143359. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrolites ötvözésnél az összetétel állandóan tartására
o Megjelent 1956. október hó 1-én ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.359. SZÁM 48. a. 7—10. OSZTÁLY — DE—125. ALAPSZÁM Eljárás elektrolites ötvözésnél az összetétel állandóan tartására A Magyar Állam, mint dr. Dénes Péter oki, gépészmérnök, Budapest, jogutóda. A bejelentés napja: 1952. január 26. Ismeretes, hogy elektrolitikus úton egyidejűleg több fémet is lehet a katódon úgy leválasztani, hogy a leválasztott réteg az egyes fémek ötvözetéből áll. Ennek általában az a feltétele, hogy az egyes fémek áramsűrűségpotenciál karakterisztikái az alkalmazott elektrolitban egymáshoz közel essenek. E karakterisztikák a fémion-koncentráció változtatásával, vagy komplexsók alkalmazásával közelíthetők és így mód nyílik arra, hogy egymástól távoleső normálpotenciálú fémeket is ötvözhessünk elektrolitikusan. (L. pl. Galvanotechnik, 1949. Ak. Verl. Leipzig, • I. k. 43—45. old.) Egyidejű leválasztásnál az ötvözet összetételét szintén az áramsűrűség-potenciál karakterisztikák egymáshoz viszonyított helyzete szabja meg. Ha tehát az összetételt állandóan akarjuk tartani, arra kell törekednünk, hogy e karakterisztikák ne változzanak. Ez azonban gyakorlatilag alig vihető keresztül, mert a fémleválasztás áramsűrűség-potenciál karakterisztikája rendkívül sok tényező függvénye, pl. fürdő-összetétel, fürdőhőfok, hidrogénion koncentráció, túlfeszültség-jelenség, anódpassziválódás, geometriai elrendezés, stb. és ennyi tényező stabilizálása szinte lehetetlen feladat. Az anódok mennyisége például üzemközben állandóan fogy s ezzel változik az anód felülete és az anódáramsűrűség, illetve az anódf eszültségesés. A. fürdő párolog és gázfejlődés miatt is fogy: változik a koncentráció. Elektrolízis alatt erősen ingadozhat a fürdő pH értéke, stb. Ötvözetek leválasztásánál használatos anód vagy nem oldódó anód, vagy az ötvözet legnagyobb részét kitevő fémből való anód, vagy a leválasztandó ötvözetnek megfelelő összetételű ötvözetanód lehet. Ilyen esetekben az összetétel állandóságát a fürdőösszetétel ellenőrzésével, pufferek alkalmazásával igyekeznek biztosítani. Általában azonban ez kevéssé sikerül és a katódon leváló réteg összetétele erősen ingadozik. Ez az oka annak, hogy a galvanotechnikában a gyakorlatban igen ritkán alkalmaznak ötvözetbevonatot és csak abban az esetben, ha a bevonat az összetétel állandóságára nem túl kényes, pl. réz-horgany ötvözetű bevonat. Jelen találmány eljárás egyszerű, olcsó és gyors ötvözetek elektrolites leválasztásánál az összetétel állandóan tartására. A találmány szerinti eljárás . lényege abban áll, hogy az elektrolites eljárásnál több tiszta fémanódot alkalmazunk és a különböző fémanódokon átfolyó áram értékét egyenkint ellenőrizzük és a kívánt értékre szabályozzuk. Több anód esetén minden egyes anódon átmenő áram erőssége arányos az illető anódból oldatba menő fémmennyiség és az anódon keletkező gázmennyiség összegével. Ha jó minőségű anódot használunk, mely üzemközben nem passziválódik, a fejlődő gázmennyiséghez szükséges anódáramrész igén kicsi és az anódáram jó közelítéssel arányos a katódon kiváló fémmennyiséggel. Figyelembe véve a gázkiválasztáshoz szükséges veszteséget, a megmaradó hányadot anódikus hatásfoknak nevezhetjük, melynek gyakorlati értéke 80—100%.. Az egyes fémanódokból tehát az anódáramokkal arányos mennyiségek mennek oldatba és ezáltal egyszerű eszközt nyerünk a fürdőben/ lévő fémionok arányának és ezen- keresztül a katódréteg összetételének állandó értéken tartására. Miután elektrolites üzemnél általában nagy áraméi ősséggel dolgozunk, az anódáram szabályzása nehéz feladat. Lehet több szabályozható feszültségű egyenirányítót alkalmazni és az áramerősséget az egyenirányító feszültségével beszabályozni. Ez azonban drága eljárás és így több elektrolites fürdő sorbakapcsolása nem lehetséges. Másik lehetőség változtatható tolóellenállások alkalmazása; ebben az esetben azonban nagyobb áramerősségnél a csúszókontaktus drága és megbízhatatlan. Legcélszerűbb az áramszabályozásra magának az eletrolit fürdőnek az ellenállását felhasználni, úgy, hogy az anód felületét, vagy a katód-anód távolságot változtatjuk. Ez igen egyszerű mechanikai berendezést kíván és minden gyakorlatilag számbajöhető áramerősségnél megfelel. Az áramerősségek állandó értéken tartása történhet úgy, hogy az ellenőrző műszer kitérésének változása esetén az áramot eredeti értékére szabályozzuk vissza. így a helyes értékre való visszaállítás igen rövid idő alatt megtörténhet, de még ez az ingadozás is csökkenthető az eljárás fél-, vagy teljes automatizálásával, ami önmagában ismert segédberendezésekkel történhet, például úgy, hogy az indikáló szerv bizonyos határon túli kilengésével segédmotort helyez üzembe, mely a megfelelő anód helyváltoztatásával a helyes áramértékre szabályoz vissza.
