Brevet FR2271306A1 — publié le 19751212

La présente invention concerne un appareil pour produire de façon continue une pellicule métallique par revêtement électrolytique, et particulierement par revêtement électrolytique sur un tambour cathode, La pellicule déposée par électrolyse est ensuite détachée de la surface du tambour cathode et enroulée par un cylindre enrouleur sous forme d'une pellicule continue. Un exemple d'appareil connu du genre mentionné ci-dessus est représenté à la figure 5. Un tambour cathode 21 est immergé dans un électrolyte 22 contenu dans une cuve électrolytique 23 et tour- nant dans un sens. Une source de courant continu 24 est reliée au tambour cathode 21 et aux anodes 25 qui sont aussi immergées dans l'électrolyte 22. la pellicule est dose sur le surface du tambour et aug@ente graduellement d'épal seur de l'extrémité d'entrée à l'extrémité de sertie du tambour La pellicule achevée est détachée de la surface et enroulée par u cylindre enrouleur Touterois, comme la densité du courant à la surface du tambour ne peut pas être uniforme, la composition de la pellicule produite ted à être irrégulière duits le ses de ltépaisseur. Ainsi, quand la pellicule aot il s'agit est une pellicule magnétique en un alliage Fe-Ni ou Fe-Ni-Mo ayant des caractéristiques magnétiques prédéterminées précises, la caractéristique de la pellicule produite peut être irrégulicre en raison de la composition irrégulière da.s le sens de l'épaisseur. En outre, on utllise largement une plaque laminée cuivre comme plaque de circuit imprimé. La surface de la couche de cuivre devant adhérer à la plaque de base isolante doit être suffisamment rugueuse pour assurer une adhérence suf@isante. Dans les -orocédés électrolytiques connus, la surface rugueuse est obtenue en diminuant la densité de l'électrolyte ou en augmentant la densité du courant jusqu'à une valeur supérieure au degré limitant la densité de courant pour produire de l'hydrogène. Mais ce procédé est complexe et tend à produire des irrégularités. 11 objet primordial de la présente invention, pour réauire les inconvénients mentionnés ci-dessus, est d'apporter un appareil pour produire de façon continue une pellicule métallique ayant des caractéristicues uniformes à travers toute son épaisseur. L'autre objet de cette invention est un appareil pour la production continue d'ure pellicule métallique ayant les caractéristiques désirées dans le 56115 de son épaisseur Suivant une particularité de l'invention, l'appareil pour la production continue d'une pellicule métallique comporte une cuve électrolytique annulaire contenant l'électrolyte. Une série de plaques séparées s'étendant rad@alement à partir de la surface périphérique intérieure de la cuve délimitent dans 12 cuve une série de cellules segmentaires isolées. Ces plaques séparées ne s'étendent pas jusqu'à la surface oppose de la cuve.Une cathode annulaire est placée dans la cuve de façon à pouvoir tourner le long de la surface périphérique de la paroi de petit diamètre de la cuve, de sorte que tout point quelconque de la surface extérieure de l'anneau passe successivement devant les cellules isoliées Une anode est placée dans chaque cellule isolée et s'étend le long de la surface périphérique du segment. Une source de courant continu est reliée électriquement entre les anodes et l'an- neau de cathode. Une résistance variable est intercalée entre chaque anode et la source de courant électrique pour régler la densité du courant fourni par l'anode. Comme les distances entre les anodes et l'anneau de cathode sont essentiellement égales, la densité de courant fourni par les anodes peut être réglée de façon très précise par les résistances varioles. Ainsi une densité de courant tres uniforme à travers toute l'épaisseur peut être obtenue pour produire une pellicule métallique uniforme, qui est déposée sur la cathode et en est détachée à la dernière phase. En outre, en modifiant le réglage de quelques résistances varibles, on peut produire facilement une pellicule métallique ayant les caractéristiques diverses désirées dans le sens de l'épaisseur. La cathode peut être un ruban sans fin souple2 dont la majeure partie est mobile le long de la paroi de petit diamètre de la cuve électrolytique, opposée concentriquement aux anodes. Sour produire une pellicule magnébicue,. un enroulement peut être disposé le long au moins d'une surface extérieure de la cuve. D'autres particularités et avantages de l'invention vont être décrits plus en détail dans ce qui suit ' l'aide d'exemples et en se re-oor tant au destin, dans lequel : - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un appareil destiné à produire une pellicule métallique conformément à la présente invention. - La figure 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne II-II de la figure 1 . - La figure 3 est une vue en coupe schématique d'une autre forme de réalisation de l'appareil suivant l'invention, dans lequel la cathode est une courroie métallique souple. - la figure 4 est une vue partielle en croupe suivant la ligne IV-IVde la figure 3. - la figure 5 montre la constitution d'un appareil connu servant à produire une pellicule métallique. Aux figures 1 et 2, la référence I désigne une cuve électrolytique annulaire dans laquelle un anneau cylindrique 2 est monté concentriquement par des moyens bonvenables non reprosentés. Sur la surface périphérique de l'anneau 2, qui est fait d'une matière appropriée telle que de l'acier inoxydable, la pellicule métalligue devra autre déposée. La cuve 1 est remplie de l'électrolyte 3. Une série de plaques séparées 4 s'étendent radialement de la paroi intérieure de la cuve 1 vers le centre pour diviser l'es- pace annulaire, situé entre la paroi intérieure de la cuve 1 et la surface extérieure de l'anneau 2, en une série de cellules isolées b. Chaque plaque 4 s'étend jusqu'à proximité de l'anneau 2, mais n'entrave pas la rotation de cet anneau 2. Chaque cellule isolée 5 contiens une anode 6 disposée le long de la paroi périphérique intérieure de la cuve 1. Chaque anode 6 est reliée à la borne positive d'une source électrique convenable ? par l'intermédiaire d'une résistance variable 8, de sorte que le courant fourni à chaque anode 6 peut être réglé à volonté, La borne négative de la source électrique 7 est reliée de fa çon à actionner une roue motrice 9 qui fait mouvoir l'anneau 2, de sorte que cet anneau 2 forme une cathode en tambour En faisant tourner l'anneau 2 par la roue motrice 9, qui est en relation avec des organes de transmission motrice convenables non représentés, on amene la surface périphérique extérieure du tambour 2 à passer successivement devant les cellules isolées 5 pou déposer du-mé- tal sur la surface du tambour. La composition et l'épaisseur du métal dépdsé pendant qu'une partie de la surface du tambour séjourne dans chaque cellule isolée 5 sont déterminées par le réglage de la résistance variable 8. A la fin d'une révolution de l'anneau 2, la pellicule de métal déposée est détachée de la surface en pressant le rouleau d'entraSnement 9, et elle est guidée par des rouleaux de guidage 10 jusqu'à un cylindre enrouleur 11. Chaque cellule isolée 5 possède pour l'électrolyte un conduit d'entrée 12 et un conduit de sortie lD, pour maintenir constante la composition de 11 électrolyte 3. Suivant une autre particularité de l'invention, l'enroulement 14 est monté dans la cuve annulaire 1 pour produire un champ magnétique quand il est excité. Le courant électrique est fourni, par une source convenable non représentée, à l'enroulement 14 quand une matière magnétique, du permalloy", doit former le revêtement. L'anisotropie magnétique peut être obtenue de la matière magnétique Si nécessaire par l'enroulement 14. Un autre exemple de réalisàtion de l'invention est repré-senté aux figures 3 et 4. Les pièces similaires ou partie sont désignées par les références avec des indices ('). Une cuve électrolytique annulaire 1' est également prévue avec des plaques- sépa- rées 4' s'étendant radialement pour diviser l'espace annulaire en une série de cellules isolées 5'. Chaque cellule isolée 5' contient une anode 6t, comme précédemment. Chaque anode est'relié au p3le positif de la source électrique 7' par l'interméiiaire d'une résistance variable 8'. Une cathode 15 est, dans cette réalisation, également disposée le long de la paroi de petit diamètre de la cuve annulaire lt. Cependant, la cathode 15 est ici un ruban métallique sans fin souple qui glisse le long de la paroi de petit diamètresde la cuve et se prolonge à l'extérieur de la cuve 1' en passant sur des rouleaux de guidage 16. La cathode 15 est mise en mouvement par un rouleau de commande 9' qui. est actionné, par des organes moteurs appropriés non représentés, à la vitesse désirée. La pellicule métallique est déposée sur le ruban de cathode 15 en franchissant successivement les cellules isolées 5'. Des conduits d'entrée 121 et de sortie 13' sont en communication avec chaque cellule isolée 5t pour renouveler l'électrolyte 3'. Dtau- tres rouleaux 16 sont prévus pour presser le ruban de cathode 15 à l'extrémité de sortie des cellules isolées ' pour séparer de la cathode l) la pellicule métallique produite La pellicule séparée est enroule par le cylindre enrouleur 11', comme précédem- ment. Le pale négatif de la source électrique est relié au rouleau de commande 9' pour compléter le circuit. Dans la réalisation des figures 3 et 4, l'enroulement 14' est disposé autour de la cuve électrolytique 1', pour produire un champ magnétique quand il est excité. Un courent électrique est fourni, par une source appropriée non représentée, à l'enrou- liement 14'. L'anisotropie magnétique peut être obtenue de la pellicule métallique magnétique par l'enroulement 14'. Le fonctionnement de l'appareil représenté aux figures 3 et 4 est presque identique à celui de l'appareil des figures l et 2 et n'a pas besoin d'être plus amplement décrit, Un exemple pratique pour fabriquer une pellicule magnétique en alliage Fe-Ni-Mo à l'alde de l'appareil décrit plus haut est donné ci-après Composition de l'électrolyte - solution a'amidosulfate de nickel 60 cm3/1 (teneur en nickel 9 g /1) - solution d'amidosulfate de fer 50 cm3/l (teneur en fer 6 g /l) - molybdate d'ammonium 3 g /1 - pyrophosphate de sodium 60 g /1 - citrate de sodium 60 g /1 - saccharine l g /1 - sulfite de sodium (hydrogèné) 3 g /1 Etat du revêtement :: - pH ............................ 10 -- température de l'électrolyte .. 58 C - tension de l'anode ............ 4,5 volts chacune L'électrolyte ci-dessus est amené de façon continue à chaque cellule isolée 5 de la cuve lectrolytique 1, pour déposer une pellicule d'alliage sur la surface péripnétique de l'anneau tour nant 2. La pellicule obtenue était d'une longueur de 10 mètres et d'une épaisseur de 50 microns. Le courant a été à chaque anode réglé par la résistance variable 8 pour maintenir une tension de 4,5 volts et atteindre une densité de courant de 10 A/dm. La composition de la pellicule a été vérifiée tous les 2,5 mètres, à des profondeurs de 3, 5 et 9 microns par un micro-analyseur à rayons X. A tous les points mesurés il a été trouvé la même composition de 20 de Fe, 73 de Ni et 7 de o. Comme le montre l'exemple représenté, en divisant la cuve électrolytique en une série de cellules isolées ayant chacune une anode indépendante, et en réglant le courant à chaque anode par une résistance variable, la densité de courant à chaque position périphérique de la cathode peut autre maintenue constante ; ainsi, la pellicule obtenue a une composition uniforme dans le sens de l'épaisseur. L'appareil réalisé conformément à l'invention convient donc pour produire des pellicules magnétiques ayant exacte- ment les caractéristiques désirées. Une autre particularité de l'appareil selon la présente invent ion réside dans le fait que, comme la densité de courant de chaque cellule isolée peut être réglée comme on le désire par la résistance variable, il est facile de produire des pellicules métalliques ayant des caractéristiques différentes dans le sens de l'épaisseur de la pellicule. Comme mentionné plus haut, une pellicule de cuivre peut être utilisée comme plaque laminée à reve- tement de cuivre pour plaque de circuit imprimé si elle a une surface lisse d'un coté et une surface rugueuse sur l'autre cOté pour obtenir une adhér-ence suffisante sur la plaque de base iso lée. Avec l'appareil selon l'invention il est facile d'obtenir une telle pellicule. En effet, quelques cellules isolées prévues pour déposer les premières couches de la pellicule.sont alimentées en courant à forte densité par des résistances variables pour former un coeur de revêtement insuffisant. La surface lisse est ainsi obtenue, Les cellules isolées devant déposer les dernières couches de la pellicule sont alimentées en courant à faible densité par un réglage différent des résistances variables pour former ure grande masse. La surface rugueuse est ainsi obtenue. Ainsi, la pellicule obtenue a une résistance suffisante, ne produit pas de trous d'épingle et a une surface rugueuse d'un côte, REVENDICATIONS 1.- Appareil pour la production continue de pellicule métallique, comprenant - une cuve électrolytique limitée par une surface périphérique intérieure et contenant un électrolyte - une série de plaques séparees s' étendant chacune radialement à partir de la surface intérieure de la cuve électrolytique et divisant la cuve électrolytique en une série de cellules isolées; - une série d'anodes disposées chacune dans une de ces cellules isolées le long de la dite surface périphérique - une cathode sans fin mobile, dont au moins une partie se trouve dans la cuve électrolytique et fait face concentriquement aux anodes - une source électrique reliée à la cathode et aux anodes ; - une série de résistances variables places chacune entre la source de courant électrique et une anode ; le métal étant déposé sur la cathode, successivement dans chaque cellule isolée, pour former la pellicule métallique. 2.- Appareil suivant la revendication 1, dans lequel la cuve électrolytique est de forme annulaire, et la cathode est un anneau qui peut être mis en rotation devant la paroi de petit diamètre de la cuve annulaire. 3.- Appareil suivant la revendication 1, dans lequel la cuve électrolytique est de forme annulaire et la cathode est un ruban métallique sans fin, mobile devant la majeure partie de la surface de la paroi de petit diamètre de- la cuve annulaire en faisant face concentriquement aux anodes 4.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre un enroulement disposé le long d'au moins une paroi extérieure de la cuve électrolytique,. et une sdur- ce électrique fournissant du courant.électrique à cet enroulement pour produire un champ magnétique. 5.- Appareil suivant la revendication 4, dans lequel le dit enroulement est disposé pratiquement sur toute la surface extérieure de la cuve électrolytique.. 6.- Appareil suivant la revendication 4, dans lequel la cuve électrolytique est de forme annulaire et l'enroulement est disposé le long de la paroi extérieure de petit diamètre de cette cuve.