Verfahren zur galvanischen Herstellung von glänzbaren Metallüberzügen auf Gegenständen aus Aluminium oder seinen Legierungen. Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zur galvanischen Herstellung von glänzbaren Metallüberzügen auf Gegenstän den aus Aluminium oder seinen Legierungen.
Solche glänzbare Metallüberzüge auf Metallunterlagen herzustellen, gelingt nach einem älteren Vorschlag durch ein dreistufi ges Verfahren, das in einer künstlichen Vor oxydation des Grundmetalles, in der Teil entfernung der künstlich aufgebrachten Oxydsehicht nebst gleichzeitiger Aufbrin gung eines Zwischenschichtmetalles und in der endgültigen Galvanisierung besteht.
Die ses ältere Verfahren wird erfindungsgemäss dadurch vereinfacht, dass man nur zwei Ar beitsgänge durchführt, eine anodische Vor behandlung und die endgültige Galvanisie- rung.
Beispielsweise führt die anodische Vor behandlung mit Phosphorsäure, Flusssäure oder Jodwasserstoffsäure enthaltenden Elek- trolyten oder mit solchen Elektrolyten, die Gemische .dieser Säuren enthalten, über raschenderweise zu festhaftenden und glänz- baren Überzügen auf Aluminium und seinen Legierungen. Es gewährt also die Vorteile des früher vorgeschlagenen Verfahrens mit drei Arbeitsstufen und spart gleichzeitig diesen gegenüber einen vollen Arbeitsgang.
Der Elektrolyt kann zum Beispiel eine 5 bis 20%ige Phosphorsäurelösung sein. Bei unterhalb 5 % liegenden Phosphorsäure gehalten ergeben sich Störungen im Ablauf der anodischen Vorbehandlung und der End- galvanisierung, weshalb diese untere Grenze nicht unterschritten werden sollte.
Entsprechende Grenzen der wirksamen Konzentration ergeben sich auch bei den übrigen für die anodische Vorbehandlung als Beispiel angegebenen Säuren, das heisst für die Flusssäure und 'ie Jodwasserstoff- säure, wobei auch die Dauer der Einwir- kung, sowie die Temperatur eine mitbestim mende Rolle spielen.
@So ergibt beispielsweise eine 1%ige Flusssäurelösung bei Zimmer temperatur und drei Minuten währender Stromeinwirkung eine gute Vorbereitung der Unterlage für die später aufzubringende Schicht, während ein fünf Minuten währen des, rein chemisches Ätzen mit der gleichen Säure zu unbrauchbaren Ergebnissen führt.
Bei der anodischen Vorbehandlung mit Jodwasserstoffsäure ergibt die Behandlung in 1 %iger Lösung bei einer Arbeitsdauer von drei Minuten und bei Zimmertemperatur ausgezeichnete Ergebnisse, während die ent sprechende, aber sieben Minuten dauernde Stromeinwirkung eine Oberfläche hinterlässt, die sich zwar festhaftend überziehen lässt, aber so rauh ist,,dass nicht geglänzt werden kann.
Im allgemeinen herrscht die Neigung vor, dass bei den besprochenen, verhältnis mässig schwach ionisierten Säuren das Zu nehmen der Konzentration, der Betriebsdauer und der Wärme mit einer Abnahme der Glänzbarkeit Hand in Hand gehen. Hin sichtlich der Säurekonzentration wird es demnach bei den starken Mineralsäuren, die eine Passivität des Unterlagemetalles hervor rufen, umgekehrt sein.
Der Elektrolyt kann auch Flusssäure im Gemisch mit Phosphorsäure enthalten, wo bei zweckmässig 1 % ige Phosphorsäure neben 5%iger Flusssäure benutzt wird. Derartige Gemische haben allerdings insofern einen ge ringfügigen Nachteil, als bei ihnen die Stromdichte verhältnismässig hoch gewählt werden muss und sich um 800 Amp. pro Quadratmeter bewegt,
während sie bei der verfahrensmässigen ersten Arbeitsstufe üb licherweise niedriger, wenn auch zweck mässig nicht zu niedrig gewählt werden soll. Bewährt haben sich in der Regel Stromdich ten über 200 Amp ;
/m2. Die zur Vermeidung von Sperrschichtbildungen bei der Phosphor säureanwendung notwendig erhöhte Tempe ratur kann an sich im Hinblick auf das Ziel und auf,den Zweck des vorliegenden Verfah rens beliebig hoch gewählt werden, da die Sperrschichtausbildung umso sicherer ver- mieden wird, je höher die Temperatur ist. Da es aber Schwierigkeiten bereitet, höhere Temperaturen bei der Elektrolyse konstant zu halten, wird man zweckmässig solche Temperaturen anwenden, die nicht zu hoch oberhalb<B>50'</B> C liegen.
Als vorteilhafte Temperatur hat sich insbesondere 60 C erwiesen.
Als im Sinne der Erfindung zweckmässig hat sich auch noch ein Gemisch von 5 % iger Flusssäure mit 5%iger Phosphorsäure erwie sen, auch kann zum Beispiel die Phosphor säure mit der Jodwasserstoffsäure bezw. diese mit der Flusssäure vermischt werden.
Vorteilhaft ist bei den erwähnten Aus führungsformen die sehr gute Streustärke der benutzten Elektrolyte.
Überraschenderweise gelingt endlich eine in zwei Arbeitsgängen vorgenommene fehler freie Galvanisierung des Aluminiums oder seiner Legierungen auch in den Fällen, wo der Gegenstand Löt- oder Schweissstellen aufweist, die dann ohne besondere ther mische Nachbehandlung einwandfrei galvani siert werden.
Process for the galvanic production of shiny metal coatings on objects made of aluminum or its alloys. The invention relates to a process for the galvanic production of shiny metal coatings on objects made of aluminum or its alloys.
Producing such shiny metal coatings on metal substrates succeeds according to an older proposal through a three-step process that consists in an artificial pre-oxidation of the base metal, in the partial removal of the artificially applied oxide layer along with simultaneous application of an intermediate layer metal and in the final electroplating.
This older method is simplified according to the invention in that only two work steps are carried out, an anodic pretreatment and the final electroplating.
For example, anodic pretreatment with electrolytes containing phosphoric acid, hydrofluoric acid or hydriodic acid, or with electrolytes containing mixtures of these acids, surprisingly leads to firmly adhering and shiny coatings on aluminum and its alloys. It therefore grants the advantages of the previously proposed method with three work stages and at the same time saves these compared to a full work step.
The electrolyte can be, for example, a 5 to 20% phosphoric acid solution. If the phosphoric acid is kept below 5%, there will be disruptions in the course of the anodic pretreatment and the final electroplating, which is why this lower limit should not be fallen below.
Corresponding limits of the effective concentration also result for the other acids given as examples for the anodic pretreatment, that is, for hydrofluoric acid and hydriodic acid, the duration of the action and the temperature also playing a determining role.
@So, for example, a 1% hydrofluoric acid solution at room temperature and three minutes of exposure to electricity results in a good preparation of the substrate for the layer to be applied later, while a five-minute, purely chemical etching with the same acid leads to useless results.
In the anodic pretreatment with hydriodic acid, treatment in 1% solution with a working time of three minutes and at room temperature gives excellent results, while the corresponding, but seven-minute current exposure leaves a surface that can be coated firmly, but is so rough is, that cannot be shined.
In general, there is a tendency that, in the case of the relatively weakly ionized acids discussed, the increase in concentration, operating time and heat go hand in hand with a decrease in glossiness. With regard to the acid concentration, it will therefore be the other way round for the strong mineral acids, which cause the base metal to be passive.
The electrolyte can also contain hydrofluoric acid mixed with phosphoric acid, where 1% phosphoric acid is used in addition to 5% hydrofluoric acid. Such mixtures, however, have a slight disadvantage in that the current density has to be selected relatively high and is around 800 amps per square meter,
while it is usually lower in the procedural first stage, although it should not be too low for practical purposes. Current densities over 200 amps have generally proven useful;
/ m2. The increased temperature required to avoid barrier layer formation when using phosphoric acid can be chosen as high as desired with regard to the goal and purpose of the present method, since the higher the temperature, the more reliably the barrier layer formation is avoided . However, since it is difficult to keep higher temperatures constant during the electrolysis, it is expedient to use temperatures which are not too high above 50 ° C.
In particular 60 ° C. has proven to be an advantageous temperature.
As useful in the context of the invention, a mixture of 5% hydrofluoric acid with 5% phosphoric acid has also proven, for example, the phosphoric acid with the hydroiodic acid or. these are mixed with the hydrofluoric acid.
The advantage of the aforementioned embodiments is the very good scattering strength of the electrolytes used.
Surprisingly, an error-free electroplating of the aluminum or its alloys, carried out in two steps, finally succeeds even in those cases where the object has soldering or welding points that are then properly electroplated without any special thermal aftertreatment.