DE1135264B

DE1135264B - Verfahren zum Emaillieren von Eisengegenstaenden

Info

Publication number: DE1135264B
Application number: DEK41889A
Authority: DE
Inventors: Karl Evelbauer
Original assignee: RICKMANN DR
Current assignee: RICKMANN DR
Priority date: 1960-10-15
Filing date: 1960-10-15
Publication date: 1962-08-23
Also published as: NL269606A; CH378124A; NL122247C; DE1796295B1; GB963547A; US3120458A

Description

Beim Emaillieren von Eisengegenständen verfährt man bisher in der Weise, daß die Eisengegenstände zunächst entfettet, gebeizt, gewässert, getrocknet und danach durch Tauchen, Spritzen, Pudern od. dgl. mit Emailmasse überzogen und nach dem Trocknen der Emailmasse anschließend gebrannt werden. In der Regel werden die Eisengeschirre zunächst in dieser Weise mit einer Grundemailschieht versehen, auf die danach eine Deckschicht aufgebrannt wird oder nacheinander mehrere Deckschichten aufgebrannt werden. Vielfach wird aber auch unter Verzicht auf ein Grundemail eine Deckemailschicht unmittelbar auf die Eisenfläche aufgebracht, auf die dann gegebenenfalls noch eine weitere Deckschicht oder mehrere Deckschichten aufgebracht werden können. Zum Emaillieren unmittelbar auf der Eisenfläche bedarf es jedoch entweder der Verwendung von Emails besonderer Zusammensetzung und/oder einer besonderen vorherigen Oberflächenbehandlung der Eisengegenstände.

Beim Beizen der entfetteten, zur Emaillierung bestimmten Eisengegenstände zeigt sich häufig die Erscheinung, daß sich auf den Eisengegenständen ein die Eisenoberfläche ganz oder stellenweise bedeckender schwarzer Belag bildet, der von dem Fachmann als »Beizbast« bezeichnet wird. Von diesem Beizbastbelag hat man bisher angenommen, daß er bei dem späteren Emaillieren nachteilige Vorgänge bzw. Fehler in der Emailglasur verursacht. Man hat ihm insbesondere den nachteiligen Vorgang des sogenannten Aufkochens des Emails beim Einbrennen der Glasur und den Nachteil der Blasenbildung in der Glasur zugeschrieben. Auch das stellenweise Ver- schmoren der Grundemailschicht beim Brennen der mit Grundemailmasse überzogenen Eisengegenstände hat man auf das Vorhandensein von Beizbastbelagstellen zurückgeführt. Man ist darum bisher stets bestrebt gewesen, die Bildung von Beizbast beim Beizen von zur Emaillierung bestimmten Eisengegenständen zu verhindern, und hat, wenn Beizbastbildung festgestellt wurde, die Eisengegenstände einer Sonderbehandlung zu seiner Wiederentfernung unterzogen.

Die Erfindung beruht nun auf der überraschenden Feststellung, daß ein Beizbastbelag auf Eisengegenständen entgegen der bisherigen Annahme beim Emaillieren der Gegenstände nicht nur keine nachteiligen Einflüsse zur Wirkung hat, sondern im Gegenteil den Emailliervorgang ausgesprochen günstig beeinflußt, so z. B. ein glattes Aufbrennen und eine über das Normale hinausgehende Haftung der Glasur bewirkt. Es hat sich insbesondere auch gezeigt, daß auf Eisengegenstände, die einen Beizbastüberzug Verfahren zum Emaillieren
von Eisengegenständen

Anmelder:

Dr. Rickmann und Rappe, Chemische Fabrik, Köln-Kalk, Johann-Classen-Str. 32

Karl Evelbauer, Gelsenkirchen,
ist als Erfinder genannt worden

aufweisen, Deckemails unter Verzicht einer vorherigen Grundemaillierung einwandfrei unmittelbar aufgeschmolzen werden können. Auf der Grundlage dieser Erkenntnis besteht das Verfahren zum Emaillieren von Eisengegenständen nach der Erfindung darin, daß vor dem Emaillieren auf den entfetteten Eisengegenständen eine die zu emaillierende Fläche bedeckende Beizbastschicht erzeugt und diese in einem Vernicklungsbad fixiert und anschließend passiviert wird, worauf die Gegenstände in bekannter Weise emailliert werden.

Zur Bildung der erfindungsgemäß erforderlichen Beizbastschicht genügt ein einziger Beizvorgang. Vorteilhaft werden die Eisengegenstände jedoch zunächst in üblicher Weise in einer wäßrigen Salzsäure, SaI-petersäure und Chromsäure enthaltenden Lösung blankgebeizt und danach in Wasser gespült, worauf die Beizbastschicht durch nochmaliges Beizen in einem oxydierenden Bad, beispielsweise einer wäßrigen Lösung aus Salpetersäure und Kupfersulfat, erzeugt werden kann. In jedem Falle kommt es darauf an, daß die Beizbastschicht bei der Emaillierung der Eisengegenstände unversehrt vorliegt. Dem Arbeitsgang, in dem die Beizbastschicht erzeugt wird, ist darum erfindungsgemäß eine Fixierung mit nachfolgender Passivierung anzuschließen. Die Fixierung wird hierbei vorteilhaft in einer aus inhibierter Phosphorsäure, Nickelsulfat und Borax bestehenden

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wäßrigen Lösung vorgenommen. Die inhibierte Phosphorsäure enthält dabei einen Inhibitor, unter welchem man bekanntlich einen Stoff versteht, der einen unerwünschten Angriff auf eine Metalloberfläche verhindert. Die Passivierung erfolgt in an sich bekannter Weise in einer wäßrigen Lösung von Natriumnitrit und Borax, der gegebenenfalls Phosphat beigegeben ist. Das Passivieren soll vorzugsweise ohne Zwischenspülung· nach dem Fixieren vorgenommen werden, während eine Spülung mit Wasser nach dem vorhergehenden Beizen unvermeidbar sein dürfte. ·

Das Blankbeizen und das Erzeugen der Beizbastschicht werden zweckmäßig kalt, d. h. bei Zimmertemperatur durchgeführt, während die Fixierung der Beizbastschicht vorteilhaft bei etwa 50 bis 80° C und ihre Passivierung zweckmäßig bei Siedetemperatur bewirkt werden. Je nach der Konzentration des Bades kommen für das Blankbeizen etwa 5 bis 30 Minuten, für das Erzeugen der Beizbastschicht etwa 0,3 bis 15 Minuten und für das Fixieren etwa 0,5 bis 3 Minuten Dauer in Betracht.

Es hat sich gezeigt, daß die Wirkungsdauer der Beizbäder durch Zusatz einer anorganischen schwefel- und stickstoffhaltigen Verbindung erhöht werden kann. Als in diesem Sinne geeignet hat sich ein HaIbamid der Schwefelsäure erwiesen. Diese Feststellung trifft nicht nur für das vorliegende Verfahren, sondern für Beizbäder überhaupt zu.

Das Verfahren der Erfindung ist in erster Linie gedacht für die Einschichtemaillierung von Gegenständen aus legiertem oder unlegiertem Eisenblech, insbesondere zum Aufbringen von Weißemails unmittelbar auf die Eisenfläche, Es kommt aber selbstverständlich auch in Betracht für jede andere Art der Emaillierung von Eisengegenständen.

Das Verfahren der Erfindung unter Anwendung von zwei Beizstufen ist an einem Beispiel nachfolgend erläutert.

Ein kaltgewalztes Blech der Richtanalyse C = 0,08; Mn = 0,30; Si = 0,05; S = 0,035; P = 0,05; N = 0,002; H = 0,05; Cu = 0,20 wurde in bekannter Weise in einer alkalischen Lösung, der Netzmittel und Emulgatoren beigegeben sein können, und die an sich zum Zwecke der Entfettung metallischer Gegenstände handelsüblich ist, entfettet und darauf mit kaltem Wasser gespült.

Das so behandelte Blech wurde danach mit einer Lösung aus

50 Salpetersäure (d = 1,33) .. 2 Volumprozent

Salzsäure (d = 1,13) 50 Volumprozent

Chromsäure 0,5 Gewichtsprozent

Wasser Rest

55

etwa 5 bis 30 Minuten blankgebeizt und anschließend wieder mit Wasser gespült.

Nach der Spülung wurde das blankgebeizte Blech mit einer Lösung der folgenden Zusammensetzung:

60

Salpetersäure (d = 1,33) .. 5 Volumprozent

Kupfersulfat ........ 0,1 Gewichtsprozent

Wasser .... Rest

für einen Zeitraum von 0,3 bis 5 Minuten behandelt, wobei sich eine Beizbastschicht bildete. Diese Beizbastschicht blieb auch bei einer darauffolgenden Spülung mit kaltem Wasser erhalten.

Das mit der Beizbastschicht versehene Blech wurde nunmehr zur Fixierung der Beizbastschicht in eine wäßrige Lösung aus

inhibierter Phosphorsäure

(d = 1,55)

Nickelsulfat

Borax

2 Volumprozent

3 Gewichtsprozent 1 Gewichtsprozent

gebracht und in dieser bei einer Temperatur von 50 bis 80° C etwa 0,5 bis 3 Minuten belassen.

Nach der Fixierung der Beizbastschicht wurde das Blech ohne weitere Spülung in einem schwach alkalisch eingestellten Bad in einer wäßrigen Lösung aus Natriumnitrit und Borax (0,5 Gewichtsprozent) und gegebenenfalls Phosphat (0,5 Gewichtsprozent) unter Kochen des Bades etwa 0,5 bis 10 Minuten passiviert.

Das in der vorstehend beschriebenen Weise vorbehandelte Blech wurde schließlich in bekannter Weise mit einer weißen Deckemailschicht versehen und diese in üblicher Weise eingebrannt. An Stelle einer weißen kann auch eine farbige Deckemailschicht unmittelbar aufgebrannt werden. Es können aber auch erst ein Grundemail, dessen Haftung durch die Beizbastschicht erhöht wird, und danach eine Deckemailschicht oder mehrere aufgebrannt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Emaillieren von Eisengegenständen, bei dem die Eisengegenstände durch Entfetten und Beizen vorbehandelt und anschließend emailliert werden, dadurch gekenn zeichnet, daß vor dem Emaillieren auf den vorbehandelten Eisengegenständen eine die zu emaillierende Fläche bedeckende Beizbastschicht erzeugt und diese in einem Vernickelungsbad fixiert und anschließend passiviert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände blankgebeizt und danach in einem weiteren Beizbad die Beizbastschicht gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände in einer wäßrigen Salzsäure, Salpetersäure und Chromsäure enthaltenden Lösung blankgebeizt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beizbastschicht durch Beizen in einer wäßrigen Lösung aus Salpetersäure und Kupfersulfat erzeugt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung der Beizbastschicht mit einer aus inhibierter Phosphorsäure, Nickelsulfat und Borax bestehenden wäßrigen Lösung vorgenommen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beizbastschicht in einer aus Natriumnitrit und Borax, gegebenenfalls Phosphat bestehenden wäßrigen Lösung passiviert wird.

7..Verfahren nach Anspruch 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Passivieren der Beizbastschicht nach dem Fixieren ohne Zwischenspülung vorgenommen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Blankbeizen und Erzeugen der Beizbastschicht bei Zimmertemperatur, die Fixierung der Beizbastschicht bei etwa 50 bis 80° C und deren Passivierung bei Siedetemperatur durchgeführt werden.

5 6

9. Blankbeizbad zur Durchführung des Ver- 11. Fixierungsbad zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch3, gekennzeichnet durch fahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: folgende Zusammensetzung:

Salpetersäure (d = 1,33) 2 Volumprozent . ,., . „,

Salzsäure (d = 1,13) .... 50 Volumprozent ⁵ inhibierte Phosphorsäure

_,, .. ' ' . _ _, .*\ . (d = 1,55) 2 Volumprozent

Chromsaure 0,5 Gewichtsprozent _XT. , , ,„ . _ „ . /!

pt Nickelsulrat 3 Gewichtsprozent

^Wasser ^Kest· Borax 1 Gewichtsprozent

10. Bad zur Durchführung des Verfahrens Wasser Rest.

nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende ic

Zusammensetzung: 12. Beizbäder nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch den Zusatz einer anorga-

Salpetersäure (d = 1,33) 5 Volumprozent nischen schwefel- und stickstoffhaltigen Verbin-Kupfersulfat 0,1 Gewichtsprozent dung, beispielsweise eines Halbamids der

Wasser Rest. 15 Schwefelsäure.