DE1186302B

DE1186302B - Process for electroless copper plating of brass

Info

Publication number: DE1186302B
Application number: DEW32505A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Hans H Sick
Original assignee: Wieland Werke AG
Current assignee: Wieland Werke AG
Priority date: 1962-06-28
Filing date: 1962-06-28
Publication date: 1965-01-28

Description

Verfahren zum stromlosen Verkupfern von Messing Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbringung eines zusammenhängenden; festhaftenden Überzugs aus metallischem Kupfer auf Messing. Unter Messing sollen im folgenden Kupfer:Zink-Legierungen mit Kupfergehalten von etwa 56"/o Cu an aufwärts verstanden werden.Method for electroless copper plating of brass The invention relates to a method of applying a contiguous; firmly adhering coating metallic copper on brass. In the following, brass means copper: zinc alloys with copper contents of about 56 "/ o Cu upwards.

Normalerweise ist es nicht schwierig, mit den herkömmlichen Methoden der Galvanotechnik solche Oberzüge zu erzeugen, da Messing als guter Grundwerkstoff für galvanische Arbeiten, wie Verkupfern, Vernickeln, Versilbern, bekannt ist. Auch das Verfahren, Messing durch Plattieren mit Schichten aus anderen Metallen zu überziehen, ist geläufig.Usually it is not difficult with the traditional methods electroplating to produce such upper layers, since brass is a good base material for galvanic work, such as copper plating, nickel plating, silver plating, is known. Even the process of coating brass with layers of other metals by plating, is common.

Es sind ferner Verfahren bekannt, bei denen eine Entzinkung von Messing durch eine Vakuumbehandlung hervorgerufen wird. Bei einem solchen Arbeitsgang entstehen poröse Oberflächen, wodurch das so behandelte Gut für viele Zwecke unbrauchbar wird. Die Vakuumanlagen, die oft unter höherer Temperatur arbeiten, sind sehr kostspielig. Außerdem ist es mit diesen bekannten Verfahren nur möglich, die ganze Messingoberfläche zu entzinken. Die Entzinkung nur einiger bestimmter Stellen ist nicht möglich.There are also known methods in which a dezincification of brass caused by a vacuum treatment. In such an operation arise porous surfaces, which makes the material treated in this way unusable for many purposes. The vacuum systems, which often work at a higher temperature, are very expensive. In addition, with these known methods it is only possible to cover the entire brass surface to dezinc. The dezincification of only a few specific places is not possible.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von diesen bekannten Verfahren dadurch grundlegend, daß sie ohne besondere apparative Hilfsmittel zu realisieren ist und daß die oben geschilderten Nachteile nicht auftreten.The present invention differs from these known ones The process is fundamental in that it can be used without any special equipment can be realized and that the disadvantages described above do not occur.

Es wurde nämlich gefunden, daß Messing ohne Zuhilfenahme einer äußeren Stromquelle dadurch verkupfert werden kann, daß man das Material in ein Bad taucht, das aus mindestens 50 g/l, vorzugsweise 100 bis 250 g/l, Orthophosphorsäure in Wasser mit Zusatz von mindestens 1 m/l, vorzugsweise 5 bis 20 m/1, 30o/oigem Wasserstoffperoxyd besteht und auf 80 bis 90° C erwärmt wird.It has been found that brass without the aid of an external Power source can be copper-plated by immersing the material in a bath, that of at least 50 g / l, preferably 100 to 250 g / l, orthophosphoric acid in water with the addition of at least 1 m / l, preferably 5 to 20 m / 1, 30% hydrogen peroxide and is heated to 80 to 90 ° C.

Eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dem obigen Bad noch Essigsäure zuzusetzen, und zwar vorzugsweise in einer Konzentration von 50 bis 200 g/1. Dadurch werden besonders gleichmäßige und glänzende Schichten erzielt.A variant of the method according to the invention consists in the Add acetic acid to the above bath, preferably in one concentration from 50 to 200 g / 1. This results in particularly even and shiny layers achieved.

Bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Bad noch Glyzerin zugefügt, vorzugsweise in einer Konzentration von 5 bis 20 m/l. Der Glanz der Schicht wird dadurch weiter erhöht, und auch die Standzeit des Bades vergrößert sich. .In a further variant of the method according to the invention Glycerine added to the bath, preferably in a concentration of 5 to 20 m / l. This further increases the gloss of the layer, as well as the service life of the Bades enlarges. .

Prinzipiell kann für den Ansatz der Lösung an Stelle von Phosphorsäure auch eine andere anorganische Komplexsäure, z. B. Schwefelsäure, Überchlorsäure und Fluoborsäure, verwendet werden. Phosphorsäure hat sich jedoch unter den billigeren Säuren als die am besten geeignete erwiesen.In principle, the solution can be used instead of phosphoric acid also another inorganic complex acid, e.g. B. sulfuric acid, superchloric acid and fluoboric acid can be used. However, phosphoric acid has become among the cheaper ones Acids proved to be the most suitable.

Theoretisch ist der Verkupferungsvorgang nach dem erfindungsgemäßen Verfahren als das zu verstehen, was der Korrosionsfachmann als »Entzinkung« bezeichnet. Diese bei Messing bekannte Korrosionserscheinung tritt als unerwünschte rötliche Fleckenbildung öfter auf. Nach der zur Zeit anerkannten Deutung handelt es sich bei dem Vorgang um ein Inlösunggehen der Bestandteile des Messings mit nachfolgendem Auszementieren des Kupfers als der edleren Komponente.Theoretically, the copper plating process is according to the invention Process to be understood as what the corrosion expert calls "dezincification". This corrosion phenomenon known in brass occurs as an undesirable reddish color Staining more often. According to the currently accepted interpretation it is in the process of dissolving the components of the brass with the following Cementing out the copper as the nobler component.

Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch, daß sich damit eine ausgesprochen flächenhafte Entzinkung bewirken läßt, die zu dichten und glatten Kupferüberzügen führt. Die Dicke dieser Schichten hängt von der Zeitdauer der Einwirkung der Lösung ab und läßt sich dadurch etwa zwischen 2 und 40 Nxn variieren. Das ausgeschiedene Kupfer ist teilweise durchsetzt mit Kupfer(I)-oxyd.However, it is essential for the process according to the invention that so that a pronounced planar dezincification can be effected to seal and smooth copper coatings. The thickness of these layers depends on the length of time the action of the solution and can thus be varied between 2 and 40 Nxn. The precipitated copper is partially interspersed with copper (I) oxide.

Die Schichten sind mechanisch sehr widerstandsfähig und ertragen ohne Beschädigung die üblichen Kaltverformungsoperationen.The layers are mechanically very resistant and endure without Damage the usual cold forming operations.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren gegeben: Es wird eine Lösung bereitet aus 750 ml destilliertem Wasser, 150 ml Phosphorsäure (85%ig), 100 ml Eisessig, 10 ml Wasserstoffperoxyd (30o/oig), 10 ml Glyzerin. Die Lösung wird auf 90° C erhitzt. Ein Blech aus Ms 63 (63"/o Cu, 37"/o Zn) wird nach vorheriger gründlicher Entfettung in die Lösung eingetaucht und etwa 5 Minuten darin belassen unter gelegentlichem leichtem Bewegen. Es wird eine Reaktion unter lebhafter Gasentwicklung an dem Blech beobachtet. Nach dem Herausnehmen wird das Blech sofort mit Wasser abgespült und mit Heißluft getrocknet. Es weist einen" gekossened; leicht glänzenden, hellroten Kupferüberzug auf. Die metallographische Untersuchung zeigt, daß die Kupferschicht eine Dicke von 20 j,m (f 3 gm) besitzt und mit feindispersem Kupfer(I)-o"d dürdslsetzt ist.An exemplary embodiment of the method according to the invention is given below: A solution is prepared 750 ml of distilled water, 150 ml phosphoric acid (85%), 100 ml glacial acetic acid, 10 ml hydrogen peroxide (30%), 10 ml of glycerine. The solution is heated to 90 ° C. A sheet of Ms 63 (63 "/ o Cu, 37" / o Zn) is immersed in the solution after thorough degreasing and left in it for about 5 minutes with occasional gentle agitation. A reaction with vigorous evolution of gas is observed on the plate. After removing the sheet, it is immediately rinsed with water and dried with hot air. It has a "cast; slightly shiny, light red copper coating. The metallographic examination shows that the copper layer has a thickness of 20 µm (f 3 µm) and is thickly coated with finely dispersed copper (I) -o" d.

Aus dem Blech werden N$pfchea tief«ogen. Die Kupferschicht wird dabei nicht beschädigt.N $ pfchea are deeply drawn from the tin. The copper layer is doing this not damaged.

Der Verkupferungsprozeß 1'aßt sich norm mit zahlreichen Blechen en derselben Lösung wiederholen, bevor diese erschöpft ist. Durch Zusatz von frischem Wasserstoffperoxyd wird sie wieder gebrauchsfähig.The copper plating process can be standardized with numerous metal sheets repeat the same solution before it is exhausted. By adding fresh Hydrogen peroxide makes them usable again.

Wird die erkaltete, mit Glyzerin versetzte Lösung einige Wocxen stehangelassen, so kann sie nach Erwärmung auf 80 bis 90° C ohne erneute Zugabe von Wasserstoffperoxyd. wieder verwendet . werden.If the cold, glycerine-mixed solution is left standing for a few weeks, after heating to 80 to 90 ° C it can be used without adding more hydrogen peroxide. used again. will.

Claims

Claims: characterized in that.-dai brass in one on 80 to 90 ° C heated and from an aqueous solution of at least 50 m / 1, in particular 100 to 250 g / l, orthophosphoric acid and 'at least 1- m111, in particular 5 to 20 m1 / 1, 30 ° / uigem hydrogen peroxide existing bath is immersed.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that a bath with an additional content of acetic acid, especially used in a concentration of 50 to 200 g / 1 will.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that a bath with an additional glycerol content, in particular in a concentration of 5 to 20 ml / 1, is used. Ios <references considered: British Patent No. 58606-2; LISA: Patent No. 3 01.6 237.1 .. Adding copper plating of brass by dezincing the surface because -