DE288518C

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Publication number: DE288518C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, um ein Metall, z. B. Stahl, mit einer gleichmäßigen Schicht eines anderen Metalles, ζ. Β. Kupfer, zu überziehen. Insbesondere soll auch eine Verbindung des Metalles des Überzuges, also z. B. Kupferoxyd, auf eine Schicht oder einen anderen Körper, der überzogen werden soll, so aufgebracht werden, daß eine gleichmäßige Schicht mit dem richtigen BetrageThe invention relates to a method to convert a metal, e.g. B. steel, with a uniform Layer of another metal, ζ. Β. Copper, to be plated. In particular, should also a compound of the metal of the coating, so z. B. copper oxide, on a layer or another body to be coated can be applied so as to be uniform Shift with the right amount

ίο von Kupfer zur Vereinigung mit dem Stahl o. dgl. entsteht.ίο of copper for union with the steel or the like.

Bei Ausführung des Verfahrens wird die größere chemische Affinität für Sauerstoff, Chlor und andere nichtmetallische Elemente, die z. B. Eisen im hocherhitzten Zustande hat, benutzt, welche Affinität größer ist, wenn ^: Oxyde oder Halogenverbindungen in die Reaktion treten. Wird z. B. hocherhitztes Eisen in Berührung mit Kupferoxyd gebracht, so bildet der Sauerstoff des Kupfers mit entsprechenden Gewichtsmengen Eisen Eisenoxyd, wobei das Kupfer, welches sich auf dem Eisen niederschlägt, frei wird, da das Kupfer sich in diesem Augenblick in hochgeschmolzenemWhen the method is carried out, the greater chemical affinity for oxygen, chlorine and other non-metallic elements, e.g. B. iron has been used in a highly heated state, which affinity is greater when ^: Oxides or halogen compounds enter into the reaction. Is z. If, for example, highly heated iron is brought into contact with copper oxide, the oxygen in the copper forms iron oxide with corresponding amounts of iron by weight, whereby the copper which is deposited on the iron is released, since the copper is at this point in highly molten state

as Zustande befindet, der durch die Vereinigung von Eisen mit Sauerstoff entsteht. Indem die Reaktion exothermisch ist, verschweißt und verschmilzt es mit dem Eisen und erzeugt einen vollständig zusammenhängenden Niederschlag auf dem Eisen, wobei die Schicht zwischen Kupfer und Eisen zweifellos eine Legierung dieser beiden Metalle ist. Es ist klar, daß, um einen vollkommenen Niederschlag zu erzeugen, es wesentlich ist, daß die Metallverbindung für den Niederschlag gleichmäßig über die Oberfläche des zu bedeckenden Me¹ talles ausgebreitet werden muß und dort, während die Reaktion sich vollzieht, festgehalten wird, und zwar mittels eines Mittels, welches die erwähnte Reaktion nicht beeinträchtigt. is the state that arises from the union of iron with oxygen. As the reaction is exothermic, it welds and fuses with the iron, creating a fully coherent deposit on the iron, the layer between copper and iron undoubtedly being an alloy of these two metals. It is clear that, in order to produce a perfect precipitation, it is essential that the metal compound for precipitation Talles has to be spread evenly over the surface of the covering Me ^1, where it is, while the reaction is taking place, held, namely by means of an agent which does not interfere with the aforesaid reaction.

Kurz gesagt, besteht die Neuerung in ihrer besten Form in folgendem:In short, the innovation at its best is:

Man mahlt eine Verbindung des Überzugsmetalles, also etwa Kupferoxyd, fein und macht eine Emulsion davon mit Schweröl oder dergleichen neutralen Flüssigkeiten oder auch eine Paste. Diese Emulsion oder Paste wird auf die Fläche des zu bedeckenden Stückes aufgebracht, also z. B. auf das Stahlblech, was mittels Druckrollen geschehen kann. Hierauf wird das bedeckte Blech so erhitzt, daß die vorher erwähnte Reaktion einsetzt und das Metall die Schweißtemperatur annimmt. Hat sich die Reaktion vollzogen, so findet man auf dem Stahlblech einen zähen zusammenhängenden, gleichmäßigen Niederschlag von Kupfer, auf dem sich ein Überzug von Eisenoxyd vorfindet. Dieses Eisenoxyd spielt eine wichtige Rolle für das Verfahren und ist für bestimmte Zwecke, für die das fertige Blech verwendet werden soll, von Wert. Sollte es eine praktische Verwendung nicht finden, so kann es mittels eines geeigneten Lösungsmittels, wie Schwefelsäure, entfernt werden.A compound of the coating metal, such as copper oxide, is finely ground and made an emulsion thereof with heavy oil or the like, or neutral liquids a paste. This emulsion or paste is applied to the surface of the piece to be covered applied, so z. B. on the sheet steel, which can be done by means of pressure rollers. The covered sheet is then heated so that the aforementioned reaction begins and the metal assumes the welding temperature. If the reaction has taken place, so one finds a tough, coherent, even deposit on the sheet steel of copper, on which there is a coating of iron oxide. This iron oxide plays an important role in the procedure and is intended for specific purposes for which the finished sheet metal to be used is of value. Should there be a practical use not find it, it can be removed using a suitable solvent such as sulfuric acid will.

Zur Ausführung des Verfahrens wird die inThe in

Fig. ι und 2 dargestellte Vorrichtung benutzt, wobei Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 ein Querschnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1 ist.Fig. Ι and 2 shown device used, wherein Fig. 1 is a side view, partially in Section, FIG. 2 is a cross section taken along line 2-2 of FIG.

In dem Gestell 1 ist ein Paar von Walzen 2, 2 gelagert, welche mittels der Schrauben 3 gegeneinander gepreßt werden. In der Nähe jeder Walze befindet sich je ein Behalter 5, 5 zur Aufnahme der Emulsion oder Paste, welche der Walze durch eine entsprechende Speisevorrichtung zugeführt wird. Dazu dienen z. B. die Auftragewalzen 6, 6 und Zwischenwalzen 7, 7, die mittels der Schrauben 8 einstellbar sind. Rechts auf der Zeichnung, also auf der Aufnahmeseite der Walze 2, 2, befindet sich der Zuführungstisch 18, über welchen die Metallbleche mittels Walzen geführt werden. Auf der Ausgangsseite der Walzen 2, 2 befindet sich die Gelenkkette 9, die über die Kettenräder 10 läuft. Jedes Gelenk 11 der Kette 9 besitzt aufwärts gerichtete Spitzen 12, welche das mit dem Überzug versehene Blech fördern, ohne mehr von seiner Oberfläche zu berühren, als durchaus notwendig ist. Die endlose Kette 9 geht durch die öffnungen 13 in den Ofen 14, der einfach ein Gehäuse aus feuerbeständigem Material mit innen angebrachten ölbrennern 15, 15 sein kann. Hier wird das Metall bis auf die Schweißhitze erwärmt. Das Metallblech 16 wird durch die Auftragewalzen 2, 2 geführt. Das mit dem Überzug versehene Blech ist mit 17 bezeichnet. Die Behälter 5, 5 werden mit der Paste oder Emulsion gefüllt und die Walzen durch ein nicht gezeichnetes Getriebe angetrieben. Die Auftragerollen usw. werden entsprechend eingestellt. Der Druck der Walzen sichert eine ebene, dichte, kompakte Schicht der Paste oder Emulsion auf beiden Oberflächen des Bleches. Das nunmehr bedeckte Blech geht alsdann mittels der Gliederkette 9 durch den Ofen 14. Auch hier geschieht der nicht gezeichnete Antrieb in beliebiger Weise. Kommt das Metall in den Ofen, so reicht die dort vorhandene Hitze aus, um die Reaktion einzuleiten. Diese geht alsdann rasch vor sich, ohne daß der Träger des Bleches leidet. Verläßt das Blech den Ofen, so besitzt es eine angeschweißte Kupferlegierung auf der Oberfläche und darauf einen Niederschlag von Eisenoxyd, welcher entfernt werden kann, falls dies erwünscht ist. Dieses Eisenoxyd scheint in der Hauptsache Fe₃, O₄ zu sein. Es spielt insofern eine wichtige Rolle, als es das darunter befindliche geschmolzene Kupfer verhindert, wieder zu oxydieren, während das mit dem Niederschlag versehene Produkt sich abkühlt. Die Schicht von MagneteisenoxydA pair of rollers 2, 2 are mounted in the frame 1 and are pressed against one another by means of the screws 3. In the vicinity of each roller there is a container 5, 5 for receiving the emulsion or paste, which is fed to the roller by a corresponding feed device. To serve z. B. the applicator rollers 6, 6 and intermediate rollers 7, 7, which are adjustable by means of the screws 8. On the right of the drawing, that is to say on the receiving side of the roller 2, 2, there is the feed table 18, over which the metal sheets are guided by means of rollers. The articulated chain 9, which runs over the chain wheels 10, is located on the output side of the rollers 2, 2. Each link 11 of the chain 9 has upwardly directed tips 12 which convey the coated sheet metal without touching more of its surface than is absolutely necessary. The endless chain 9 goes through the openings 13 into the furnace 14, which can simply be a housing made of fire-resistant material with oil burners 15, 15 mounted on the inside. Here the metal is heated up to the welding heat. The metal sheet 16 is guided through the applicator rollers 2, 2. The sheet metal provided with the coating is denoted by 17. The containers 5, 5 are filled with the paste or emulsion and the rollers are driven by a gear (not shown). The job rolls, etc. are set accordingly. The pressure of the rollers ensures an even, dense, compact layer of the paste or emulsion on both surfaces of the sheet. The sheet, which is now covered, then goes through the furnace 14 by means of the link chain 9. Here, too, the drive, not shown, takes place in any desired manner. When the metal gets into the furnace, the heat there is sufficient to initiate the reaction. This then takes place quickly without the support of the metal sheet suffering. When the sheet leaves the furnace, it has a welded-on copper alloy on the surface and a deposit of iron oxide on it, which can be removed if so desired. This iron oxide appears to be mainly Fe ₃ , O ₄ . It plays an important role in that it prevents the molten copper underneath from re-oxidizing while the precipitated product cools. The layer of magnetic iron oxide

6o· macht auch die Anwendung einer besonderen Kühlkammer mit indifferenter Atmosphäre überflüssig. 6o · also makes the application a special one No need for a cooling chamber with an indifferent atmosphere.

In der Hauptsache ist in der Beschreibung von Eisen und Kupferoxyd zum Überziehen die Rede gewesen, natürlich lassen sich aber auch andere Körper in gleicher Weise behandeln, sobald nur das Metall des Überzuges eine größere Affinität für die nichtmetallischen Bestandteile der Verbindung besitzt. An Stelle des mineralischen Schweröles können auch andere entsprechende Stoffe gebraucht werden. Jedenfalls muß das öl oder der flüssige Träger für die Metallverbindung so sein, daß er mit dieser einen harten kompakten Überzug bildet, welcher unter Wirkung der Walzen entsteht und sich nicht während der Handhabung oder durch Schwerwirkung entfernen darf.Mainly in the description of iron and copper oxide for plating been mentioned, but of course other bodies can also be treated in the same way, once only the metal of the coating has a greater affinity for the non-metallic Has components of the connection. Instead of the mineral heavy oil, other appropriate substances are needed. In any case, the oil or the liquid carrier must be so for the metal connection that it forms a hard, compact coating with it, which arises under the action of the rollers and not during handling or may remove by gravity.

Das neue Verfahren unterscheidet sich wesentlich von dem Verfahren, wonach das Blech in ein Bad geschmolzenen Kupfers gesteckt wird, weil hierbei sich nicht feststellen läßt, welche Reaktionen stattfinden, und wann die Reaktion vollzogen ist. Wenn nämlich das Metallblech (Stahl) zu schnell herausgenommen wird, so entsteht ein ungenügender Überzug, während bei zu langem Verweilen im Bade der Überzug schmilzt und eine neue Reaktion stattfindet, so daß das geschmolzene Kupfer durch das Eisenoxyd verunreinigt, wird. Würde das Stahlblech übermäßig lange im Bade verweilen, so würde aller Sauerstoff der Verbindung auf das Eisen übergehen, so daß das Bad schließlich lediglich aus Eisenoxyd und metallischem Kupfer bestehen würde, während dagegen nach dem vorliegenden Verfahren nur die notwendigen Mengen in Reaktion treten. Der Überschuß mit Kupfer und die Schutzschicht des Eisenoxydes entsteht fast augenblicklich, so daß das ganze Verfahren selbsttätig genannt werden kann.The new process differs significantly from the process according to which the sheet metal is put in a bath of molten copper, because it cannot be determined what reactions take place and when the reaction is complete. If that is Sheet metal (steel) is removed too quickly, the result is an insufficient coating, while if you stay too long in the bath, the coating melts and a new reaction occurs takes place so that the molten copper is contaminated by the iron oxide. Would If the steel sheet lingers in the bath for too long, all the oxygen in the compound would be pass over to the iron, so that the bath ultimately consists only of iron oxide and metallic copper would exist, while on the other hand according to the present process only the necessary quantities react. The excess with copper and the protective layer of the iron oxide arises almost instantly, so that the whole process is automatic can be called.

Claims

Patent-to sayings:

1. Process of coating metals with a layer of another metal, which has a lower affinity for oxygen and the like, characterized in that that first the metal to be coated is a uniform layer of finely divided oxide compound of the coating metal in homogeneous suspension in a heavy oil that the metal and the coating almost up to the welding temperature of the coating metal are heated, whereby a layer of the coating metal H5 on the base with a second layer of the metal oxide still on top arises *

2. embodiment of the method according to claim 1, characterized in that

the metal to be coated is covered with the paste or suspension of the compound of the coating metal, is subjected to the pressure of rollers to achieve a uniform layer.

3. embodiment of the method according to claim i, for the copper plating of iron, characterized in that the iron while it is in surface contact with copper oxide, remains in a neutral atmosphere and is heated there to the melting temperature of the copper.

1 sheet of drawings.