Brevet FR2005269A1 — publié le 19691212

La présente invention est relative à un procédé pour le tra.iterne-ît électrolytique de la surface d'un des côtés d'un. ob~» jet o Cette invention concerne plus particulièrement, quoique mon 5 exclusivement, un procédé pour appliquer par des saoyens éleetro— lytiques, un revêtement sur l'un des côtés d'un objet de support, alors que l'autre côté de ce même objet reste pratiquement dé« pourvu de ce revêtement. Le support peut être constitué par use feuille, par une bande ou par des objets divers0 10 Bien que ce procédé permette do produire des objets revêtus d'un seul côté ainsi qu© cela va être décrit, il ©st également possible de l'utiliser pour appliquer à la manière habituelle un revêtement sur les deux côtés du support, ou bien pour obtenir des revêtements différents, e'est-à-dire des revêtements 15 d'épaisseurs inégales sur les deux côtés d@ l'objet de support» Suivant les procédés classiques de revêtement électrolySi-que , on immerge l'article dans un bain électrolytique de façon que la surface à revêtir sur cet objet soit opposé© à une électrode ou à un ou plusieurs jeux d'électrodes, soit en continu 20 comme dans le cas du revêtement d'une bande ou analogue, soit de façon intermittente par exemple s'il s'agit de procédés de revêtement au tonneau pour un grand nombre d'objets, lesdites électrodes constituant les anodes alors que les surfaces à revêtir sont les cathodes sous l'effet d'un potentiel électrique 25 appliqué depuis l'extérieur. La. matière du revêtement est déposée à la fois sur la surface cathodique opposée à l'anode, et sur les surfaces voisines de l'objet. Afin d'éviter que l'élee— trolyte ne s'épuise, il est nécessaire de renouveler la solution, soit en utilisant des anodes solubles, soit en pratiquant indé— 30 pendamment des additions de produits chimiques » Les techniques connues pour produire des objets revêtus sur tua côté présentaient divers inconvénients, notamment s Premièrement- Dans les installations prévues pour revêtir les deux côtés d'une feuille ou d'une bande de support, 35 l'extraction ou le débranchement électrique du jeu des anodes opposé à l'un des côtés du support s'est avéré peu satisfaisant du fait qu¥un revêtement. 3© dépose de façon indésirable sur le cSts du support qui est éloigné du jeu tfes anodes actives. De plus, ce revêtement intempestif présente le plus souvent une hO épaisseur irrégulière sur ce côté du support, c'est-à-dire qu'il 69 09522 2 2005269 est plus épais près des bords alors que son épaisseur est souvent négligeable au centre. Deuxièmement - On connaît par exemple par le brevet britannique 939 9^9» un procédé qui consiste à placer face à f'ac-i 5 deux feuilles ou bandes, à les faire passer ensemble à travers un bain électrolytique, puis à les sépaicr pour obtenir deux feuilles ou bandes revêtues chacune seiîiêrcsnt sur un côté ; ce système introduit la complication supplie-en taire d'avoir à manipuler simultanément deux feuilles ou ba;irles dans la chaîne do 10 traitement électrolytique. Du liquide du bain peut se trouver emprisonné entre les deux "bandes, ce qui provoque une contamina-" tion pour les phases ultérieures de trai testent de la chaîne de galvanoplastie ; de plus, il en résult-- dso difficultés pour faire sécher rapidement les surfaces afin d'éviter des réactions 15 chimique s indésirables ; enfin, le risqua erriste de faire tout d® saêiae apparaître un revêtement sur les eêtés des pièces "non revêtus" . Troisièmement - Le brevet USA 3 35^ 070 décrit un procédé qui consiste à immerger la feuille ou bande de support à 20 seulement une faible profondeur dans le bain électrolytique, saais cela pose des problèmes très difficiles ds commande et de contrôle en ce qu'il est pratiquement impossible- en fait de maintenir la profondeur d'immersion suffisamcient faible pour éviter la formation d ' urjjre vê tement, même incomplets, sur l'un des côtés. 25 Quatrièmement - Il est également, connu, par exemple par la demande de brevet australien n° 17 101/6?, de guider la bande à travers le bain électrolytique en la faisant passer autour de la circonférence d'une pièce tournante % cela nécessite un équipement compliqué et coûteux, à la fois sn ce qui concerne sa 30 construction et son entretien. De plus « Iî>s frais seraient importants pour transformer de la sorte des inj;'lallations existant déjà et sur lesquelles on fabriquait dos c-7?jets revêtus des âetxx * j ' — cotes. Le procédé objet de l'invention pour déposer électrolyt À — 35 quement un- revêtement sur l'un des côtls i'un objet de support, ©s-t caractérisé en ce qu'on immerge est --':~jet dans un bain* électrolytique de façon que la surface à rsvftir sur l'objet soit disposée à l'opposé d'une électrode ou djeu d'électrodes à qui l'on applique un potentiel électrique si bien que 1'éleccro-40 de ou le jeu d'électrodes est positif pour constituer une anodes BAD ORIGINAL^ 69 09522 3 2005269 par* rapport à l'objet de support, tandis qu'on prévoit une seconde électrode ou un second jeu d'électrodes en vis à vis de la surface de l'objet qui doit rester non revêtue, un potentiel électrique étant appliqué à la seconde électrode ou au second 5 jeu d'électrodes afin qu'il soit négatif et constitue une cathode par rapport à l'objet de support. Pour parvenir à ce résultat, les deux jeux d'électrodes peuvent être reliés à des sources différentes d'alimentation en courant électrique. On sait qu'il est connu sur plusieurs ins-10 tallations commerciales d'utiliser deux jeux d'électrodes anodi-ques lorsque des revêtements doivent être mis en place sur les deux côtés de l'objet de support. Cependant, il n'a jamais été prévu à ce jour d'inverser le potentiel électrique sur l'un des jeux d'électrodes afin de lui conférer un potentiel encore plus 15 cathodique que celui du support, si bien que la surface de ce support qui est en vis à vis de ce jeu d'électrodes reste dépourvue de matière de revêtement. Dans la description qui va suivre on se référera à ce dernier jeu d'électrodes par la désignation de "jeu inverse d'élec-20 trodes", étant bien entendu que ce "jeu" peut aussi bien comprendre plusieurs électrodes qu'une seule. Par ailleurs, on désignera sous le nom de "surface envers du support" la face de cet objet qui est en vis à vis du jeu des électrodes inverses. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre sur 25 une installation de type conventionnel utilisée normalement pour produire des revêtements sur les deux faces d'une feuille, d'une bande ou d'objets individuels. On observe souvent un lent dépôt de matière de revêtement sur le jeu des électrodes inverses. Ceci est avantageux car dans 30 les opérations ultérieures de galvanoplastie, cette matière peut être utilisée en changeant le potentiel des deux jeux d'électrodes afin de revêtir seulement la surface de la bande qui est opposée au jeu des électrodes où le revêtement s'était préalablement déposé. 35 Si on le désire, il est possible de choisir parmi plusieurs méthodes pour éviter la constitution d'un revêtement sur le jeu inverse des électrodes. Suivant l'une de ces méthodes, le jeu inverse des électrodes est construit en un métal à bas potentiel hydrogène ou bien il est placé en contact électrique intime avec 40 un tel métal. Des matières à bas potentiel hydrogène sont dé 69 09522 it 2005269 crites à la page 116 de "Référence Electrodes" par Ives et Janz (1969), Academic Press, New*-York. ' XI existe d'autres méthodes que connaissent les spécialiste:, de cette question. 1. 5 On peut également mettre en oeuvre dans le cadre de l*is-~ vention, d'autres procédés électrolytiques ou de galvanoplastie 3 chaque fois qu'on désire soumettre à un traitement électr©lyi£«> que la surface d'un objet sur l'un des côtés seulement de cet objet» 10 Pour ces autres procédés, on applique au premier jeu d*--jIvi^- trodes face à la surface qui doit être soumise à un traitement électrolytique, un potentiel électrique qui peut être positif" ou négatif suivant le résultat choisi, tandis qu'un potentiel électrique inverse est appliqué au jeu inverse d'électrodes. 15 La présente invention n'est nullement limitée à une forras particulière, à une géométrie ou à un positionnement spéciaux: jeu inverse d'électrodes. Suivant l'un des modes de réalisation possibles de l'invention, le jeu inverse d'électrodes peut être placé pratiquement en face de la totalité de la surface du support 20 à protéger, et ceci à tout moment à compter du dépôt de la mat-iê'»' de revêtement. Ceci est avantageux dans de nombreux cas, étant donné qu'un tel positionnement des électrodes est largement uti» lisé dans les procédés connus pour revêtir le support sur ses deux côtés. Le jeu inverse d'électrodes présente une largeur -* —' 25 ma qui peut être approximativement, mais pas nécessairement, à la largeur de la surface du support qui doit restér non revè ces largeurs sont couramment de l'ordre de 25 cm. et souvent v-\-sines de 12 cm.; ces dimensions sont également fréquentes en pratique pour les procédés destinés à revêtir des bandes sur 30 deux faces. Selon la présente invention, il n'est pas siêz&sss.lr de fixer une limite maxima pour la largeur du jeu inverse d * ts.lv:-trodes, si bien qu'on ne rencontre en pratique pas de diffirulxè. pour positionner ces électrodes. Suivant un autre mode de réalisation possible de l'investis; 35 le jeu inverse d'électrodes peut être placé face à des zones support situées près des limites de la partie qui doit ressx-non revêtue. Cette variante nécessite moins de matière pour A-r. électrodes inverses, et elle permet toujours d'obtenir une •-nr---face non revêtue. ^0 II est bien entendu pour des spécialistes de ces teck -,*.C3 BAD ORIGINAL 69 09522 5 2005269 q".. ' on. peut utiliser d8 autres variantes pour le positionnement P la géométrie et la forme du jeu inverse des électrodes, toutes ces variantes restant dans le cadre de lsinvention« La différence de potentiel appliquée entre l'objet de sup-5 port et le jeu inverse d*électrodes peut être variable à ^intérieur d'une gamme très large0 Dans la description qui va suivres on désignera cette tension sous 1© nom de "tension inverse*» Quand on augmente la tension inverse, on diminue la quantité de matière de revêtement déposée sur la surface inverse du 10 support et on réduit le rovêtement à une étroite bande sur les bords de la surface « XI 3'est avéré lors de la mise en pratique de 18invention, que 1'importance du dépôt de matière de revêtement sur les bords du côté ravêtu est notablement réduite 0 15 .Po1-1'-" mieux illustrer le détail de la mise en oeuvre de 1f in vention : on va maintenant décrire quelques exemples particuliers dont il est bien entendit qu'ils ne sont nullement limitatifs. Exemple 1 — On utilise plusieurs panneaux dfacier laminé à froid de 20 20 cm x 27,3 cm. On les nettoie par projection dsalcali pendant 15 secondes à une température d© 71°G environ. Après rinçage, on soumet les panneaux à un nettoyage anodique par immersion pendant 10 secondes dans un bain de neutralisation, puis on les rinces on les décape pendant 10 secondes à l'acide chlorydrique 23 dilué, si on les rince à nouveau. On galvanise les panneaux dans un bain contenant 350 g/litre de ZnSQ^. ?H2° et ®/lit:re de S02}.2 le foain ayant un pH de 3,5 et se trouvant à uns température de l'ordre de 49°C. Deux électrodes de 20 cm x 27,5 cm ont été coulées dans du 30 zinc d'une pureté de 99,995 On dispose chaque électrode directement en vis à vis des deux faces du panneau d'acier de fa» çon qu'elles soient parallèles à celui—ci et écartées de 7»5 cm eavirca dudit panneau d'aciera On met le panneau d®acier à la terre et on applique une 35 tension anodique de 10 volts environ à l'une des électrodes de zinc. ce qui fait apparaître une densité de courant électrique da , p 2.150 asBpa/rtî" sur la surface de la catiiode. On applxque sur 1 'au-.re électrode d© zinc, un potentiel inverse d'amplitude donnée. Le temps de l'opération est réglé de. façon à faire appa-"'!-Q raître sr.r un côté seulement, un revêtement de sine de l'ordre de 69 09522 6 2005269 3©gc/lB^. Ainsi» le côté inverse ou envers reste pratiquement neai revêtu, avec seulement autour des bords, uae bande de zinc ds épaisseur et de largeur négligeables. L'épaisseur de cette band® de 3 zinc est nsaxima au niveau du bord, puis elle va en diminuant 4us« qu'à s'annuler à une très courte distance de ce bord. Le tableau ci—dessous indique la valeur de l'épaisseur raaxima ainsi qtî.® la largeur approximative de la bande de zinc obtenue pour différent potentiels » 1G Tension inverse Banda de salue sur la face- Largeur Epaisseur maxima - 6 volts 7/10 hue» 3/100 mm. - 4 volts 4,5 mnic 238/100 mm0 - 2 volts 15 miE„ 3,2/tOO mm® 15 - 1 volt 19 mm. 2,2/100 mm0 Si 1 ' onjrfepplique pas de tension invers©, on observe que l'envers est revêtu sur toute sa surface £ ce revêtement de - lsQ2ai?a, comprend autour des bords, une bande d'un© épaisseur d© 2,2/100 mm. d'épaisseur s'étendant jus cm8à 19 mm. des ardtes, 20 tandis que le reste de la surface est revis-&u suivant une épaisseur de 2,5/1000 mm. Exemple 2 — On utilise un panneau d'acier qu'on nettoie et décape comme dans l'exemple précédant. On cuivre ce panneau à l'aide du toaïa 2.5 électrolytique suivant s Cu (CN}2 50 ô'/l. KCN 90 g/1» KOH 19 g/1. Sels de Roche11 38 g/1, 30 (KNaO^Og.te^O) Température » «3 O/r-i Les électrodes de cuivre sont positionnées de la même que les électrodes de zinc dans l'exemple précédent. On applique à l'une des électrodes; ë,& cuivre, une teneioa 35 anodique (de 6 volts environ) ce qui fait apparaître sur la surface de la cathode, une densité de courant de 215ansp«>/» e Une tension inverse de 2 volts est appliquée sur l'autre él©siï"& de de cuivre. On a^-juste la durée de 1%opération jusqu'à obtenir sur un r> 2 40 côté seulement un revêtement de saivre do S s/su . 69 09522 7 2005269 On constate que le côté opposé de l'objet de support est presque complètement non revêtu, avec seulement des traces imperceptibles de revêtement au voisinage immédiat des bords0 Exe m*»pie 3 — 5 On nettoie et on décape un panneau d'acier comme dans les exemples précédents. Le panneau est ensuite cadmié à l'aide d'un bain électrolytique généralement connu sous la dénomination commerciale "Kadamax", La composition de ce bain est la suivante : . 10 Gd (métal) 22 g/l. NaCN 125 g/1. NaOH 34 g/1. Température 27°C On positionne les électrodes de cadmium de la même façon que 15 les électrodes de zinc et de cuivre dans les exemples précédents. On applique à 1'une des électrodes de cadmium, une tension anodique (de 10 volts environ) de façon à faire apparaître sur la surface de la cathode, une densité de courant de 135 amp./m . L'autre électrode de cadmium est soumise à une tension inverse 20 de 4 volts. On choisit le temps opératoire pour obtenir sur un côté, un revêtement de 24g./m . On constate que l'envers reste non revêtu, avec seulement une bande de revêtement d'une largeur de 2,5 œm. autour des 25 bords, l'épaisseur maxima de cette bande étant de 5/1000 mm. 69 09522 s 2005269 REVENDICATI ONS 1— Procédé pour le traitement électrolytique d'un c&té feulement d'un objet, caractérisé.en ce qu'il consiste à immerger l'objet dans un bain électrolytique de façon que la surface à traiter sur cet objet soit disposée face à une première élec— S* trode ou à un premier jeu d'électrodes, après quoi on applique un potentiel électrique à cette première électrode ou à ce premier jeu d'électrodes pour les rendre positifs ou anodiques par rapport à l'objet, tandis qu'on met en place une seconde électrode ou un second jeu d'électrodes, face à la partie de l'objet qui doit rester non traitée, un potentiel électrique étant appliqué à cette seconde électrode ou à ce second jeu d'électrodes pour les rendre négatifs ou cathodiques par rapport à l'objet. 2— Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce lue ce traitement électrolytique est constitué par un nettoyage ou décapage électrolytique» 3— Procédé pour le traitement électrolytique d'un côté seulement d'un objet, caractérisé en ce qu'il consiste à immerger l'objet dans un bain électrolytique de façon que la surface .^o à traiter sur cet objet soit disposée face à une première électrode ou à un premier jeu d'électrodes, après quoi on applique un potentiel électrique à cette première électrode ou à ce premier jeu d'électrodes pour les rendre négatifs ou cathodiques par rapport à l'objet, tandis qu'on met en place une seconde uvo électrode ou un'second jeu d'électrodes, face à la partie de l'objet qui doit rester non traitée, un potentiel électrique étant appliqué à cette seconde électrode ou à ce second jeu d'électrodes pour les rendre positifs ou anodiques par rapport à l'objet, 30 4— Procédé suivant la revendication 3» caractérisé en ce que le traitement électrolytique est constitué par un nettoyage un décapage, ou une anodisation d'ob je 1s métalliques . 5— Procédé pour le revêtement électrolytique d'un seul côté d'une plaque métallique ou d'un support, caractérisé en ce qu'il consiste à immerger l'objet dans un bain électrolytique de façon que la face à revêtir sur l'objet soit disposée en vis à vis d'une première électrode ou d'un premier jeu d'électrodes après quoi on applique un potentiel électrique à cette première 69 09522 9 2005269 électrode ou à ce premier jeu d'électrodes pour les rendre- positifs ou anodiques par rapport à l'objet, tandis qu'on met en place une seconde électrode: au un second jeu dréleetradesr face à la partie de 1*objet qui doit rester non revêtue, un potentiel 5 électrique étant appliqué à cette seconde électrode ou à ce second jeu d'électrodes pour les rendre négatifs ou cathodiques par rapport à l'objet. 6- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le potentiel électrique appliqué à la seconde électrode ou au se— 10 cond jeu d'électrodes est compris entre 0,6 et 20 volts.