DE1151707B - Verfahren zum chemischen Glaetten von Metallgegenstaenden - Google Patents

Verfahren zum chemischen Glaetten von Metallgegenstaenden

Info

Publication number
DE1151707B
DE1151707B DEH34352A DEH0034352A DE1151707B DE 1151707 B DE1151707 B DE 1151707B DE H34352 A DEH34352 A DE H34352A DE H0034352 A DEH0034352 A DE H0034352A DE 1151707 B DE1151707 B DE 1151707B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
objects
chemical
passivation layer
smoothing
solutions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEH34352A
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WERNER HELLING DR ING
Original Assignee
WERNER HELLING DR ING
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WERNER HELLING DR ING filed Critical WERNER HELLING DR ING
Priority to DEH34352A priority Critical patent/DE1151707B/de
Publication of DE1151707B publication Critical patent/DE1151707B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F4/00Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Description

  • Verfahren zum chemischen Glätten von Metallgegenständen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glätten und Glänzen der Oberflächen von Metallgegenständen, insbesondere von Aluminiumgegenständen oder von Gegenständen aus rostfreiem Stahl.
  • Es ist bekannt, metallische Gegenstände zur Erzielung einer möglichst glänzenden Oberfläche mit Schleif- und Polierpasten zu behandeln. Bei dieser Arbeitsweise wird Material abgenommen oder verdrängt. Diese mechanische Einebung hat den Vorteil, daß sie wenig oder gar nicht vom Gefüge des Werkstoffs beeinflußt wird; sie hat andererseits aber den Nachteil, daß Poliermittel in die Oberfläche eingedrückt wird. Dies bringt bei weiterer Behandlung, z. B. beim Galvanisieren und bei der anodischen Oxydation, mitunter erhebliche Nachteile mit sich.
  • Es ist nun schon versucht worden, diese störende Schicht aus Poliermitteln und den Verbindungen des Metalls durch einen Beizvorgang abzulösen und die Oberfläche dann weiter mit Hilfe wäßriger Aufschlämmungen von Polieroxyden zu behandeln. Dieses Verfahren führt bis zu diesem großen Grade zu guten Ergebnissen, hat aber den erheblichen Nachteil, daß durch die Beizung ein unterschiedlicher Angriff auf der Oberfläche erfolgt. Davon abgesehen müssen die Polieroxyde sehr fein sein. Solche Oxyde sind aber nur schwer zugänglich, demgemäß entsprechend kostspielig, so daß auch wirtschaftliche Gesichtspunkte der Verwendung diesem bekannten Verfahren entgegenstehen.
  • Schließlich neigen derartige feine Oxyde dazu, sehr fest an der Oberfläche zu »kleben«. Eine vollständige Entfernung des OxydfiIms (PoIieroxydfilms) bereitet im technischen Maßstabe erhebliche betriebliche Schwierigkeiten.
  • Es wurde demgemäß auch schon versucht, das Problem in anderer Weise zu lösen. Eine solche andere Arbeitsweise zur Einebnung von Oberflächen besteht in der chemischen oder elektrochemischen Glättung. Hierbei werden mit oder ohne Strom die Erhebungen der Oberfläche schneller aufgelöst als die Vertiefungen. Die technisch angewendeten Glanzbäder bestehen aus konzentrierten Lösungen. Die Arbeitstemperatur liegt zwischen 60 und 120° C.
  • Der Nachteil liegt hierbei darin, daß die Wirkung dieser chemischen und elektrochemischen Glättungsverfahren sehr vom Reinheitsgrad und der Wärmebehandlung des Metalls abhängig ist. Bei hohen Anforderungen an den Glanz können nur sehr reine Metalle verwendet werden.
  • Hierdurch sind diese Verfahren in ihrer Anwendbarkeit natürlich sehr beschränkt. Durch die Erfindung ist es nun in überraschend einfacher und wirkungsvoller Weise gelungen, alle den bekannten Verfahren eigenen Nachteile zu überwinden. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß außerordentlich glatte und glanzfähige Oberflächen dann erhalten werden können, wenn diese Oberflächen mit Lösungen in Berührung gebracht werden, die darauf durch mechanische Behandlung leicht entfernbare Schichten guter Rücklöslichkeit bilden. Es ist dem Fachmann bekannt, daß, nachdem konzentrierte Lösungen (z. B. Chromsäure oder Phosphorsäure) entweder unlösliche Passivierungsschichten bilden oder (wie-z. B. Salzsäure, Flußsäure u. dgl.) eine Beiz- und. Ätzwirkung unter Bildung von Schichten mit hoher, durch mechanische Mittel nicht beeinflußbarer Auflösungsgeschwindigkeit aufweisen, hierfür allein verdünnte Lösungen in Frage kommen: Erfindungsgemäß wird demgemäß in der Weise vorgegangen, daß die Gegenstände mit verdünnten Lösungen, die also mit dem Werkstoff unter Bildung einer Passivierungsschicht reagieren und eine gute Rücklöslichkeit für die die Passivierungsschicht aufbauenden Verbindungen haben, zusammengebracht werden und die Passivierungsschicht während der Einwirkung der Lösung laufend unter Verwendung mechanischer Mittel entfernt wird.
  • Durch die Erfindung gelingt es also z. B. Reflektoren für Kraftfahrzeugscheinwerfer herzustellen, d. h. die Oberfläche von Metallgegenständen ohne jegliche Polieroxyde zu glätten, wenn man also verdünnte Lösungen wählt, welche solche Schichten guter Rücklöslichkeit bilden, deren Entfernung mechanisch unterstützt werden muß. Die Geschwindigkeit der Rücklösung, die ohne Einwirkung äußerer Kräfte nur entsprechend der Diffusionsgeschwindigkeit ablaufen würde, wird also z. B. durch Bearbeitung der Oberfläche mit weichen Tüchern, Schwämmen u. dgl. auf ein praktisch verwertbares Maß gebracht.
  • Diese Bearbeitung kann aber nur dann im Sinne einer Glättung und Glänzung wirken, wenn die Passivierungsschicht in der verwendeten Lösung gut rücklöslich ist, d. h., diese Bearbeitung ist für sich allein ohne Glättungs, und Glänzungswirkung. Bei unlöslichen oder schlecht löslichen Verbindungen würde es vielmehr während der Bearbeitung zu einer Verschmierung an der Oberfläche der Metallgegenstände kommen.
  • Diese Passivierung ist ist ein theoretisch nicht ganz geklärtes Phänomen. Die hierbei anfangs schnell, später mit deutlich verringerter Geschwindigkeit aufgebauten passivierenden Deckschichten, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren laufend erzeugt und rückgelöst werden, bestehen ganz oder zum überwiegenden Teil aus den Verbindungen des Grundmetalls und seiner Legierungselemente. Verwendet man zur Passivierung z. B. Kochsalzlösung, so entstehen bei der Einwirkung auf Aluminium Hydrate der Zusammensetzung A1243 XH20, bei Eisen yFe203 oder bei rostfreien Stählen Verbindungen vom Ferrittyp, wie Fe0, NiO - Cr2O3 und Doppelverbindungen aus Chromi-Chromaten und Ferriten.
  • Der Schichtaufbau ist an der Verschiebung des Potentials, z. B. von -1,67 V im aktiven Zustand auf -0,5 V beim Aluminium und --0,44 V im aktiven Zustand auf etwa -0,6 V bei Eisen, deutlich zu erkennen.
  • In Lösungen mit Ionen mit einem höheren Potential als dem des Grundmetalls kann es bei einer sehr weit gehenden Bedeckung zur Einstellung des Potentials des edleren Metalls kommen; oftmals entsteht sekundär eine schwerlösliche Verbindung z. B. Bleichchlorid auf einer ausgefällten Bleischicht in Salzsäure. Schichten dieser Art sind ebensowenig Passivierungs-Deckschichten im hier gebrauchten Sinne, wie völlig oder zum großen Teil aus »artfremden« Verbindungen aufgebaute Schichten, die beispielsweise in manchen chromhaltigen Bädern, wie sie für die chemische Oxydation des Aluminiums verwendet werden, gebildet werden und die große Mengen von Chromhydroxyd enthalten oder ganz aus basischen Chromi-Chromaten bestehen.
  • Passivierende Deckschichten, die ganz aus den Verbindungen des Grundmetalls bestehen, werden beispielsweise in Wasser gebildet. Die Rücklöslichkeit dieser Schicht in Wasser ist aber so gering, daß eine Glättung in der beschriebenen Weise nicht möglich ist. Wie sich aus obiger Zusammensetzung der bekannten Verhältnisse ergibt, können also als Beispiele für Lösungen, die im Sinne der Erfindung verwendet werden können, vor allem die bekanntlich passivierend wirkenden verdünnten Lösungen der Alkali- und Erdalkalimetalle angeführt werden, d. h. unter Berücksichtigung obiger allgemein dargelegter Gesichtspunkte die Lösungen von Ionen solcher Metalle, die im Sinne der elektrochemischen Spannungsreihe unedler sind als das zu glänzende Metall.
  • Gut geeignet sind beispielsweise. die wäßrigen Lösungen der Chloride und Sulfate der Alkali- und Erdalkalimetalle. Die in derartigen Lösungen entstehenden Schichten weisen eine mittlere oder hohe Porosität auf. Dadurch werden alle Vorgänge erleichtert, die zu einer Rücklösung und Neubildung der die Schicht aufbauenden Verbindungen und damit zu hohen Umsetzungsgeschwindigkeiten führen. Ohne mechanische Einwirkung ist die Passivierung durch diese Schichten trotz der Porosität gut, was unter anderem daraus hervorgeht, daß Aluminium in Meerwasser praktisch unbegrenzt haltbar ist.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt es tatsächlich, mit einfachsten Mitteln bemerkenswerte Vorteile zu erzielen und auch die bei der elektrochemischen Einebnung immer verbleibende gewisse Makrorauhigkeit zu überwinden. Die »Wellenlänge« der Makrovertiefungen beträgt z. B. beim anodischen Glänzen von Kupfer in Phosphorsäure 0,0134 cm.
  • Bei vielen Verfahren zur chemischen Glättung in schwermetallhaltigen Bädern erfolgt eine laufende Ausfällung bzw. Wiederauflösung dieser Schwermetalle auf bzw. von der Oberfläche des zu glättenden Metalls. Für kurze Zeit wirken diese Schwermetallteilchen als Kathode eines Lokalelementes. Das behandelte Metall geht anodisch in Lösung. Es entstehen sehr deutliche, Apfelsinenschalenhaut genannte Makrorauhigkeiten. Die Gesamtreflexion derartiger Flächen ist dennoch nicht zu schlecht; sie liegt z. B. bei chemisch nach dem Erftwerkverfahren geglänzten Teilen aus einer Reinstaluminium-Magnesium-LegierungAlMg, bei etwa 89%. Die absolute gerichtete Reflexion liegt dagegen nur bei 80'0/0 und der Spiegelwert (Gerichtete Reflexion/Gesamtreflexion) bei 90'0/0. Bei wesentlich tieferen Werten für die gerichtete und die Gesamtreflexion liegt,der Spiegelwert für glanzverchromtes Messingblech bei 9711/o. Schon durch einen Anstieg des Eisenwertes im Aluminium von 0,002 auf 0,03 11/o sinkt der Spiegelwert der nach dem gleichen Verfahren behandelten Legierung auf unter 70% ab.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf einer AlMgSi-Legierung mit einem Fe-Gehalt von 0,0611/o ein Spiegelwert von 9411/o erzielt. Hieraus ist die technisch bedeutsame Tatsiche ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Glättung und Glänzung mittels von außen gesteuerter Diffusion auch bei den handelsüblichen Reinheitsgraden zu sehr guten Ergebnissen führt. Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß es bei Raumtemperatur durchgeführt werden kann, die zur Anwendung kommenden Lösungen leicht zugänglich und sehr billig sind und keinerlei Schutzmaßnahmen notwendig sind. Von Bedeutung ist schließlich, daß auch sehr dünnwandige Werkstücke und Plattierschichten ohne Bedenken behandelt werden können.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren soll an Hand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden. Beispiel 1 Es wurde ein Werkstück aus einer vergüteten Aluminiumlegierung der Gattung AlMgSi trocken mit Schwabbelscheiben und tonerdehaltiger Polierpaste vorbehandelt und dann in eine 1. Gewichtsprozent NaC1 und 5 Gewichtsprozent MgCl, enthaltende, 20° C aufweisende wäßrige Lösung eingebracht und die Oberfläche mit Schwämmen behandelt. Das Werkstück zeigte nach kurzer Zeit an der behandelten Oberfläche ausgezeichneten Glanz.
  • Beispiel 2 Es wurde ein Werkstück aus Stahl mit 1411/o Cr und 0,08'0/D C trocken mit Chromgrün-Paste vorpoliert und dann wie im Beispiel 1, jedoch mit einer 10 Gewichtsprozent MgS04 enthaltenden Lösung behandelt. Auch hier zeigte das Werkstück nach kurzer Zeit hervorragenden Glanz.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Glätten und Glänzen von Metallgegenständen, insbesondere Aluminiumgegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände mit verdünnten Lösungen, die mit dem Werkstoff unter Bildung einer Passivierungsschicht reagieren und eine gute Rücklöslichkeit für die die Passivierungsschicht aufbauenden Verbindungen haben, zusammengebracht werden und die Passivierungsschicht während der Einwirkung der Lösung laufend unter Verwendung mechanischer Mittel entfernt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 745 290, 902 206, 1009 884; Willi M a c h u : » Oberflächenvorbehandlung von Eisen- und Nichteisenmetallen«, 1957, S.429 und 438.
DEH34352A 1958-09-19 1958-09-19 Verfahren zum chemischen Glaetten von Metallgegenstaenden Pending DE1151707B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH34352A DE1151707B (de) 1958-09-19 1958-09-19 Verfahren zum chemischen Glaetten von Metallgegenstaenden

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH34352A DE1151707B (de) 1958-09-19 1958-09-19 Verfahren zum chemischen Glaetten von Metallgegenstaenden

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1151707B true DE1151707B (de) 1963-07-18

Family

ID=7152390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEH34352A Pending DE1151707B (de) 1958-09-19 1958-09-19 Verfahren zum chemischen Glaetten von Metallgegenstaenden

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1151707B (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE745290C (de) * 1941-02-25 1944-03-02 Eisen Und Huettenwerke Ag Werk Einrichtung zum Fuehren von Blechen durch Fluessigkeiten
DE902206C (de) * 1951-08-12 1954-01-21 Electroacustic Ges M B H Verfahren zum Entfernen der Oxydschichten von Blechen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE745290C (de) * 1941-02-25 1944-03-02 Eisen Und Huettenwerke Ag Werk Einrichtung zum Fuehren von Blechen durch Fluessigkeiten
DE902206C (de) * 1951-08-12 1954-01-21 Electroacustic Ges M B H Verfahren zum Entfernen der Oxydschichten von Blechen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE614567C (de) Verfahren zur Herstellung von UEberzuegen auf Gegenstaenden aus Zink oder Cadmium oder deren Legierungen
DE972727C (de) Verfahren zur Behandlung von Metalloberflaechen vor dem Aufbringen von UEberzuegen
DE4019964C2 (de)
DE69429627T2 (de) Metallbehandlung mit saurer, seltene erden ionen enthaltenden reinigungslösungen
DE1161740B (de) Verfahren zum Beizen von legierten Staehlen
DE861184C (de) Verfahren zur Bildung von UEberzuegen auf rostfreien Staehlen
DE69403938T2 (de) Saure, wässrige Reinigungslösung für Aluminium und Al-Legierungen und Verfahren zum Reinigen
DE3211759A1 (de) Verfahren zum anodisieren von aluminiumwerkstoffen und aluminierten teilen
DE102005037563B3 (de) Elektropolierverfahren
DE2917019C2 (de) Verfahren zur Metallisierung von Verbundmaterial und dazu geeignete Badzusammensetzung
DE2732835B2 (de) Verwendung eines Bades zum anodischen Polieren zur Herstellung einer spiegelglatten Oberflache auf Edelstahlwaren
DE1151707B (de) Verfahren zum chemischen Glaetten von Metallgegenstaenden
DE2729423C2 (de)
DE102009028097A1 (de) Verfahren zum chemischen Entgraten
DE1291169C2 (de) Verwendung eines beizbades zur reinigung von gusstuecken aus aluminiumlegierungen
DE3630246A1 (de) Verfahren zur erzeugung von phosphatueberzuegen sowie dessen anwendung
DE1521080A1 (de) Verfahren zur Aufbringung von metallischen Oberflaechenschichten auf Werkstuecke aus Titan
DE1900466A1 (de) Salzbad zur Entzunderung von Metallen,insbesondere von Eisen und Eisenlegierungen
DE2844406B1 (de) Nachverdichtungsbad und Verfahren zur Verhinderung von Belaegen bei der Nachverdichtung anodisch oxidierter Aluminiumoberflaechen
AT167636B (de) Verfahren zur anodischen Polierung (Glänzung) von Metallen oder Metallegierungen
DE2333049C3 (de) Verfahren zur Phosphatierung von Eisen und Stahl
DE740432C (de) Verfahren zum Beizen von Eisen und Eisenlegierungen
DE10309888A1 (de) Oberflächenbearbeitungsverfahren für Aluminium oder eine Aluminiumlegierung und dafür verwendetes Bearbeitungsfluid
DE763172C (de) Verfahren zur Erzeugung von glatten und glaenzenden Oberflaechen auf Gegenstaenden aus Aluminium und Aluminiumlegierungen
DE941336C (de) Verfahren zur Bildung von UEberzuegen auf rostfreien Staehlen