ELECTRODE POUR DEPOT ELECTROPHORETIQUE

ELECTRODE FOR ELECTROPHORETIC DEPOSITION

French Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:
Electrode pour dépôt électrophorétique sur une
surface conductrice. Une telle électrode est constituée
d'un cylindre plein ou tube cylindrique conducteur,
caractérisé en ce que seule sa surface latérale externe est
revêtue d'une couche isolante, sauf une (ou plusieurs)
zone(s) annulaire(s) située(s) en regard de l'objet à
revêtir. Et un procédé pour l'obtention d'une telle
électrode qui consiste à: revêtir la surface latérale
externe d'un cylindre plein ou d'un tube circulaire d'une
couche isolante, inciser dans cette couche une (ou
plusieurs) zone(s) annulaire(s), éliminer l'anneau incisé ou
les anneaux incisés. L'invention trouve une application
dans l'industrie du conditionnement.

Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet
desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège
est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Electrode pour dépôt électrophorétique sur une
surface conductrice de l'électricité comportant un cylindre
plein ou tube cylindrique conducteur, caractérisée en ce que
seule sa surface latérale externe est revêtue d'une couche
isolante, sauf une (ou plusieurs) zone(s) annulaire(s)
située(s) en regard de l'objet à revêtir.
2. Electrode suivant la revendication 1, caracté-
risée en ce que le nombre de zones annulaires est inférieur
ou égal à 3.
3. Electrode selon la revendication 1, caracté-
risée en ce que la (ou les) zone(s) annulaire(s) a (ou ont)
une largeur (e) comprise entre 0,5 et 3 mm.
4. Electrode selon la revendication 3, caracté-
risée en ce que la (ou les) zone(s) annulaire(s) a (ou ont)
une largeur de l'ordre de 1 mm.
5. Electrode selon la revendication 1, 2, 3 ou 4,
caractérisée en ce que la détermination de la position de la
(ou des) zone(s) annulaire(s) est effectuée à l'aide du
tracé des lignes équipotentielles.
6. Electrode selon la revendication 5, caracté-
risée en ce qu'au moins une ligne équipotentielle se trouve
à une distance de l'axe comprise entre 70 et 90% de la
distance à l'axe de la surface de l'objet à revêtir.

7. Procédé d'obtention d'une électrode pour dépôt
électrophorétique sur une surface conductrice de
l'électricité, dans lequel:
- on revêt la surface latérale externe d'un
cylindre plein ou d'un tube circulaire d'une couche
isolante;
- on incise dans cette couche une (ou plusieurs)
zone(s) annulaire(s);
- on élimine l'anneau incisé ou les anneaux
incisés.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel
la (ou les) zone(s) annulaire(s) a (ou ont) une largeur (e)
comprise entre 0,5 et 3 mm.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisée
en ce que la (ou les) zone(s) annulaire(s) a (ou ont) une
largeur (e) de l'ordre de 1 mm.

Description

`--- 2109183
ELECTRODE POUR DEPOT ELECTROPHORETIQUe
L'invention concerne une électrode pour dép8t électrophorétique sur une
surface conductrice.
On sait que le dépôt électrophorétique de matière plastique par exemple un
vernis sur des objets métalliques (ou du moins conducteur de
l'electricité) se fait en plasant ledit objet en position d'électrode
d'une source de courant continu, l'autre électrode, reliée à l'autre pôle
de la source de courant continu, ayant une configuration adaptée, ces
électrodes étant placées dans le bain d'électrophorèse.
Le problème à résoudre est d'obtenir un dépôt mince, typiquement 2-20 ~m,
d'épaisseur aussi uniforme que possible sur les surfaces de l'objet à
revêtir.
Dans le cas d'objets présentant un axe de révolution, par exemple de forme
cylindrique munis d'un fond, à revêtir sur leur face interne et selon
l'art antérieur, une électrode conductrice est placée suivant l'axe de
révolution dudit objet, et a de préférence la forme d'un cylindre plein ou
d'un tube conducteur, de section circulaire de même axe que ce dernier.
Cependant, il en résulte des effets de bord tels que les quantités
déposées au voisinage du bord de l'ouverture de l'objet sont beaucoup plus
importantes que sur le reste de la surface.
La société demanderesse a trouvé que pour obtenir des épaisseurs de dépôt
beaucoup plus uniformes il suffit de revêtir la surface latérale `
extérieure de l'électrode d'une couche isolante, et de l'inciser en un ou
plusieurs endroits de fason annulaire sur une largeur e pouvant aller
jusqu'à quelques mm de façon à mettre à nu la surface conductrice. Cette
(ces) incision(s) se trouve(nt) en regard de l'objet à revêtir. ~-
La largeur de chaque incision est de préférence comprise entre 0,5 et 3
mm, en particulier de l'ordre de 1 mm.
Il a été constaté, apres essais, que l'uniformité de l'épaisseur du
revêtement est d'autant plus grande, que la surface a revêtir est
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y~ ',.. .,. ~,~,r~,.~r,"",.. , - ~ .4?~

2 1 0 9 1 g 3
uniformément voisine d'une courbe équipotentielle du champ électrique
appliqué.
Par uniformément voisine, on entend à une distance de l'axe sensiblement
constante, comprise entre 70 et 90% de la distance 3 l'axe de la surface a
revêtir.
Il en résulte que la détermination précise de la (ou des) position(s) des
incisions déterminées empiriquement, peut être précisée par les méthodes
de calcul de détermination des lignes équipotentielles par exemple pour la
méthode des éléments finis, au voisinage immédiat de la surface à revêtir
(la surface initiale de l'objet métallique à revêtir représente "par
construction" une équipotentielle) cette surface étant une surface de
révolution autour d'un axe, de génératrice de forme quelconque. Divers
essais de détermination des équipotentielles permettent de déterminer la
configuration optimale.
Le dispositif correspondant est donc constitué d'une électrode conductrice
cylindrique pleine ou tubulaire, revêtue sur sa face latérale externe
d'une couche isolante sauf une (ou plusieurs) zone(s) annulaire(s) de
faible largeur en regard de l'objet à revetir. La largeur de chaque zone
annulaire est inférieure à quelques mm, de préférence comprise entre 0,5
et 3 mm et généralement voisine de 1 mm. Leur nombre est généralement
inférieur ou égal à 3.
~ien que la description et les exemples soient essentiellement dirigés
vers l'utilisation d'une électrode suivant l'invention en position axiale,
il est également possible d'utiliser l'électrode suivant l'invention en
position externe en vue du revêtement externe d'un objet, qui peut, en
particulier, ne pas présenter une symétrie de révolution (par exemple, un
récipient de section carrée ou rectangulaire).
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants illustrés
par la fig. 1 à 3.
La figure 1 représente une 1/2 coupe axiale du dispositif de dépôt
électrophorétique d'une résine sur la surface interne d'un corps de boîte
utilisé dans l'exemple l; les cotes données sont millimétriques.
~ ' ' ', '' '~: , , ,~' r v .'

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21091g3
La figure 2 représente en l/2 coupe axiale les courbes équipotentielles,
déterminées a l'aide d'un logiciel de calcul par élément~ finl~ dans la
configuration géométrique et électrique de l'exemple 1, pour un corps de
bo;te (B) idéalement cylindrique ~ fond plat représenté sur cette figure,
L'équidistance des équipotentielles est de 20 v,
La figure 3 représente en lt2 coupe axiale les courbes équipotentielles!20 V) dans les conditions géométriques et électriques de l'exemple 1,
l'électrode comportant 2 incisions de 1 mm de large, pour un corps de
boîte B idéalement cylindrique à fond plat, comme représenté sur cette
figure.
EXEMPLE 1
Une bo;te (1) en alliage d'Al 300~ ( selon les désignations de l'Aluminum
Association) de diamètre 65 mm x h 125 mm a été revêtue, d'une part avec
une électrode tubulaire (2) diamètre extérieur 1,4 x diamètre int 10 x h
lOOmm) non revêtue, d'autre part avec la même électrode revêtue -
extérieurement par une couche isolante (3) en polymère de 3mm d'épaisseur,
munie d'une incision de 1 mm de hauteur située à ~0 mm de la base de
l'électrode. ~ -~
Les conditions de dépôt ont éte les suivantes: -
La bo;te (1) est reliée à l'anode (+) d'une source de courant continu de
200 V et l'electrode (2) à l'autre pôle. Elle est placee dans un bain de
vernis anaphorétique base époxy (à raison de lOg/l dans l'eau dont le pH
est 7,7, la conductivité 1,76 mS/m et la température maintenue à 30C), le --
courant est pulsé: 50 ms sous courant + 20 ms sans courant et le ;- --
traitement a duré 7 sec.
Les résultats obtenus sont les suivants:
épaisseur moyenne 4 ~m
variation relative: 8%
Par variation relative d'épaisseur, on entend: 100 x (épaisseur maxi -épaisseur mini)/ épaisseur moyenne avec
épaisseur moyenne = épaisseur maxi - épaisseur mini
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- ou 1 I h~x )dx
lo ~o
ou 1 ~ hn
n
h(xJ ou hn étant l'épaisseur locale.
Cette électrode trouve son application dans tous les cas de revêtement
électrophorétique dont la variation relative d'épaisseur doit e~tre tenue ~ .
à 10%.
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