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DE19927379A1 - Kathoden-Formstück zur Kupferbeschichtung - Google Patents

Kathoden-Formstück zur Kupferbeschichtung

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DE19927379A1
DE19927379A1 DE19927379A DE19927379A DE19927379A1 DE 19927379 A1 DE19927379 A1 DE 19927379A1 DE 19927379 A DE19927379 A DE 19927379A DE 19927379 A DE19927379 A DE 19927379A DE 19927379 A1 DE19927379 A1 DE 19927379A1
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DE
Germany
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stainless steel
copper
steel sheet
opening
sheet
Prior art date
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DE19927379A
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Inventor
Richard Allen Sparapani
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Customer Metal Fabrication Inc
Original Assignee
Customer Metal Fabrication Inc
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02Electrodes; Connections thereof
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Abstract

Das Kathoden-Formstück zur Kupferbeschichtung hat ein Aufhängungsstück aus massivem Kupfer, welches eine flache Unterseite aufweist mit Endbereichen, die darauf angepaßt sind, auf Sockeln und elektrischen Kontakten aufzuliegen. Ein Blech aus rostfreiem Stahl hat eine obere Kante, die mit Stiften in Übergröße an dem Aufhängungsstück aus Kupfer angebracht sind. Das Blech aus rostfreiem Stahl kann an dem Aufhängungsstück aus Kupfer auch festgeschweißt sein. Streifen aus Kunststoff sind an den vertikalen Kanten des Blechs aus rostfreiem Stahl mit Stiften aus Kunststoff angebracht, die dort durch Kunststoffschweißung befestigt sind.

Description

Diese Anmeldung ist eine teilweise Fortsetzung der US-Patent­ anmeldung Nr. 08/990859, angemeldet am 15. Dezember 1997.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beschichtung von Kupfer auf ein korrosionsfreies Flachmaterial, das an einem massiven Kupferstück angebracht ist.
Die Verwendung von Kathoden zur Herstellung von Kupfer vor ist seit vielen Jahrzehnten offenkundig. Die Kathoden nach dem Stand der Technik bestehen oft aus einem Aufhängungsstück aus Kupfer, einem Starterblech aus Kupfer und einem Paar Schlaufen aus Kupfer, mit deren Hilfe das Blech an dem Stück aufgehängt ist. Die Endbereiche des Stücks ragen über die Breite des Blechs hinaus, so daß sie zur Lagerung auf den Seiten der Zelle aufliegen können, wobei eines den üblichen elektrischen Kontakt herstellt und wobei das Starterblech zwischen einem Paar Anodenplatten aus unfeinem Kupfer angeordnet ist, welche beide in das Elektrolyt einer Feinerungszelle eingebracht sind oder zwischen einem Paar unlöslicher Anoden, welche beide in das Elektrolyt einer Elektro-Gewinnungszelle [electro-winning cell] eingebracht sind.
Die Kathoden nach dem Stand der Technik haben in vieler Hinsicht Nachteile. Z. B. sind die Starterbleche aus Kupfer nicht wieder verwendbar. Mit anderen Worten können sie von dem Kupfer nicht abgezogen werden, welches auf ihnen abgelagert wurde, und dann in die Zelle zurück gebracht werden, um eine neue Kupferablagerung aufzunehmen. Die gegenwärtige und in ökonomischer Hinsicht beste Praktik besteht darin, das Kupfer des Starterblechs zusammen mit dem darauf abgelagerten Kupfer zu schmelzen und aus der Schmelze Drahtstücke, Stäbe, Klötze und andere Formen der Kupfer-Lagerhaltung in marktfähigem Zustand zu produzieren. Nur ein Bruchteil des Schmelze-Ertrags kann dazu verwendet werden, neue Starterbleche elektrolytisch herzustellen. Der Mann/Stunden-Aufwand ist aber sehr hoch, weil das Abziehen der Starterbleche von den Motorplatten, das Planen der Bleche, das Herstellen und Anbringen der Schlaufen Teil der Tätigkeit sind.
Ein weiterer Nachteil von Starterblechen aus Kupfer besteht darin, daß sie nicht leicht wirklich plan gemacht werden können und daß sie sich häufig im Gebrauch verwerfen, was Kurzschluß zwischen der Kathode und Anode entstehen lassen kann. Kurzschlüsse sind ein ernsthaftes Problem, weil sie bewirken, daß die Belegschaft Zeit damit verbringen muß, das Tankhaus zu überwachen, um bei Kurzschlüssen Abhilfe zu schaffen.
Außerdem stellen die Schlaufen gelegentlich nur einen Punkt- oder Linienkontakt mit dem Sockelstück her. Dies beeinträchtigt zwar den tatsächlichen Ablagerungsprozeß von Kupfer nicht, erhöht aber den Widerstand und demzufolge die Stromkosten.
Die Kathode nach der vorliegenden Erfindung löst einige der oben aufgeführten Probleme. Die Kathode hat ein massives Aufhängungsstück aus Kupfer, welches eine flache Unterseite mit Endbereichen aufweist, die darauf angepaßt sind, auf Sockeln und elektrischen Kontakten aufzuliegen. Ein Blech aus rostfreiem Stahl hat eine obere Kante, die mittels überdimensionierter Stifte an dem Aufhängungsstück aus Kupfer angebracht ist, so daß das Stahlblech sich rechtwinklig von der Unterseite erstreckt. Das Blech aus rostfreiem Stahl kann an dem Aufhängungsstück aus Kupfer auch angeschweißt sein. Streifen aus Kunststoff können mittels Stiften aus Kunststoff an den vertikalen seitlichen Kanten des Blechs aus rostfreiem Stahl angebracht sein, welche daran kunststoffgeschweißt sind.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Kathoden-Formstücks nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine detaillierte Seitenansicht des Blechs aus rostfreiem Stahl nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Aufhängungsstücks nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang Linie 4-4 in Fig. 3; und
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das Ende entlang Fig. 5-5 in Fig. 3.
Fig. 6 ist eine Seitenansicht eines gerändelten Stahlstifts nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist ein Querschnitt entlang Linie 6-6 in Fig. 6;
Fig. 8 ist eine Seitenansicht eines Stifts aus Kunststoff noch der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine Draufsicht auf den Kantenstreifen nach der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 10 ist eine Sicht entlang Linie 9-9 in Fig. 9.
Mit Bezug auf Fig. 1 bis 10 weist ein Kathoden-Formstück 10 nach der vorliegenden Erfindung ein längliches, massives Aufhängungsstück 12 aus Kupfer auf, welches an einem flachen Blech aus rostfreiem Stahl 14 angebracht ist. Wie im folgenden detailliert beschrieben, kann das Blech 14 durch Stifte 16 an dem Aufhängungsstück 12 angebracht oder mittels Plasma-Transfer-Lichtbogen an das Aufhängungsstück 12 geschweißt sein.
Das Aufhängungsstück 12 ist vorzugsweise aus massivem Kupfer hergestellt, weil der Werkstoff eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit hat sowie die Fähigkeit, Korrosion und mechanischer Abtragung zu widerstehen. Vorzugsweise ist Kupfer des Typs C110H04 verwendet. Das Aufhängungsstück 12 hat vorzugsweise einen rechtwinkligen Querschnitt und hat eine Unterseite 18 und eine Oberseite 20. Das Aufhängungsstück kann ungefähr 51 3/16'' lang, 1,5'' hoch und ungefähr 1'' breit sein. Es sollte erkennbar sein, daß das Aufhängungsstück auch eine beliebige andere Gestalt und Größe haben kann.
Im Bereich der Unterseite 18 hat das Aufhängungsstück 12 eine Anzahl von horizontalen Öffnungen 22 in sich ausgebildet, die sich durch das Aufhängungsstück 12 erstrecken. Die Öffnungen 22 können Innendurchmesser haben, die ungefähr 0,302'' betragen. Die Öffnungen 22 sind ungefähr um 4'' und 8'' voneinander beabstandet entlang des Aufhängungsstücks 12 angeordnet. Die Öffnungen 22 sind so dimensioniert, daß sie die Stifte 16 festhalten. Das Aufhängungsstück 12 umgrenzt außerdem einen länglichen, vertikalen Schlitz 24, der sich von einem Ende des Aufhängungsstücks 12 zum gegenüberliegenden Ende des Aufhängungsstücks 12 erstreckt. Der Schlitz 24 erstreckt sich von einer Bodenfläche 30 der Unterseite 18 und an den horizontalen Öffnungen 22 vorbei. Der Schlitz 24 ist ungefähr 0,75'' tief. Der Schlitz 24 erstreckt sich aber nicht der Länge nach durch die Sockelbereiche 26, 28, die an jedem Ende des Aufhängungsstücks 12 angeordnet sind. Der Schlitz 24 kann ungefähr 40-41'' lang sein, so daß er ungefähr 80% der Lehne des Aufhängungsstücks 12 darstellt. Der Schlitz kann eine Breite von ungefähr 0,125'' haben, um so ein 11- gauge-Blech aufnehmen zu können, was später detailliert beschrieben ist. Die Bodenfläche 30 ist in jedem Sockelbereich 26, 28 leicht gerundet, so daß der Schwerpunkt des Aufhängungsstücks 12 so ausgebildet ist, daß das Aufhängungsstück gerade nach unten hängt. Die Sockelbereiche 26, 28 sind darauf angepaßt, auf Lagern und elektrischen Kontakten aufzuliegen.
Das Blech 14 hat im wesentlichen quadratische Gestalt. Das Blech ist ungefähr 43,313'' hoch und ungefähr 39,375'' bereit, so daß die Breite des Blechs 14 etwas geringer ist als die Länge des Schlitzes 24. Das Blech 14 hat ein oberes Ende 32, ein unteres Ende 34 und vertikale Seitenkanten 36, 38. Das Blech 14 hat vorzugsweise ein Paar Löcher 40, die am oberen Ende 32 umgrenzt sind. Diese Löcher 40 erleichtern die Handhabung der Masse einer Anzahl der Kathoden mittels Lagerstäben oder Federn, die durch die Löcher 50 erstreckt sind. Das obere Ende 32 hat außerdem eine Anzahl von Öffnungen 42 in sich umgrenzt. Die Öffnungen sind ungefähr 4'' und 8'' voneinander beabstandet gebohrt. Ein wichtiges Merkmal besteht darin, daß die Öffnungen 42 mit den Öffnungen 22 des Aufhängungsstücks 12 ausgerichtet sind. Eine Anzahl von Öffnungen 44 kann entlang der beiden seitlichen Enden 36, 38 umgrenzt sein. Der Zweck dieser Öffnungen 44 besteht darin, Kunststoffstifte aufzunehmen, welche Maskierungsmittel entlang der seitlichen Kanten des Blechs 14 halten, um so eine Beschichtung mit Kupfer entlang der seitlichen Kanten 36, 98 zu verhindern. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Streifen 50, 52 aus Kunststoff an den seitlichen Kanten 36 beziehungsweise 38 angebracht.
Eine detaillierte Ansicht eines Streifens 50 aus Kunststoff (der mit dem Streifen 52 identisch ist) ist in Fig. 9 gezeigt. Der Streifen 50 aus Kunststoff ist ungefähr 41,5'' lang und ungefähr 1'' breit. Der Streifen 50 aus Kunststoff ist vorzugsweise aus CPVC-Polymer hergestellt, aber auch andere geeignete Werkstoffe können verwendet sein. Der Streifen 50 aus Kunststoff hat eine Anzahl von Löchern in sich umgrenzt. In der bevorzugten Ausführungsform hat der Streifen 50 ungefähr elf Löcher, die um ungefähr 4'' voneinander entfernt sind. Wie am besten in Fig. 9 und 10 zu sehen, hat der Streifen 50 eine Anzahl von Öffnungen 70, und eine Rille 72, welche sich öffnen läßt, ist entlang des Streifens 50 zur Aufnahme einer der seitlichen Kanten 36, 38 des Flachmaterials 14 aus rostfreiem Stahl ausgebildet. Die Öffnungen 70 erstrecken sich nicht durch den Streifen 50, um so die Elektrolyt-Lösung daran zu hindern, in Kontakt mit der Rückseite der seitlichen Kanten des Blechs 15 zu geraten.
Der Streifen 50 aus Kunststoff kann an der seitlichen Kante 36 durch elf Stifte 54 aus CPVC angebracht sein, welche in die Öffnungen 70 des Streifens 50 und die Löcher 44 des Blechs 14 aus rostfreiem Stahl eingesetzt werden, um so den Streifen 50 an dem Blech 14 zu halten. Es sollte erkennbar sein, daß die Stifte aus einem beliebigen geeigneten Werkstoff hergestellt sein können und daß eine beliebige Anzahl von Stiften 54 verwendet sein kann.
Um konkreter zu werden, können die Streifen aus Kunststoff durch Kunststoffschweißen mittels Ultraschall an den Kantenstreifen 36, 98 befestigt sein. Die Technik des Kunststoffschweißens reduziert das Wachstum von Kupfernasen an den Orten der Stifte. Die Nasen sind unerwünscht, weil sie Kurzschlüsse in den Zellen erzeugen können, und es einen Bediener der Maschine erfordert, die Nase von den Streifen aus Kunststoff zu entfernen, was an den Streifen Schaden anrichten kann und zusätzliche Kosten bei der Herstellung verursacht. Das Wachstum der Nasen verkürzt außerdem die Lebensdauer der Streifen aus Kunststoff. Das Kunststoffschweißen ist ein besseres Verfahren, als die Stifte in die Streifen aus Kunststoff zu kleben, weil die Schweißungen eine hundertprozentige Versiegelung der Stifte 54 an den Streifen 50, 52 liefert.
Eine große Bandbreite von rostfreien Stählen kann für das Blech 14 verwendet werden. Vorzugsweise sollte der rostfreie Stahl eine 316L 3B-Oberfläche aufweisen, was besser als ASTM A240 spezifiziert ist. Die Dicke des Blechs sollte ungefähr 11- gauge betragen. In der bevorzugten Ausführungsform hat der Stahl ungefähr 0,03 Gewichts-% Kohlenstoff, 12,0 Gewichts-% Nickel, 17, 0 Gewichts-% Chrom und ungefähr 2,24 Gewichts-% Molybdän. Die Güte der Oberfläche 2B ist von mittlerer Helligkeit und duff, und hat eine silbergraue, halbhelle Oberfläche, die durch Kaltrollen, Weichen, Walzhaut Entfernen und abschließendes leichtes Rollen mit polierten Walzen erreicht wird. Die bevorzugte Stahl- und Oberflächenqualität liefert eine genügende Affinität zwischen dem Blech 14 und dem darauf abgelagerten Kupfer, um so zu vermeiden, daß das Kupfer von selbst von dem Blech 14 abfällt oder abblättert. Diese Affinität ist aber nicht groß genug, um ein leichtes Abziehen des Kupfers von dem Blech 14 zu verhindern. Das Abziehen kann mittels messerähnlicher Klingen durchgeführt werden oder mittels Messerklingenkeilen, die zwischen dem Blech 14 und dem abgelagerten Kupfer an der oberen Kante des Kopfes eingesetzt werden.
Der Schritt, Kupfer abzuziehen, erfordert oft eine wirkungsvolle Maskierung der Blechkanten, so daß die Ablagerung des Kupfers sich nicht um diese Kanten herum fortsetzt. Dies ist besonders wichtig an den aufrechten seitlichen Kanten des Blechs 14. Das untere Ende 34 an der unteren Kante ist vorzugsweise maskiert. Um ein sauberes Abziehen sicherzustellen, ist es erwünscht, das untere Ende 34 zu maskieren, indem es bis zu einer Tiefe von ungefähr einem Inch in ein elastisches Wachs mit hohem Schmelzpunkt oder in ein anderes Maskierungsmaterial heißgetaucht wird. Das untere Ende 34 kann ungefähr 3/4'' vom Boden des Blechs 14 entfernt sein. Vor dem Anbringen des Wachs kann es nötig sein, das untere Ende 34 des Blechs 14 mit einer Scheibe zu schwabbeln.
Bezüglich der Maskierung der seitlichen Kanten des Blechs 14 zeigt das Blech im Vergleich mit z. B. Titanblechen einen weiteren wichtigen Vorteil. Wegen der relativ hohen Leitfähigkeit von Titan besteht eine Anfälligkeit dafür, daß abgelagerte Kupferpartikel unter den Maskierungswerkstoff des Streifens kriechen. Sobald dies einsetzt, wachsen Kupfernasen unter dem Maskenstreifen weiter und neigen so dazu, den Streifen anzuheben, machen den Grund der Maskierung zunichte und eine erneute Maskierung vor weiterer Verwendung erforderlich.
Bei Stahlblech wirkt die relativ geringe Leitfähigkeit dem Wachstum von Kupfer unter dem Maskierungsmittel entgegen, und ein derartiges Wachstum ist dadurch auf ein solches Maß reduziert, daß es nicht weiter erheblich ist. Trotzdem ist es wünschenswert, mindestens die seitlichen Kanten des Stahlblechs wirkungsvoll zu maskieren. Wie oben erwähnt, können die Maskierungsmittel die in Längsrichtung geschlitzten Kunststoffstreifen 50, 52 aufweisen, die auf dem Blech 14 mittels der Stifte 54 aus Kunststoff dicht gehalten werden. Diese Stifte erstrecken sich durch die Löcher 44, die in dem Blech 14 umgrenzt sind. Der Durchmesser dieser Löcher 44 ist etwas größer als der Durchmesser der Stifte 54, um so jedwede Scherspannung der Stifte 54 zu vermeiden oder mindestens zu reduzieren. Z. B. können die Bleche 44 einen Innendurchmesser haben, der ungefähr 0,302'' beträgt, und der Außendurchmesser der Stifte 54 kann an ihren unteren Endbereichen ungefähr 0,234'' betragen. Der Kopf der Stifte 54 kann einen Außendurchmesser haben, der ungefähr 0,290'' beträgt. Die Stifte 54 können aufgrund des Unterschieds zwischen Ausdehnungs- und Kontraktionskoeffizienten zwischen den Streifen 50, 52 aus Kunststoff und dem Blech 14 geschert werden. Die Ausdehnung des Blechs 14 findet statt, wenn das Blech 14 in die Elektrolyt-Lösung abgesenkt wird, die eine Temperatur von ungefähr von 140°C hat, und die Kontraktion findet statt, wenn das Blech 14 aus der Elektrolyt-Lösung in Raumtemperatur gebracht wird. Der größere Durchmesser der Löcher 44 reduziert die Scherkräfte in den Stiften 54, die sich dort hindurch erstrecken.
Wie oben erwähnt, wird das Blech 14 an dem Aufhängungsstück 12 durch Stifte 16 gehalten. Die Stifte 16 können aus 316-rostfreiem Stahl und ungefähr 1'' lang sein und einen Durchmesser von ungefähr 0,328'' haben, was ungefähr 0,030'' größer ist als der Lochdurchmesser der Öffnungen 22, 42 des Kupferstücks 12 beziehungsweise des Blechs 14. Die Stifte 16 haben vorzugsweise eine gerändelte Außenfläche 17, was am besten in Fig. 7 dargestellt ist, sowie mit einer Phase versehene Enden 19, was am besten in Fig. 6 dargestellt ist.
Das Blech 14 kann an dem Aufhängungsstück 12 angebracht sein, indem das Blech in den Schlitz 24 eingesetzt ist, so daß die Öffnungen 42 mit den Öffnungen 22, die in dem Aufhängungsstück 12 umgrenzt sind, ausgerichtet sind. Die Stifte 16 werden dann durch beide Öffnungen 22, 42 gedrückt und halten so das Blech 14 fest an dem Aufhängungsstück 12. Weil der Außendurchmesser des Stifts 16 größer ist als die Öffnungen 22, 42, ist eine 10-Tonnenpresse erforderlich, um den Stift 16 sowohl durch das Aufhängungsstück 12 als auch durch das Blech 14 zu drücken. Es hat sich herausgestellt, daß dieser Durchmesserunterschied zusammen mit der Ausgestaltung als Preßpassung die elektrische Verbindung zwischen dem Aufhängungsstück 12, dem Blech 14 und den Stiften 16 deutlich verbessert.
Für den Fall, daß das Aufhängungsstück 12 oder ein Blech 14 beschädigt ist, so daß Ihre Öffnungen größer sind, können die Stifte 16 herausgepreßt und durch Stifte mit einem größeren Durchmesser als die Stifte 16 ersetzt werden, so daß die vergrößerten Ersatzstifte sich in die vergrößerten Öffnungen pressen lassen. Auf diese Weise können sogar leicht beschädigte Aufhängungsstücke oder Bleche weiter verwendet werden, was für den Benutzer zu Einsparungen von Kosten von 30-35% führt.
Um am oberen Ende 32 des Blechs 14 eine Beschichtung mit Kupfer zu vermeiden, kann durch die Stifte 16 ein Kantenstreifen 46 an dem Blech 14 halten sein. Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Aufhängungsstück 12 aus Kupfer mehrere Male wieder verwendet werden kann, auch wenn das Blech durch Kratzer oder Verwerfungen beschädigt ist. Ein neues Blech wird mittels der Stifte einfach an dem Aufhängungsstück befestigt. Dies kann nicht möglich sein, wenn das Blech an dem Aufhängungsstück festgeschweißt ist.
Eine Dichtung 48 kann zum Dichten des Bereichs zwischen dem Blech 14 und der Unterseite der Aufhängung 12 verwendet werden. Z. B. kann Dow Corning #832 eingesetzt werden, um Korrosion zu reduzieren oder sogar ganz zu verhindern, die zwischen dem Blech 14, den Stiften 16 und dem Aufhängungsstück 12 auftritt.
Das Blech 14 kann an dem Aufhängungsstück 12 auch durch Plasma-Transfer-Licht­ bogenschweißen festgeschweißt sein, und so eine Schweißung 48 erzeugen. Dieser Typ eines Schweißprozesses ist insbesondere sinnvoll, wenn eine geschweißte Überlappung erforderlich ist und eine Porosität nicht vorliegen darf. Diese Schweißtechnik verwendet Argon als Schutzgas sowie eine Elektrode aus Wolfram. Der Plasma-Transfer-Lichtbogenschweißprozeß kann die Verwendung von Stiften überflüssig machen. Außerdem kann dann eine Dichtung überflüssig sein. Es braucht nur ungefähr 90 Sekunden, das Blech an dem Aufhängungsstück festzuschweißen, was zu vergleichen ist mit ungefähr anderthalb Stunden beim Einsatz von herkömmlichen Schweißprozessen. Sowohl das Aufhängungsstück aus Kupfer als auch das Blech 14 werden zunächst gereinigt und entfettet. Ein Flußmittelwerkstoff z. B. Eutector 157, kann im Nahtbereich verwendet werden.
In der Alternative kann im Nahtbereich anstelle des Eutector-Flußmittels 157 Eutecrod 157 oder Staintin 157 PA verwendet werden. Der Bereich, der geschweißt werden soll, wird dann erhitzt, was es der Legierung gestattet, zu fließen und den Nahtbereich auszufüllen. Vorzugsweise werden sämtliche verbleibenden Flußmittel vom Blech und vom Aufhängungsstück gewaschen. Der trockene und saubere Nahtbereich wird dann abrasiv gestrahlt. Das Blech und das Aufhängungsstück werden dann auf ungefähr 180° Fahrenheit vorgewärmt. Eine Beschichtung mit Evertuff ET13 Clear wird unter Verwendung von einem der thermischen Terodyn-Spray­ systeme aufgebracht, um so den Nahtbereich zu dichten. Bei der Alternative kann eine Beschichtung von Evertuff ET13 Clear ohne Anwendung des Eutector-Fluß­ mittels 157 und Erhitzen der Naht und Abwaschen der verbleibenden Flußmittel aus dem Nahtbereich angewendet werden.
Bei der Verwendung des Kathoden-Formstücks wird nach der Ablagerung von Kupfer auf dem Blech 14 das Blech durch eine Biegestation geschickt, um das Blech so zu biegen, daß das abgelagerte Kupfer lose von dem Blech 14 abfällt. Das Blech 14 kann dann zurück in die Tanks überführt werden, um für die Produktion von weiterem Kathodenkupfer wieder verwendet zu werden. Es hat sich herausgestellt, daß das Kathoden-Formstück 10 nach der vorliegenden Erfindung ungefähr 12% mehr Kupfer pro Seite des Blechs 14 produziert als Techniken nach dem Stand der Technik, was teilweise auf die höhere Leitfähigkeit der Aufhängungsvorrichtung 12 zurückzuführen ist.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Aufbauten und Ausführungsformen beschrieben worden ist, muß klar sein, daß gewisse Ersetzungen und Veränderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Bereich der folgenden Ansprüche abzuweichen.

Claims (11)

1. Kathoden-Formstück zur Kupferbeschichtung mit:
  • - einem Aufhängungsstück aus Kupfer mit einer flachen Unterseite mit Endbereichen, die darauf angepaßt sind, auf Sockelteilen und elektrischen Kontakten aufzuliegen, wobei das Aufhängungsstück aus Kupfer in sich eine erste Öffnung umgrenzt, wobei die erste Öffnung einen ersten Innendurchmesser hat;
  • - einem Blech aus rostfreiem Stahl mit einer oberen Kante, wobei das Blech aus rostfreiem Stahl in sich eine zweite Öffnung umgrenzt, wobei die zweite Öffnung einen zweiten Innendurchmesser hat;
  • - und einem Stiftteil mit einem Außendurchmesser, wobei das Stiftteil durch die erste Öffnung und die zweite Öffnung eingesetzt ist und so das Blech aus rostfreiem Stahl an dem Aufhängungsstück aus Kupfer befestigt, so daß das Blech aus rostfreiem Stahl sich rechtwinklig von der flachen Unterseite erstreckt, wobei der Außendurchmesser größer ist als der erste und zweite Innendurchmesser.
2. Kathoden-Formstück nach Anspruch 1, wobei das Aufhängungsstück aus Kupfer einen länglichen Schlitz umgrenzt, wobei der längliche Schlitz eine Weite hat, die so dimensioniert ist, daß sie die obere Kante des Blechs aus rostfreiem Stahl aufnimmt.
3. Kathoden-Formstück nach Anspruch 1, wobei ein Kantenstreifen an der oberen Kante des Blechs aus rostfreiem Stahl angebracht ist.
4. Kathoden-Formstück noch Anspruch 1, wobei eine Dichtung an der oberen Kante des Blechs aus rostfreiem Stahl angeordnet ist und so sowohl gegen das Blech aus rostfreiem Stahl als auch gegen das Aufhängungsstück dichtet.
5. Kathoden-Formstück nach Anspruch 1, wobei die erste Öffnung des Aufhängungsstücks aus Kupfer in Fluidverbindung mit dem Schlitz des Blechs aus rostfreiem Stahl steht, wenn das Blech aus rostfreiem Stahl vollständig in den Schlitz eingesetzt ist.
6. Kathoden-Formstück nach Anspruch 1, wobei das Aufhängungsstück aus Kupfer aus massiven Kupfer hergestellt ist.
7. Kathoden-Formstück zur Kupferbeschichtung mit:
  • - einem Aufhängungsstück aus Kupfer mit einer flachen Unterseite mit Endbereichen, die darauf angepaßt sind, auf Sockelteilen und elektrischen Kontakten aufzuliegen, wobei das Aufhängungsstück aus Kupfer in sich einen Satz erster Öffnungen umgrenzt, wobei die ersten Öffnungen einen ersten Innendurchmesser haben;
  • - einem Blech aus rostfreiem Stahl mit einer oberen Kante, wobei das Blech aus rostfreiem Stahl in sich einen Satz zweiter Öffnungen umgrenzt, wobei die zweiten Öffnungen einen zweiten Innendurchmesser haben;
  • - und einem gerändelten Stift mit einem Außendurchmesser, wobei der Außendurchmesser größer ist als der erste und zweite Innendurchmesser, wobei der gerändelte Stift durch die erste Öffnung und die zweite Öffnung eingesetzt ist und so das Blech aus rostfreiem Stahl an dem Aufhängungsstück aus Kupfer befestigt.
8. Kathoden-Formstück nach Anspruch 7, wobei ein Streifen aus Kunststoff mit Stiften aus Kunststoff dichtend an dem Blech aus rostfreiem Stahl befestigt ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Kathoden-Formstücks mit den Schritten:
  • - Bereitstellen eines Aufhängungsstücks aus Kupfer mit einer flachen Unterseite mit Endbereichen, wobei das Aufhängungsstück aus Kupfer in sich eine erste Öffnung umgrenzt, sowie eines Blechs aus rostfreiem Stahl mit einer oberen Kante, wobei das Blech aus rostfreiem Stahl in sich eine zweite Öffnung umgrenzt;
  • - Einsetzen eines Stiftteils durch die erste Öffnung und die zweite Öffnung und dadurch Befestigen des Blechs aus rostfreiem Stahl an dem Aufhängungsstück aus Kupfer an der oberen Kante, so daß das Blech aus rostfreiem Stahl sich rechtwinklig von der flachen Unterseite erstreckt; und
  • - Anbringen eines Streifens aus Polymerwerkstoff an einer vertikalen Kante des Blechs aus rostfreiem Stahl.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt "Anbringen" zusätzlich das Anbringen des Streifens aus Polymerwerkstoff mittels Stiften aus Kunststoff aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren zusätzlich ein Festschweißen der Stifte aus Kunststoff an den Streifen aus Kunststoff aufweist.
DE19927379A 1998-10-05 1999-06-16 Kathoden-Formstück zur Kupferbeschichtung Ceased DE19927379A1 (de)

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US (1) US5919343A (de)
AU (1) AU3643099A (de)
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