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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Emaillieren von Eisen od. dgl. Bisher war man der Auffassung, dass die Grundemaille nur auf einer metallisch reinen Oberfläche haften bzw. nur mit einer metallisch reinen Oberfläche sieh beim Einbrennen verbinden kann. Bei den üblichen Email- lienmgsverfahren wird daher die Rohware, bevor sie dem Emaillierungsprozess unterworfen wird, zuerst geglüht und dann gebeizt.
Das Glühen der Rohware vor dem Beizprozess bezweckt eine Verbrennung der von der Rohfabrikation herrührenden Verunreinigungen, insbesondere der an der Oberfläche haf- tenden Fett-, Öl-oder Seifensehichte. Hiebei bildet sich eine Oxydul bzw. Oxydul-Oxyd-Schichte. der sogenannte Zunder. An diesen Zunder wird die Forderung gestellt, dass er sich leicht abblättern lassen soll ; man hat daher für diesen Zweck von der Beobachtung Gebrauch gemacht, dass durch Salzsäuredämpfe im Glühofen dies erleichtert werden kann. Das Abblättern soll den Beizprozess abkürzen. Das darauf folgende Beizen bezweckt die Erzeugung einer metallisch reinen Oberfläche.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hochwertigen Emaillierung von Eisen u. dgl. und ermöglicht eine solche auf Grund der Feststellung, dass Haftfähigkeit und Blasenfreiheit der Emaille zusammentreffen müssen, um eine Emaille bester Qualität zu erzielen.
Die Haftfähigkeit der Emaille beruht auf der Bildung von Zwischenschichten, die Oxyde der Haftmetalle, insbesondere Oxyde der Metalle der Eisengruppe (Fe, Mn, Ni, Co) enthalten. Eine haftoxydfreie bzw. eisenfreie und fluorreiche Emaille kann erhebliche Mengen an Eisenoxyd aufnehmen und in farbloser bzw. nahezu farbloser Form lösen. Eine Haftoxyde, insbesondere Oxyde von Nickel oder Kobalt enthaltende Emaille löst dagegen Eisenoxyd nur schwer, wodurch das Eisenoxyd auf der Ober-
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darstellt und daher durch die übliche Beize entfernt werden muss.
Die Bildung von Blasen wird durch Gasentwicklung an der Eisenoberfläche hervorgerufen. durch welche die Emaillemasse bei der Schmelzung aufgetrieben werden kann. Ist die Gasentwicklung gering und auch die Viskosität der schmelzenden Glasur gering, wie es bei den üblichen Grundemaillen insbesondere mit hohem Borsäuregehalt der Fall ist, so kommt es nur bei sehr porösen oder stark koto-
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emaillen, erheblich grösser, wodurch es zu einer Blasenbildung kommt, die den unmittelbaren Auftrag der Deckemaille auf Eisen unmöglich macht.
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bindungen in den Poren des Eisens und auf der Oberfläche zurückbleiben, die sieh unter der Einwirkung der Glasur beim Einbrennen zersetzen und anderseits auf die Bildung von Wasserstoffgas durch die Einwirkung von Wasserdampf auf Eisen beim Einbrennen der Emaille.
Die übliche Grundemaille hat nun den Zweck, einerseits die Haftung der Deckemaille zu vermitteln, u. zw. durch den Zusatz der Oxyde der Haftmetalle, wie Nickel, Kobalt u. dgl. und anderseits den Zweck, die Deckemaille den Ursachen der Blasenbildung zu entziehen. Der Gegenstand vorliegender Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass Haftfähigkeit und Blasenfreiheit der Emaille dann gewährleistet sind, wenn die zu emaillierenden Eisenfläehen vor der Emaillierlng in Gegenwart von einem oder mehreren der Oxyde bzw. Verbindungen der Haftmetalle, insbesondere der Metalle der Eisengruppe (Fe, Mn, Ni, Co), einem Glühprozess unterworfen werden, der die hiebei vor sich gehende Oxydation in engen Grenzen hält.
Dies wird durch eine doppelte Massnahme erreicht, indem einerseits der Glühprozess unter Luftabschluss bzw. in sauerstoffarmen oder sauerstofffreien oder reduzierenden Gasen erfolgt, und indem anderseits nur solche Oxyde bzw. Verbindungen der Haftmetalle zur Anwendung kommen dürfen, die nicht selbst oxydierend zu wirken vermögen, also insbesondere sauerstoffabgebende Verbindungen ausgeschlossen bleiben müssen. Diese beiden Massnahmen wirken der Vermehrung des Oxydgehaltes der zu emaillierenden Metalloberfläche entgegen und gewährleisten. wie gefunden wurde, dank dieser Beschränkung eine ausserordentliche Haftfestigkeit und Blasenfreiheit der Emaille.
Weiterhin zeigte es sich, dass das Verfahren nach vorliegender Erfindung keineswegs zur Voraussetzung hat, dass die zu emaillierende Oberfläche rostfrei gemacht werden muss, so dass durch die Ermög- lichung des Wegfalles des üblichen Beizprozesses eine der Hauptursachen der Blasenbildung von vornherein entfällt.
Ein Verfahren des Aufbringens von Haftoxyden der Eisengruppe durch Überziehen mit deren Verbindungen und nachfolgendes Glühen ist wohl auch in der amerikanischen Patentschrift Nr. 1779273 beschrieben, doch ist das Verfahren dieser Patentschrift jenem der vorliegenden Erfindung geradezu gegensätzlich, da hier Verbindungen der Haftoxyde aufgetragen werden, die der Vermehrung des Oxyd-
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gehaltes der zu emaillierenden Eisenoberfläche auf das nachdrücklichste Vorschub leisten ;
denn die daselbst vorzugsweise angeführten Haftmetallverbindungen Kobaltnitrat und Kobaltcarbonat zersetzen sich in der Glühhitze, wobei die aus Kobaltnitrat sich entwickelnden Stickoxyde zu den stärksten Oxydationsmitteln gehören und dadurch auf die Metalloberfläche die heftigste Oxydationswirkung, also gerade jenen Effekt ausüben, der nach dem Verfahren gemäss der Erfindung vermieden werden muss ; auch das aus dem Kobaltcarbonat sich entwickelnde Kohlendioxyd setzt sich in der Glühhitze mit Eisen unter Bildung von Eisenoxyd und Kohlenoxyd um, wirkt also im Sinne vorliegender Erfindung durchaus schädigen.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird somit auf die zu emaillierenden Eisengegenstände, zweckmässig nach einer Erhitzung, durch welche die von der Rohfablikation herrührenden Fett-u. dgl. Verunreinigungen entfernt bzw. unschädlich gemacht werden-wozu schon ein Erhitzungsprozess bei urge-
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stofffreier oder reduzierender Atmosphäre eine das Haften der Emaille bewirkende Haftschichte unter Verwendung eines oder mehrerer Oxyde bzw. Verbindungen der Haftmetalle, insbesondere der Metalle der Eisengruppe (Fe, Mn, Ni, Co) unter Ausschluss soleher Verbindungen aufgebracht, die mittelbar oder
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kann in der Reihenfolge Fe, Mn, Ni, Co abnehmen.
Vorteilhaft ist es für das Verfahren gemäss der Erfindung, die das Haften der Emaille bewirkenden Oxyde der Haftmetalle auf die zu emaillierende Eisenoberfläche im Verein mit einer nicht flüchtigen Säure aufzubringen, die sich mit der später aufzutragenden Emaille vereinigen bzw. an der Emaillebildung teilnehmen kann, wie z. B. Borsäure. Durch den Zusatz solcher nicht flüchtiger Säuren, die sich mit den Haftoxyden unter Bildung entsprechender Salze, z. B. Borate, umsetzen, wird auch die Gefahr eines Abblätterns beim Glühen noch sicherer vermieden und ein leichtes Verschmelzen der Haftoxyde mit der aufzuschmelzenden Emaille erreicht.
Das Verfahren wird gemäss der Erfindung zweckmässig in der Weise ausgeführt, dass das vom Stanzwerk kommende Rohgesehirr od. dgl. durch Erhitzung auf ungefähr 3000 C von Fetten, Ölen u. dgl. befreit wird und auf dieses rohe, fettfreie, ungebeizte, also gewöhnlich rostige Geschirr eine wässerige Aufschlämmung einer oder mehrerer Haftoxyde, wie Eisen-oder Nickeloxyd od. dgl. oder dessen Verbindungen, soweit sie die Eisenoberfläche nicht zu oxydieren vermögen, zweckmässig im Verein mit Borsäure u. dgl. aufgetragen wird, wobei die Auftragsfähigkeit nach Art des Nassemails mit einem anorganischen Suspensionsmittel, wie Ton, erreicht wird.
Die mit dieser Aufschlämmung überzogene Rohware wird nun in üblicher Weise getrocknet und hierauf in einer mit sauerstoffarmen oder sauerstofffreien bzw. indifferenten Gasen oder Gasmengen oder einer reduzierenden Atmosphäre, wie Rauchgas, gefüllten Muffel zweckmässig bei einer Temperatur von ungefähr 7500 C oder höher, zweckmässig bei zirka 750 bis 800 , erhitzt und einige Minuten durchgeglüht.
Auf diese mit einer Haftoxyde enthaltenden festhaftenden Schicht versehene Unterlage kann unmittelbar eine haftoxydfreie Emaille aufgetragen und eingebrannt werden, ohne dass es einer besonderen Grundemaille bedarf.
Zweckmässig ist es auch für eine Emaillierung durch einmaligen Emailauftrag, der Emaille auf der Mühle solche Stoffe zuzusetzen, die die Viskosität des Schmelzflusses sowie seine Erweichungstemperatur herabsetzen. Hiezu eignen sich insbesondere wasserunlösliche Fluoride bzw. Fluorverbindungen, die der üblichen Weiss-oder Farbemaille zweckmässig auf der Mühle in Mengen von einigen Prozenten zugesetzt und mit der Masse in der üblichen Weise verarbeitet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Vorbereitung von Eisen od. dgl. für die Aufbringung einer haftoxydfreien Grundglasur bzw. einer einmaligen weissen oder beliebig gefärbten Glasur mittels Aufbringens der Oxyde bzw. der Verbindungen eines oder mehrerer Haftmetalle, insbesondere der Metalle der Eisengruppe auf die zu emaillierende Oberfläche, zweckmässig nach Erhitzung derselben, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohware unter Ausschluss von Oxyden oder Verbindungen der Haftmetalle, die die zu emaillierende Fläche mittelbar oder unmittelbar zu oxydieren vermögen, einem Glühprozess unter Luftabschluss bzw. in
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750 bis 8000 C unterworfen wird.