DE2260191C3 - Verfahren zur Vorbereitung von Werkstücken aus elektrisch leitfähigen Materialien, insbesondere Metall für die galvanische Beschichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenvorbehandlung von elektrisch leitfähigen Materialien, insbesondere Metall, für die Galvanisierung in aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien aluminiumorganischen Elektrolytmedien.

Das aus aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien SHiminiumorganischen Elektrolytmedien galvanisch abgeschiedene Aluminium hat sich aufgrund seiner Duktilität, Porenarmut, Korrosionsfestigkeit und Eloxierfähigkeit für viele Zwecke der Technik als besonders geeignet erwiesen. Das aus aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien aluminiumorganischen Elektrolyten abgeschiedene Metall ist äußerst rein und es haftet auf blanken Oberflächen, die allerdings abosult frei von Oxiden und Hydroxiden sein müssen, sehr gut. Auf mit Oxiden, Hydroxiden und Feuchtigkeit behafteten Oberflächen ist die Abscheidung gut haftender, homogener und blasenfreibleibender Überzüge nicht möglich. Auch sind mit Feuchtigkeit und Sauerstoff behaftete Oberflächen für die Lebensdauer des Elektrolyten nachteilig, indem sie die Leitfähigkeit und Lebensdauer desselben verringern.

Es wurde gefunden, daß diese Nachteile vermieden werden können, wenn die letzte mechanische Oberflächenvorbehandlung eines Formstückes oder Bauteiles in einem aprotischen, wasser- und sauerstoffreien Schutzgas- und/oder Schutzflüssigkeitsmedium durchgeführt wird. Die blanke deckschichtfreie Oberfläche wird somit bereits in der letzten Herstellungsphase des Teiles gezielt erzeugt und als solche bis zum Galvanisierprozeß durch aprotischc Flüssigkeiten konserviert.

Ein besonders wirtschaftlicher Vorteil des erfindungsgemäOen Verfahrens ist schließlich auch darin zu sehen, dal) zumindest partiell eine gesonderte Oberflächenvorbehandlung überall dort entfallen kann, wo durch den llerstL'lltingspro/cß an sich — sei es spanabhebend wie Fräsen, Feilen, Sägen, Möhren usw. oder stark verformend wie Walzen, Drahtziehen, Extrudieren ii. a. m. — neue, d. h. blanke Oberflächen geschaffen werden. Diese werden durch das Fernhalten von Luftsauerstoff und Feuchtigkeit (Wasser) schon während ihres Entstehens vor Oxidation oder anderer chemischer Veränderung geschützt und in diesem metallisch blanken Zustand konserviert Zumindest muß dieser Schutz vor chemischer Oberflächenveränderung bei dem letzten mechanischen Formgebungs- und

Bearbeitungsschritt angewandt werden. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalte-

nen blanken deckschichtfreien Grundmaterialoberflächen bleiben frei von Oxiden und Hydroxiden und haben keine Wasserhaut Sie können gemäß weiterer Erfindung unmittelbar nach der Entstehung und den gegebenenfalls erforderlichen Wasch-, Spül- und/oder Entfettungsvorgängen in aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien Medien der galvanischen Beschichtung mit Aluminium zugeführt werden. Die eingesetzten Schutzgas- und Flüssigkeitsmedien sind gegenüber den aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien 'aetallorganisehen Elektrolytmedien inert und sie können erforderlichenfalls durch aprotische, sauerstoff- und wasserfreie Wasch-, Spül- und/oder Entfettungsmedien ohne Beeinträchtigung der bianken Werkstückoberfläche entfernt werden. Die sonst bei der Metallbearbeitung üblichen wasserhaltigen Bohröle, BohrfeMe und Schneidöle sowie Emulsionen sind in unserem Fall ungeeignet

Geeignete Schutzgasatmosphären bei der Oberflächenvorbehandlung sind z. B. Stickstoff, Schwefelhexafluorid, Argon und Kohlenwasserstoffdämpfe, Fluorkohlenstoffgase. Chlorkohlenwasserstoffe, Fluorchlorkohlenwasserstoffe.

Geeignete Schutzflüssigkeitsmedien sind wasserfreie inerte Flüssigkeiten oder Fette, wie z. B. Paraffin- und Silikonöle, aliphatische, aromatische und hydroaromatisehe Kohlenwasserstoffe sowie Fluor- und Chlorkohlenwasserstoffe. Sie können, falls nicht ganz wasserfrei und zum Schutz vor Wasseraufnahme, mit etwas Aluminiumalkyl bzw. Elektrolyt (auch gebrauchtem) versetzt und so auf reaktionschemischem Wege von

Wasser und Sauerstoff befreit werden.

Geeignete aprotische sauerstoffreie Elektrolytmedien sind zum Beispiel aluminiumorganische Elektrolyte gemäß den deutschen Patentschriften 12 00817 und 12 36 208.

Zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung genügt es, wenn der letzte, neue und somit blanke Oberfläche schaffende Arbeitsschritt bei der Herstellung eines Formstückes oder Bauteiles unter Ausschluß von Luftsauerstoff und Feuchtigkeit etwa

so unter einer der genannten Schutzgase oder/und Schutzflüssigkeiten vorgenommen wird. Die bei der mechanischen Formgebung neu entstehende blanke Metalloberfläche wird sofort von der Schutzflüssigkeit benetzt und abgedeckt und dem Zugriff von Luftsaucrstoff und Feuchtigkeit entzogen. Das aus einem aprotischen, wasser- und sauersloffreien metallorganischen Elektrolytmedium galvanisch abgeschiedene Aluminium haftet vorzüglich auf der Unterlage, insbesondere auch auf Leichtmetallen und deren Legierungen wie z. B. Magnesium und seinen Legierungen sowie auf Eisen, Titan, Niob, Tantal, Wolfram und anderen sauerstoffaffinen Metallen» Die Galvanoaltiminiumschichlcn sind homogen und dicht und bleiben blascnfrei. Nach dem erfindungesgemäßen Verfahren

*>'> können frischgefertigte Werkstücke und Halbzeuge ohne einer gesonderten Vorbehandlung (außer evtl. Waschen und Spülen) der galvanischen Aluminicrimg zugeführt werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert,

Beispiel 1

Aus Stangenmaterial einer Magnesiumlegierung wird durch Fräsen unter Zuhilfenahme von aprotischem öl ein Werkstück hergestellt. Auch die Aufbewuhrung bis zur galvanischen Beschichtung geschieht unter dieser ölbedeckung.

Beispiel 2

Aus einem Eisenrundmaterial sollen Scheiben hergestellt werden, die später galvanisch mit Aluminium beschichtet werden sollen. Zunächst wird die Oberfläche des Rundmaterials unter Zuhilfenahme von aprotischem öl formgerecht abgeschliffen. Das anschließende Sägen sowie evtl. Lagerung geschieht ebenfalls unter aprotischer ölbedeckung,

Beispiel 3

Bei der Drahtherstellung aus z. B, Eisenm.-terial geschieht das Herunterziehen auf ca. je 10% pro Ziehstein mit Hilfe von aprolischem öl und in einer Schutzgasatmosphäre von z. B. Argon.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Vorbereitung von Werkstücken aus elektrisch leitfähigen Materialien, insb. aus Metallen, für die galvanische Beschichtung in aprotischen, sauerstoffreien aluminiumorganischen Elektrolytmedien, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der letzte zur Formgebung der Werkstücke dienende Verfahrensschritt unter, auf die anfallenden blanken Metalloberflächen einwirkenden, aprotischen wasser- und sauerstoffreien gasförmigem und/oder flüssigem Schutzmedium durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch erzeugte blanke deckschichtfreie Grundmaterialoberfläche durch Bedeckung mit einem aprotischen Schutzmedium bis zur Galvanik konserviert wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Schutzmedium aus öl oder Fett mit aprotischem Charakter besteht, dem Aluminiumalkyl bzw. aluminiumorganischer Elektrolyt zugesetzt ist.