Brevet FR2027636A1 — publié le 19701002

-i- 2027636 La présente invention est relative à un nouvel appareil pour le dépôt électrolytique de métaux sur des matériaux et plus particulièrement sur des matériaux qui, du fait d'une diversité de dimension et de forme, présentent des caractéristiques de courant 5 électrique nécéssitant des courants optimaux variés si l'on veut obtenir une surface acceptable du métal déposé. Dans les opérations de dépôt électrolytique sur différents objets à traiter portés par un cadre porteur, vers les différents bains de traitement il faut disposer de certains courants optimaux 10 pour obtenir un revêtement acceptable. Dans une opération de dépôt électrolytique de métaux sur ces différents objets, il faut en général moins de courant pour des objets.dé petite dimension et plus de courant pour des objets plus grands. La configuration de l'objet à revêtir peut également influer sur les quantités de 15 courant nécessaire. Par exemple, des objets comportant des angles vifs nécessitent une densité moyenne de courant moins grande si l'on veut éviter de surchauffer ces angles vifs. Des objets comportant des parties creuses et profondes peuvent nécessiter une densité moyenne de courant plus élevée pour réaliser le dépôt électrolytique dans la zone profonde. En pratique, le courant optimal peut être 20 le courant le plus intense possible, permettant tout juste d'éviter des régions inesthétiques dues à la surchauffe provoquée par une plus grande densité de courant provoquant la surchauffe. En général, il est rare de revêtir toujours dans une installa-25 tion de dépôt un seul type d'objet. Au cours des travaux électrolytique habituels , on traite une variété d'objets et des charges très variées des cadres. Dans de nombreux cas des tentatives ont été faites en vue d'égaliser les zones de dépôt et de réunir ensemble et en séquence les cadres portant des charges identiques, 30 mais l'équilibrage des surfaces des objets à revêtir comme décrit ci-dessuis a rencontré peu de succès car la surface n'est pas le seul critère. Comme on le sait, chaque cadre de dépôt électrolytique chargé d'objets à revêtir nécessite un courant optimal qui doit être 35 déterminé empiriquement pour chaque chargement si l'on veut obtenir un revêtement convenable. Dans le passé, le courant de dépôt électrolytique n'a été que partiellement contrôlé et celà seulement au moyen d'une surveillance constante par un opérateur. Une telle surveillance est coûteuse et ne remporte habituellement qu'un 69 44562 -2- 2027636 succès limité. De plus, comme on le sait, on se trouve devant certaines limites dans le temps lorsqu'on utilise les appareils de la technique antérieure pour des opérations entièrement automatiques de dépôt électrolytique. Dans de nombreuses installations de dépôt électrolytique, des 5 tentatives, en vue d'utiliser un courant moyen optimal permettant un dépôt électrolytique satisfaisant, ont été faites afin de régler la source de courant au moyen de redresseurs assurant un courant moyen nécessaire à l'obtention d'un dépôt électrolytique convenable et acceptable sur les objets placés dans les différents bains élec-20 trolytiques utilisés à cet effet. Il s'agit au mieux d'un courant moyen pour ces objets qui peuvent différer considérablement tant dans leur dimension et leur poids que dans leur surface et leur configuration physique, aussi le courant optimal pour un objet particulier peut très bien ne jamais être atteint. ^5 Une installation classique de dépôt électrolytique peut com prendre des bains de traitement divers, des bains de nettoyage alcalin, des bains de trempage, de rinçages à l'eau, etc..., et divers bains de traitement de dépôt électrolytique contenant des solutions aqueuses de cuivre, des solutions de nickel, des solutions 20 de chrome, etc... Dans une telle installation, des appareils de transfert horizontal peuvent être employés pour transférer les différents cadres d'objets à revêtir d'un bain de traitement à un autre. Un bras latéral est fixé sur cet appareil de transfert horizontal. Ce bras latéral est le moyen permettant de déplacer 25 le cadre de revêtement. Il est sous tension ainsi que les objets à revêtir suspendus au cadre de travail ou de revêtement accroché aux bras. Des barres omnibus sont prévues pour fournir le courant aux bras lorsque ceux-ci sont dans leur position basse, le cadre étant immergé dans le bain de traitement. La source habituelle 30 d'énergie des barres omnibus peut être un redresseur commandé au silicium, un dispositif à self à noyau saturable, ou un groupe moteur-générateur. Au contraire, la présente invention prévoit un élément de réglage variable fixé en permanence sur chaque bras d'un transporteur 3 5 d'objets à traiter. Cet élément de réglage détermine l'intensité du courant à appliquer au cadre particulier suspendu au bras. Un des buts que se propose l'invention est de faire régler par l'opérateur, accrochant le cadre-porteur sur le bras , l'élément 69 44562 -3- 2027634 de réglage variable calibré à. la râleur correspondant au courant souhaité préalableaent déterminé cous étant le courant opti*al. Les élénents d« réglage peuvent également être fixés sur les cadres individuels plutôt que sur les bras du transporteur. Ainsi, 5 les courants optimaux particuliers propres au cadre particulier, du fait de la surface ou de la configuration des pièces y accrochées sont prédéterminés au moment du préréglage de l'élément de réglage. Dana les cas où l'élément de réglage est fixé sur le cadre-porteur, le réglage en valeur de cet élément est effectué par la personne 10 accrochant les pièces ou par la personne accrochant le cadre—porteur sur le bras du transporteur. Dans les cas où les cadres sont construits pour une charge particulière, il n'est pas nécessaire que l'élément de réglage soit variable, et il est généraleaent psréréglé à la valeur optiaale prédéterminée lors de sa construction. 15 L'élément de réglage comprend un générateur de signaux électriques tel qu'une résistance variable fixée à un variateur mécanique calibré et peut être soit un rhéostat à cadran gradué, un jeu de résistances cooaandées par bouton-poussoir, soit un curseur se déplaçait sur un éléaent de résistance doté d'un réglage indexé en vue du 20 réglage de l'intensité du courant. Le débit de la source du courant vers chaque cadre-porteur est déterainé par 1'élément de réglage. In conformité avec certains de ses aspects, l'appareil prévu par la présente invention réalise le dépôt électrolytique de sétaux sur des matériaux de base à l'aide de ces aêmes matériaux, 25 à cause des diversités de dimension et de forjse, présentant des caractéristiques de courant électriques différentes nécessitant . des courants optimaux différents. Il possède un kûpport^au:Aoiss un bras monté sur le support et orienté latéralement par rapport à celui-ci et un cadre-porteur monté sur le bras et orienté vers 30 le bas en direction du bac de traitement. Un objet, de dimension et de forme particulières, est monté sur le cadre-porteur ; un variateur mécanique calibré peut être monté soit sur la bras latéral " soit sur le cadre-porteur et est préréglé en tenant compte du courant de traitement souhaité pour l'objet particulier à traiter. 35 Un générateur électrique de signaux est couplé au variateur et comporte une résistance variable dont la valeur est déterminée par le réglage du variateur. Une source de courant variable est prévue dont le débit est déterminé par la valeur de la résistance du générateur de signaux électriques. De plus, des conducteurs 69 44562 -4- 2027636 transmettent le courant de traitement souhaité de la source du courant à l'objet à traiter de manière à ce que le courant, traversant le cadre-porteur et la pièce, permet de réaliser la densité de courant de dépôt électrique sur toute la surface de 5 l'objet à traiter D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels : la Fig.l est une vue partielle en perspective d'un bras support 10 monté sur un support approprié d'une machine de traitement pour le dépôt électrolytique de métaux et comprenant certaines dispositions mécaniques d'un appareil conforme aux buts que se propose l'invention ; la Fig. 2 représente le schéma électrique du jeu de microruptaurs 15 alignés et les équivalents électriques qui permettent de faire varier la densité du courant de l'appareil de la Fig. 1 ; la Fig. 3 est une vue partielle en perspective d'un cadre-porteur présentant une variaiite de l'appareil permettant la réalisâtian de l'invention, ce cadre comprenant le variateur mécanique de den-20 sité du courant y attenant ; la Fig. 4 est une représentation schématique du jeu de microrupteurs alignés d'un poste de traitement d'une machine pour le dépôt électrolytique, conforme aux buts que se propoee l'invention ; la Fig. 5 est une vue partielle en perspective d'un bras porteur 25 suivant une autre variante de l'appareil conforme à l'invention montrant le variateur mécanique et le générateur de signaux électriques y attenant ; la Fig. 6 est un schéma électrique sur une plus grande échelle de variateur de densité de courant de la Fig. 5 ; 30 la Fig. 7 est une vue sur une plus grande échelle, de l'indicateur à cadran utilisé avec le type de variateur de densité de courant de la Fig. 5. Suivant les dessins représentés, dans lesquels les mômes numéros de référence se réfèrent à des pièces semblables, la Fig. 1 montre 35 une barre omnibus sous forme de bras latéral 10 monté sur un chariot vertical 11, d'une manière bien connue, ce qui permet de lever et d'abaisser le bras 10 au-dessus des différents postes ou bains de traitement (non représentés) en vue de plonger un cadre-porteur 12 dans les solutions électrochimiques dans les bains de traitement 69 44562 -5- 2027636 d'une manière bien connue, le cadre 12 portant un crochet 14 qui s'insère dans un support sous tension 15 du bras latéral 10. Le support sœ tension 35 est alimentépar ia barre omnibus 10 du bras latéral et est en communication avec des collecteurs 16 et 18 en contact 5 avec des barres omnibus (non représentées), portées par la machine de dépôt électrolytique. Un collier 19 monté sur la barre omnibus w .x 10 en forme de bras latéral porte un plateau 20 sur lequel sont fixés des boutons 21. Comme on le voit le mieux sur la Fig. 2, plusieurs micro-10 rupteurs 22 situés au poste de traitement sont alignés avec les boutons 21 comme on le voit sur la Fig. 1. Un schéma électrique équivalent 24 montre l'alignement des microrupteurs 22 dans leur position ouverte. A mesure qu'un ou plusieurs boutons 21 abaissent les microrupteurs 22 le circuit 24 est complété court-circuitant 15 une partie des résistances 25 et modifiant la valeur de la résistance totale des résistances 25. La valeur totale des résistances 25 communique par les bornes 26 et 28 avec une source de courant variable, (non représentée), réglant ainsi le débit du courant total En se reportant aux Fig. 3 et 4, l'on voit le cadre-porteur 20 29 semblable au cadre-porteur 12 de la Fig. 1, mais doté d'un col 30 et d'un crochet 31. Des pattes de montage 34 et 35 sont fixées au cadre dans la zone formée par le col 32 et la tige 30. Une tige calibrée 36 est fixée solidement entre les pattes de montage 34 et 35. Un bxas à position variable 38 est maintenu sur la tige 25 calibrée36 par une vis de réglage 39. Le bras à position variable 38 de la Fig. 3 peut venir en contact avec plusieurs microrupteurs 22 situés au poste de traitement comme on le voit sur la Fig. 4 et transmet ainsi le débit de courant souhaité comme explique*' ci-dessus à propos de la Fig. 2, 30 En se reportant aux Figs.5 à 7, montrant un autre mode de réalisation de la présente invention, on voit un cadre-porteur 12 muni d'un crochet 14 en contact avec un support sous tension 15 fixé sur le bras 10 formant barre omnibus. Le courant électrique transmis au support 15 est commandé par le générateur de signaux 35 électromécanique 40 monté directement sur le bras 10. Le générateur électromécanique 40 comporte un bouton de xéglage 41 doté d'un index 42 qui se déplace sur un disque gradué 44 fixé sur la face du générateur""électromécanique 40 en vue du réglage et de 1'indication de réglage du courant. Comme on le.voit sur la Fig. 6 le mécanisme intérieur du générateur électromécanique 40. 69 44562 -6- 2027636 Des bornes de sortie 48 et 49 sont reliées à des fils 50 afin de transmettre le courant souhaité entre-le générateur 40 et les frotteurs de contact 51, reliées à la source de courant principale (non représentée). 5 En fonctionnement, selon le mode de réalisation représenté aux Figs. 1 à 4, lorsqu'un bras particulier 10 de la barre omnibus transporte un ou plusieurs cadres 12 portant des objets ayant une configuration particulière nécessitant un courant de densité optimale, l'opérateur peut appuyer sur le bouton numéroté approprié 10 21 afin d'introduire dans le circuit la résistance appropriée 25 afin de s'assurer que le courant parvenant au cadre 12 est le courant optimal pour l'objet particulier porté par le bras 10. C'est l'opérateur qui charge les cadres qui assure également le réglage suivant l'invention dans le cas des appareils des Figs. 15 3 et 5. Et, en accord avec certains aspects de l'invention, le constructeur de cadres peut également effectuer le réglage de la Fig. 3, en pré-réglant le générateur de signaux électromécanique lors de la fabrication du cadre. Le fonctionnement de l'invention sous la forme représentée 20 sur les Figs. 5 à 7, prévoit le réglage par l'opérateur chargeur au moment où il accroche les objets sur le cadre-porteur dans la zone d'accrochage de l'atelier et dans le cas d'un lot donné d'objets à accrocher sur un cadre particulier, la pérsonne chargée de l'accrochage des objets règle l'index de réglage de manière 25 à fournir le courant optimal au cadre 12 dans les différents postes de traitement. Aussi, l'invention prévoit-elle un élément de réglage variable dont l'objet est de régler individuellement le courant de chaque bras du transporteur dans un processus de dépôt électrolytique. 30 De cette manière, on obtient le courant optimal pour les objets à revêtir placés dans les cadres suspendus à chaque bras. Ainsi, la configuration des objets à traiter détermine-t-elle le courant à diriger vers eux, les objets à angles vifs recevant généralement moins de courant, tandis que les objets à creux profonds reçoivent 35 plus de courant. De plus, chaque courant optimal est réglé avec facilité par l'opérât euz'-cliargeur au moment du chargement des cadres. De plus, du fait que le courant optimal des objets particuliers à traiter est réglé spécialement pour chaque objet conformément à la description ci-dessus, le coût spécial est diminué 40 tout simplement parce que des objets à configuration différente 69 44562 -7- 2027636 peuvent être revêtus simultanément et, du fait que le courant optimal est toujours réalisé pour chaque objet particulier à revêtir, il y a une diminution importante du nombre d'objets dont le revêtement laisse à désirer. 69 44562 8 2027636 . RgVBHDICATIONS 1- Appareil pour 1* dépôt électrolytique de métaux sur des objets de dimension et de forme différentes présentant des caractéristiques de courant électrique différentes nécessitant des ^ courants optimaux différents ccmprepant : un bras latéral fixé sur un support; un cadre porteur des objets à traiter, lui-ad*e porté par ledit bras pour plonger les objets à traiter dans les bains de traitement situés en dessous et une souroe de oourant variable, appareil caractérisé en ce qu'il comprend en outre un 10 variateur Mécanique calibré pré-réglable Bonté individuellement sur le bru de l'appareil orienté latéralement et sur le oadre-porteur des objets à traiter afin de faire varier individuellement le couramt optimal en fonction de la dimension et de la forme du.matériau de base-en cours de revêtement j des Moyens coniuc-25 teurs de courant entre la seuree et le cadre ; un générateur de signaux électriques couplé au variateur comprenant un* résistance variable dent la valeur est déterminée sélectivement par ce variateur afin de fournir une densité de oourant de revêtement éleetrolytique approprié* provenant de la seuroe 4gi 20 matériau de base porté par le oadro . r 2-Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en 0* qmt. le générateur électrique est tin rhéostat doté d'un bras frottour rotatif et d'un enroulement eircuiàire de rtfslstano* sur loquol tourne le bras frottour rotatif afin de faire varier la résls« 25 tance entre les coniueteurs de sortie . 3-Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en oe que le variateur mécanique calibré est constitué par plusieurs bou» tons alignés montés sur le bras et par un Jeu de at«voruptours situés au voisinage de ees boutons et disposés de manière à 30 actionner sélectivement ces microrupteurs . ^-Appareil suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le variateur mécanique calibré comprend une tige eallbrée situé sur le cadre ; un bras variable mécaniquement pouvant ooulisser sur la tige et un Jeu de microrûpteurs situés sur le parcours 25 du bras de manière que le déplacement de ce bras actionne sélectivement un des microrupteurs . 5-Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le variateur mécanique calibré est placé sur le cadre et en ce que le générateur de signaux est situé au voisinage du variateur.