FR2475583A1 - Procede et appareil de production de fils par electrodepot - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF POUR REVETIR DES FILS D'UN DEPOT ELECTROLYTIQUE. CE PROCEDE CONSISTE A DEPOSER UNE COUCHE DE PLACAGE ELECTROLYTIQUE SUR LE FIL SOUS UNE DENSITE DE COURANT ELEVEE, DANS UN BAIN ELECTROLYTIQUE 3, A POLIR LA SURFACE DE LA COUCHE EN METTANT LA SURFACE DU FIL REVETU AVEC DES ELEMENTS DONT LA SURFACE EST COURBE. APPLICATION A LA PRODUCTION DE FIL SANS IRREGULARITE DE SURFACE.

Description

- - - 24755S3

PROCEDE Et APPAREIL DE PRODUCTION DE FILS PAR ELECTRODEPOT L'invention concerne un procédé et un appareil pour revêtir un fil métallique d'une couche de placage

métallique similaire ou non, d'épaisseur désirée, en fai-

sant 'passer le fil dans un bain électrolytique. L'inven-

tion concerne plus particulièrement un procédé et un dis-

positif pour former de façon efficace une couche de pla-

cage électrolytique de structure métallique compacte en

utilisant une densité de courant élevée.

Lorsqu'une couche de placage électrolytique

épaisse doit être formée sur un fil, on doit générale-

ment faire passer le fil à travers un bain électrolyti-

que de fa-on répétée pendant un certain nombre de fois

pour former la couche de placage d'épaisseur prédétermi-

née. Si on soumet le fil à une densité de courant élevée au cours du procédé de placage, on augmente la quantité de dépôt par unité de temps et en conséquence, on réduit

le nombre de répétitions du traitement électrolytique.

Cependant, en augmentant la densité de courant, la surface de la couche de placage formée autour du fil

devient plus rugueuse et présente des irrégularités mar-

quées, si bien que la répétition du traitement électro-

lytique provoque des irrégularités de surface prononcées,

ne conduisant pas à une couche de placage compacte.

Le brevet US n0 2 370 973 décrit un appareil dans lequel on peut obtenir un fil revêtu d'une couche de

placage compacte même avec une densité de courant élevée.

L'appareil comprend une série de chambres électrolytiques situées dans un tuyau droit et séparées par des filières d'étirement. Les chambres sont reliées à l'anode par une

alimentation de puissance en courant continu, et les fi-

lières d'étirement à la cathode. Pendant qu'il traverse le tuyau, le fil est revêtu électrolytiquement dans une chambre, puis tiré à travers une filière d'étirement pour rendre lisse (polir) la surface de placage, puis un dépôt électrolytique est effectué dans la chambre suivante sur la couche de placage dont la surface a été polie. Ainsi,

chaque fois que le fil est revêtu d'un dépôt électroly-

tique, la surface de la couche de placage est polie avec la filière d'étirement. Avec l'appareil ci-dessus décrit, la couche de placage formée avec une densité de courant élevée, même si elle présente une surface rugueuse, est polie

par la filière d'étirement avant le traitement électro-

lytique suivant, ce qui a pour résultat, que l'on peut obtenir, en utilisant une densité de courant élevée, -un

fil revêtu d'une couche de placage compacte.

Cependant, le dispositif présente les inconvé-

nivents suivants 10 puisque la couche de placage est polie par une filière d'étirement, le fil sur lequel a été déposée

une grande quantité de revêtement électrolytique, en uti-

lisant une densité de courant élevée, est réduit selon son diamètre, chaque fois qu'il est poli. En conséquence, l'étape électrolytique et l'étape de polissage doivent être répétées un grand nombre de fois pour former une couche de placage d'épaisseur désirée; pendant l'étape de polissage par la filière d'étirement, le fil sur lequel a lieu le dépôt est soumis

à une tension due à la réduction de son diamètre. Lors-

qu'il est soumis au placage et au polissage de façon ré-

pétée, et en grand nombre de fois, le fil revêtu se char-

ge d'une tension importante, si bien que le nombre de ré-

pétitions du traitement ci-dessus envisagé est limité de façon inhérente. Ceci impose une limitation à l'épaisseur

de la couche de placage qui peut être obtenue par un pro-

cédé en continu. Lorsque l'appareil est utilisé pour pro-

duire en continu un fil revêtu d'une couche de placage dépassant la limite d'épaisseur, l'appareil nécessite un dispositif supplémentaire pour éliminer la tension du fil. Il en résulte que le dispositif est complexe et

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présente une taille importante:

lorsqu'elles sont usées les filières doi-

vent être remplacées selon un procédé très embarrassant, tandis que le fait de maintenir les filières à une taille de diamètre désirée, réduit la productivité. Puisque l'on rencontre ces inconvénients même

avec l'appareil décrit, les procédés de placage électro-

lytique habituels sont effectués avec une densité de courant faible, ce qui produit des couches de placage ne

présentant pas d'irrégularités de surface.

Un but de la présente invention est de fournir

un procédé et un appareil pour produire des fils présen-

tant un dépôt électrolytique dont la couche de placage électrolytique est compacte et présente une surface lisse

(polie), même en utilisant une densité de courant élevée.

Un autre aspect de l'invention est de fournir un procédé et un appareil de production de fils revêtus d'un dépôt électrolytique, dans lesquels une couche de placage électrolytique formée en utilisant une densité de courant élevée, peut présenter une surface lisse et compacte, sans pratiquement réduire l'épaisseur de la couche. Un autre aspect de l'invention est également de fournir un procédé et un appareil pour produire en

continu des fils revêtus d'un dépôt électrolytique pré-

sentant une couche de placage d'épaisseur désirée dans lesquels le matériau du fil, même lorsqu'il est soumis,

de façon répétée au placage électrolytique et au polissa-

ge de la surface, ne subit pas de tension importante, bien que l'on n'ait recours à aucun appareillage pour

absobber la tension du fil.

Ces buts peuvent être accomplis en revêtant

un fil d'une couche de placage électrolytique, en polis-

sant la surface de la couche de placage pratiquement sur la périphérie entière de celui-ci, en mettant en contact la surface du fil revêtu avec des éléments présentant chacun une surface courbe, lesquels éléments pressent la

surface du fil, et en formant ensuite une couche de dé-

pôt électrolytique sur la surface lisse.

Le procédé et-l'appareillage de l'invention sont décrits ci-dessous de façon plus détaillée en fai-

sant référence aux dessins qui accompagnent.

La figure 1 est un diagramme montrant un ap-

pareil correspondant à un mode de réalisation de l'in-

vention pour produire des fils revêtus d'un dépôt élec-

trolytique.

La figure 2 est une vue en coupe prise le long

de la ligne I-I et montrant un bain électrolytique utili-

sé dans l'invention.

La figure 3 est une vue présentant une unité

de polissage de surface avec des éléments à surface cour-

be pour polir la surface du fil revêtu d'un dépôt.

La figure 4 est une vue illustrant un disposi-

tif pour polir la surface du fil revêtu d'un dépôt.

La figure 5A est une vue en coupe prise le

long de la ligne II-II dans la figure 4.

La figure 5B est une vue-en coupe prise le

long de la ligne III-III dans la figure 4.

La -figure 5C est une vue en coupe prise le

long de la ligne IV-IV dans la figure 4.

La figure 5D est une vue en coupe prise le long de la ligne V-V dans la figure 4; et

la figure 6 est une vue présentant des roule-

ments rotatifs servant de moyens de polissage de surface

et disposés de façon différente par rapport au fil.

30.; La figure 1 présente une ligne d'alimentation 1 en fil w et un bain pré-traitant 2 par lequel la surface

du fil w provenant de la ligne d'alimentation 1 est net-

toyée avant d'être revêtue par placage électrolytique.

Le bain 2 comprend un bain dégraissant alcalin, un bain

de piquage, un bain de lavage d'eau, un bain électropolis-

sant, etc. qui sont généralement utilisés pour le placage

24?503

métallique. Il est préférable d'utiliser un oscillateur

à ultrasons en combinaison avec le bain d'électropolis-

sage pour électropolir le fil, tandis qu'on communique des ondes ultrasonores à l'électrolyte dans le bain, ce qui permet d'enlever de fines particules d'oxyde insolu- ble. En 3, sont représentés des bains électrolytiques

pour revêtir le fil w d'une couche de placage électroly-

tique et en 4 des unités de polissage selon lesquelles la surface de la couche de placage formée autour du fil w

dans les bains 3 est polie et lissée. Les bains électro-

lytiques 3 et les unités de polissage 4 sont disposés al-

ternativement et chacun de façon indépendante entre une paire de poulies conductrices tournantes 5 et 5', qui sont formées d'une multiplicité de sillons guides, les uns au-dessus des autres, et font progresser le fil w,

lorsqu'il a tourné un certain nombre de fois. On a repré-

senté en 7 un bain de lavage à l'eau pour nettoyer la sur-

face de la couche de placage sur le fil w à la fin du pla-

cage électrolytique. Une bobine collectrice 8 est prévue

pour le fil.

Comme on remarque à la figure 2, le bain élec-

trolytique 3 présente une paire d'anodes 31 et 31' dont l'intérieur est rempli d'électrolyte 30. On peut faire passer le fil à travers l'espace situé entre la paire d'anodes 31 et 31', le long de couloirs qui sont arrangés l'un sur l'autre, en rang vertical par rapport au bain,

si bien que le fil w sera revêtu d'une couche électroly-

tique d'épaisseur uniforme. Les anodes 31 et respective-

ment 31' comprennent une assemblée de petits morceaux ou de grains de métal de placage 31a (respectivement 31a')

de façon à ne pas rester passives même lorsqu'on commu-

nique une densité de courant élevée au fil w. Les anodes 31 et 31' sont disposées respectivement dans des paniers à anode

32 et 32'. Les paniers 32, 32' présentent des plaques la-

térales 320, 320' face au fil w et formées sur leur sur-

- -face entière, d'une multiplicité de perforations 32a et 6'

32a', d'une taille telle que le métal de placage ne s'é-

chappe pas des paniers, à travers les perforations. Les ion.s du métal de placage libérés au sein de l'électrolyte sont mobiles à travers les perforations 32a et 32a' jusqu'à la surface du fil w. Les autres plaques latéra- les 321 et 321' des paniers 32 et 32' présentent des trous 32b et 32' proches du fond du bain 3 pour faire

circuler l'électrolyte-30.

Les anodes 31 et 31' sont reliées àEdes pla-

ques guides 34 faites de cuivre ou d'un métal conducteur semblable et reliées à des câbles 33 eux-mêmes reliés à une alimentation de puissance en courant continu E (voir figure 1), d'o il résulte qu'un potentiel anodique est

donné aux anodes 31 et 31'. Tandis que le métal de pla-

cage des anodes 31 et 31'est consummé au fur et à mesure du progrès du dépôt du métal sur le fil w, les paniers

32 et 32' sont remplis par le métal à travers des ouver-

tures d'alimentation 35 comme il est souhaité. Pour per-

mettre à l'électrolyte 30 à l'intérieur du bain 3 de maintenir une distribution cationique uniforme dans le bain à chaque instant et d'effectuer un dépôt uniforme d'ions métalliques sur la périphérie externe du fil w, on alimente le bain 3 en électrolyte 30 à partir d'un réservoir à électrolyte (non représenté sur la figure)

à travers les trous 36a d'un tuyau d'alimentation 36 re-

lié au réservoir, et l'électrolyte débordant du bain 3 au-dessus du niveau liquide 300 est déchargé dans une conduite de décharge 37. En conséquence, l'électrolyte 30 circule à travers le bain comme indiqué selon les flèches F. De l'air comprimé introduit au moyen du tuyau 38 au fond du bain est injecté dans le bain à travers les trous du

tuyau 38a pour agiter l'électrolyte.

Les unités de polissage 4 sont interposées en-

tre les baits électrolytiques 3, 3,... ainsi disposées pour polir la surface de la couche de placage formée sur

la périphérie externe du fil w dans le bain 3 comme dé-

crit ci-dessus.

7. La figure 3 montre un mode de réalisation de

l'unité de polissage 4 avantageux dans l'invention. L'uni-

té 4.comprend quatre rouleaux 41 (411, 412, 413, et 414) utilisés comme éléments à surface courbe et logés dans un boîtier 42, sur une base 40. Les rouleaux sont arrangés de sorte que la surface de la couche de placage du fil w

est mise en contact avec les rouleaux et pressée par eux.

Chacun des rouleaux est supporté de façon rotative par des roulements 43 et 44 disposés respectivement sur une plaque supérieure 421 et une plaque inférieure 422 du boîtier 42. Les rouleaux rotatifs 41 sont faits de métal approprié, tel que le même métal que celui déposé sur le fil, ou d'un métal plus dur. Les rouleaux 411, 412, 413 et 414 sont formés avec des portions portant des sillons

sur la circonférence 411a, 412a, 413a et 414a, respecti-

vement pour presser la surface de la couche de placage sur le fil w. Une multiplicité de tels sillons est formée

et arrangée de façon axiale selon le rouleau. Les por-

tions en sillons peuvent être mises sous forme appropriée de façon à presser et à polir la surface périphérique

du fil plaqué électrolytiquement. Les sillons ont de pré-

férence un rayon approximativement égal à celui du fil plaqué. Les rouleaux rotatifs sont disposés sur les côtés opposés du couloir que traverse le fil w. Comme représenté

plus spécifiquement à la figure 4 et 5A à 5D, les rou-

leaux 411, 414 sont disposés sur un côté du couloir tra-

versé par le fil w, et les rouleaux 412, 413 sur l'autre côté-de celui-ci, pour venir en contact avec le fil w de la façon suivante. La surface courbe du sillon 411a du rouleau 411 est adaptée de façon à être en contact avec la demi-portion supérieure wl du côté gauche du fil w

comme représenté, et de façon à presser ladite demi-

portion wl, la surface courbe du sillon 412a du rouleau 412 pour venir en contact avec la demi-portion inférieure w2 du côté droit du fil w, et de façon à presser ladite

demi-portion w2, la surface courbe du sillon 413a du rou-

leau 413 pour venir en contact avec la demi-portion 24755i5 supérieure w3 du côté droit et de façon à presser ladite demi-portion w3 et la surface courbe du sillon 414a du rouleau 414 pour venir en contact avec la demiportion inférieure w4 du côté gauche et de façon à presser ladite demiportion w4. Le fond 441 de la loge 44 est équipé

d'un boulon ajustable de position 46 pour régler la posi-

tion de contact de chacune des portions de rouleaux pré-

sentant des sillons avec la.surface du fil w. Puisque les rouleaux rotatifs sont arrangés comme décrit ci-dessus, la surface du fil plaqué w est mise en contact et pressée

par les surfaces courbes des sillons portés par les rou- -

leaux sur les portions supérieures et inférieures gauche et droite tandis que le fil w passe sur les rouleaux,

les rouleaux agissant ainsi sur le fil de façon indivi-

duelle indépendante l'une de l'autre. En conséquence, le

fil plaqué est poli essentiellement sur l'entière péri-

phérie sans être réduit en diamètre. Les moyens. pour polir la surface de la couche de placage peuvent être un simple cylindre solide qui n'est pas rotatif ou une colonne de section semi-circulaire présentant une surface courbe

seulement à l'endroit o la colonne vient en contact pres-

sé avec la surface du fil w et presse -ladite surface. Ce-

pendant, on préfère les rouleaux qui sont en mouvement

rotatif libre par contact avec la surface du fil w par-

ce que la rotation produit peu ou pas de friction entre

la surface du fil et la surface courbe du rouleau et em-

pêche l'usure à la surface des rouleaux.

Ainsi le procédé de polissage de l'invention

relatif à la surface du fil fait en sorte que le fil pla-

qué.est pressé et mis en contact avec les éléments de surface courbes disposés le long d'un couloir traversé par le fil, et espacés les uns des autres, et par là, polissent la surface-du fil pratiquement sur son entière

périphérie sans pratiquement réduire le diamètre du fil.

Ainsi l'invention élimine la possiblité que le fil soit soumis à une tension importante ce qui se produirait si le diamètre du fil était réduit, comme il l'est dans le cas o l'on utilise des filières d'étirement pour polir

la surface.

Afin d'éviter l'oxydation de la surface du fil w

à l'air ou bien le dépôt d'impuretés sur celui-ci, on rem-

plit le boîtier 42 de l'unité de polissage de surface 4

avec un électrolyte 30. De plus, afin d'éviter l'exposi-

tion de la surface du fil w à l'air, le boîtier 42 est en

communication avec le bain électrolytique 3 par l'inter-

médiaire d'un canal 45 qui est aussi rempli d'électrolyte 30. L'électrolyte est de même nature que celui utilisé pour le bain électrolytique ce qui évite de rencontrer

l'inconvénient, qui se produirait dans le cadre du procé-

dé de placage et qui est dû à l'écoulement d'électrolyte

provenant de l'unité 4 jusque dans le bain 3. Une sépara-

tion 451 est installée dans le canal 45 pour communiquer une résistance électrique accrue à l'électrolyte et ainsi empêcher un dépôt électrolytique excessif sur les rouleaux 41 quand ils sont utilisés comme rouleaux d'alimentation

de puissance, comme décrit ci-dessous.

Les rouleaux rotatifs 411 à 414 fonctionnent

aussi comme rouleaux d'alimentation de puissance pour don-

ner un potentiel négatif au fil w pour rendre le fil w

utilisable en tant que cathode. Pour alimenter en puissan-

ce le fil w, par exemple par l'intermédiaire du rouleau 411, une extrémité du rouleau 411 se projetant à travers

la plaque supérieure du boîtier 421 de l'unité de polis-

sage 4, présente en contact avec sa périphérie externe des alimentateurs 481 constitués par exemple de charbon et reliés à l'extrémité négative de l'alimentation de

courant continu E (voir figure 1) par un câble 47 comme re-

présénté sur la figure 3. Ainsi le rouleau 411 sert de cathode pour donner un potentiel négatif au fil w. Chacun

des alimentateurs 481 est logé dans un boîtier 48 de maté-

riau isolant supporté par un bras 49 sur la plaque supé-

rieure du boîtier 421 et mis en contact avec l'extrémité du rouleau 411 par un ressort ou dispositif analogue qui exerce une pression sur l'élément 482 logé dans le boitier

48. Bien que ce ne soit pas représenté, les autres rou-

leaux 412, 413 et 414 sont utilisés comme des cathodes de la même façon que le rouleau 411. Les rouleaux qui sont installés dans le boitier.42 de l'unité de polissage 4 tel qu'immergéedans l'électrolyte 30 ne produisent pas d'étincelle lorsqu'on alimente le fil w en puissance et ne causent pas de dégàts à la surface du fil. De plus.,

en raison du fait que le fil w en contact avec le rou-

leau a un potentiel légèrement supérieur à celui du rou-

leau, la couche de placage formée sur le fil w dans le bain électrolytique précédent 3, libère une petite quantité d'ions métalliques de placage au sein de l'électrolyte 30

dans le boltier 42 avec le résultat que ces ions sont dé-

posés sur la surface du rouleau. La couche de placage électrolytique ainsi formée sur le rouleau présente

l'avantage de protéger la surface du rouleau contre la cor--

rosion et les portions de rouleau portant des sillons de l'usure qui résulterait du contact des portions portant

des sillons avec le fil w. Pour effectuer de façon positi-

ve un dépôt électrolytique approprié sur la surface du rouleau, une barre ou plaque métallique anodique reliée à l'extrémité positive de l'alimentation de puissance en courant continu par l'intermédiaire d'un résistor approprié régulant le courant peut être installée dans le boltier 42 à proximité du rouleau 41. La barre ou la plaque anodique peut être faite à partir d'un métal qui peut être déposé

électrolytiquement sur le rouleau et qui est capable d'em-

pêcher l'usure sur le rouleau. Pour former de façon efficace un dépôt seulement sur les portions du rouleau portant des sillons, il est souhaitable ale couvrir la périphérie du rouleau, excepté les portions portant les sillons, avec

un matériau isolant.

En utilisant l'appareil de construction précé-

dent, on obtient un fil revêtu d'un dépôt électrolytique,

comme il suit.

24?5S03

fi

Le fil w qui provient de la ligne d'alimenta-

tion 1 a sa surface nettoyée dans le bain pré-traitant 2 comprenant les bains de dégraissage alcalin, de lavage

avec l'eau, d'électropolissage, etc. comme il est habituel-

lement mis en oeuvre dans les procédés de placage électro- lytique. Puis le fil w est conduit dans le boîtier 42 de la première unité de polissage 4A le long du sillon guide supérieur ou inférieur de la poulie tournante 5. Le fil w progresse tandis qu'il est mis en contact et pressé contre les portions portant des sillons supérieurs (ou inférieurs) 411a, 412a, 413a et 414a des rouleaux 411, 412, 413 et 414 à l'intérieur du boîtier 42. Puisque le fil w n'a pas été plaqué, le fil w n'est pas poli dans l'unité de polissage

4A, mais on lui communique simplement un potentiel néga-

tif lorsqu'il est mis en contact avec les rouleaux 41 qui sont reliés à l'extrémité négative de l'alimentation de puissance en courant continu E. Le fil w entre ensuite dans le premier bain électrolytique 3A, dans lequel le

fil w est revêtu d'un dépôt électrolytique pour la premiè-

re fois.

Le fil w qui sort du bain 3A entre dans la se-

conde unité de polissage de surface 4B, dans laquelle la surface de la couche de placage est polie pratiquement sur toute sa périphérie par les rouleaux rotatifs 411, 412, 413, 414 de la façon dont il a déjà été décrit sans que le diamètre soit réduit. En même temps, ces rouleaux donnent un potentiel négatif au fil w. Le fil est ensuite envoyé au bain électrolytique suivant. De là, on fait passer le fil w à travers les bains électrolytiques suivants 3 et les.unités de polissage de surface 4, les unes à la suite

des autres. Ainsi, la couche de placage formée sur la pé-

riphérie du fil w dans chacun des bains 3 est rendue lisse sur la surface pratiquement sur la périphérie totale dans

l'unité suivante 4, d'o une couche de placage électroly-

tique d'épaisseur croissante se forme. Après que le fil w sur une ligne <<s'étendant entre les poulies tournantes et 5' selon une direction a été traité pour le placage et le polissage dans le bain 3Z et l'unité 4Z, le fil w

- 24?SSS3

est enroulé sur les poulies tournantes 5' le long du

sillon guide supérieur (ou inférieur) et on le fait pas-

ser à travers l'unité de polissage de surface 4A', le long de la ligne Xs'étendant entre les poulies tournantes 5 et 5' dans l'autre direction.Le fil w-présentant sa surface

polie dans l'unité 4Z sur la ligne précédente est re-

polie ànouveau par l'unité 4A', cependant qu-'il fonc-

tionne principalement pour produire de l'énergie afin de rendre le fil w apte à être utilisé en tant que cathode (comme c'est le cas avec l'unité de polissage 4Asur la ligne,È). Ensuite, le fil w sur la ligne Z est soumis au placage et au polissage de la même manière sur la ligne 2 puis tourne sur la poulie tournante 5 le long du sillon

guide, immédiatement sous le sillon supérieur (ou immé-

diatement au-dessus du sillon inférieur) et de plus est traité sur la ligne / de façon'similaire. Le fil w tourne sur les poulies tournantes 5 et 5' un certain nombre de

fois afin d'être revêtu d'une couche de placage d'épais-

seur désirée, puis est passé à travers le bain final 3Z

et l'unité-4Z et le long du sillon inférieur (ou supé-

rieur) sur la poulie tournante 51 et est à sa surface nettoyé dans le bain de lavage à eau 7 et est finalement enroulé sur la bobine 8. De cette façon, on obtient un fil revêtu d'un dépôt électrolytique présentant une

couche de placage d'épaisseur prédéterminée.

* Selon l'invention, le fil est revêtu d'un placage électrolytique de façon répétée et la surface de la couche de placage formée autour du fil est également polie de façon répétée, si bien que la couche de placage, même si

elle.présente des irrégularités de surface dues au trai-

tement électrolytique, à une haute densité de courant, peut être polie en surface chaque fois que le fil. est

fralchement revêtu.

En conséquence, l'invention rend possible l'ob-

tention d'un fil revêtu d'un dépôt électrolytique effi-

cace, avec une quantité accrue de dépôt sur le fil par

unité de temps.

De plus, selon l'invention, la surface de la couche de placage revêtant le fil peut être polie sans que l'e diamètre du fil revêtu soit pratiquement réduit,

avec le résultat que le fil n'est pas soumis à des ten-

sions variables ou à une tension importante pendant la totalité du procédé de placage. En conséquence, un fil

revêtu d'un dépôt électrolytique peut être obtenu en con-

tinu avec une couche de placage d'épaisseur uniforme sou-

haitée. De plus, en raison du fait qu'il n'y a pas besoin d'utiliser, dans le cadre du traitement électrolytique, un additif qui est généralement utilisé pour le placage afin de former une couche de placage présentant une surface lisse, la couche de placage obtenue est libre d'impuretés, ce qui donne au fil revêtu d'un dépôt électrolytique une

haute qualité à la fois électrique et mécanique.

Bien que le mode de réalisation décrit ci-dessus

comprenne des bains électrolytiques et des unités de polis-

sage de surface qui sont disposées alternativement entre les poulies tournantes 5 et 5', afin de fournir un fil revêtu d'un-dépôt électrolytique de qualité améliorée, et libre d'inclusion d'oxyde dans la couche de placage due à l'oxydation de surface du fil quand il tourne sous l'action des poulies tournantes 5 et 5', dans l'air, un bain électrolytique connu pour nettoyer la surface du fil peut, en plus, être installé entre la poulie tournante et

l'unité de polissage adjacente pour traiter le fil immé-

diatement après l'avoir fait tourné jusqu'à ce qu'il soit conduit à l'unité ou entre l'unité de polissage dans laquelle le fil est introduit, après avoir tourné

sur la poulie, et le bain électrolytique adjacent à l'unité.

Il est particulièrement préférable d'utiliser un

oscillateur à ultrasons en combinaison avec le bain d'é-

lectropolissage pour électropolir le fil avec des ondes ultrasonores de la façon déjà décrite; il résulte que de fines particules insolubles d'oxyde sont éliminées de la surface du fil. Les poulies 5 et 5' peuvent également être disposés dans des récipients qui contiennent un électrolyte et qui communiquent avec les unités de surface adjacentes à ceux-ci. On préfère cet arrangement pour éviter l'oxydation de surface du fil puisque la totalité

du procédé peut s'effectuer dans le liquide, lequel pro- cédé commence avec le pré-traitement d'alimentation du fil et finit dans

le post-traitement du fil complète- ment plaqué. Il est également possible d'obtenir un fil revêtu d'un dépôt électrolytique seulement sur une ligne droite, sans utiliser aucune poulie tournante. Bien que

les rouleaux rotatifs-envisagés comme moyens de polissa-

ge de surface dans le mode de réalisation ci-dessus soient adaptés pour fonctionner également à titre d'alimentation

de puissance pour utiliser le fil comme cathode, des rou-

leaux servant seulement comme rouleaux d'alimentation de

puissance peuvent être disposés entre le bain électrolyti-

que et l'unité de polissage indépendamment de l'unité de polissage. Lorsque'de tels rouleaux d'alimentation de

puissance sont disposés séparément, des rouleaux en ma-

tériau céramique ou analogue aussi bien que des rouleaux métalliques peuvent être utilisés comme rouleaux pour

polir la surface du fil.

Tandis que les figures 3 à 5 représentent une

disposition de rouleaux rotatifs dans l'unité de polissa-

ge par rapport à la direction d'avancement du fil, d'au-

tres dispositions appropriées sont également avantageuses dans la mesure o le rouleau n'étire pas le fil pour lui conférer un plus petit diamètre et ne soumet pas le fil

à une tension telle que celui-ci casse.

Comme il a été représenté sur la figure 6 à ti-

tre d'exemple, les rouleaux rotatifs 491, 492 et 493 desti-

nés-à presser la surface du fil plaqué à partir du dessus et

du dessous sont disposés séparément entre l'unité de polis-

sage 4 présentant quatre rouleaux rotatifs, comme indiqué sur la figure 3, et le bain électrolytique 3. Les rouleaux

491 à 493 sont disposés le long de chacun des couloirs mé-

nagés pour le fil et espacés les uns des autres, et chacun

présente une portion portant des sillons sur la circonfé-

rence, pour presser la surface du fil plaqué. Lorsque

24?55*3

les rouleaux 491 à 493 sont utilisés, la surface du fil w présentant un placage électrolytique formé dans le bain 3 est.pressée par ces rouleaux à partir du dessus et du dessous et ensuite est pressée par les rouleaux 411, 412, 413 et 414 de la façon déjà décrite.

En conséquence, la surface de la couche de pla-

cage sur le fil peut être polie sur toute la périphérie de façon plus complète que dans le cas du premier mode de réalisation. Les rouleaux 491, 492 et 493 sont situés entre la sortie terminale du fil du bain électrolytique 3, et l'entrée terminale du fil de l'unité de polissage 4 entre la sortie terminale du fil de l'unité de polissage 4 et l'entrée terminale du fil du bain 3, entre les poulies 5 (ou 5') et l'unité de polissage 4, ou parmi les rouleaux

411, 412, 413 et 414 dans l'unité de polissage 4. Cepen-

dant, la situation est de préférence choisie de façon à être entre les poulies 5 (ou 5') et l'unité de polissage 4,

ou entre les rouleaux 411, 412, 413 et 414 parce qu'on dé-

sire que l'unité de polissage 4, qui fonctionne également pour alimenter en puissance le fil w soit positionnée aussi

près que possible du bain suivant pour revêtir électroly-

tiquement le fil w afin d'éviter la chute de tension du fil.

Les moyens d'alimentation en puissance des rouleaux 411 à

414 ne sont pas représentés sur la figure 6.

Le nombre des rouleaux 491 à 493 pour chaque cou-

loir de déplacement du fil n'est pas limité à 3, un rou-

leau de pressage au moins est disposé au-dessus du fil et un rouleau de pressage au moins est disposé au-dessous du fil. Ces rouleaux peuvent être disposés pour chacun des couloirs de déplacement du fil à des étapes multiples pour chaque ou pour un espace sur deux dans d'autres espaces appropriés. Les rouleaux peuvent être disposés entre chaque

bain, ou entre quelques bains qui sont espacés par une dis-

tance appropriée. Lorsque les rouleaux 491 à 493 sont dis-

posés pour chacun des couloirs de déplacement du fil -selon un arrangement à plusieurs stades, et entre chaque bain

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électrolytique, l'arrangement des rouleaux 411 à 414 pour pre.sser la surface du fil n'a pas besoin d'être tel qu'il a été décrit en référence à la figure 5, mais ces rouleaux peuvent être adaptés pour presser le fil seulement sur les côtés latéraux opposés de celui-ci.

Lès avantages du procédé de l'appareil de l'in-

vention sont décrits en référence à l'exemrple suivant

dans lequel un fil de cuivre a été plaqué électrolytique-

ment avec du cuivre pour obtenir un fil plaqué au cuivre.

EXEMPLE

Un fil de cuivre de 4,0 mm de diamètre, enroulé

sur une bobine provenant d'une ligne d'alimentation tra-

verse un bain contenant une solution à 100 g par litre d'hydroxyde de sodium, un bain de lavage à l'eau, un bain

contenant une solution de 200 g par litre d'acide sulfu-

rique et un bain de lavage à l'eau, les uns à la suite des autres pour subir le pré-traitement destiné à nettoyer la surface du fil de cuivre. Le fil de cuivre traverse ensuite successivement les unités de polissage et les bains électrolytiques représentés aux figures 1 à 3, et est tourné 60 fois par une paire de poulies tournantes

en acier inoxydable, de 100 cm de diamètre, chacune pré-

sentant des sillons guides sur la circonférence à 60 par-

ties. Le fil de cuivre a une vitesse de 3 m par minute.

Ainsi le fil est traité de façon répétée à un placage électrolytique et à un polissage de la surface du placage résultant. Pour l'opération cidessus indiquée, une unité

de polissage, un bain électrolytique et une unité de-po-

lissage sont disposés entre les poulies tournantes selon une.-direction de déplacement du fil et des unités analogues

ainsi que des bains analogues sont disposés de façon simi-

laire dans-l'autre direction du fil. Le traitement élec-

trolytique est conduit dans les conditions suivantes - bain électrolytique fait en acier inoxydable et 260 mm de largeur, 4 500 mm de longueur, 1 350 mm de hauteur

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- composition de l'électrolyte - température de l'électrolyte - taux de circulation de l'électrolyte - métal de l'anode - espace entre les anodes - courant - unité de polissage - rouleaux librement rotatifs dans l'unité de polissage - électrolyte dans l'unité de polissage solution de 200 g/litre

d'acide sulfurique et 40 g/li-

tre de cuivre QC litres/mn/bain petits morceaux de cuivre mm 12 500 A/bain faite en acier inoxydable et 250 mm de largeur, 650 mm de longueur, 1 350 mm de hauteur faits en bronze phosphorique et 70 mm de diamètre, 1 700 mm de longueur solution à 200 g/litre d'acide sulfurique et 40 g/litre de cuivre Dans les conditions décrites ci-dessus, le fil de cuivre est plaqué électrolytiquement, en utilisant une densité de courant élevée de 30 ampères par dm2 en moyenne, pendant qu'il est déroulé entre les poulies tournantes, fournissant un fil de cuivre à électrodépôt de 1 110 microns d'épaisseur de placage et de 6,2 mm de diamètre, et ayant une couche de placage compacte sans

impuretés. La ligne de production n'implique aucune mo-

dification de la tension sur le fil de cuivre et ne pro-

voque aucune constriction locale ou de cassure du fil.

En ayant recours au procédé de placage élec-

trolytique utilisant du cuivre en solution comme électro-

lyte, le traitement doit être effectué à une densité de courant faible ne dépassant pas 10 ampères par dm2 pour l'obtention d'une couche de placage compacte à surface lisse, tandis que l'exemple ci-dessus indique que le fil de cuivre peut être plaqué électrolytiquement avec une densité de courant élevée allant jusqu'à 30 ampères

par dm2 selon la présente invention.

Le procédé selon l'invention fournit en consé-

quence une efficacité de placage très élevée.

En résumé, le procédé et dispositif conformes à l'invention sont utiles dans le placage électrolytique des fils de fer ou d'acier ou de métal avec un métal différent tel que le cuivre, le zinc ou le nickel, ou de fils de cuivre avec un métal similaire pour obtenir une couche de placage d'épaisseur désirée avec une efficacité élevée, particulièrement en raison du fait que le fil revêtu d'un dépôt électrolytique de haute qualité peut être produit en continu avec une couche de placage d'épaisseur désirée, la présente invention permet d'obtenir une tige de cuivre par placage électrolytique d'un fil de cuivre avec du cuivre. Tandis que les tiges de cuivre sont généralement obtenues en préparant du cuivre électrolytique à partir de cuivre brut par raffinage électrolytique et en fonte du cuivre pour être moulé ou laminé en continu, l'invention

ne nécessite pas d'étape de préparation de cuivre élec-

trolytique et de régulation complexe de procédé.

La présente invention présente en outre de grands

avantages économiques.

Comme il-va de soi et-comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse au

contraire toutes les variantes.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Procédé de production d'un fil revêtu d'un dépôt électrolytique comprenant les étapes de:

- revêtement d'un fil avec une couche de placage électro-

lytique;

- polissage de la surface de la couche de placage prati-

quemenit sur la périphérie totale de celle-ci, en mettant en contact la surface du fil revêtu avec des éléments présentant chacun une surface courbe et en pressant la surface contre ces éléments et en formant de plus une

couche de placage électrolytique sur la surface polie.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que chacun des éléments présentant une surface cour-

be est un rouleau rotatif qui vient en contact avec le

fil revêtu électrolytiquement pour le presser.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 ou 2, caractérisé en ce que le fil et la couche

de placage sont faits de cuivre.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de la couche de placage revêtant le fil est polie pratiquement sur la périphérie entière

de celui-ci dans un électrolyte.

5. Appareil pour produire un dépôt électrolytique qui comprend: - un bain électrolytique pour revêtir un fil d'une couche de placage électrolytique, - des moyens de déplacement pour faire passer le fil à travers le bain d'électrolyte, et - des moyens pour polir la surface du fil pratiquement sur la périphérie totale de celui-ci. après que le fil

a été revêtu dans le bain électrolytique, les moyens de po-

lissage de la surface comprenant des éléments présentant chacun une surface courbe et disposés afin de venir en contact avec la surface du fil revêtu et de presser ladite

surface.

6. Dispositif selon la revendication 5, carac-

térisé en ce que les éléments présentant une surface courbe sont des rouleaux rotatifs disposés le long d'un

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couloir dans lequel le fil se déplace et séparés les uns des autres pour venir en contact avec la surface du fil revêtu électrolytiquement et presser ladite surface après,

que le fil a traversé le bain électrolytique.

7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que chacun des rouleaux rotatifs présentent

un sillon circulaire à sa.surface périphérique.

8. Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que chacun des rouleaux rotatifs est relié

à l'extrémité négative d'une alimentation en courant con-

tinu et sert de rouleau d'alimentation de puissance pour

communiquer un potentiel négatif au fil.

9. Dispositif selon la revendication 8, caracté-

risé en ce que les rouleaux rotatifs sont installés dans

un bain rempli d'électrolyte.