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Verfahren zum Blankbeizen von Gegenständen aus kupferhaltigen Zinklegierungen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Blankbeizen von Gegenständen aus kupferhaltigen Zinklegierungen, wie z. B. Spritzguss-, Sandguss-oder Kokillengussstüeken, oder Halbzeug, wie Stangenprofilen, Gesenkpressteilen usw.
Halb-und Fertigfabrikate, die aus kupferhaltigen Zinklegierungen durch Giessen, Spritzen, Ziehen, Pressen, Walzen usw. hergestellt werden, zeigen schon kurze Zeit nach ihrer Herstellung eine dunkle, unansehnliche Oberfläche.
Man hat versucht, diesen Gegenständen durch Beizen in den üblichen, für Zink und verschiedene Legierungen bekannten Beizmitteln, wie Säuren, Salzen, sauren Salzlösungen usw., wieder ein blankes Aussehen zu geben. Alle diese Versuche und Bestrebungen ergaben teils schon während des Beizens, teils während des Abspülens mit Wasser einen dunklen, nur schwer abwaschbaren Überzug, der unansehnlich war und zum grössten Teil aus Kupfer bzw. Kupferoxyd bestand. Diese Misserfolge kamen dadurch zustande, dass das beim Beizen der Metallteile aus der Legierung in Lösung gegangene Kupfer sofort wieder in pulveriger Form an der Oberfläche des zu beizenden Stückes durch Zementation niedergeschlagen wurde.
Überraschenderweise gelang es, durch zwei aufeinanderfolgende Beizprozesse, u. zw. durch eine Vorbeize in einer mit Chlorwasserstoffsäure (Salzsäure) versetzten Chromsäurelösung und durch eine Nachbeize in einer reinen Chromsäurelösung, diese Schwierigkeiten zu überwinden und eine völlig blanke, silberweisse Oberfläche zu erzielen.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Gegenstände aus kupferhaltigen bzw. kupferfreien Spritzgusslegierungen in Lösungen eines Chromats bzw. Bichromats, denen freie Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure oder deren Alkali-bzw. Ammoniumsalze zugesetzt wurden, zu behandeln. Diese Verfahren hatten aber im Gegensatz zu vorliegender Erfindung die Herstellung eines sichtbaren, gleichzeitig korrosionshindernden, farbigen Überzuges zur Aufgabe. Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung dagegen erstrebt eine blanke, silberhelle, an der Luft gut haltbare Oberfläche des Werkstückes.
Das Verfahren gemäss der Erfindung wird folgendermassen durchgeführt :
Das zu beizende Werkstück wird, ohne zu entfetten, in eine kalte Beizlösung gebracht, die beispielsweise aus 25 Gewichtsprozent Chromsäure (CrOg), 10 Gewichtsprozent Chlorwasserstoffsäure (HCI) und 65 Gewichtsprozent Wasser besteht. In dieser Lösung bleibt das Stück zirka 1 Minute, wodurch das von der Herstellung anhaftende Fett und andere Verunreinigungen von der Oberfläche entfernt werden. Das aus der Vorbeize kommende Stück wird sofort mit Wasser abgespült. Es zeigt eine schwache, nach Altmessing aussehende Anlauffarbe. Das mit Wasser gut abgespülte Werkstück kommt sofort in eine zweite Lösung, die aus reiner wässeriger Chromsäure besteht. Zweckmässiger- weise verwendet man hiefür eine Konzentration von 10-70% (Gewichtsprozente).
In dieser Lösung, die ebenfalls kalt verwendet wird, verbleibt das vorgebeizte Stück etwa 1 Minute. Während dieser Zeit verschwindet die in der ersten Lösung entstandene Anlauffarbe und es kommt die blanke Metalloberfläche zum Vorschein. Nach Verschwinden der Anlauffarbe wird das Werkstück aus der Lösung genommen, mit Wasser ausreichend abgespült und getrocknet. Nach dieser Behandlung zeigt es eine rein metallische, silberhelle Oberfläche, die sich auch an der Luft hält.
Vorzugsweise wird, wie durch umfangreiche Versuche festgestellt worden ist, für die Vorbeize eine Lösung verwendet, deren Chromsäuregehalt nicht unter 15% und deren Chlorwasserstoffsäure-
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gehalt nicht über 15% beträgt (Gewichtsprozent). Gegebenenfalls können auch andere prozentuale Zusammensetzungen der Lösung zur Durchführung des Verfahrens ausreichend sein. Andere Säuren an Stelle von Chlorwasserstoffsäure, wie Schwefelsäure, Salpetersäure, oder aber auch Kochsalz an Stelle von Chlorwasserstoffsäure ergaben schlechte Resultate.
Die zweite Lösung zur Nachbehandlung, die aus reiner Chromsäure hergestellt ist, ergibt bei einer Konzentration von 5% auch schon Resultate, die in gewissen Fällen ausreichen können, aber im allgemeinen noch nicht besonders günstig sind. Die besten Resultate wurden mit einer 10-70% Chromsäure enthaltenden Losung erzielt.
Die angegebene Behandlungsdauer von je 1 Minute bezieht sich auf Lösungen von Zimmertemperatur, d. h. 18-20 C. Die Behandlungszeit lässt sich etwas abkürzen, wenn man mit wärmeren Lösungen arbeitet. Es ist jedoch nicht zu empfehlen, Temperaturen von über 30 C zu verwenden, da hierbei die in der Vorbeize entstehende Anlauffarbe nur schwer und ungleichmässig verschwindet, so dass unter Umständen fleckige Oberflächen erzielt werden.
Der Beizverlust ist, verglichen mit dem sonst üblichen Scharfbeizen, ausserordentlich gering, so dass die verwendeten Lösungen lange Haltbarkeit besitzen und oft verwendet werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Blankbeizen von Gegenständen aus kupferhaltigen Zinklegierungen, dadurch gekennzeichnet, dass man die zu beizenden Stücke in einer aus Chromsäure und Chlorwasserstoffsäure (Salzsäure) bestehenden Lösung vorbeizt und die durch gründliches Abspülen mit Wasser von der Vorbeize befreiten Stücke einer zweiten Beizung in einer reinen Chromsäurelösung unterwirft.