170344. lajstromszámú szabadalom • Anód fémszalagnak főleg fémmel, előnyösen krómmal való folyamatos galván bevonásához
3 170344 4 helyreigazító bonyolult szerkezet alkalmazását követeli meg. A találmány tárgya anód a „szél effektus" kiküszöbölésére. Az eljárás így egyszerűvé válik, és számos különböző galván bevonási eljáráshoz adaptálható. 5 A találmány további tárgyai és megoldásai érthetővé válnak a következő leírásból, ha azt az igénypontokkal és az alábbi rajzokkal együtt értelmezzük. Az 1. ábra a bevonat súlyeloszlását mutatja a 10 szokásos függőleges anódok alkalmazása és krómleválasztás esetén. A 2. ábra a találmány szerinti anódok előnyös kiviteli alakjainak vázlatos rajzait szemlélteti. 15 3. ábra a bevonat súlyeloszlását adja meg, ha a 2. ábra szerinti anód alkalmazásával választottunk le krómot a szalagra. 20 4 a—d ábrákon a találmány szerinti anódok további kiviteli alakjai láthatók. Azt találtuk, hogy. olyan alakú anód alkalmazásával, amely a szalag különböző részeire leváló fém 25 leválási idejét • szabályozni képes, legalább olyan egyenletes vagy egyenletesebb galvánréteget tudunk leválasztani, mint az előbb említett korábbi technológiák segítségével. Ez a módszer eltér az előbbi megoldásoktól, ahol a szalag különböző részeire jutó 30 áramsűrűséget szabályozzák. Megfelelő méretű anód tervezésekor először meg kell határozni annak az egyenletes galvánrétegnek a szélességét, amely a hagyományos négyszögletes anód segítségével állítható elő. Ez a Wa-val jelölt szélesség 35 közelítőleg egyenlő a galvanizálandó szalag szélességével. Tehát ajánlatos ezt a Wa szélességet úgy méretezni, hogy a szalag nyomvonalában előforduló kitéréseket, ingadozásokat elfedje. Az anód hagyományos hosszúságát a szóban forgó galvanizáló eljárás 40 során alkalmazott továbbítási sebesség, az áramsűrűség, és a sorban fekvő anódok száma határozza meg. A megfelelő L hosszúság meghatározása jól ismert a szakemberek előtt. A bevonat profilját a bevonó fémnek a szalag teljes szélesssége mentén előforduló 45 vastagságingadozásai határozzák meg. Ennek a profilnak a görbéjéből meghatározzuk azokat a pontokat amelyeknél a bevonatvastagság hirtelen megnő, vagyis a görbe inflexiós pontjait. Ezen pontok közti távolságot tekintjük az egyenletes bevonat szélességének. 50 Egyetlen anóddal bíró javasolt kiviteli alak előállításakor egy az egyenletes bevonat említett szélességével egyenlő Wb hosszúságú vonalat jelölünk ki az elkészítendő anód alsó vagy felső szélén. Ezután vonalakat húzunk az. anód oldalainak felező pontjaiból az előbb 55 kijelölt Wb vonal végpontjaihoz. Végül az előrajzolt anódot ezen vonalak mentén kivágjuk. A fent említett módon méretezett anód segítségével példaképpen egy acélszalagot lényegében krómból álló galván réteggel borítottunk. A galvanizálási 60 eljárás megfelelt a 3 642 587 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban megadottaknak. Egy 90,2 cm (35,5 inch) széles acélszalagot 457,5 m/perc (1500 ft/min) sebességgel vezettünk át egy galván krómfürdőn. Kezdetben a bevonat súlyeloszlásának 65 meghatározására (1. ábra) a terjes nyomszélességre kiterjedő, 96,5 cm (38 inch) széles és 57,1 cm (22,5 inch) hosszú anódokat alkalmaztunk. Az inflexiós pontokat megfigyelve megállapítottuk, hogy jó közelítéssel 58 cm (23 inch) az a szélesség, amelyen belül a szalag minden pontjára ugyanannyi fém válik le, tehát a Wb érték 58 crn (23 inch). Ahogy a 2. ábra mutatja, az anód alján központosán kijelöljük a Wb szélességet, és.ezen vonal végpontjait összekötjük az anód oldalainak felező pontjaival (az anód aljától 28,6 cm azaz 11 és 1 /4 inch távolságra). Az anódot ezután ezen vonal mentén levágjuk, és a 2b ábra szerinti alakot kapjuk. Az így kialakított anódot (2b. ábra) belehelyezzük a galvárífürdőbe és a galvanizálást lényegében ugyanolyan paraméterek mellett végezzük, mint a hagyományos derékszögű anódokkal. A keletkezett bevonat súlyeloszlását a 3. ábra mutatja. A bevonattal ellátott szalagnak fényes, egyöntetű felülete van. Az ilyen fényes, egyenletes felület elérése a fent említett galván krómrétegek esetében különösen nehéz, mivel az igen vékony krómréteg tetején általában találunk egy közelítőleg 0,015 ju vastag (0,1 mg/dm2 ) krómoxidréteget is. A szalag némely részén (például a széleken) a krómoxidréteg jelentősen vastagabb kb. 0,03 ß (0,2 mg/dm2) is lehet, és ezek a részek barna színűek lesznek. A legtöbb alkalmazásnál előnytelen ez a nem egységes szín. Másrészt, ha az oxidréteget a széleken elég vékonyra hagyjuk ahhoz, hogy még fényes legyen a bevonat, akkor a szalag középső részén túl vékony lesz mind az alul levő fémbevonat, mind az oxidréteg, és így sem a kellő korrózióvédelmet, sem a lakkozhatóságot nem biztosítja. A fenti illusztráló példában bemutatott anód méretezéssel az egyszerűség tekintetében a legelőnyösebb kiviteli alakot kapjuk. Belátható azonban, hogy más célszerű méretezési változatok is lehetségesek, amelyek éppenúgy biztosítják az egységes, egyenletes bevonat előállítását. A találmány szerint méretezett valamennyi anódtól azt várjuk el, hogy alkalmazásukkal a szalag szélein rövidebb ideig tartson a galván leválás, és ezáltal az előnytelen nagy rétegvastagságot elkerüljük. A 4a—4d ábrák a sokféle változat közül néhányat bemutatnak, amely változatok mind a találmány körén belül vannak. A 4a ábrával azt kívánjuk érzékeltetni, hogy a derékszögű négyszög és trapéz alakú részeket nem szükséges azonos hosszúra készíteni. A négyszög hossza változhat L/3-tól 2 L/3 értékig. A trapézalak hossza ennek megfelelően alakul, azaz 2 L/3-tól L/3 értékig változhat. A 4b ábra egy másik változatot mutat be. Itt az előírt teljes L hosszúságot az anód két darabja együtt adja, amelyek sorba vannak rendezve a szalag haladási iránya mentén. Azt is láthatjuk, hogy a trapéz alakú anódrész a derékszögű anódrész fölött is lehet. A 4c ábrán látható anód oldalai némiképp eltérnek az egyenestől, míg a 4d azt mutatja, hogy maga a trapéz alak több részből is állhat, azaz nem kell összefüggő egységet alkotnia. Végül az is belátható, hogy a rövidebb Wb anód él nem szükségképpen egyenlő az előre meghatározott egyenletes súlyeloszlású galvánbevonat szélességével. A nem kívánatos „szél effektus" akkor is elkerülhető, ha Wb csak közelítőleg egyenlő az egyenletes galván-2
