СПОСОБ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ Советский патент 1971 года по МПК C25D5/00 C25D11/08 C25D13/00 

Изобретение относится к нанесению лакокрасочных покрытий на электропроводящие изделия методом электроосаждения.

При известных способах гальванического нанесения покрытия на предметы, когда покрытие органическими полимерами, неорганическими пигментами осуществляют с помощью постоянного или переменного тока, между покрываемыми предметами и их металлическими электродами создается электрическое поле в ванне или в потоке жидкости. Под действием этого поля происходит перемещение и осаждение материала покрытия на электродах, причем при использовании постоянного тока материал покрытия осаждается только на одном электроде, в то время как переменный ток вызывает покрытие материалом обоих электродов. Предпосылкой для использования переменного тока является то, что материал, осаждающийся на электроде во время одной половины фазы переменного тока, при перемене потенциала во время другой половины фазы переменного тока не растворяется. Однако, такой способ применим при использовании небольшого количества материала покрытия.

Описанные выше способы применяются преимущественно для иокрытия больщих предметов, а также для покрытия бесконечных, перемещаемых через ванну лент. Для покрытия небольщих предметов такие способы неприменимы, так как на каждый покрываемый предмет необходимо подавать электрический ток. Рациональное покрытие небольших предл1етов и массовых изделий осуществляется, в частности, барабанным способом.

Для гальванического HaiieceiiiiH покрытия на предметы барабанным способом необходимо, чтобы покрываемые небольшие предметы, которые имеются в барабане, находились в постоянном контакте с источником тока. При введении небольщих предметов, как и при других аналогичных способах гальванизации, в барабан, который одновременно служит одним из электродов, осуществляется покрытие

не только предметов, но и стенок барабана. Металлические предметы быстро теряют электрический контакт с электродамп, так как отложивщаяся на барабане пленка материала действует как изолятор. Сущность предлагаемого

способа заключается в том, что применен один пли группа электродов, которые при внесении непосредственно в зону окраскп в контакте со средством покрытия обладают выпрямляющим действием. Такие электроды будут называться

ниже «выпрямляющими. Выпрямляюид,ие электроды предпочт1ггель 10 подключать как противоположные электроды 1Ю отнощению к покрываемым предметам, с которыми один из них находится в гальваническом контакте. В тельно использование выпрямляющего электрода, поскольку он не покрывается в процессе элсктроосаждения. Покрытие предметов может осуществляп ся с помощью источнпков постоянного, переменного, пульсирующего, модулированного пульсирующего и/или комбинированного пульсирующего тока, т, е. с помощью источников тока любого вида. Данный способ служит для гальванического покрытия но меньшей мере верхней поверхности электропроводящих предметов материалом, имеющимся в электропроводящей жидкости, В качестве таких материалов нокрытия нрименяются органические полимеры, неорганические пигменты и вещества-наполнители, а также их смеси. Жидкое средство для нокрытня может, как и прн известных способах, применяться в виде ванны для ногруження нлн жидкого потока. При этом покрываемые предметы вступают в гальванический контакт одним полюсом с источником тока, и контур тока замыкается на средстве для иокрытия. Выпрямляющие электроды могут состоять из покрывающего поверхность пористого электропроводящего материала, из полупроводникового материала (нанример, из германия), из металла, покрытого окисной пленкой (например, из алюмииия, покрытого окисью алюминия, или из тантала, покрытого окисью тантала), или из металла, покрытого органической пленкой {например лаком). Ниже ириведено два ирнмера изготовления вынрямляющих электродов. Однако ие должна исключаться возможность применения других электродов с аналогичным действием. Пример 1, Для изготовления алюминиевого электрода, покрытого окисью алюминия, очнндениый, обезжиренный, в противном случае необработанный, лист алюминия опускают в 9%-ный раствор хромовой кислоты в воде и включают как анод, К началу процесса окпсления рабочее напряжение выбирается таким, чтобы плотность тока не превышала 5 ма/см. В течение процесса окисления при условии сохранения плотности электрического тока напряжение постепенно повышают, п оно достигает величины 130 е, В случае если напряжение больше не повышают, то плотность тока падает до 2 ма/см. При таких условиях алюминиевый лист обрабатывают далее в течение 30 мин, после чего промывают и просушивают. Обработанный алюминиевый лист молсет быть подвергнут процессу старения в ванне из чистого лака при иодаче переменного напряжения от 60 до 100 в. Пример 2, Для получения лакироваиного полупроводникового электрода стальной электрод с помощью выпрямленного электрического гока покрывается в ванне в описанной выше носледовательности, после чего промывается н обжигается. Состав ванны (в вес, ч,): Двуокись титана20 Растворимая затвердевающая фенольная смола75 Вода15 Концентрат разбавляется водой до содержания твердых частиц 10%, с помощью раствора амина устанавливается величина рН 7,5, Необходимо отметить, что независимо от того, состоят эти листы из зачищенного или незачищенного железа, из меди или из другого металла, нли из других легированных сплавов, получают требуемый эффект после лакировки и обжига. При этом в данном случае может применяться пигментированный или непигментированный материал покрытия, который в качестве связующего средства содержит искусственные смолы или аналогичные обычные красящие компоненты. Покрытие электродов осуществляется по выбору с помощью гальванического осаждения, погружения или другого способа. Возможно применение высыхающих на воздухе красящих средств. Выпрямляющее действие электродов при погружении их в ванну необходимо относить к проявлению диффузии на верхней иоверхностн электродов. Это действие поясняется на примере лсидкого средства иокрытия, в которое погружен алюминиевый электрод, покрытый окисью алюминия. Средство нокрытия содержит отлагающийся на аноде связующий материал, растворенный в воде. Когда указанные выпрямляющие электроды имеют отрицательный нотенциал по сравнению с противоположным электродом, начинает протекать ток, и осуществляется покрытие противоположного электрода. Но если выпрямляющий электрод имеет по сравнению с противоположным им электродом положительный потенциал, то он предотвращает дальнейшее протекание тока, Прн применении источника переменного гока благодаря выпрямляющему электроду в ванне достигается выпрямление полуволны подключенного к ванне неременного тока. Если в ванне имеется выделяемый на аноде материал, то в самой ванне благодаря возникающей полуволне неременного тока осуществляется покрытие электрода, противоположного выпрямляющему. Аналогично следует применять вместо соответствующего одного электрода илн выпрямляющего электрода группу электродов, Находящиеся одновременно в контакте со средством покрытия выпрямляющие электроды могут быть изготовлены из того же или другого материала. Интенсивность покрытия может регулироваться во время электроосалсдения путем изменения рабочего напряжения и одновременно пли независимо от этого путем изменения расстояния между электродами. Для данного способа применимы красящие тия с помощью постоянного тока в известных устройствах. Ниже приведено несколько примеров красящих средств. Следует особенно отметить, что могут быть использованы также непигментированные ванны. Пример 3. Концентрат, содержащий (в г) 35 литопона, 3 талька, 34 растворимой в воде меламиновой смолы, пластифицированной и высыхающей поверхностно, 9 бутилдигликачя, 3 этиленгликоля, 9 воды, разбавляется водой до содержания твердых частиц до 10%. Пример 4. Концентрат, содержащий (в г) 20 двуокиси титана, 0,5 эркузоля, 0,3 сажи, 57,3 алкилмеламиновой смолы (70%), 14,2 воды, разбавляют 4 л воды. Пример 5. Концентрат, содержащий (в г) 5 сажи, 70 сульфида цинка, 10 двуокиси титана, 15 хромата бария, 150 меламиновой смолы (60%), 100 фенольной смолы (65%), разбавляют 4 л воды. Пример 6. Концентрат, содержащий, (в г) 88 двуокиси титана, 7 сажи, 15 хромата бария, 20 алюминиевого силиката, 4 талька, 794 меламиновой смолы (М 490), разбавляют смесью воды и спирта в соотношении 1:1 до содержания твердых частиц до 20% и устанавливают с помощью аммиака рН среды 7,5. Существенные преимущества предлагаемого способа перед известными способами гальванического покрытия состоят в снинсении стоимости устройства и возможности покрытия массовых изделий простым методом, с помощью электрического тока, который не требуется подавать к каждому предмету. Предмет изобретения 1. Способ гальванического нанесения покрытия на поверхности электропроводящих предметов, одним своим полюсом находящихся в гальваническом контакте с источником тока, а вторым, замкнутым на веществе покрытия, содержащемся в электропроводящей жидкости, применяемой в виде ванны или жидкого потока, отличающийся тем, что для возможности применения источников тока любого типа использованы один или группа выпрямляющих электродов, впесенных непосредственно в зону нанесения покрытия. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выпрямляющие электроды подключены как противоиоложные электроды по отношению к покрываемым предметам. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выпрямляющий электрод находится в гальваническом контакте с покрываемыми предметами и в качестве противопололчного электрода аналогично применяется выпрямляющий электрод. 4.Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что выпрямляюплие электроды изготовлены из полупроводникового материала. 5.Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что в качестве материала для электродов применен металл, покрытый органической пленкой, напрпмер лаком. 6.Способ по пп. 1-5, отличающийся тем, что во время процесса покрытия применяются одновременно только выпрямляющие электроды, которые изготовлены из одного и того же материала. 7.Способ по пп. 1-5, отличающийся тем, что во время процесса покрытия применяются одновременно такие электроды, которые изготовлены из различного материала.