BE1008295A5 - Bain pour le pretraitement de metaux legers. - Google Patents

Bain pour le pretraitement de metaux legers. Download PDF

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Abstract

Bain pour le prétraitement de métaux légers formant sur le métal léger, une couche d'oxyde avant une séparation subséquente du métal, sans courant extérieur, lequel bain est un bain aqueux contenant de l'acide phosphorique dans une proportion allant de 100 à 550 g/l environ d'acide phosphorique.

Description


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  Bain pour le prétraitement de métaux légers
L'invention concerne un bain pour le prétraitement de métaux légers formant une couche d'oxyde avant une séparation subséquente de métal sans courant extérieur sur le métal léger, ainsi qu'un procédé pour la mise en oeuvre du bain caractérisé en ce que le métal léger est un aluminium et/ou ses alliages, du magnésium et/ou ses alliages et du titane et/ou ses alliages, que le bain est agité, qu'on agite avec des pompes et de l'air soufflé, que la plage de température du bain se situe entre 10 et 45'C, entre 15 et   35.

   C,   entre 17 et 30'C et entre 20 et 25'C, que le temps d'exposition est de 3 à 20 mn, de 4 à 15 mn, de 5 à 10 mn et de 6 à 7 mn, que la tension posée augmente lentement, qu'elle augmente à 1 volt de   i 40 X   par 10 sec de 40 qu'elle augmente à 1 volt de   i 20 X   par 10 sec de 20 que la tension finale est dans la plage allant jusqu'à environ 90 volts, qu'elle s'élève de 5 à 25 volts et de 10 à 20 volts, que la tension finale, pour des alliages plus purs de métaux légers, est supérieure à celle pour des alliages de métaux légers alliés plus fortement, que les objets recevant la couche après un bain de décapage et éventuellement un bain de nettoyage sont directement transportés dans le bain conforme à l'invention, qu'une couche d'une épaisseur dans la plage inférieure des micromètres est séparée,

   qu'elle est inférieure à un micromètre, à 0,5 micromètre, qu'elle est épaisse de quelques couches d'atomes, qu'elle est continue, et qu'elle forme des îles, qu'après un stockage intermédiaire de longue durée d'un objet ainsi pourvu d'une couche, celui-ci, éventuellement nettoyé simplement à l'eau, est amené dans un bain sans 
 EMI1.1 
 courant, que dans le bain de prétraitement se trouve un récipient de produit en vrac. que le récipient de produit en vrac est un tambour rotatif.

   qu'il est   plongé entiè-   rement dans le liquide du bain, qu'il y est plongé pour plus de la moitié, qu'il est au moins essentiellement et en particulier entièrement en matière plastique, que dans la 

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 zone inférieure du tambour, il est prévu une barre en métal léger, qui se trouve à une tension électrique et qui ne tourne pas, qu'elle est fixée à un endroit non rotatif du tambour, que le tambour a besoin de 2 à 15 secondes pour une révolution et que le récipient de produit en vrac est un dispositif vibrateur. 



   L'invention se rapporte également à un objet en métal léger caractérisé en ce qu'il porte une couche réalisée d'après le procédé conforme à l'invention, que la couche est du nickel ou un alliage de nickel tel que NiP ou NiB, du cuivre, un métal précieux, en particulier de l'or, et que la couche est une couche de dispersion telle que NiP avec des insertions de SiC et/ou de PTFE et/ou de BC et/ou de    Al203.   



   Un bain aqueux, contenant de l'acide phosphorique, est connu d'après le DE-PS 32 46 323, colonne 2, lignes 43-45. Dans ce cas, le bain est utilisé pour le prétraitement de pièces en aluminium ou alliages d'aluminium, avant que celles-ci ne soient directement nickelées par galvanisation. Des couches de nickel sont déposées d'après les valeurs indiquées (voir colonne   3,   paragraphe 1) en employant des anodes de nickel. 



   Excepté la séparation galvanique du métal fonctionnant avec du courant extérieur, il existe la séparation du métal sans courant extérieur. Bien que le but poursuivi par les deux technologies soit le même, à savoir séparer des métaux, ces technologies sont en soi très différentes. Des bains pour la séparation du nickel, du cuivre, de l'or et similaires sont produits par les sociétés Schlôtter. Blasberg. M+T. etc.. 



   Pour un nickelage chimique. les étapes suivantes étaient jusqu'ici nécessaires : 1) dégraissage par cuisson. 



  2) nettoyage 3) décapage, 4) nettoyage 5) procédé de décapage au zincate, 6) nettoyage 7) répétition des étapes 3- 6,8) prénickelage 9) nickelage chimique, 10) nettoyage. Au 

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 lieu du décapage au zincate, on a utilisé également le décapage au stannate ou aux métaux mixtes. 



   Le but de l'invention de proposer un bain, un procédé et des objets, bain où les étapes sont considérablement plus courtes que dans l'état de la technique, le bain présente moins de matières entraînées, représente une contrainte moindre pour l'environnement, du fait que la durée de vie du bain est élevée, qu'il présente une grande reproductibilité et un grand pouvoir dispersif, qu'il est bon marché et simple d'utilisation. 



   Conformément à l'invention, la solution du problème posé réside, en ce qui concerne le bain, dans le fait que le bain est un bain aqueux, contenant de l'acide phosphorique, en ce qui concerne le procédé, dans le fait que le métal léger est un aluminium et/ou ses alliages, du magnésium et/ou ses alliages et du titane et/ou ses alliages et, en ce qui concerne l'objet, dans le fait qu'un objet en métal léger est caractérisé en ce qu'il porte une couche réalisée d'après le procédé conforme à l'invention, que la couche est du nickel ou un alliage de nickel tel que NiP ou NiB, du cuivre, un métal précieux en particulier de l'or et que la couche est une couche de dispersion tel que NiP avec des insertions de SiC et/ou de PTFE et/ou de BC et/ou de   Al203.   



   Dans un exemple de réalisation de l'invention, le déroulement du procédé est comme suit : 1) dégraissage par cuisson, 2) rinçage, 3) décapage, 4) nettoyage, 5) traitement dans un bain conforme à l'invention d'après un procédé conforme à l'invention, 6) nettoyage à l'eau. 7) nickelage chimique. 8) nettoyage. 



   Il n'est donc pas nécessaire de repéter les étapes 3-6 de l'état de la technique. Même si on ne compte pas cette répétition. conformément à l'invention on n'a que huit étapes. Les bains cyaniques, d'après l'état de la technique, sont très visqueux. Le liquide du bain reste 

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 collé comme des larmes sur les objets et c'est pourquoi dans l'état de la technique on a un taux de finition important. Conformément à l'invention, on peut nettoyer à l'eau et éventuellement ajouter un détergent à l'eau, de sorte que le taux de finition est pratiquement nul. Il est également évité que de la gelée provenant des bains cianiques reste collée aux objets et réagisse encore quand l'objet est soulevé hors du bain. Dans l'invention, l'objet est prélevé du bain et la réaction est alors terminée. 



   Il est étonnant qu'un bain de prétraitement du même type que pour le nickelage anodique fonctionne parfaitement également pour la séparation (chimique) du métal sans courant extérieur et permet en plus le dépôt, non seulement, du nickel, mais également, du cuivre et au moins aussi de l'or. Le dépôt de l'or et du cuivre est alors pur. Le dépôt de nickel peut être pur mais, selon le bain de nickel, est cependant, la plupart du temps un alliage de nickel et de phospore (jusqu'à 15   %).   Parfois vient s'ajouter au nickel et au phosphore, également du bore. Des couches de dispersion peuvent également être séparées par l'invention. En ce qui concerne les cuves de prétraitement, le bain n'a pas d'exigences particulières. 



  Il peut s'agir de cuves caoutchoutées en acier, de cuves en acier fin et de cuves en matière plastique. 



   Le procédé n'est pas adapté à chaque bain chimique disponible sur le marché. Comme il a toujours été nécessaire dans la technologie de la séparation du métal, on doit ici rechercher également les bains utilisables, étant donné que ceux-ci présentent des stabilisateurs différents. Cependant. l'invention fonctionne au moins avec le bain SLOTORIC de la société   Schlötter.   



   Il n'est pas nécessaire d'amener l'objet soumis au dépôt de   couche, après l'étape 6) de"nettoyage". dans   le bain chimique de nickelage. Bien plus, il est possible de stocker l'objet pendant des mois, ensuite de le nettoyer 

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 nouveau et de l'amener dans le bain chimique de nickelage. Il n'est pas nécessaire de conserver l'objet dans du gaz de protection ou similaire. Naturellement, la zone à nickeler chimiquement ne doit pas entre-temps entrer en contact avec la graisse de la peau ou similaire. 



   La couche réalisée par le bain de prétraitement est inférieure à 1 micromètre. Elle est poreuse et, dans l'une de ses formes de réalisation, présente des canaux en forme de colonne qui s'étendent de la face externe en direction de la matière première de base et l'atteignent également plusieurs fois. Dans une autre forme de réalisation, la couche est caverneuse. Il existe également des formes mixtes. 



   Dans le cas de la réalisation du procédé avec du produit en vrac, on emballe le produit en vrac dans le récipent de produit en vrac, on l'abaisse dans le bain de prétraitement, on le laisse mélanger le produit en vrac et on amène le courant et la tension, par exemple par tambour par l'intermédiaire d'une barre en métal léger. Cette dernière peut être en aluminium ou en titane. Dés qu'elle est trop fortement recouverte par la matière du contre- électrode (la plupart du temps du nickel), elle est retirée c'est-à-dire nettoyée en surface. 



   On obtient des résultats de traitement final excellents, même quand on utilise le récipient de produit en vrac autant dans le bain de prétraitement que dans le bain de nickelage. Cela n'est donc pas comme si on ne pouvait se permettre d'utiliser le tambour que dans un seul bain. Bien plus, le procédé est si performant que malgré le traitement dans des récipients de produit en vrac. cela génère, dans les deux bains, également des séparations du métal excellentes, autant selon leur densité. que leur épaisseur, leur uniformité et leur adhérence.

Claims (56)

  1. REVENDICATIONS 1. Bain pour le prétraitement de métaux légers formant sur le métal léger, une couche d'oxyde avant une séparation subséquente du métal, sans courant extérieur, caractérisé en ce que le bain est un bain aqueux contenant de l'acide phosphorique dans une proportion allant de 100 à 550 g/l environ d'acide phosphorique.
  2. 2. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient exclusivement de l'acide phosphorique en plus de l'eau.
  3. 3. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient 150 à 500 g/l environ d'acide phosphorique.
  4. 4. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient 200 à 450 g/l environ d'acide phosphorique.
  5. 5. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient 300 g/l f 30 % d'acide phosphorique.
  6. 6. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient 300 g/l f 20 % d'acide phosphorique.
  7. 7. Bain selon la revendication 1, caractérisé en EMI6.1 ce qu'il contient 300 g/l + 10 % d'acide phosphorique.
  8. 8. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est un bain acide aqueux contenant de préférence de l'acide phosphorique, tel qu'il est utilisé pour la séparation du métal employant le courant extérieur.
  9. 9. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de l'eau courante.
  10. 10. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de l'eau distillée.
  11. 11. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de l'eau désionisée. <Desc/Clms Page number 7>
  12. 12. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de l'eau complètement déssalée.
  13. 13. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide phosphorique est sans halogène.
  14. 14. Procédé pour la mise en oeuvre d'un bain selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le métal léger est de l'aluminium et/ou ses alliages.
  15. 15. Procédé pour la mise en oeuvre d'un bain selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le métal léger est du magnésium et/ou ses alliages.
  16. 16. Procédé pour la mise en oeuvre d'un bain selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le métal léger est du titane et/ou ses alliages.
  17. 17. Procédé selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que le bain est agité.
  18. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le bain est agité au moyen de pompes.
  19. 19. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le bain est agité au moyen d'air soufflé.
  20. 20. Procédé selon l'une des revendications 14 à 19, caractérisé en ce que la plage de températures du bain se situe entre 10 et 450 C environ.
  21. 21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que la plage de températures se situe entre 15 et 350 C.
  22. 22. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que la plage de températures se situe entre 17 et 300 C.
  23. 23. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que la plage de températures se situe entre 20 et 250 C.
  24. 24. Procédé selon l'une des revendications 14 à 23, caractérisé en ce que le temps d'exposition est de 3 à 20 minutes environ.
  25. 25. Procédé selon l'une des revendications 14 à <Desc/Clms Page number 8> 23, caractérisé en ce que le temps d'exposition est de 4 à 15 minutes.
  26. 26. Procédé selon l'une des revendications 14 à 23, caractérisé en ce que le temps d'exposition est de 5 à 10 minutes.
  27. 27. Procédé selon l'une des revendications 14 à 23, caractérisé en ce que le temps d'exposition est de 6 à 7 minutes.
  28. 28. Procédé selon l'une des revendications 14 à 27, caractérisé en ce que la tension appliquée augmente lentement.
  29. 29. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que la tension augmente à 1 volt de t 40 % par 10 secondes de t 40 %.
  30. 30. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que la tension augmente à 1 volt de t 20% par 10 secondes de t 20 %.
  31. 31. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que la tension finale est comprise dans la plage allant jusqu'à 90 volts environ.
  32. 32. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que la tension finale s'élève de 5 à 25 volts.
  33. 33. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que la tension finale s'élève de 10 à 20 volts.
  34. 34. Procédé selon l'une des revendications 31 à 33, caractérisé en ce que, pour des alliages plus purs de métaux légers, la tension finale est supérieure à celle pour des alliages de métaux légers plus fortement alliés.
  35. 35. Procédé selon l'une des revendications 14 à 35, caractérisé en ce que les objets recevant la couche après un bain de décapage et éventuellement un bain de nettoyage sont directement transportés dans le bain.
  36. 36. Procédé selon l'une des revendications 14 à 35, caractérisé en ce qu'une couche d'une épaisseur <Desc/Clms Page number 9> dans la plage inférieure des micromètres est séparée.
  37. 37. Procédé selon la revendication 36, caractérisé en ce que ladite couche est inférieure à un micromètre.
  38. 38. Procédé selon la revendication 36, caractérisé en ce que ladite couche est inférieure à 0,5 micromètre.
  39. 39. Procédé selon la revendication 36, caractérisé en ce que ladite couche est épaisse de quelques couches d'atomes.
  40. 40. Procédé selon l'une des revendications 36 à 39, caractérisé en ce que la couche précitée est continue.
  41. 41. Procédé selon l'une des revendications 36 à 39, caractérisé en ce que la couche forme des îles.
  42. 42. Procédé selon l'une des revendications 14 à 41, caractérisé en ce qu'après un stockage intermédiaire de longue durée d'un objet ainsi pourvu d'une couche, celui-ci, éventuellement nettoyé simplement à l'eau, est amené dans un bain sans courant.
  43. 43. Procédé selon l'une des revendications 14 à 41, caractérisé en ce que, dans le bain de prétraitement, se trouve un récipient de produit en vrac.
  44. 44. Procédé selon la revendication 43, caractérisé en ce que le récipient de produit en vrac est un tambour rotatif.
  45. 45. Procédé selon la revendication 43, caractérisé en ce que le récipient de produit en vrac est plongé entièrement dans le liquide du bain.
  46. 46. Procédé selon la revendication 43, caractérisé en ce que le récipient de produit en vrac est plongé, pour plus de la moitié, dans le liquide du bain.
  47. 47. Procédé selon la revendication 43, caractérisé en ce que le récipient de produit en vrac est au moins essentiellement et en particulier entièrement en matière plastique. <Desc/Clms Page number 10>
  48. 48. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce que dans la zone inférieure du tambour, il est prévu une barre en métal léger, qui est raccordée à une tension électrique et qui ne tourne pas.
  49. 49. Procédé selon la revendication 48, caractérisé en ce que la barre en métal léger est fixée à un endroit non rotatif du tambour.
  50. 50. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce que le tambour a besoin de 2 à 15 secondes pour une révolution.
  51. 51. Procédé selon la revendication 43, caractérisé en ce que le récipient de produit en vrac est un dispositif vibrateur.
  52. 52. Objet en métal léger, caractérisé en ce qu'il porte une couche réalisée d'après l'une des revendications 14 à 51.
  53. 53. Objet selon la revendication 52, caractérisé en ce que la couche est du nickel ou un alliage de nickel, tel que NiP ou NiB.
  54. 54. Objet selon la revendication 52, caractérisé en ce que la couche est du cuivre.
  55. 55. Objet selon la revendication 52, caractérisé en ce que la couche est un métal précieux, en particulier de l'or.
  56. 56. Objet selon la revendication 52, caractérisé en ce que la couche est une couche de dispersion, telle que NiP, avec des insertions de SiC et/ou de PTFE et/ou de BC et/ou de A1203.
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