"Verfuhren zun galvanischen Abscheiden dichter korrosionsbeständiger
Goldüberzüge auf Formkörpern aus Metall oder Metallegierungen." Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zurr galvanischen Abscheiden dichter korrosionsbeständiger
Goldüberzüge auf Formkörpern aus Metall oder Metallegierungen, vorzugsweise auf
Drähten, Folien oder Bändern, bei denen die zu überziehenden Formkörper nach entsprechender
Vorbehandlung in ein cyankalischen Goldbad getaucht und bei einer Temperatur
von
etwa 60-00o Celsius der Elektrolyse unterworfen werden. Bei den bisher bekannten
Vergoldungsverfahren für F ornkörper aus Metallen oder Metallegierungen, wie beispielsweise,
von Formkörpern aus Eisen-Nickel - oder Eisen-Kobalt-Nickel-Legierungen verschiedener
Zusammensetzung, sowie von legierten Edelstählen oder anderen geeigneten Metallen,
wie beispielsweise Kupfer, wurde die Elektrolyse bisher im sauren Medium, vorzugsweise
in zitronensauren Medium ni, Gleichstrom durchgeführt oder aber in alkalischem Medium,
gleichfalls unter Verwendung von Gleichstrom. Dabei mach;; e s sich störend bemerkbar,
daß bei der Verwendung von Gleichstrom nur verhältnismäßig niedrige Stromdichten
von heioPiel: weise 0,03 A/dm2 zur Anwendung kommen können, waz zur ?Folge
hat, daß eine relativ lange Zeit zur Ab Scheidung beätirmter Schichtdicken erforderlich
ist. Mit der Länge der Elen trolysedauer wächst aber der technologische Aufwand,
so düß die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens stark beeinträchtigt wird. Außerdem
hat die Wasserstoffabscheidung an vier Kathode eine erhebliche Blasenbildung zur
Folge, was dazu führt, daß die auf der Metallunterlage abgeschiedenen Überzüge
wenig porendicht und damit wenig korrosionsbeständig sind. Wie der Erfindung zugrundeliegende
eingehende Untersuchungen gezeigt haben, lassen sich diese Nachteile weitgehend
durch wiederholtes Umpolen des Elektrolysestromes vermeiden. Eesonders
gute
Ergebnisse lassen sich durch Verwendung von pulsierendem Gleichstrom erzielen. Es
wird deshalb gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die galvanische Abscheidung dichter,
korrosionsbeständiger Goldüberzüge auf Formkörpern aus Metaller. oder Metallegierungen
derart durchzuführen, daß die Elektrolyse unter Anwendung von mit Wechselstrom überlagcrtem
Gleichstron durchgeführt wird und daß die Zusammensetzung des Bades so gewählt wird,
daß eine Auflösung den abgeschiedenen Metalls bei Änderung der Stromrichtung erfolgt.
Es ist dabei zweckmäßig, Gleichstrom- und Wechselstronkonponentc getrennt einzustellen
und das Verhältnis ihrer Anteile der Art der mit einer Goldauflage zu versehenden
Formkörper und den Abmessungen des verwendeten Bades anzupassen. 11s besonders vorteilhaft
ist es dabei anzusehen, daß das Verhältnis der Anteile der Gleich- und Wechselstronkomponenten
so gewählt wird, daß der Anteil der Wechselstromkongonenten ein Vielfaches des Gleichstromanteils
beträgt. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, den effektiven Wechselstror.:anteil
auf den 1,5-3fachen Wert des Gleichstromanteils einzustellen. Es ist vorgesehen,
die Goldabscheidung bei einer Radspannung von 0,2-5 Volt, vorzugsweise von 0,3-3
Volt, durchzuführen.
Für die anzuwendende Stromdichte ergeben sich
Werte im Bereich von etwa 0,1 - etwa 0,5 A/dm2 (Gleichs tronanteil) . Der
bei der Durchführung der Goldabscheidung einzustellende PH-Wert des cyankalischen
Goldbade: liegt vorteilhafterteise bei 13. So verwendet man bei einer Ausführungsfora
des Verfahrens ein cyankalischeGoldbad dessen Alkalität einem PH-Wert 13 entspricht
und das je Liter 8-12 Gramm Gold und 15-20 Gramm freies Kaliuneyanid enthält. Die
Abscheidung wird bei einer Radspannung von 0,3-2 Y und einer kathodischen Stror:dichte
von etwa 1,1-1,2 A/dm2 durchgeführt, wobei sich der Gleichstromanteil der kathodischen
Stromdichte auf etwa 0,3 A beläuft. Bei einen anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird ein galvanisches Goldbad mit der gleichen Zusammensetzung, wie beim
ersten Ausführungsbeispiel verviendet. Die Radspannung beträgt in diesers Falle
0,3-3 Y, die kathodische Stror:dichte 0,26 A/dm2, wobei sich der Gleichstroranteil
der kathodischen Stromdichte auf 0,1 A/dm2 beläuft. Vergleicht man die kathodische
Stromausbeute, die in beiden Fällen zu erreichen ist, so zeigt sich eine Abhängigkeit
von Gleichstromanteil der kathodischen Stromdichte. So beträgt die kathodische Stror:auabeute
beim ersten Ausführungsbeispiel
d.h. bei einer.? Gleichstromanteil
von 0,3 A/dm2 99 #., während sie bei einem Gleichstromanteil der kathodischen Strordichte
von 0,1 A/dm2 nur 93 % betrugt. Um die Abscheidung einer Goldschicht mit einer Schichtdicke
von 290/u zu erreichen, sind nach dem Verfahren nach der Zehre der Erfindung bei
einer kathodischen Stromdichte von 0,3 A/dm2 (Gleichstromkomponente) und 1,0 A/dm2
nur etwa 20 Minuten notwendig. Im Gegensatz dazu wird zur Erreichung der gleichen
Schichtdicke bei Verwendung von Gleichstrom, insbesondere von gesiebtem Gleichstrom,
für die Abscheidung eine Zeitdauer von etwa 5 Stunden benötigt. In diesem Falle
ist die maximale anwendbare Stromdichte auf einen Wert von etwa 0,035 A/dm2 begrenzt.
Nähere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den in folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen
hervor. Aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung bestehende Bleche werden zunächst
galvanisch entfettet und anschließend durch konzentrierte Salzsäure aktiviert. Daran
anschließend werden die Bleche dann mit einer geeigneten Glanzbeize, die im Handel
erhältlich ist, angeätzt und einer Vorvergoldung in zitronensaurem Medium unterworfen.
Dabei kommt es zur Ab-Scheidung einer dünnen Goldschicht von etwa 0,31u. Diese Goldschicht
kann durch Tempern auf der Oberfläche der Binder
vvrfeutigt werden.
Die derart mit einer Vorvergoldung versehenen Bleche werden dann in ein cyankalisches
Goldbad gebracht, welches je Liter etwa 8-12 g Gold und 1 5 - 20 g " freies KCIi
enthält. Die Alkalitß,t des Goldbades wird auf einen PH-",lert von etwa 13 eingestellt.
Bei der nun folgenden Elektrolyse, die bei einer Temperatur von 65-i5° C und einer
Radspannung vor. 0,3-2 V durchgeführt wird, kommt eine küthodische Stromdichte von
etwa 1 A/dr:12 zur Anwendung. Die Anteile von Gleich- und Vrochsel stromkonpone:.te
belaufen sich beispielsweise auf 0,3 A/dm2 Gleichstromanteil und auf 0,8-
019
A/dm,2 @'@echsels tromanteil. Der Gleiehs tromanteil des zur Galvanisierung verwendeten
Stromes wird nach üblicher. Verfahren durch Gleichrichtung eines einstellbarer Wechselstromes
gewonnen. Durch einen nachgeschalteten Tiefpaß wird das Eindringen von Wechselstrom
in den Gleichstromve_sorgungsteil verhindert. Die Jechselstromkomponente wird eine::
ßegeltrafo h.-w. einen Fes ttrafo, der durch einen Regel trafo gespeist wird, entncrner..
Gleich- und fechselstromerzeugung liegen dabei elektrisch in Serie. Zur Beobachtung
und Einstellung der einzelnen Meßgrößen sind Itießinstrunente vorgesehen. Das Verhältnis
der Anteile von Wechselstrom- und Gleichstromkomponente ist im vorliegenden Fall
so eingestellt, daß der Anteil der Ylechselstromkomponenten ungefähr den 2,8-3fachen
Wert der Gleichstronkonponenten aufweist.
Bei einen anderen Ausführungsbeispiel,
bei den anstelle von Blechen größere Ausdehnung, Kleinteile mit einer Vergoldung
versehen <<erdet: sollen, wird ein cyankalisches Goldbad verwendet, dessen
Zusammensetzung derjenigen im vorhergehenden Ausführungsbeispiel entspricht. Die
Temperatur bei der die Elektrolyse durchgeführt wird,. beträgt ebenfalls 65-75o
C; der Pji-Wer t ist, auf den Nert 13 eingestellt und die Badspannung beträgt in
diesem Fall 0,3-3 V. Durch die Anwendung einer kathodi ,chen Stromdichte von 0,26
A/dm2, wobei der Gleichstromanteil 0,1 A/dm2 beträgt, erhält man bei einer Abscheidedauer
von e tiva 30 Minuten eine Goldauflage mit einer Schichtdicke von etwa 2/u. Die
mahl der Stromdichte richtet sich dabei nach der Art der mit einer Goldauflage zu
versehenden Formkörper. Soll Schüttgut, wie beispielsweise Kleinteile, mit einer
Goldauflage versehen werden, so ist es.vorteilhaft, eine geringere Strordichte anzuwenden,
während bei Bändern oder Folien, Blechen u. dgl. die Anwendung höherer Stromdichten
bis zu beispielsweise 0,3 A/dm2 (Gleichstromanteil), möglich ist. Die auf diese
Weise hergestellten Goldüberzüge zeichnen sich durch eine dichte Packung, sowie
durch eine gute legierfähigkeit aus. Es hat sich gezeigt, daß die Haftfähigkeit
auf der Unterlage, d.h. auf den Halbleiterkristallen, so gut ist, daß es zu einer
Zerstörung der Kristalle kommt, wenn die auflegierten Systeme durch AbreiHen entfernt
werden. Durch
die I,Iöglichkeit sehr dichter, d.h. nahezu porenfreie
Goldüberzüge herzustellen, is t die Möglichkeit gegeben, Goldauflagen nit geringerer
Schichtdicke als üblich herzustellen. ':ußerdeT.1 wird durch das Verfahren nach
der Zehre der Erfindung eine vreocn tlic;i bessere Stronauobeute erreicht.