WO2007122471A1 - Installation de traitement de surface de pieces metalliques, notamment par electrolyse - Google Patents

Installation de traitement de surface de pieces metalliques, notamment par electrolyse Download PDF

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    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/04—Tubes; Rings; Hollow bodies

Definitions

  • the present invention relates to an improvement in the method of surface treatment of metal parts, by electrolysis and relates more particularly to a continuous electrolysis cell using the principle of immersion and transfer of parts.
  • the surface treatment of parts by electrolysis is a well-known method, which requires the implementation of an electric current for carrying out the treatment.
  • Electrolysis can be applied to metals, such as anodizing aluminum, anaphoresis which allows the electrolytic deposition of aluminum paint, steel treatments such as zinc plating, chromium plating, copper plating, nickel plating, cataphoresis, phosphating, copper treatments such as tin plating, but also electroplating treatments on non-metallic parts such as electroplating of plastic parts.
  • metals such as anodizing aluminum, anaphoresis which allows the electrolytic deposition of aluminum paint, steel treatments such as zinc plating, chromium plating, copper plating, nickel plating, cataphoresis, phosphating, copper treatments such as tin plating, but also electroplating treatments on non-metallic parts such as electroplating of plastic parts.
  • the parts to be treated are: either attached to supports placed so as to remain immobile in the electrolytic cell.
  • an electrical contact such as for example a copper V, placed on the edge of the tank allows to bring the current to the supports placed on the V and thus parts.
  • This method therefore does not prevent the formation of air bubbles and therefore a lack of treatment in the hollow parts of some parts, and results in a lack of homogeneity in the treatment.
  • - either placed in bulk in electrolysis barrels.
  • the mass-treated parts are brought into contact with a moving electrode placed in the barrel.
  • the disadvantage of this method is that the parts put in mass and in rotation are damaged by friction against each other.
  • the object of the invention is then to overcome all or part of the disadvantages of existing methods and implementation facilities, as mentioned above.
  • the present invention relates to an installation implementing a surface treatment method for parts such as hollow parts or the like, in which the parts are immersed completely inside at least one treatment tank. containing a liquid characterized in that each hollow part is immersed by making it rotate so that the air bubbles that can be created inside the tank are driven from the inner wall of said part.
  • the metal surface treatment plant comprises an electrolysis cell comprising a treatment liquid in which the treated parts are immersed, and is characterized in that the parts to be treated are fixed on a pivoting drum so that it is made for each piece in the tank, at least one rotational movement, and in that the tank comprises at least two electrodes, while the drum is fed with electric current of opposite polarity to that of the electrodes, by means of at least one contact pad which is brought into contact on the drive ring of the drum.
  • the tank comprises a set of contact pads, for example two times fifteen pads sandwiching the drive ring of the drum
  • the contact pads are movably mounted in translation towards the flanks of the ring, and are biased in abutment against the corresponding face of the corresponding flank by an elastic system such as a spring.
  • the two lateral successions of pads are arranged in an arc having the center of the pivot center of the drum, while each of the contact pads is connected to a copper cable or braid connected to the power supply.
  • the outer periphery of the drum comprises a succession of slides, intended to receive by sliding cassettes serving as a support for the parts to be treated, and that the slides are equipped with flexible contact blades, which are fixed to the slides, to transmit the electrical contact of the slide to the corresponding cassette and therefore to the parts attached thereto, thus allowing the electrolysis to be carried out.
  • the tank comprises a motor designed to rotate the pivoting drum by the cooperation of a toothed wheel (6) with a succession of pegs mounted parallel to each other, and between the two flanges of one of the sidewalls of the drum. .
  • the tank comprises two electrodes connected to a negative or positive polarity, while the drum is fed at the opposite polarity, and that said electrodes consist of aluminum plates.
  • Figure 1 is an end view illustrating the vessel of the invention
  • Figure 2 is a view from above
  • Figure 3 is a side view
  • Figure 4 is a view similar to Figure 1, but without the drum.
  • each piece is immersed in a tank, making it do at least one rotational movement such that the air bubbles may be created inside. of the tank are driven from the inner walls of said room.
  • a rotational movement of at least 90 ° is made to each piece, and preferably a rotation of 360 °.
  • a predetermined number of said parts is placed beforehand on a support or cassette (4) comprising at least one holding member to retain each of them.
  • the part treatment plant with the general reference (100) consists of a tank (1) comprising a drum (2), rotatably mounted inside the latter, along an axis horizontal (X, X '), on which the parts to be treated are fixed.
  • the drum (2) comprises, at its outer periphery, a succession of slides (3) with an axis parallel to the axis of rotation of the drum, intended to receive for example by sliding the cassettes (4). serving as support for the parts to be treated.
  • the cassettes are for example those described in the European patent application EP-A-I 433 537 and comprise a set of parts supports for fixing on a single cassette several parts.
  • the tank (1) of the invention comprises a motor for rotating the pivoting drum (2) by the cooperation of a toothed wheel (6) with a succession of pegs (7) mounted parallel to each other, and between the two flanges (10a, 10b) of one of the flanks (10) of the drum, constituting the drive ring.
  • the tank (1) comprises for example two electrodes (8a, 8b) connected to a negative polarity for electrolysis of aluminum parts. It will be noted that these electrodes (8a, 8b) would be connected to a positive polarity in the case of electrolysis of a steel or copper part.
  • the drum (2) is advantageously titanium but it could be otherwise as for example plastic for treatments requiring a metal deposition such as zinc coating.
  • Said drum (2) is fed at the opposite polarity, that is to say positive in the case of anodization.
  • the tank comprises a set of contact pads, such as for example (9) two times fifteen pads (9a, 9b, 9c, 9o), as illustrated more particularly in FIG. 4.
  • the electrical contact with the drum is by sandwiching the drive ring (10) between two sets of fifteen pads.
  • Said contact pads (9) are for example graphite, but could be in another material for other treatments.
  • each of the pads (9) is movably mounted in translation to the flanks (10a, 10b) of the ring, and is biased against the corresponding face of the corresponding flank by an elastic system such as a spring.
  • Each of the contact pads (9) is connected to a copper cable or braid (12) connected to the power supply (13).
  • the graphite contacts rub on the flanks (10a, 10b) of the drive ring of the drum, thereby transmitting the current to the entire structure of the wheel, the slides (3) serving as support for the cassettes.
  • the slides (3) are advantageously equipped with flexible contact blades, which are fixed to the slideways, to transmit the electrical contact of the slideway to the corresponding cassette (4) and thus to the parts which are fixed thereto, thus making it possible to realize the electrolysis between the connected parts, polarized in this application example to the positive pole and the electrodes (8a, 8b).
  • the electrodes (8a, 8b) advantageously consist of aluminum plates polarized at the negative pole.
  • the aluminum plates constituting the electrodes are arranged for example on either side of the drum near the walls of the tank, and extend parallel to the axis of rotation of the drum.
  • the tank (1) thus equipped and filled with an electrolytic solution such as sulfuric acid for anodizing the aluminum, makes it possible to anodize aluminum parts attached to the cassettes.
  • an electrolytic solution such as sulfuric acid for anodizing the aluminum

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Abstract

Installation de traitement de surface (100) de pièces métalliques, comprenant une cuve d'électrolyse (1) comprenant un liquide de traitement (20) dans lequel les pièces ô traiter sont immergées, caractérisée en ce que les pièces ô traiter sont fixées sur un tambour pivotant (2) de façon ô ce qu'il soit fait pour chaque pièces dans la cuve, au moins un mouvement de rotation, et en ce que la cuve (1) comprend au moins deux électrodes (8a, 8b), tandis que le tambour est alimenté en courant électrique de polarité opposée ô celle des électrodes, au moyen d'au moins un patin de contact qui est mis en contact sur la couronne d'entraînement du tambour.

Description

INSTALLATION DE TRAITEMENT DE SURFACE DE PIECES METALLIQUES, NOTAMMENT PAR ELECTROLYSE
La présente invention concerne un perfectionnement dans le procédé de traitement de surface de pièces métalliques, par électrolyse et concerne plus particulièrement une cuve d'électrolyse en continue utilisant le principe d'immersion et transfert des pièces.
Le traitement de surface de pièces par électrolyse est un procédé bien connu, qui nécessite la mise en œuvre d'un courant électrique pour la réalisation du traitement.
L' électrolyse peut s'appliquer à des métaux, comme l'anodisation de l'aluminium, l'anaphorèse qui permet le dépôt électroly tique de peinture sur aluminium, les traitements sur aciers tels que le zingage, le chromage, le cuivrage, le nickelage, la cataphorèse, la phosphatation,, les traitements sur cuivre tel que l'étamage, mais aussi les traitements de dépôts électrolytiques sur des pièces non métalliques tel que la galvanoplastie de pièces plastiques.
Selon les procédés classiques d'électrolyse, les pièces à traiter sont : - soit attachés sur des supports placés de façon à rester immobile dans la cuve d'électrolyse. Dans ce cas un contact électrique, comme par exemple un V en cuivre, placé sur le bord de la cuve permet d'apporter le courant aux supports posés sur ce V et de ce fait aux pièces. Par ce procédé pour que le contact électrique reste constant, les supports et donc les pièces doivent rester immobiles. Ce procédé ne permet donc pas d'éviter la formation de bulles d'air et par conséquent un manque de traitement dans les parties creuses de certaines pièces, et il en résulte un défaut d'homogénéité dans le traitement. - soit mises en vrac dans des tonneaux d'électrolyse. Dans ce cas les pièces traitées en masse sont mises en contact avec une électrode mobile, placée dans le tonneau. L'inconvénient de ce procédé est que les pièces mises en masse et en rotation s'abîment par frottement les unes contre les autres.
Le but de l'invention est alors de pallier tout ou partie des inconvénients des procédés et installations de mise en œuvre existantes, tels que mentionnées ci-dessus.
A cet effet, la présente invention concerne une installation mettant en œuvre un procédé de traitement de surface de pièces comme par exemple des pièces creuses ou autres, procédé selon lequel les pièces sont immergées complètement à l'intérieur d'au moins une cuve de traitement contenant un liquide caractérisé en ce qu'on immerge chaque pièce creuse en lui faisant faire un mouvement de rotation tel que les bulles d'air susceptibles d'être créées à l'intérieur de la cuve sont chassées de la paroi intérieure de ladite pièce.
Ainsi, l'installation de traitement de surface de pièces métalliques, selon l'invention comprend une cuve d'électrolyse comprenant un liquide de traitement dans lequel les pièces à traitées sont immergées, et est caractérisée en ce que les pièces à traitées sont fixées sur un tambour pivotant de façon à ce qu'il soit fait pour chaque pièce dans la cuve, au moins un mouvement de rotation, et en ce que la cuve comprend au moins deux électrodes, tandis que le tambour est alimenté en courant électrique de polarité opposée à celle des électrodes, au moyen d'au moins un patin de contact qui est mis en contact sur la couronne d'entraînement du tambour. Selon une caractéristique complémentaire, la cuve comprend un ensemble de patins de contact, comme par exemple deux fois quinze patins prenant en sandwich la couronne d'entraînement du tambour
Selon une autre caractéristique, les patins de contact sont montés mobile en translation vers les flancs de la couronne, et sont sollicités en appui contre la face correspondante du flanc correspondant par un système élastique tel qu'un ressort.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les deux successions latérales de patins sont disposées en arc de cercle ayant pour centre le centre de pivotement du tambour, tandis que chacun des patins faisant contact est relié à un câble ou une tresse en cuivre raccordé à l'alimentation électrique.
Notons aussi que la périphérie externe du tambour comprend une succession de glissières, destinées à recevoir par coulissement des cassettes servant de support pour les pièces à traiter, et que les glissières sont équipées de lames de contacts souples, qui sont fixées aux glissières, pour transmettre le contact électrique de la glissière à la cassette correspondante et donc aux pièces qui y sont fixées, permettant ainsi de réaliser I'électrolyse.
Ajoutons que la cuve comprend un moteur destiné à mettre en rotation le tambour pivotant grâce à la coopération d'une roue dentée (6) avec une succession de piges montées parallèles entre elles, et entre les deux flasques de l'un des flancs du tambour.
Selon une autre caractéristique complémentaire, la cuve comprend deux d'électrodes reliées à une polarité négative ou positive, tandis que le tambour est alimenté à la polarité opposée, et que lesdites électrodes sont constituées de plaques en aluminium. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs.
La figure 1 est une vue en bout illustrant la cuve de l'invention ;
La figure 2 est une vue de dessus ;
La figure 3 est une vue latérale ;
La figure 4 est une vue similaire à la figure 1, mais sans le tambour.
Selon le procédé mettant en œuvre l'installation de traitement de l'invention, on immerge chaque pièce dans une cuve, en lui faisant faire au moins un mouvement de rotation tel que les bulles d'air susceptibles d'être créées à l'intérieur de la cuve sont chassées des parois intérieures de ladite pièce.
Selon le mode de réalisation illustré, on fait faire un mouvement de rotation d'au moins 90° à chaque pièce, et de préférence une rotation de 360°.
Selon ce mode de réalisation illustré, un nombre déterminé desdites pièces est placé au préalable sur un support ou cassette (4) comprenant au moins un organe de maintien pour retenir chacune d'entre elles.
Selon ce mode de réalisation, l'installation de traitement de pièces portant la référence générale (100) est constituée d'une cuve (1) comprenant un tambour (2), monté en rotation à l'intérieur de cette dernière, selon un axe horizontal (X, X'), sur lequel les pièces à traiter sont fixées. Selon le mode de réalisation illustré, le tambour (2) comprend, à sa périphérie externe une succession de glissières (3) d'axe parallèle à l'axe de rotation du tambour, destinées à recevoir par exemple par coulissement les cassettes (4) servant de support des pièces à traiter.
Les cassettes sont par exemple celles décrites dans la demande de brevet européen EP-A-I 433 537 et comprennent un ensemble de supports de pièces permettant de fixer sur une seule cassette plusieurs pièces.
La cuve (1) de l'invention comprend un moteur destiné à mettre en rotation le tambour pivotant (2) grâce à la coopération d'une roue dentée (6) avec une succession de piges (7) montées parallèles entre elles, et entre les deux flasques (10a, 10b) de l'un des flancs (10) du tambour, constituant la couronne d'entraînement.
La cuve (1) comprend par exemple deux d'électrodes (8a, 8b) reliées à une polarité négative pour une électrolyse de pièces en aluminium. On notera que ces électrodes (8a, 8b) seraient reliées à une polarité positive dans le cas d'électrolyse d'une pièce en acier ou en cuivre.
Le tambour (2) est avantageusement en titane mais il pourrait en être autrement comme par exemple en matière plastique pour des traitements nécessitant un dépôt métallique comme le zingage.
Ledit tambour (2) est alimenté à la polarité opposée, c'est-à-dire positive dans le cas d'une anodisation.
Le courant électrique est distribué au tambour (2) au moyen d'au moins un patin de contact (9) qui est mis en contact sur la couronne d'entraînement (10) du tambour. Selon une caractéristique de l'invention, la cuve comprend un ensemble de patins de contact, comme par exemple (9) deux fois quinze patins (9a, 9b, 9c, 9o), tel qu'illustré plus particulièrement à la figure 4.
Selon le mode de réalisation illustré, le contact électrique avec le tambour se fait par prise en sandwich de la couronne d'entraînement (10) entre deux séries de quinze patins.
Lesdits patins de contact (9) sont par exemple en graphite, mais pourraient être dans une autre matière pour d'autres traitements.
Ajoutons que chacun des patins (9) est monté mobile en translation vers les flancs (10a, 10b) de la couronne, et est sollicité en appui contre la face correspondante du flanc correspondant par un système élastique tel qu'un ressort.
Bien entendu les deux successions latérales de patins sont disposées en arc de cercle ayant pour centre le centre de pivotement du tambour, comme cela apparaît plus particulièrement à la figure 1 et 4.
Ainsi les patins en graphite frottent sur les parois du flanc en mouvement pour transmettre le courant à l'ensemble de la structure du tambour, et notamment aux glissières (3) par les quelles sont retenues les cassettes (4).
Chacun des patins faisant contact (9) est relié à un câble ou une tresse en cuivre (12) raccordé à l'alimentation électrique (13). Les contacts en graphite frottent sur les flancs (10a, 10b) de la couronne d'entraînement du tambour transmettant de fait le courant à toute la structure de la roue, dont les glissières (3) servant de support aux cassettes.
Les glissières (3) sont avantageusement équipées de lames de contacts souples, qui sont fixées aux glissières, pour transmettre le contact électrique de la glissière à la cassette correspondante (4) et donc aux pièces qui y sont fixées, permettant ainsi de réaliser l'électrolyse entre les pièces reliées, polarisées dans cet exemple d'application au pôle positif et les électrodes (8a, 8b).
On précisera que selon le mode préféré de réalisation les électrodes (8a, 8b) sont avantageusement constituées de plaques en aluminium polarisées au pôle négatif.
Ajoutons que les plaques d'aluminium constituant les électrodes sont disposées par exemple de part et d'autre du tambour à proximité des parois de la cuve, et s'étendent parallèlement à l'axe de rotation du tambour.
La cuve (1) ainsi équipée et remplie d'une solution électrolytique comme de l'acide sulfurique pour une anodisation de l'aluminium, permet de réaliser T anodisation de pièces en aluminium fixées sur les cassettes. Par ce système l'électrolyse est réalisée sur des pièces fixées à des cassettes effectuant un mouvement transversal et de rotation sur la roue, ce qui permet de réaliser une électrolyse en continue sur des pièces en mouvement dans la cuve de traitement.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation de traitement de surface (100) de pièces métalliques, comprenant une cuve d'électrolyse (1) comprenant un liquide de traitement (20) dans lequel les pièces à traitées sont immergées, caractérisée en ce que les pièces à traitées sont fixées sur un tambour pivotant (2) de façon, à ce qu'il soit fait pour chaque pièce dans la cuve, au moins un mouvement de rotation, et en ce que la cuve (1) comprend au moins deux électrodes (8a, 8b), tandis que le tambour est alimenté en courant électrique de polarité opposée à celle des électrodes, au moyen d'au moins un patin de contact (9) qui est mis en contact sur la couronne d'entraînement (10) du tambour.
2. Installation de traitement (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cuve comprend un ensemble de patins de contact (9), comme par exemple deux fois quinze patins (9a, 9b, 9c, 9o).
3. Installation de traitement (100) selon la revendication 2, caractérisés en ce que le contact électrique avec le tambour se fait par prise en sandwich de la couronne d'entraînement (10) entre deux séries de quinze patins.
4. Installation de traitement (100) selon la revendication 3, caractérisée en ce que les patins de contact (9) sont en graphite et sont montés mobile en translation vers les flancs (10a, 10b) de la couronne, et sont sollicités en appui contre la face correspondante du flanc correspondant par un système élastique tel qu'un ressort.
5. Installation de traitement (100) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux successions latérales de patins sont disposées en arc de cercle ayant pour centre le centre de pivotement du tambour.
6. Installation de traitement (100) selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacun des patins faisant contact (9) est relié à un câble ou une tresse en cuivre (12) raccordé à l'alimentation électrique (13).
7. Installation de traitement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes/ caractérisé en ce que la périphérie externe du tambour comprend une succession de glissières (3), destinées à recevoir par coulissement des cassettes (4) servant de support pour les pièces à traiter.
8. Installation de traitement (100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les glissières (3) sont équipées de lames de contacts souples (14), qui sont fixées aux glissières, pour transmettre le contact électrique de la glissière à la cassette correspondante (4) et donc aux pièces qui y sont fixées, permettant ainsi de réaliser l'électrolyse.
9. Installation de traitement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cuve (1) comprend un moteur destiné à mettre en rotation le tambour pivotant (2) grâce à la coopération d'une roue dentée (6) avec une succession de piges (7) montées parallèles entre elles, et entre les deux flasques (10a, 10b) de l'un des flancs (10) du tambour.
10. Installation de traitement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cuve (1) comprend deux d'électrodes (8a, 8b) reliées à une polarité négative ou positive, tandis que le tambour (2) est alimenté à la polarité opposée.
11. Installation de traitement (100) selon la revendication 10, caractérisée en ce les électrodes (8a, 8b) sont constituées de plaques en aluminium.
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