesdites électrodes (3), une interface (6) d'appui immergée dans ledit bain,des moyens de guidage et/ou de maintien de ladite pièce dans le bain face auxdites électrodes,des moyens pour faire circuler un courant électrique d'électrodéposition entre ladite surface à revêtir et lesdites électrodes (3) via l'au moins un organe d'appui (2, 4),
- Installation selon la revendication 6 caractérisée en ce que lesdites électrodes (3) reposent librement sur ledit organe d'appui (2, 4) correspondant.
- Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisée en ce que, au niveau dudit interface (6), la force d'appui desdites électrodes immergées (3) sur lesdits organes d'appui (2, 4) est inférieure à 1 Newton par cm2 de surface d'appui et de surface portante.
- Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce que ladite force d'appui est inférieure à 0,1 Newton par cm2.
- Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 9 caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour faire coulisser, en cours d'électrodéposition, lesdites électrodes (3) sur ledit organe d'appui (2, 4), par coulissement au niveau dudit interface (6).
- Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 10 caractérisée en ce que ledit au moins un organe d'appui (2, 4) est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 2.
- Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 10 caractérisée en ce que lesdites électrodes (3) sont conformes à l'une quelconque des revendications 4 à 5.
- Installation d'électrodéposition en continu d'une bande métallique selon l'une quelconque des revendications 10 à 12 caractérisée en ce que :lesdits moyens de guidage et de maintien sont constitués par des moyens de défilement de bande dans ledit bain,lesdites électrodes (3) sont formées de barres s'étendant le long dudit trajet de défilement dans ledit bain et sont groupées en au moins un jeu d'électrodes (3) disposées côte à côte et face au chemin de défilement de ladite bande,chacun desdits organes d'appui (2, 4) est formé par une poutre s'étendant transversalement auxdits moyens de défilement et supporte chaque électrode (3) dudit jeu,lesdits moyens de coulissement sont adaptés pour faire coulisser les électrodes (3) dudit jeu sur ladite poutre correspondante.
- Installation selon la revendication 13 caractérisée en ce que :lesdits moyens de défilement de bande comprennent un rouleau (1) de support de bande au moins partiellement immergé,lesdites électrodes (3) présentent une courbure dont le rayon est proche de celui dudit rouleau (1) de manière à ce que chaque jeu d'électrodes forme une portion de génératrice cylindrique enveloppant partiellement ledit rouleau (1) dans le bain.
- Procédé d'électrodéposition de la surface conductrice d'une pièce dans une installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 12 ou de la surface d'une bande dans une installation selon l'une quelconque des revendications 13 à 14, caractérisée en ce que, pendant l'opération d'électrodéposition et au niveau dudit interface (6), la force d'appui desdites électrodes immergées (3) sur lesdits organes d'appui (2, 4) est inférieure à 1 Newton par cm2 de surface d'appui et de surface portante.
- Procédé selon la revendication 15 caractérisé en ce que ladite force d'appui est inférieure à 0,1 Newton par cm2.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 16, caractérisé en ce que, pendant l'opération d'électrodéposition, la densité du courant électrique amené par lesdits moyens de circulation de courant électrique, est supérieure ou égale à 0,025 A/mm2 au niveau dudit interface (6).
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que lesdites anodes (3) sont solubilisées en cours d'électrodéposition.
- Procédé selon la revendication 18 caractérisé en ce que ledit bain est à base de chlorures.
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