DE1496966A1 - Plating process - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
- B28B1/52—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement
- B28B1/525—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement containing organic fibres, e.g. wood fibres
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
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- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1633—Process of electroless plating
- C23C18/1655—Process features
- C23C18/1664—Process features with additional means during the plating process
- C23C18/1671—Electric field
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- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
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- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
- C23C18/34—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
- C23C18/36—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents using hypophosphites
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
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Description
Plattierungsverfahren Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zum Niederschlagen bzw. Aufbringen einer glänzenden bzw. hellen #lattierung aus Nickel oder einer Nickelphosphorlegierung auf einen Metallgegenstand oder einen mit einem Metallüberzug versehenen Gegenstand, wobei die Plattierung ohne Verjendung von Erhellungsmitteln bzw.Plating Process The invention relates to an improved one Process for depositing or applying a shiny or light-colored finish made of nickel or a nickel-phosphorus alloy onto a metal object or a with a metal coating provided with the plating without jam of brightening agents or
;YivallierunQsmittelnwie Pyrophosphat, Phosphonsäure oder ##hosphinsäure,
erhalt en wird. Die Technik der Elektroplatti--rung von Metallgegenständen durch
Eintauchen des Werkstücks-in eine Lösung eines Salzes das Plattier ungsmetalls und
durch Hindurchschicken eines elektrischen Stromes durch die Lösung von einer vorzugsweise
aus dem Plattie.rungsmetall bestehenden Anode ist bekannt. Die Technik des "elektrizitätslosen"
(electraless)Plattierens durch Eintauchen
Gemäß der Erfindung wird ein schwacher elektrischer Strom, dar ein
Gleichstrom oder ein --echselstrom sein Kann, verwendet, um-öas Niederschlagen von
Nickel oder einer Nickelphosphorlegierung auf e-*nem Metallwerkstück zu beschlaunigen,
welches in ein Bad eingetaucht ist , das ein Nickelsalz und ein Hypophosphit,
vorzugsweise Natriumhypophosphit, enthält. Da ein elektrischer -,".,rom verwendet
wird, kann dieses Verfahreng trotzdem der verwenuete elektrische Strom zum Plattieren
in der üblichen i-eise zu schwach ist, als "elektriscri-nicht-elp-ktrisches" Ver-ahren
bezeicnnet werden. Durch das elektri--ch-nichtelektriscne Verfahren er-' zeugte
Niederschläge haDen kristallinen Charakter, tLohingegen angenommen wirdt daß die
durch das nichtelektri-che Verfahren ereaugten Niederschläge amorph sind. Der elektrisch-nichtelektrische
Überzug ist weniger porös und gegen Anlaufen beständiger als der nicht elektrisch
aufgebrachte
,enn die n-3chstehend ge(lebenen dichtlinien befolgt werden, ergibt sich eine glänzende bzw. helle Plattierung, deren L)icke in teilweise eingeschlossenen b#w. umschlossenen FJ'ichen, ueispielsweise tiefen Spalten oder im Inneren von Hohren im wesentlichen gleichrnä-ßiq ist.If the n-3 standing lines are followed, the result is a shiny or light-colored plating, the thickness of which is partially enclosed b # w. enclosed areas, for example deep crevices or inside coves is essentially the same.
üa das Niederschla#)en von Nickel oder einer Nickelphosphoriegierung auf dem Warkstück zum Erschöpfen des Nickelsalzes und des Hypophosphit in dem Bad führt, ißt die Wiederherstellung der Lösung erforderlich$ entweder durch periodische £'-uqaben einer Nickelverbindung und --Ines Hyfiofjhosphits oder durch Wiederumlaufenlassen das Elektrolyten durch ein-en Hilfstank mittels einer Vor.richtung, wie sie in der Zeichnung beispielsweise dargestellt ist.including the precipitation of nickel or a nickel phosphorus alloy on the wark piece to exhaust the nickel salt and hypophosphite in the bath leads, the restoration of the solution required $ either by periodic eats £ '- adding a nickel compound and --Ines hyfiofjhosphite or by circulating it again the electrolyte through an auxiliary tank by means of a device as it is in the Drawing is shown for example.
Zwecke Und Vorteile-der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in welche die -Erfindung an Hand der 7eichnung beispiel.sweise erläutert ist. Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Verwendung mit einem aufgedrückten Gleichstrom Fig, 2 ist eine ähnliche Ansicht einer Vorrichtung zum Verwendung mit einem Wechselstrom.Purposes and advantages of the invention emerge from the following description, in which the invention is explained by way of example with reference to the drawing. Fig. 1 is a schematic view of an apparatus for use with an impressed direct current; Fig. 2 is a similar view of an apparatus for use with an alternating current.
Jie in Fig. 1 wiedergegebene Vor richtung weist einen Haupterbeitstank 10 auf, der eine Menge 12 einen Elektrolyten enthält#-in die ein oder mehrere Katuden-werkstückä,-14_ und eine oder'mehrere Nickelenoden 16 eingstaucht *ind. Eine zweckentsprechende Gleichstromqualle 9 beispieleweise eine Batterie 20, ist an-die Anoden und die Kathoden in dem Tank 10 angeschlos-sen, und zwar vorzugsweise über eine automatische SchalteinrIchtung 22, um den Strom periodisch an und abzuschalten. Beispielsweise kann der Schalter 22 so eingestellt sein$ daß der Strom während-30 Sekunden engeschaltet und dann während 30 Sekunden abgeschaltet istg oder e rh ann so eing.ast ellt sein, daß Anschaltperied-en und Abschaltperiaden verschiedener Dauer erhalten-werden. Die benetzten Flächen der'Warkstücke 14 sollen viel größer als die der Anoden 16 sein und beispielsweise ein Grüßenverhält,-nie von 10 zu 1 haben, so- daß eine, verhältnismäßig hohe Strumdichte an den Anoden 16 vorhanden ist.The device shown in FIG. 1 has a main working tank 10 which contains a quantity 12 of an electrolyte into which one or more Katuden work pieces, 14 and one or more nickel electrodes 16 are immersed. A suitable direct current jellyfish 9, for example a battery 20, is connected to the anodes and the cathodes in the tank 10 , preferably via an automatic switching device 22 in order to switch the current on and off periodically. For example, the switch 22 can be set so that the current is switched on for 30 seconds and then switched off for 30 seconds, or it can be set in such a way that switch-on periods and switch-off periods of different durations are maintained. The wetted areas of the work pieces 14 should be much larger than those of the anodes 16 and should, for example, never have a size ratio of 10 to 1 , so that the anodes 16 have a relatively high current density.
Ein Hilfstank 30 ist vorgesehen# um den Elektrolyten in dem
Tank 10 auf seiner Stärke bzw. Konzentration zu halten. Elektrolytflüssigkeit
aus dem Haupttenk 10 fließt durch Schwerkraft In eine Menge 32 in
den! Tank 30 durch ein Rohr 34 hindurch. Nickelanaden 36 sind in der
Menge 32
Ströme, die schwächer als 097 Amp. je 929 cm 2- Kathedenfläche
sind, haben eine gewisse Wirkung auf das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit und die
Qualität des-niedergeschlagenen Metalls', jedoch ist der Vorteil" der sich-aus#,-der
Verwendung einer Strumdichte von weniger-als,-.ü9,7 Amp4-. ergibt.-.vernachläseigbar*
Der wirksame Bereich von Stromdichten für die Verwirklichung,dex Erfindung -geht#etwia
von 2 0,7-bi.a-3-Amp. ja 929 cm Kathodenfläche, wo4u1..a4n-S von etwa-:2
Amp,.- ein Opt-,Imum- ist**
Einer der Faktoren, welche die Strom-dichtein
irgend. einem Falle bestimmen# Ist die an den Elektroden aufgedrückte Spannung.
Es ist gefunden worden, daß eine aufgedrückte Spannung von etwa
l»5 Volt erforderlich.ist, um den
elektrische Potential zu überwinden#
welchen in den "nicht» elektrischeit(alectrolose) 11Plattierungszellen vorhanden
Ist* Die Erfindung wird nachstehend an Hand einen Versuchsbeispieles näher erläuterte
Um die Wirksamkeit eines Niederäpannungestramen bei einem autokatolytischen
Bad bei einer Temperatur von 49 0 C zu demonstrierung wurden zwei
Lösungen in Übereinstimmung mit der oben gegebenen Formel hergestellt mit der Aus.
-nehme# daß in einer kein Hypophoophit enthalten war. Ein Gleichstrom von
0,7 Amp. je 929: cm 2 Kathodenfläche wurde angewendet.#Die Ergebnisse
waren wie folgtg
Die-Lileichförmigkeit der Dicke der Plattierungg die auf einem Werkstück niedergeschlagen istg-das tiefe Ausnahmur gen aufweistg wird durch-_periodisches Unterbrechen des angelegten Stromes verbessert. Beispielsweise kann der Strom in Zeiträumen von-einigen wenigeh Sekunden en- und abgeschaltet werden, und die Anschaltperioden brauchen nicht die gleiche-Länge wie di 9 Abschaltperioden zu haben. Beispielsweise wurde-ein Messingroh.r unter Verwendung eines intermittierenden Stromes von 3,0 Amp. je 929 cm 2 Kathodenfläche bei einer Temperatur von e-twa 82- C, wobei das Rohreine Länge von 1,8 m und einen Durchmesser von 6,3-mm hatteg mit einem reinen, glänzenden bzw. hellen Nickelüberzug auf der Innenseite undt-,er Außenseite ohne Verwendung einer inneren Elektrode versehen. Das--..Rohr wurde zÜnächst auf die übliche Weise mit einem alkalinen-Reinigpr gereinigt§ wonach eine Frischwasserspülungl ein kurzes.Eintauchen in Säure (1 Teil Salpetersäure» 2 Teile Schwefelsäure) und eine zweite Spülung folgten, Das. Rohr wurde dann an Kupferdrähten In ein "nichtelektrischeall Bad eingetaucht und es wurde während einiger Minuten ein-Gleichstrom von 3 Amp. ,angelegt, wonach Strom intermittierend (2 Sekw angeschal. tetl 2 Sek. -abgeschaltet) während einer Stunde angelegt wurde. Ein heller kontinuierl-icher Überzug aus Nickel oder Nickelphoaphor wurde auf der gesamten Innenrläche und der gesamten Außenfläche das Rohres niedergeschlagen. Wann ein dickerer Innenüberzug erwünscht ist" sollte-ein Fluß des Elektrolyten durch das Rohr hindurch unterstützt bzw. vorstärkt werden, um verbrauchten Elektrolyten harlauszuspülen und dadurch'die Gleichmäßigkeit den Niederschlage zu gewährleisten.The - inconsistency in the thickness of the plating deposited on a workpiece - which has deep recesses - is improved by - periodically interrupting the applied current. For example, the current can be switched on and off in periods of a few seconds, and the switch-on periods need not be of the same length as the 9 switch-off periods. For example, a brass tube was made using an intermittent current of 3.0 amps per 929 cm 2 of cathode area at a temperature of about 82-C, the tube being 1.8 m in length and 6.3 in diameter -mm had a pure, shiny or light nickel coating on the inside andt- he outside without using an internal electrode. The - .. pipe was first cleaned in the usual way with an alkaline cleaning agent, followed by a fresh water rinse, a short immersion in acid (1 part nitric acid »2 parts sulfuric acid) and a second rinse. Tube was then immersed on copper wires in a "non-electric" bath and a DC current of 3 amps was applied for a few minutes, after which current was applied intermittently (switched on for 2 seconds, switched off for 2 seconds) for one hour Continuous coating of nickel or nickel phosphor was deposited on the entire inner surface and the entire outer surface of the tube. When a thicker inner coating is desired, a flow of the electrolyte through the tube should be promoted or pre-strengthened in order to flush out used electrolyte and thereby 'To ensure the evenness of the precipitation.
Die Wirksamkeit des Unterbrachens des Stroms kann mit der Theorie erklärt werd eng daß die Kat,hade,.die.Ana-de undder Elektrolyt eine-Zelle bilden# die durch den aufgedrückten Strom mit besonderer elektrischer Energie aufgeladen werden kann. Diese besondere angehäufte Energieladung wird schnell entladen, wenn der Strom von der Außenseite-abgeschaltet wird.The effectiveness of interrupting the current can be compared with the theory It is explained closely that the cat, hade, .the. ana-de and the electrolyte form a cell # which are charged with special electrical energy by the imposed current can be. This particular accumulated charge of energy is quickly discharged when the electricity from the outside is switched off.
Die oben erwähnten besonderen Substanzen werden üb- licherweise bevorzugt-9 und zwar, weil sie im Handel vorfügbar.sindv jedoch können andere Substanzen mit oder anstelle der genannten Substanzen verwendet werden. Demgemäß sind Nickelammaniuaaulfet» Nickelzitrat oder Nickelazutst bei der Verwirklichung der Erfindung wirksam. Ähnliche Salze von Kobalt (einschließlich des hlorids und das Sulfate) können vollständig oder teilweise anstelle der obengenannten Nickelaalze verwendet werden* Wenn ein Kobaltsalz mit einem Nickelsalz gemischt wird, ist das niedergeschlagene Metall eine Nickelphoapharlegierung.The particular substances mentioned above are usually preferred because they are commercially available. However, other substances can be used with or in place of the substances mentioned. Accordingly, nickel ammonia sulfate, nickel citrate or nickel addition are effective in practicing the invention. Similar salts of cobalt (including the hlorids and sulfates) may be completely or partially replacing the above used Nickelaalze * When a cobalt salt is mixed with a nickel salt, which deposited metal is a Nickelphoapharlegierung.
Natriumhypophoaphit ist das im Handel am meisten verfügbare Hypophoaphit, jedoch kann das elektrischnichtelektrische Verfahren durchgeführt-wordeng wenn dieses Salz teilweise oder vollständig durch Ammoniumhypo-_ phoaphitv-Kaliu.mhyp-aphosphit, Kalziumhypophosphit»-Berilum-_ hypophosphit oder phospharige Säure eraftzt wird, jedoch muß Vorsorge getroffen worden, daß das Verhältnis der Nickelionen zu den Hypophosphitionen im wesentlichen gleichbleibend gehalten wird.Sodium hypophosphite is the most commercially available hypophosphite, but the electrically non-electrical process can be carried out if this salt is partially or completely replaced by ammonium hypophosphite-potassium hypophosphite, calcium hypophosphite-berilum hypophosphite, or phosphorous acid Care must be taken that the ratio of nickel ions to hypophosphite ions is kept essentially constant.
Die Konzentration das Elektrolytbades gemäß vorstehender Beschreibung und gemäß dem vorstehend gegebenen Bei. spiel ist nicht kritisch, jedoch Ist das Bad wirksam, wenn 9-9 (beispielsweise durch Vordampfung das Lösunge. mittels auf das Mehrfache der genannten Stärke konzentriert oder auf die Hälfte seiner ursprünglichen Stärke verdünnt wird.The concentration of the electrolyte bath as described above and in accordance with the case given above. The bath is not critical, but the bath is effective if the solution is concentrated to a multiple of the stated strength or is diluted to half its original strength (for example by pre-evaporation).
Durch das 11elektrisch-nichtelektrischem Verfahren gemäß vorstehender Beschreibung wird ein glänzender bzw'. heller Nickelüberzug erzeugt ohne die Hilfe von chemischen "Erhallungsmittelnn und ohne Instabilität das Bedesq die bei den *nichtelektrischen" Verfahren üblich ist. Das beschriebene Verfahren ist weiterhin gegenüber speziellen Bedingungen nicht empfindlich sondern kann bei Temperaturen von 49 0 C bis zu dem Kochpunkt und mit einem ph-Wert von 290 bis 9,0 verwendet werden, wobei der bevorzugte Wert etwa 4,5 beträgt. Das Verfahren ist billig und bequem zu steuern und die ni.ede.r-geschlagenen Überzüge heften sehr gut und sind brilliantg kontinuierlich und gleichmäßig verteilt auf Grundteilen irgendeines Metalls einschließlich Teilen aus Aluminium oder Legierungen-Von Aluminium» jedoch ausschließlich Zinkt oder Kadmium- oder Magnasiumlegierungen.By the 11electrical-nonelectrical method according to the above description, a shiny or '. bright nickel coating creates without the help of chemical "hallucinations" and without instability the conditions that are common in * non-electrical "processes. The method described is furthermore not sensitive to special conditions but can be used at temperatures of 49 ° C. up to the boiling point and with a pH value of 290 to 9.0, the preferred value being about 4.5. The process is cheap and convenient to control, and the un-beaten coatings adhere very well and are brilliantly continuous and evenly distributed on bases of any metal including parts made of aluminum or alloys — but only zinc or cadmium or magnasium alloys .
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEP0041117 | 1966-12-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1496966A1 true DE1496966A1 (en) | 1969-08-14 |
Family
ID=7377585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19661496966 Pending DE1496966A1 (en) | 1966-12-29 | 1966-12-29 | Plating process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1496966A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0079032A1 (en) * | 1981-11-06 | 1983-05-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Apparatus for electroplating a metallic workpiece |
-
1966
- 1966-12-29 DE DE19661496966 patent/DE1496966A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0079032A1 (en) * | 1981-11-06 | 1983-05-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Apparatus for electroplating a metallic workpiece |
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