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Verfahren zur Erzeugung von elastischem kompaktem Chrom.
Bei der Abscheidung von metallischem Chrom aus Chromsäurebädern bilden sich infolge Absorption des mit abgeschiedenen Wasserstoffes immer in den Niederschlägen erhebliche innere Spannungen aus, welche zu Rissen und Sprüngen in den Chromabscheidungen führen und sogar ein mehr oder weniger vollständiges Abheben der Schichten verursachen können. Die Herstellung von dickeren Platten und Streifen metallischen Chroms ist deshalb mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden.
Durch geeignete Wahl der Badzusammensetzung kann man wohl in gewissem Ausmasse eine Besserung erzielen, doch ist die Herstellung dickerer Überzüge nichts desto weniger immer noch mit einer
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treten sehr oft beim Ablösen von der Unterlage Sprünge auf. In allen Fällen sind jedoch Streifen und Platten aus elektrolytisch gewonnenem Chrom von geringer mechanischer Festigkeit und brechen bei geringer mechanischer Belastung.
Verschiedentlich wurde schon vorgeschlagen, den bei der Verchromung entwickelten Wasserstoff durch geeignete Depolarisationsmittel, z. B. Wasserstoffsuperoxyd und andere Oxydationsmittel, unschädlich zu machen und dadurch die Eigenschaften des Niederschlages zu verbessern. Auch hiebei konnten keine durchschlagenden Erfolge erzielt werden.
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, dass durch mechanische möglichst waagrechte Ableitung des entwickelten Wasserstoffes gemäss der Erfindung, durch die das Vorbeistreichen aller Wasserstoffblasen an der gesamten Kathodenfläche verhindert wird, ein Chromniederschlag erzielt werden kann, der im Vergleich zu den sonstigen Chromniederschlägen eine bedeutende Elastizität aufweist und deshalb auch in viel dickeren Schichten als bisher abgeschieden werden kann. Bei normaler Verchromung bildet sich über der ganzen Kathodenfläohe ein Schleier von aufsteigenden Wasserstoffbläschen aus, der nach oben hin immer dichter wird und dort zu Störungen der Stromdichte Veranlassung gibt, indem die Kathodefläche mehr oder minder ständig wechselnd abgeschirmt wird.
Auf diese Schwankungen der Stromdichte ist die Ausbildung der inneren Spannungen grösstenteils zurückzuführen.
In Ausführung der Erfindung kann man z. B. an einer als Kathode eingehängten Platte in horizontaler Richtung parallele Streifen aus Hartgummi anordnen, an denen entlang der zwischen den Streifen entwickelte Wasserstoff zur Seite abgeführt wird. Man erhält auf diese Weise mehrere in bezug auf das Bad waagrechte Streifen aus metallischem Chrom, die nach Erreichung der gewünschten Dicke von dem Grundmetall abgelöst und weiter verwendet werden können. Diese Streifen unterscheiden sich von solchen gleicher Dimensionen und unter sonst gleichen Arbeitsbedingungen hergestellten, welche jedoch in einer in bezug auf das Bad senkrechten Anordnung gewonnen worden waren, bezüglich ihrer mechanischen Festigkeit in auffallender Weise.
In den Fig. 1 und 2 ist dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung im Auf-und Seitenriss dargestellt.
Auf der Kathode K, die beispielsweise an den Laschen L im Bade hängt, sind die horizontalen Isolierleisten J 1 aus Hartgummi angebracht. Es ist auf der Zeichnung angedeutet, wie die Gasbläschen seit- wärts an den scharfen Kanten der Kathode K entweichen, nachdem sie jeweils nur die zwischen je zwei
Isolierleisten freibleibende Kathodenfläche überstrichen haben. Dadurch ist die Ausbildung des störenden, oben verdichteten Schleiers ausgeschlossen. Man hat infolgedessen auf der gesamten Kathodenfläche
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praktisch die gleiche Stromdichte. Selbstverständlich kann der erfindungsgemässe Effekt gegebenenfalls auch durch ausreichende waagrechte Rührung bei Anwendung von Kathoden normaler Grösse erzielt werden.
Benutzt man gleichzeitig mit einer derartigen Rührmassnahme die schon erwähnten Isolierleistungen, so kann man einen verstärkten Effekt im Sinne der erfindungsgemässen schnellen seitlichen Fortschaffung der Gasbläschen erzielen.
Besonders zweckmässig ist eine Anordnung der Isolierleisten unter einem geringen Winkel gegen die Horizontale, wobei die Gasbläschen an der schrägen Leiste entlang steigen können. Es ist selbstverständlich bei dieser Ausführungsform, die in Fig. 3 skizziert ist, darauf zu achten, dass der Winkel der Isolierleiste mit der Horizontalen nicht zu gross wird, damit die Fläche, über die die Bläschen hinweggleiten, nicht zu stark vergrössert wird. Sollte man in bestimmten Fällen gezwungen sein, zur noch weitergehenden Erleichterung der mechanischen Fortführung des Gases die Leisten ziemlich schräg anzuordnen, so hat sich gezeigt, dass man gegebenenfalls auch Hohlleisten mit Öffnungen an der Unterseite gemäss Fig. 4 oder Leisten gemäss Fig. 5 vorteilhaft anwenden kann.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den folgenden Fig. 6 und 7 dargestellt. Fig. 6 zeigt eine Kathode, deren Isolierleisten im stumpfen Winkel zusammenstossen, so dass das Gas nach beiden Seiten hin leicht abziehen kann. Fig. 7 veranschaulicht eine Ausführung des Erfindungsgedankens ähnlicher Natur, wobei lediglich statt des stumpfen Winkels von Fig. 6 eine Rundung vorgesehen ist. Hier wird die Isolierleiste also bogenförmig ausgebildet und kann dabei selbstverständlich einer beliebigen Kegelschnittkurve nachgebildet sein.
Schliesslich ist es auch durchführbar, lediglich die Enden der Isolierleisten nach oben aufzubiegen, so dass ein meniskusförmiges Bild gemäss Fig. 8 entsteht.
Die gleiche Wirkung wird erfindungsgemäss auch dadurch erzielt, dass man den Elektrolyten während des Stromdurchganges mit passender Geschwindigkeit in horizontaler Richtung an einer gewöhnlichen ruhenden Elektrode vorbeiführt. Ebenso ist es auch möglich, bei ruhendem Elektrolyten die Kathode horizontal durch diesen hindurchzubewegen. Einrichtungen nach dieser Ausführungsform der Erfindung arbeiten zweckmässig mit einem langgestreckten Bade zur Ermöglichung der Horizontalbewegung entweder des- Elektrolyten oder der Kathoden.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Bewegung des Elektrolyten bzw. der Kathoden horizontal gegeneinander lassen sich zur weiteren Unterstützung des Zieles der Methode, nämlich der möglichst raschen Entfernung der Gasblasen von dem Metall auch alle bekannten Rütteleinrichtungen und Schüttelmaschinen zusätzlich verwenden. In allen diesen Fällen
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Als Elektrolyt kann man die üblichen Chromsäurebäder benutzen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur elektrolytischen Erzeugung von elastischem, kompaktem Chrom aus Chromsäurebädern, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer möglichst gleichmässigen kathodischen Stromdichte das kathodisch entwickelte Gas von der wirksamen Kathodenfläehe mechanisch mehr oder weniger waagrecht abgeleitet wird.