DE2555419C2 - Cathode for the production of nickel bodies - Google Patents

Description

rungen in der Grundplatte einzubringen und zu verankern, so daß der zylindrische Formkörper beidseitig über die Grundplatte vorsteht und elektrisch und mechanisch fest mit dieser verbunden ist Prinzipiell ist es natürlich auch möglich, die Formkörper mit der Grundplatte durch einen Schweißvorgang, zu verbinden oder sie mit der Grundplatte zu verschrauben. Nachdem die Formkörper mit der Grundplatte fest verbunden sind, wird der Zwischenraum zwischen den Formkörpern mit einem nichtleitenden Material so ausgefüllt, daß eine Oberfläche entsteht, weiche an den Stellen, an denen die Formkörper eingelassen sind, Inseln zur Abscheidung des Metalls besitztto introduce and anchor stanchions in the base plate, so that the cylindrical shaped body on both sides protrudes over the base plate and is electrically and mechanically firmly connected to it. In principle, it is Of course, it is also possible to connect the shaped bodies to the base plate by a welding process, or screw them to the base plate. After the moldings are firmly connected to the base plate, the space between the shaped bodies is filled with a non-conductive material so that a Surface arises, which are islands for deposition at the points where the moldings are embedded of the metal

Als in die Zwischenräume einzufüllende Materialien eignen sich die verschiedensten Kunststoffe bzw. Gießharze, wobsi jedoch besonders wichtig ist, daß sie zum einen gegen das Abscheidebad beständig sind, zum anderen möglichst keiner Schrumpfung unterliegen. Geeignet sind beispielsweise Epoxidharze, deren Schrumpfung durch Füllstoffe, wie Glasmehl, Steinmehl oder Asbest, vermindert wird, oder beispielsweise ungesättigte Polyesterharze, welche gegebenenfalls Füllstoffe enthalten. A wide variety of plastics or casting resins are suitable as materials to be filled into the spaces, It is particularly important, however, that they are resistant to the deposition bath on the one hand and on the other hand not subject to any shrinkage if possible. For example, epoxy resins whose shrinkage is suitable are suitable is reduced by fillers such as glass powder, stone powder or asbestos, or, for example, unsaturated Polyester resins, which optionally contain fillers.

Es ist so möglich, eine Elektrode mit sehr hoher Standzeit herzustellen. Es wird vermieden, daß Spalten zwischen Formkörpern und Kunststoff entstehen, in die sonst unerwünscht Elektrolyt eindringen könnte.It is thus possible to produce an electrode with a very long service life. It is avoided that gaps arise between molded bodies and plastic, into which electrolyte could otherwise penetrate undesirably.

Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der F i g. 1 und 2 näher erläutert Dabei zeigt F i g. 1 einen Teil der erfindungsgemäßen Elektrode in Draufsicht, F i g. 2 einen Querschnitt durch die Elektrode längs der Linie A-A. In the following, the subject matter of the invention is based on FIGS. 1 and 2 explained in more detail. F i g. 1 shows a part of the electrode according to the invention in plan view, FIG. 2 shows a cross section through the electrode along the line AA.

Die Grundplatte 1, welche aus leitendem Material, beispielsweise Stahl, Nickel oder insbesondere Kupfer besteht, welches gegebenenfalls versilbert sein kann, und welche eine Dicke von beispielsweise 2 bis 5 mm besitzt, ist mit Bohrungen versehen, welche aus Gründen günstiger Stromverteilung in versetzten Reihen angeordnet sind. In diese Bohrungen werden zylindrische Formkörper 2 mit einem Durchmesser von 10 bis 20 mm eingepreßt wobei der Durchmesser der zylindrischen Körper etwas größer ist als der Durchmesser der Bohrung. Beim Einpressen ergibt sich dann eine einwandfreie mechanische und elektrische Verbindung von Grundplatte 1 und Formkörper 2. Auf die mit Formkörpern 2 versehene Grundplatte 1 wird dann ein nichtleitender Überzug 3 aufgebracht, welcher die Zwischenräume zwischen den Formkörpern auf beiden Seiten der Grundplatte 1 ausfüllt und die Außenkanten der Grundplatte 1 fest und elektrolytdicht anschließt Nur die Oberflächen 21 der Formkörper 2 werden freigelassen.The base plate 1, which is made of conductive material, for example steel, nickel or, in particular, copper consists, which can optionally be silver-plated, and which has a thickness of, for example, 2 to 5 mm possesses, is provided with holes, which are arranged in staggered rows for reasons of favorable power distribution are. Cylindrical shaped bodies 2 with a diameter of 10 to 20 mm are inserted into these bores pressed in, the diameter of the cylindrical body being slightly larger than the diameter of the bore. When it is pressed in, the mechanical and electrical connection is flawless Base plate 1 and molded body 2. A non-conductive base plate 1, which is provided with molded bodies 2, is then placed Coating 3 applied, which the spaces between the moldings on both sides of the Base plate 1 fills and the outer edges of base plate 1 firmly and electrolyte-tight connects only the Surfaces 21 of shaped bodies 2 are left free.

Um die Ablösung der abgeschiedenen Metallkörper zu verbessern, ist es zweckmäßig, dem Abscheidebad beispielsweise organische Sulfo- oder Sulfonylvcrbindungen zuzugeben. Weiterhin ist es notwendig, die ' Oberflächen der Formkörper an den Stellen, an welchen die Nickelabscheidung erfolgen soll, mit einer möglichst glatten Oberfläche, beispielsweise durch Polieren zu versehen. Die Abscheidebedingungen können auch durch die Formgebung der Oberfläche der Formkörper beeinflußt werden. Besonders zweckmäßig ist es, die Oberfläche der Formkörper ballig wie die Oberfläche 22 in F i g. 2 auszubilden. Es wird damit die Abscheidung zur Mitte der Formkörper gezogen, so daß die Gefahr von Abscheidungen in einem etwa entstandenen Spalt zwischen Formkörper 2 und Kunststoffmasse 3 vermindert wird.In order to improve the detachment of the deposited metal bodies, it is expedient to add the deposition bath for example to add organic sulfo or sulfonyl compounds. It is also necessary to use the 'Surfaces of the shaped bodies at the points where the nickel is to be deposited with as much as possible smooth surface, for example by polishing. The deposition conditions can also can be influenced by the shape of the surface of the moldings. It is particularly useful that the The surface of the molded body is convex like the surface 22 in FIG. 2 train. It thus becomes the deposition drawn to the center of the molded body, so that there is a risk of deposits in any gap that has arisen between molded body 2 and plastic compound 3 is reduced.

Die erfindungsgemäßen Kathoden weisen in der Praxis sehr hohe Standzeiten auf und können wesentlich häufiger als lOmal verwendet werden. Die Entfernung der gebildeten Nickelkörper erfolgt nicht mehr durch Verbiegen der relativ dünnen Kathoden, sondern durch mechanisches Abschlagea Die Sollbruchstellen sind dabei die polierten Stirnseiten der Formkörper. Diese polierten Stirnseiten finden sich auf der selben Ebene wie das elektrisch nichtleitende Material. Die Nickelkörper müssen somit nicht aus Löchern herausgeholt werden, sondern nur von einer Ebene entfernt werden. Die Stirnflächen müssen poliert sein, um einerseits eine ausreichende Haftung während des Elektrolyseprozesses zu gewährleiten und andererseits die mechanische Entfernung der gebildeten Nickelkörper nach dem Elektrolyseprozeß zu gewährleisten. Dies war nach dem Stand der Technik nicht zu erwarten. Gemäß DE-OS 24 06 473 müssen die Grundflächen ausreichend klein sein, um kontinuierlich kleinste Teile entfernen zu können. Gemäß DE-AS 22 12 183 soil die Oberfläche der Kathode sogar durch Sandstrahlen aufgerauht werden, um eine ausreichende Haftung zu gewährleisten. Obendrein werden hierbei die Nickelkörper mechanisch an den Wandungen der Löcher gehalten. Überraschend ist weiterhin die Tatsache, daß ballig ausgebildete Formkörper überhaupt in der Lage sind, Nickelkörper während des Hydrolyseprozesses ausreichend festzuhalten.In practice, the cathodes according to the invention have a very long service life and can significantly used more than 10 times. The nickel bodies formed are no longer removed Bending of the relatively thin cathodes, but by mechanical cutting a The predetermined breaking points are included the polished end faces of the moldings. These polished faces are on the same level as the electrically non-conductive material. The nickel bodies therefore do not have to be taken out of holes, but can only be removed from one level. The end faces must be polished in order to achieve adequate To ensure adhesion during the electrolysis process and, on the other hand, mechanical removal to ensure the nickel body formed after the electrolysis process. This was as of the state not to be expected of the technology. According to DE-OS 24 06 473, the base areas must be small enough to to be able to continuously remove the smallest parts. According to DE-AS 22 12 183 should be the surface of the cathode can even be roughened by sandblasting to ensure adequate adhesion. On top of that the nickel bodies are held mechanically on the walls of the holes. It is still surprising the fact that spherical shaped bodies are even able to use nickel bodies during the To record the hydrolysis process sufficiently.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

1 2 Kantenabstand zwischen 0,25 bis 0,6 mm liegen soll. Es Patentansprüche: entstehen so kleine, nach außen ragende Klumpen, die so klein sind, daß sie leicht weggebrochen werden kön-1 2 Edge distance should be between 0.25 and 0.6 mm. There patent claims: arise so small, outwardly protruding lumps that are so small that they can be easily broken away 1. Kathode mit hoher Standzeit zur Herstellung nen. Es ist unbedingt erforderlich, kleine Spitzen zu havon Nickelkörpern hoher Reinheit durch elektrolyti- 5 ben, da bei merklich höherem Durchmesser der Spitzensches Niederschlagen von Nickel auf eine Metall- oberfläche die Haftfläche zu groß wird und das abgelaplatte, deren Oberfläche durch elektrisch nichtlei- gerte Metall zu fest daran anhaftet, da das abgelagerte tendes Material inselförmig unterteilt ist, bestehend Metall sich radial über die Spitzen auswettet und dabei aus einer Grundplatte aus metallisch leitendem Ma- die Form einer Scheibe erhält, die nur noch schwer entterial, dadurch gekennzeichnet, daß beid- io fernt werden kann. Die Entfernung der kleinen Metallseitig über die Oberflächen der Grundplatte (1) vor- teilchen soll vorzugsweise kontinuierlich durch einen stehende elektrisch leitende zylindrische Formkör- Schaber erfolgen. Das Verfahren ist insbesondere für per (2) vorhanden sind, die metallisch leitend mit der die Gewinnung von feinkörnigem Kupferpulver beGrundplatte verbunden sind, die Zwischenräume schrieben, welches eine mittlere Teilchengröße von 4 bis zwischen den Formkörpern mit einem festhaften- 15 100 μπι Durchmesser aufweist Sofern die dort beschrieden, elektrolj'tdicht anschließenden und elektrisch bene Vorrichtung überhaupt für Nickel geeignet wäre, nichtleitendem Material (3) aufgefüllt sind, und die würde ebenfalls nur eb feinkörniges Nickelpulver her-Stirnseiten (21) der Formkörper (2) poliert sind. stellbar sein.1. Cathode with a long service life for manufacturing. It is imperative to have small tips Nickel bodies of high purity due to electrolytic 5, since the tip diameter is noticeably larger Deposition of nickel on a metal surface, the adhesive surface becomes too large and the discarded plate, whose surface is too tightly adhered to it by electrically non-alloyed metal, since the deposited tendes material is divided into islands, consisting of metal getted out radially over the tips and thereby from a base plate made of metallic conductive material - takes the form of a disc, which is difficult to enter, characterized in that both can be removed. The removal of the small metal side Pre-particles over the surfaces of the base plate (1) should preferably be carried out continuously through a standing electrically conductive cylindrical shaped body scrapers take place. The procedure is particularly for per (2) are present that are metallically conductive with which the extraction of fine-grain copper powder beBase plate are connected, the spaces wrote, which has a mean particle size of 4 to between the molded bodies with a firmly adhering 15 100 μm diameter. Electro-tight and electrically bene device would be suitable for nickel at all, non-conductive material (3) are filled, and that would also only eb fine-grained nickel powder her end faces (21) the molded body (2) are polished. be adjustable. 2 Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Die DE-AS 22 12 183 beschreibt eine Kathode zum 2 cathode according to claim 1, characterized in that DE-AS 22 12 183 describes a cathode for zeichnet, daß die Stirnseiten (22) der Formkörper 20 galvanischen Niederschlagen von Metallen, inbesonde-draws that the end faces (22) of the molded body 20 galvanic deposition of metals, inbesonde- baüig ausgebildet sind und über die Oberfläche hin- re Nickel, deren Oberfläche ein- oder beidseitig mit ei-are bulky and over the surface nickel, the surface of which on one or both sides with a ausragen, die durch das elektrisch nichtleitende Ma- ner Haftschicht und einem Abdecklack sowie Trennli-protrude through the electrically non-conductive male adhesive layer and a masking varnish as well as separating lines terial (3) gebildet wird. nien oder -zonen aus einem Werkstoff mit hohem elek-material (3) is formed. nia or zones made of a material with a high level of elec- 3. Kathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- trischem Widerstand versehen ist, bei dem die Oberflä-3. Cathode according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical resistance is provided, in which the surface kennzeichnet, daß die Durchmesser der Formkörper 25 ehe mindestens im Bereich der Trennlinien oder -zonenindicates that the diameter of the shaped body 25 before at least in the region of the dividing lines or zones (2) einen Durchmesser von 10 bis 20 mm aufweisen. mit Chrom beschichtet und die Trennlinien oder -zonen(2) have a diameter of 10 to 20 mm. coated with chrome and the dividing lines or zones aus einem mit Dicyandiamid gehärteten Epoxylack be-from an epoxy lacquer hardened with dicyandiamide stehen. Es handelt sich somit um eine verbesserte Kathode gemäß DE-AS 12 02 005, die bereits mehrfach 30 verwendet werden kann, jedoch immer noch keine aus-Gegenstand der Erfindung ist eine Kathode mit hoher reichende Standzeit aufweist. Der im Siebdruckverfah-Standzeit zur Herstellung von N'ckelkörpern hoher ren aufgebrachte Epoxylack wird nämlich sowohl durch Reinheit durch elektrolytisches Niederschlagen von die inneren Spannungen des abgeschiedenen Nickels als Nickel auf eine Metallplatte, deren Oberfläche durch auch durch die Vorgänge beim Entfernen der gebildeten elektrisch nichtleitendes Material inselförmig unterteilt 35 Nickelstücke durch Verbiegen beschädigt Der Nickelist und die aus einer Grundplatte aus metallisch leiten- niederschlag befindet sich bei diesen Kathoden zumindem Material beisteht dest teilweise in Vertiefungen, die die Höhe der Chrom-stand. It is therefore an improved cathode according to DE-AS 12 02 005, which has already been used several times 30 can be used, but still not an object of the invention is a cathode with a long service life. The service life in the screen printing process for the production of nail bodies higher ren applied epoxy lacquer is namely by both Purity by electrolytic deposition of the internal stresses of the deposited nickel as Nickel on a metal plate, the surface of which is also formed by the processes of removing the electrically non-conductive material divided into islands 35 pieces of nickel damaged by bending The nickel is And that from a base plate made of metallic conduction precipitate is located at these cathodes at least Material stands at least partially in depressions that correspond to the height of the chrome Zur Herstellung von Nickelkörpern, insbesondere schicht plus der Epoxydharzschicht aufweisen,
beim Elektroraffinieren von Nickel, wird das Metall üb- Die Mindesthöhe der isolierenden Streifen soll nicht licherweise auf dünnen Ausgangsblechen kathodisch 40 wesentlich geringer sein als die Enddicke des Nickelnieniedergeschlagen, wobei die beiden Seiten der Aus- derschlags. V/eiterhin soll die Oberfläche der Kathode gangsbleche mit einen oder mehreren Linien oder Strei- an den Stellen, an denen sich das Nickel schließlich niefen aus nichtleitendem Material versehen sind, so daß in derschlägt durch Sandstrahlen aufgerauht werden,
den abgeschiedenen plattenförmigen Körpern ge- Die US-PS 13 13 246 beschreibt eine unlösliche Anschwächte Stellen bzw. Sollbruchstellen gebildet wer- 45 ode für die Reinigung von Kupfer, welche elektrisch den. Dabei ist jedoch der Aufwand zum Zerbrechen der nichtleitende Bezirke aufweist. Sie dient somit völlig abgeschiedenen Platten recht hoch. Weiterhin ist es be- anderen Zwecken.For the production of nickel bodies, in particular layer plus the epoxy resin layer,
When nickel is electro-refined, the metal is over- The minimum height of the insulating strips should not be cathodically significantly less than the final thickness of the nickel on thin starting sheets, with both sides of the deflection. Furthermore, the surface of the cathode sheet should be roughened with one or more lines or streaks at the points where the nickel is never made of non-conductive material, so that it is roughened by sandblasting,
US-PS 13 13 246 describes an insoluble weakened points or predetermined breaking points are formed for the cleaning of copper, which electrically den. However, this involves the effort involved in breaking the non-conductive districts. It thus serves completely separated panels quite high. It is also used for other purposes. kannt, als Kathode einen biegsamen Formkörper zu Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kaverwenden, auf weichen das Nickel, halbhaftend mit thode mit hoher Standzeit zur Herstellung von Nickelniedriger innerer Spannung niedergeschlagen wird und 50 körpern hoher Reinheit durch elektrolytisches Niederdas niedergeschlagene Nickel durch Biegen des Form- schlagen von Nickel auf eine Metallplatte zu schaffen, \ körpers außerhalb des Bades abgelöst wird. Auch dabei deren Oberfläche durch elektrisch nichtleitendes Matewird das Nickel auf elektrisch leitenden Inseln auf der rial inselförmig unterteilt ist, bestehend aus einer Kathode niedergeschlagen und das nichtleitende Mate- Grundplatte aus metallisch leitendem Material. Diese rial zwischen den Inseln ist in sickenartig in den Form- 55 Kathode soll einfach herstellbar sein, eine lange Bekörper eingeprägte Vertiefungen eingebracht (DE-AS triebszeit aufweisen und ein Arbeiten mit hohen Strom-12 02 005). Die Kathoden können bei diesem Verfahren dichten gestatten. Weiterhin soll ein einwandfreies Abnicht wieder verwendet werden. lösen abgeschiedener Nickelkörper möglich sein.
Die DE-OS 24 06 473 beschreibt eine Vorrichtung zur Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, elektrolytischen Gewinnung von Metall aus einer Me- 60 daß beidseitig über die Oberflächen der Grundplatte tall enthaltenden Elektrolytlösung, bei der die leitfähige vorstehende elektrisch leitende zylindrische Formkör-Oberfläche der Kathode glatt ist und aus mehreren ver- per vorhanden sind, die metallisch leitend mit der hältnismäßig kleinen elektrischen Leitern und einer Grundplatte verbunden sind, die Zwischenräume zwinichtleitenden Masse besteht, die die kleinen Leiter in sehen den Formkörpern mit einem festhaftenden elekeinem Abstand voneinander hält. Diese bürstenförmi- 65 trolytdicht anschließenden und elektrisch nichtleitengen Kathoden müssen aus voneinander getrennten Ka- dem Material aufgefüllt sind, und die Stirnseiten der lliodenspitzen bestehen, die einen Durchmesser von Formkörper poliert sind.
0,025 bis 0,15 mm aufweisen sollen, und deren engster Besonders zweckmäßig ist es, die Formkörper in Bon-The invention is based on the object of providing a cavity on which the nickel, semi-adhering to the method with a long service life for the production of nickel-low internal voltage is deposited and 50 bodies of high purity by means of electrolytic deposition, the deposited nickel by bending the Forming nickel on a metal plate to create \ body is detached outside of the bath. Here, too, the surface of which is made up of electrically non-conductive material, the nickel is subdivided into electrically conductive islands on the rial island-shaped, consisting of a cathode and the non-conductive material base plate made of metallically conductive material. This rial between the islands is bead-like in the form- 55 cathode should be easy to produce, a long embossed body incorporated (DE-AS operating time and working with high current-12 02 005). The cathodes can allow sealing in this process. Furthermore, a perfect Abnot should not be used again. dissolve deposited nickel bodies be possible.
DE-OS 24 06 473 describes a device for this object is achieved according to the invention by the electrolytic extraction of metal from a metal 60 that on both sides over the surfaces of the base plate containing tall electrolyte, in which the conductive protruding electrically conductive cylindrical shaped body surface of the The cathode is smooth and consists of several bodies, which are metallically connected to the relatively small electrical conductors and a base plate, the gaps between non-conductive mass, which holds the small conductors in the molded bodies with a firmly adhering elekeinem distance from each other. These brush-shaped, trolyte-tight and electrically non-conductive cathodes must be filled with separate cord material, and the end faces of the diode tips must be polished to a diameter of shaped body.
Should have 0.025 to 0.15 mm, and the narrowest of them, it is particularly expedient to have the shaped bodies in receipt