DE2455529A1 - GALVANIC GENERATION OF THE RUNNING SURFACE OF A ROTARY LISTON COMBUSTION MACHINE - Google Patents

GALVANIC GENERATION OF THE RUNNING SURFACE OF A ROTARY LISTON COMBUSTION MACHINE

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DE2455529A1 DE19742455529 DE2455529A DE2455529A1 DE 2455529 A1 DE2455529 A1 DE 2455529A1 DE 19742455529 DE19742455529 DE 19742455529 DE 2455529 A DE2455529 A DE 2455529A DE 2455529 A1 DE2455529 A1 DE 2455529A1
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    • C25D1/00Electroforming
    • C25D1/02Tubes; Rings; Hollow bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Description

PatentanwältePatent attorneys

Dipl. Ing. H. HauckDipl. Ing. H. Hauck

. DIpT. Phys. VV. Schmitz. DIpT. Phys. VV. Schmitz

Dipl. Inn. E. GraaifsDipl. Inn. E. Graaifs

Dipl. Ing. W. WohnortDipl. Ing. W. Place of residence

Dipl. Phys. W. CarstensDipl. Phys. W. Carstens

2 Hamburg 362 Hamburg 36

Neuer Wall 41Neuer Wall 41

Hamburg, 22. NovemberHamburg, November 22nd

Galvanische Erzeugung der Lauffläche einer Drehkolben-BrennkraftmaschineGalvanic generation of the running surface of a rotary piston internal combustion engine

Die Erfindung betrifft sowohl ein Verfahren als auch gewisse Stufenfolgen der Galvanotechnik zur galvanischen Erzeugung einer verschleißfesten Lauffläche in dem Aluminiumgehäuse von Drehkolben-Brennkraftmaschinen, insbesondere die galvanische Erzeugung der epitrochoiden Lauffläche des Aluminiumgehäuses der Brennkraftmaschine des Wankeltyps. Insbesondere betrifft das Verfahren galvanische Erzeugung der Lauffläche durch Elektroplattieren einer Reihe von' Belägen auf einem Kern, welcher für die Drehkolben-Brennkraftmaschine des Wankeltyps die epitrodfcide Gestalt und Größe der Lauffläche hat, und wobei man dann das Aluminiumgehäuse gegen den letzten galvanischen Belag gießt und das Gehäuse mit den befestigten galvanischen Belägen, welche den oder die VerschlÄißbeläge enthalten, entfernt.The invention relates to both a method and certain step sequences in electroplating for the galvanic production of a wear-resistant running surface in the aluminum housing of rotary piston internal combustion engines, in particular the galvanic production of the epitrochoid running surface of the aluminum housing of the internal combustion engine of the Wankel type. In particular, the method relates to galvanic production of the tread by electroplating a Series of 'linings on a core, which for the rotary piston internal combustion engine of the Wankel type has the epitrodfcide shape and size of the tread, and then the aluminum housing pours against the last galvanic coating and the housing with the attached galvanic coatings, which the or the Coverings included, removed.

Das gegenwärtig angewandte Verfahren zur Erzielung einer verschleißfesten Oberfläche für die epitrochoide Lauffläche in demThe method currently used to achieve a wear-resistant Surface for the epitrochoid tread in the

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Aluminiumgehäuse der Drehkolben-Brennkraftmaschine des Wankeltyps besteht darin, daß man das Aluminiumgehäuse direkt auf den Kern oder auf einen porösen, gespritzen, auf dem Kern angebrachten Eisenauftrag spritzt und dann einen dicken Nickelbelag, welcher mit abgeschiedene, feine SiIiciumcarbidteilchen enthält, auf die epitrochoide Lauffläche auf der Innenseite des Aluminiumgehäuses oder einen dicken Ghrombelag oben auf den Eisenauftrag elektroplattiert. Dann wird der dicke Belag auf exakte Größe bearbeitet. Diese "Verfahren erfordern innere Anoden zum Plattieren der Lauffläche und es muß viel Metall verworfen werden, weil ein besonders dicker Belag, gewöhnlich von der zweifachen Enddicke, welche nach Bearbeiten und Honen auf die Endgröße für die Bohrung zurückbleiben muß, abgeschieden werden muß. Auch trägt die Zeit zum Plattieren des dicken Belages in hohem Maße zu den Kosten bei.Aluminum housing of the rotary piston internal combustion engine of the Wankel type consists in that the aluminum housing is attached directly to the core or to a porous, injection-molded, on the core Iron application and then a thick nickel coating, which contains deposited, fine silicon carbide particles, on the epitrochoid running surface on the inside of the aluminum housing or a thick chrome coating on top of the iron application electroplated. Then the thick covering is processed to the exact size. These "processes require internal anodes for plating the tread and a lot of metal has to be discarded because a particularly thick coating, usually twice as much Final thickness, which must remain after machining and honing to the final size for the bore, must be deposited. Even the time it takes to clad the thick coating adds greatly to the cost.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Kern anstatt der inneren Lauffläche des Aluminiumgehäuses plattiert und bei.Verwendung eines Kernes von hoher Feinbearbeitung und exakter Größe ist kaum, wenn überhaupt, irgendeine Bearbeitung der epitrochoiden Oberfläche erforderlich. Daher kann dünnere Hartbelegung verwendet werden und es geht wenig Metall, wenn überhaupt welches, durch Bearbeiten verloren.In the method according to the invention, the core is clad instead of the inner running surface of the aluminum housing and is used of a nucleus of high precision workmanship and exact size is hardly, if at all, any workmanship of the epitrochoid Surface required. Therefore, thinner hardfacing can be used and little, if any, metal goes which, lost by editing.

Um die erfolgreiche technische Verwendung des Systems, in welchem das Äußere des Kernes anstatt des Inneren des Gehäuses aus Aluminiumlegierung elektroplattiert wird, zu ermöglichen, ist es erforderlich, daß (1) der Belag leicht von dem Kern gelöst werden kann' und (2) das Spritzgußgehäuse aus Aluminium mit guter Bindung an den Endbelägen haftet.To the successful technical use of the system in which the exterior of the core instead of the interior of the housing is made To enable aluminum alloy to be electroplated, it is necessary that (1) the coating be easily detached from the core can be 'and (2) the die-cast aluminum housing adheres well to the end coverings.

Bei Verwendung eines weitgehend bearbeiteten, genauen Kernes wäre, wenn überhaupt, viel weniger Bearbeitung oder Schleifen für eine endgültige, genaue Oberfläche mit diesem Verfahren erforderlich als für das gegenwärtige Verfahren zum Plattieren des Inneren des Gehäuses aus Aluminiumlegierung. Das gegenwärtigeUsing a largely machined, accurate core, there would be much less machining or grinding, if any required for a final, accurate surface with this method than the current method of plating the Interior of the housing made of aluminum alloy. The present one

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Verfahren erfordert das galvanische Niederschlagen sehr dicker Beläge, etwa 0,381 - 0,508 mm (15 bis 20 mils), um sicher zu sein, daß nach Schleifen oder Bearbeiten genügend Belag (0,1016-0,1524 mm, 4- bis 6 mils) zurückbleibt, und dieses bedeutet einen großen wirtschaftlichen Verlust. Diese kostspielige Arbeitsweise, welche zum Plattieren des Inneren des Aluminiumgehäuses angewandt wird, ergibt sich aus der Tatsache, daß.der Belag'mit zunehmender Dicke weniger glatt wird, sowie auch daraus, daß die Verteilung des Belags aus sauren Bädern (Nickel und. Chrom) vergleichsweise schlecht ist, was zu einer nicht-gleichmäßigen Dicke des Belags auf der epitrochoiden Fläche führt. Bei dem Verfahren zum Plattieren des Äußeren des Kernes wird der erste Teil des Belags verwendet und er ist so glatt wie der Kern und so genau in den Abmessungen wie der Kern. Selbst wenn der Kern nicht absolut genau in den Abmessungen ist, ist daher das benötigte Ausmaß der Bearbeitung oder des Schleifens weit geringer als bei dem gegenwärtigen Verfahren, bei dem das Innere des Gehäuses plattiert wird. Außerdem können der erste Belag oder die ersten Beläge, die auf dem Kern niedergeschlagen sind, vergleichsweise dünne Beläge aus weniger hartem Material als die verschleißfesten Beläge sein. Diese Beläge können leicht bearbeitet oder gehont werden und könnten sogar als Einschleifbeläge (wear-in) verwendet werden bevor der verschleißfeste Belag erreicht wird.The process requires the electrodeposition of very thick coatings, approximately 0.381-0.508 mm (15 to 20 mils), in order to be secure be sure that enough coating (0.1016-0.1524mm, 4-6 mils) remains after grinding or machining, and that means one great economic loss. This costly procedure used to clad the interior of the aluminum housing becomes, results from the fact that .the covering'with increasing Thickness becomes less smooth, as well as from the fact that the Comparative distribution of the coating from acid baths (nickel and chromium) is bad, which leads to a non-uniform thickness of the coating on the epitrochoid surface. In which Method of plating the exterior of the core uses the first part of the pavement and it is as smooth as the core and as exactly in the dimensions as the core. Therefore, even if the core is not absolutely accurate in dimensions, this is what is needed The amount of machining or grinding is far less than the current process using the inside of the case is plated. In addition, the first deposit or the first deposits deposited on the core can be compared thin pads made of less hard material than the wear-resistant pads. These toppings can be easily edited or honed and could even be used as wear-in before the wear-resistant surface reaches will.

Diese Art Belag wird in einigen der unten verzeichneten Beispiele näher erläutert.This type of flooring is illustrated in some of the examples below.

Das Verfahren zum Elektroplattieren des Äußeren des Kernes anstatt des Inneren des Gehäuses aus Aluminiumlegierung ermöglicht auch die Verwendung von neuem verschleißfestem Belag, welcher viel weniger kostspielig ist als die gegenwärtig verwendeten verschleißfesten Beläge aus dickem Nickel, welche etwa 2,5 Gew.-% mit abgeschiedene feine Siliciumcarbidteilchen enthalten, oder aus dickem Chrom ("Hartchrom"). Der neue verschleißfeste Belag für die Drehkolben-Brennkraftmaschine des Wankeltyps ist inThe process of electroplating the exterior of the core instead of the interior of the aluminum alloy housing also allows the use of a new wear-resistant lining, which is much less costly than the currently used thick nickel wear-resistant linings, which are about 2.5% by weight with deposited fine silicon carbide particles, or of thick chrome ("hard chrome"). The new wear-resistant covering for the rotary piston internal combustion engine of the Wankel type is in

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Beispiel 1 beschrieben und bestellt aus elektroplattiertem Eisen, welches 2,5 Gew.-% und darüber mitabgeschiedene feine Siliciumcarbidteilchen enthält. Es ist möglich, in den sehr warmen (etwa 71 - 880C; etwa 160 - 1900F) Eisenplattierungsbädern mit niedrigem pH (um 1 herum) auf vertikalen Oberflächen doppelt so viel feine Siliciumcarbidteilchen als in Nickelbädern mitabzuscheiden. Da wenig oder sogar kein Bearbeiten oder Schleifen der harten, verschleißfesten Oberfläche zu erfolgen braucht, kann der härteste verschleißfeste Belag., der möglich ist, verwendet werden, d.h. Eisen- oder Nickelbelag oder ihre Kombination mit höherem Prozentgehalt (bis zu 8 Gew.-% in dem Eisenbelag) an mitabgeschiedenen Siliciumcarbidteilchen. Beim Plattieren der epitrochoiden Lauffläche auf der Innenseite des Gehäuses aus Aluminiumlegierung ist es zu schwierig, ein heißes Eisenplattierungsbad mit niedrigem pH zu verwenden, weil das Aluminiumgehäuse in den Bereichen, welche keine Plattierung erhalten, angegriffen wird.Example 1 described and ordered from electroplated iron containing 2.5% by weight and above co-deposited fine silicon carbide particles. It is possible to very warm (about 71-88 0 C; about 160-190 0 F) in the Eisenplattierungsbädern low pH (around 1) on vertical surfaces twice as much as the silicon carbide fine particles mitabzuscheiden in nickel plating baths. Since there is little or no machining or grinding of the hard, wear-resistant surface, the hardest wear-resistant coating possible can be used, i.e. iron or nickel coating or a combination of them with a higher percentage (up to 8% by weight) in the iron coating) on co-deposited silicon carbide particles. When plating the epitrochoid running surface on the inside of the aluminum alloy housing, it is too difficult to use a hot, low pH iron plating bath because the aluminum housing will be attacked in the areas which will not be plated.

Tatsächlich kann mehr als ein verschleißfester Belag viel leichter verwendet werden, wenn der Kern anstatt des Inneren des Gehäuses aus Aluminiumlegierung plattiert wird, wie in Beispielen 2 und 3 dargelegt ist.In fact, more than one hard-wearing pad can be much lighter can be used when the core is plated instead of the interior of the aluminum alloy case, as in Examples 2 and 3 is set out.

Beispiel 1example 1

Ein Stahlkern mit guter Oberflächenbearbeitung und Abmessungen, welche den gewünschten Abmessungen der epitrochoiden Lauffläche nahekommen oder gleich sind (annähernd 24·,13 cm für den längsten Durchmesser der epitrodDiden Lauffläche, etwa 17jÖ cm für den eingeschnürten Durchmesser und etwa 6,1 cm für die Breite) wird mit der folgenden Reihe von Belägen elektroplattiert.A steel core with good surface finish and dimensions that match the desired dimensions of the epitrochoid tread are close to or equal to (approximately 24 * .13 cm for the longest Diameter of the epitrodDiden tread, about 17jÖ cm for the necked diameter and about 6.1 cm for width) is electroplated with the following series of coverings.

(1) Ein dünner Bleibelag von etwa 0,0025 mni (0,1 mil) oder noch weniger wird zuerst auf den Stahlkern plattiert, indem man beispielsweise ein saures Bleifluoboratbad, welches vorzugsweise ein oder mehrere Zusatzmittel aus der Gruppe Gelatine, Naphthol,(1) A thin lead of about 0.0025 mni (0.1 mil) or less less is first plated onto the steel core by, for example, an acidic lead fluoborate bath, which is preferably one or more additives from the group of gelatine, naphthol,

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nichtionisches netzmittel und Ligninsulfonat enthält, verwendet. Dieses kann ein Belag von 1 oder 2 Minuten ( 1 or 2 min.plate) sein.contains non-ionic wetting agent and lignin sulfonate. This can take 1 or 2 minutes (1 or 2 min.plate) be.

(2) Hierauf folgt ein Kupferbelag, vorzugsweise aus einem blanken, sauren Kupfersulfatplattierungsbad, wie es beispielsweise in den US-PS 2 707 166, 2 738 318, 3 288 690 und 3 328 273 beschrieben ist. Der Kupferbelag kann eine Dicke von etwa 0,0025 (0,1) bis etwa 0,0051 mm (0,2 mil) aufweisen.(2) This is followed by a copper coating, preferably made of a bare, acidic copper sulfate plating bath such as that described in U.S. Patents 2,707,166, 2,738,318, 3,288,690, and 3,328,273 is. The copper coating can be from about 0.0025 (0.1) to about 0.0051 mm (0.2 mil) in thickness.

(3) Hierauf folgt ein Eisenbelag, welcher mitabgeschiedene feine Siliciumcarbidteilchen zu etwa 2,5 Gew.-% bis etwa 8 Gew.-% enthält. Das Eisenbad kann hauptsächlich aus Eisen(II)-chlorid, etwa 300 g/l mit oder ohne etwa 150g/l Calciumchlorid bereitet sein und bei pH von etwa 1 sowie Badtemperatur von etwa 71 bis 880C (160 - 1900F) arbeiten. Die Konzentration des Siliciumcarbidpulvers kann etwa 25 bis 150 g/l betragen, welches in dem Bad durch mechanische Bewegung dispergierfc ist. Anstatt aus Eisen(ll)-chlorid kann das Bad hauptsächlich aus Eisen(H)-sulfat bereitet sein, das wie oben für das Eisen(ll)-chlorid-Bad beschrieben, arbeitet. Es werden gewöhnlich niedrigere Stromdichten für das Eisen(II)-sulfat-Bad im Vergleich zu dem Chloridbad verwendet. Jedoch hat das warme Sulfatbad mit niedrigem pH den Vorteil, daß keine korrodierenden Chlorwasserstoffsäuredämpfe aus dem Bad entweichen, wie es bei dem Chloridbad der Fall ist.(3) This is followed by an iron coating which contains co-deposited fine silicon carbide particles to about 2.5% by weight to about 8% by weight. The iron bath may mainly of iron (II) chloride, about 300 g / l be prepared with or without about 150g / l calcium chloride and bath temperature at pH of about 1 and from about 71 to 88 0 C - work (160 190 0 F) . The concentration of the silicon carbide powder can be about 25 to 150 g / l, which is dispersible in the bath by mechanical agitation. Instead of iron (II) chloride, the bath can mainly be made from iron (H) sulfate, which works as described above for the iron (II) chloride bath. Lower current densities are usually used for the ferrous sulfate bath compared to the chloride bath. However, the warm, low pH sulfate bath has the advantage that no corrosive hydrochloric acid vapors escape from the bath, as does the chloride bath.

Der Eisenbelag mit den mitabgeschiedenen Siliciumcarbidteilchen wird .in einer Dicke von etwa 0, Ό51 (2 mils) bis sogar 0,254-mm (10 mils) oder darüber abgeschieden, wenn es gewünscht wird. Die letzten 0,025 mm (1 mil) oder 0,051 mm (2 mils) des dickeren Belags können gröbere Siliciumcarbidteilchen in einem getrennten Bad verwenden, um einen rauhen Belag von in den Eisenbelag fest eingebettenen Siliciumcarbidteilchen zu ergeben.The iron coating with the co-deposited silicon carbide particles Will be about 0.51 (2 mils) thick to as much as 0.254-mm thick (10 mils) or more deposited if desired. The last 0.025 mm (1 mil) or 0.051 mm (2 mils) of the thicker one Coatings can use coarser silicon carbide particles in a separate bath to remove a rough coating from in the iron coating to give firmly embedded silicon carbide particles.

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Dieser rauhe Belag unterstützt die Bindung an das nachfolgende Gehäuse aus Aluminiumlegierung, welches auf diesem -^elag gegossen wird. Anstatt die Aluminiumlegierung direkt auf diese Eisenoberfläche zu gießen, wird vorzugsweise ein dünner Zinkbelag von etwa 0,0025 (0,1 mil) bis etwa 0,051 mm (2mil) auf die Eisenoberfläche plattiert und dann folgt die Vergießstufe der Aluminiumlegierung. Der Zinkbelag kann sowohl auf einem glatten als auch einem rauhen Eisenbelag abgeschieden werden und unterstützt in hohem Maße die Bindung des Aluminium an den Eisenbelag. Das Zink schmilzt, wenn das heiße Aluminiumlegierungsmetall auf das Zink trifft und das meiste des Zinks geht in die Aluminiumlegierung und etwas in den Eisenbelag. Diese Methode erlaubt, daß die Aluminiumlegierung mit Eisenbelag in Berührung kommt, welcher keinen Oxydüberzug aufweist, da die Eisenoberfläche durch den Zinkbelag geschützt war.This rough covering supports the bond to the subsequent aluminum alloy housing, which is cast on this - ^ elag will. Instead of pouring the aluminum alloy directly onto this iron surface, a thin zinc coating is preferably used about 0.0025 (0.1 mil) to about 0.051 mm (2 mil) is plated on the iron surface and then the aluminum alloy potting step follows. The zinc coating can be deposited and supported on both a smooth and a rough iron coating to a large extent the binding of the aluminum to the iron covering. The zinc melts when the aluminum alloy metal is hot hits the zinc and most of the zinc goes into the aluminum alloy and some into the iron coating. This method allows the aluminum alloy to come into contact with iron coating which has no oxide coating because the iron surface was protected by the zinc coating.

Die Wärme von der geschmolzenen Aluminiumlegierung verursacht das Schmelzen des dünnen Bleibelags gegen den Stahlkern und dieses ermöglicht die Entfernung des Belags mit dem befestigten Aluminiumgehäuse von dem Kern. Der Kern kann hohl sein, d.h. in der Form eines epitrochoiden Binges, oder kann Löcher für Kühlzwecke aufweisen. Das Kühlen des Kerninneren (mit kaltem Wasser) verursacht Zusammenziehung und kann die Entfernung des Belags mit seinem befestigten Gehäuse unterstützen.The heat from the molten aluminum alloy causes the thin lead coating to melt against the steel core and it allows the covering with the attached aluminum housing to be removed from the core. The core can be hollow, i.e. in the shape of an epitrochoid bing, or can have holes for cooling purposes exhibit. Cooling the inside of the core (with cold water) causes contraction and can remove the plaque support with its attached housing.

Der Endzinkbelag ist vorzugsweise von großer Reinheit, um zur Erzielung der besten Bindung des Aluminiums an den oder die Endbeläge beizutragen. Andererseits ist es am besten, für den oder die ersten Belage gegen den Kern Bäder mit Einschlüssen, wie beispielsweise von Zusatzmitteln, zu verwenden, um die Erzielung der schlechten Haftung, die zur Trennung von dem ^ern notwendig ist, zu unterstützen. Blei mit seinem niedrigen Schmelzpunkt (3270C) verliert seine Haftung an Stahl und das geschmolzene Blei ist bei diesen Temperaturen praktisch unlöslich in dem Kupfer, welches oben auf ihm plattiert ist. Bei dem Kühlen des Kernes, beispielsweise durch die Zirkulation von Wasser durchThe final zinc coating is preferably of great purity in order to help achieve the best bond between the aluminum and the final coating (s). On the other hand, it is best to use baths with inclusions, such as additives, for the first layer or layers against the core, in order to help achieve the poor adhesion necessary to separate it from the core. Lead with its low melting point (327 ° C.) loses its adhesion to steel and the molten lead at these temperatures is practically insoluble in the copper which is plated on top of it. When cooling the core, for example by circulating water through

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einen zylindrischen Hohlraum oder einen epitrochoiden Hohlraum oder durch Löcher in dem Inneren des Kernes unterstützt die sich ergehende Zusammenziehung auch die Trennung von dem Kern an der Bleizwischenfläche.a cylindrical cavity or an epitrochoid cavity or through holes in the interior of the core which supports itself As a result of the contraction, the separation from the core at the lead interface also occurs.

Beispiel 2Example 2

Es ist dieselbe Arbeitsweise wie in Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß Nickelbelag mit mitabgeschiedenen feinen Siliciumcarbidteilchen bis zu der Menge von etwa 2,5 Gew.-% und höher anstatt des gesamten Eisenbelags mit mitabgeschiedenen SiIiciumcarbidteilchen oder eines Teils des Eisenbelags verwendet wird.It is the same way of working as in Example 1 with the difference that nickel coating with co-deposited fine silicon carbide particles up to the amount of about 2.5% by weight and higher instead of all of the iron coating with co-deposited silicon carbide particles or part of the iron covering is used.

Der Nickelbelag mit den mitabgeschiedenen Siliciumcarbidteilchen kann aus den sauren Bädern des Watts-Typ, Typen mit viel Ohlorid oder viel Bromid, oder SuIfamat oder Fluoborat abgeschieden werden. Da der saure Fluoborattyp Anodenkörbe aus Titan angreift, ist der lluoborattyp gegenüber den anderen Typen nicht bevorzugt. Die Nickelbäder können Zusatzmittel der Klasse I enthalten, wie Benzol- oder Toluolsulfonamid, Di-benzol- oder Di-toluolsulfonimide, o-Benzoylsulfonimid (Saccharin), Benzolmono- oder disulfonsäuren, Benzol- und Toluol-sulfinsäuren, Naphthalinsulfonsäuren, Allylsulfonsäuren, o-Sulfobenzaldehyd (oder die Natrium- oder Kalium- und ähnliche Salze dieser verschiedenartigen Säuren) , Sulfonimide und Sulfinsäuren oder ähnliehe Verbindungen der Klasse I. Diese Verbindungen der Klasse I verursachen das Einbringen von etwa 0,01' bis etwa 0,2 % Schwefel als Sulfid in den Nickelbelag, welches die Härte und Zugfestigkeit des Nickelbelags stark erhöht. Die für die Zwecke der Erfindung und einschließlich der Mitabscheidung von feinen SiIiciumcarbidteilchen oder anderen feinen harten Teilchen bevorzugten Verbindungen der Klasse I sind die Benzol- oder Toluolsulfonamide, die Di-benzol- oder Di-toluol-sulfonimide. Diese Verbindungen der Klasse I erlauben die maximale Mitabscheidungsmenge der feinen Teilchen, wie Siliciumcarbid, für eine gegebeneThe nickel coating with the co-deposited silicon carbide particles can be obtained from the acidic baths of the Watts type, types with a lot Ohlorid or a lot of bromide, or sulfamate or fluoborate deposited will. Since the acidic fluoborate type anode baskets made of titanium attacks, is the lluoborate type over the other types not preferred. The nickel baths can contain additives of class I, such as benzene or toluenesulfonamide, di-benzene or Di-toluenesulfonimide, o-benzoylsulfonimide (saccharin), benzene mono- or disulfonic acids, benzene and toluenesulfinic acids, Naphthalenesulfonic acids, allylsulfonic acids, o-sulfobenzaldehyde (or the sodium or potassium and similar salts of these various acids), sulfonimides and sulfinic acids, or the like Class I Compounds. These Class I compounds cause the incorporation of from about 0.01% to about 0.2% sulfur as sulfide in the nickel coating, which increases the hardness and tensile strength the nickel coating is greatly increased. Those for the purposes of the invention including the co-deposition of fine silicon carbide particles or other fine hard particles preferred compounds of Class I are the benzene or toluenesulfonamides, the di-benzene or di-toluene sulfonimides. These Class I compounds allow the maximum amount of co-deposition of fine particles such as silicon carbide for a given

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Konzentration dispergierter feiner Teilchen in den Nickelbädern. Die bevorzugte Konzentration von Siliciumcarbidteilchen liegt in dem Bereich von 25 bis I50 g/l. Bei der bevorzugten Methode zur Dispersion der Teilchen in den Nickelbädern wird Luftbewegung angewandt. Es können Benetzungsmittel, wie Natrium-n-octylsulfat oder Natrium-2-äthyl-hexylsulfat in den Nickelbädern vorhanden sein. Sie werden normalerweise bei Konzentrationen von etwa 0,1 bis etwa 1 g/l angewandt.Concentration of dispersed fine particles in the nickel baths. The preferred concentration of silicon carbide particles is in the range of 25 to 150 g / l. The preferred method air agitation is used to disperse the particles in the nickel baths. Wetting agents such as sodium n-octyl sulfate can be used or sodium 2-ethyl-hexyl sulfate available in nickel baths be. They are normally used at concentrations of from about 0.1 to about 1 g / l.

Bei dieser Methode des Plattierens des Kernes kann der Nickelbelag mit den mitabgeschiedenen Siliciumcarbidteilchen in zwei oder mehr Schritten aufgebracht werden. Beispielsweise kann zuerst ein dünner reiner Nickelbelag von etwa 0,0127 mm (0,5 mil) bis etwa 0,0254- mm (1 mil) aufgebracht werden, dann der Nickelbelag mit den mitabgeschiedeneη Teilchen von Siliciumcarbid abgeschieden werden. Bei dem Verfahren der Erfindung des Plattierens des Äußeren des Kernes anstatt des Inneren des Gehäuses aus Aluminiumlegierung kann eine gröbere Sorte von Siliciumcarbid verwendet werden anstatt von gleichmäßigen, sehr feinen Siliciumcarbidteilchen, welche verwendet werden müssen, wenn das Innere des Aluminiumgehäuses plattiert wird oder der Belag wird mit fortschreitendem Plattieren unzulässig rauh. Bei dem Verfahren der Erfindung ist der erste Teil des Belages der wichtigste und er ist glatt, weil das Plattieren gegen eine glatte Oberfläche beginnt und bei fortgesetztem Plattieren ist die Rauheit, die mit den größeren Siliciumcarbidteilchen auftritt, zur Verbindung mit der vergossenen Aluminiumlegierung förderlich. Der Nickelbelag kann mit feinen, gleichmäßigen, feinstgemahlenen Siliciumcarbidteilchen für den ersten Teil des Nickelbelags abgeschieden werden, dann kann der Nickelbelag mit mitabgeschiedenen Siliciumcarbidteilchen aus einem Nickelbad, welches gröbere Siliciumcarbidteilchen dispergiert enthält zur Erzielung eines rauhen Belages fortgeführt werden. Der letztere ermöglicht mit oder ohne einen Zinkbelag bessere Haftung an der Aluminiumlegierung, die darauf vergossen wird. Die Verwendung eines dünnen reinen Zinkbelags von etwa 0,0025 mm (0,1 mils)With this method of plating the core, the nickel coating with the co-deposited silicon carbide particles in two or more steps are applied. For example, a thin, pure nickel coating of about 0.0127 mm (0.5 mil) applied to about 0.0254 mm (1 mil), then the nickel plating deposited with the mitabgeschiedeneη particles of silicon carbide will. In the method of the invention of plating the exterior of the core rather than the interior of the housing From aluminum alloy, a coarser grade of silicon carbide can be used instead of uniform, very fine ones Silicon carbide particles to be used when plating the interior of the aluminum case or the lining becomes impermissibly rough as the plating progresses. In the method of the invention, the first part of the pavement is the most important and it is smooth because plating starts against a smooth surface and continues plating the roughness that occurs with the larger silicon carbide particles to bond with the cast aluminum alloy conducive. The nickel coating can be made up of fine, uniform, finely ground silicon carbide particles for the first part of the Nickel coating are deposited, then the nickel coating with co-deposited silicon carbide particles from a nickel bath, which contains coarser silicon carbide particles dispersed in order to achieve a rough surface. The latter enables better adhesion to the aluminum alloy that is cast on it, with or without a zinc coating. The usage a thin, pure zinc coating of about 0.0025 mm (0.1 mils)

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•ι.• ι.

bis 0,051 mm (2 mils) wird für den besten Bindungsvorgang bevorzugt, gleichgültig ob der rauhe Nickelbelag verwendet wird oder nicht. Der reine Nickelbelag, welcher am Beginn des Nickelplattierungsteils der !Folge von Belägen verwendet werden kann, kann bei abgeschalteter Luftbewegung in dem Bad, welches die Siliciumcarbidteilchen enthält, oder in einem gesonderten Bad, in welchem keine Teilchen oder vergleichsweise wenige Teilchen anwesend sind, hergestellt werden.up to 0.051 mm (2 mils) is preferred for best bond performance regardless of whether the rough nickel coating is used or not. The pure nickel coating, which is at the beginning of the nickel plating part the! sequence of deposits can be used, with the air movement switched off in the bath, which the Contains silicon carbide particles, or in a separate bath in which no particles or comparatively few particles are present.

Der verschleißfeste Belag kann aus einem ersten Nickelbelag von etwa 0,0254- (1 mil) bis 0,076 mm (3 mils) Dicke hergestellt werden, welcher mitabgeschiedene fein verteilte Siliciumcarbidteilchen enthält, gefolgt von einem Eisenbelag ähnlicher Stärke, welcher mitabgeschiedene Siliciumcarbidteilchen enthält. Der Endzinkbelag zur Erzielung maximaler Haftung des Aluminiumgehäuses wird dann vor der Vergießstufe der Aluminiumlegierung auf dem Eisenbelag abgeschieden.The wear resistant lining can be made from a first nickel lining about 0.0254- (1 mil) to 0.076 mm (3 mils) thick, which contains co-deposited finely divided silicon carbide particles, followed by an iron coating of similar thickness, which contains co-deposited silicon carbide particles. Of the End zinc coating to achieve maximum adhesion of the aluminum housing is then deposited on the iron coating prior to the casting stage.

Beispiel 3Example 3

Es ist dieselbe Arbeitsweise wie in Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß nach dem Kupferbelag von Stufe (2) Chrombelag für Stufe (3) anstatt des Eisenbelags mit mitabgeschiedenen Siliciumcarbidteilchen niedergeschlagen wird. Das Chrom könnte direkt auf den Kupferbelag oder auf einen vergleichsweise dünnen Nickel- oder Eisenbelag plattiert werden. Das Chrom kann in einer Dicke von etwa 0,051 mm (2 mils) bis etwa 0,254 mm (10 mils) plattiert werden. Außerdem können durch Plattieren des Kernäußeren die sauren Schnellstplattierungsbäder des sechswertigen Chroms leicht verwendet werden, welche sowohl Sulfat- als auch Fluorid- (oder komplexes lluorid) Katalysatoren verwenden, wie die in den Us-Ps 3 334 033, 2 78? 588 und 2 640 022 beschriebenen. Wenn das Innere des Aluminiumgehäuses mit einem dicken Belag verchromt wird, zieht man es im allgemeinen vor, das St andard-"Hartchrom"-Plattierungsbad einzusetzen, welches nur das Sulfatanion als Katalysator verwendet, weil das fluoridhaltigeIt is the same way of working as in Example 1 with the difference that after the copper coating of stage (2) chrome coating for stage (3) instead of the iron coating with co-deposited silicon carbide particles being knocked down. The chrome could be directly on the copper coating or on a comparatively thin one Nickel or iron coating can be plated. The chrome can be from about 0.051 mm (2 mils) to about 0.254 mm (10 mils) be plated. In addition, by plating the outside of the core, the high-speed acid plating baths of the hexavalent Chromium, which use both sulfate and fluoride (or complex fluoride) catalysts, such as those in US-Ps 3 334 033, 2 78? 588 and 2,640,022. If the interior of the aluminum housing is to be chrome plated with a thick coating, it is generally preferred to use the standard "hard chrome" plating bath to use, which only uses the sulfate anion as a catalyst, because the fluoride-containing

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Anion möglicherweise das Aluminium in den Bereichen, welche keine Verchromung erhalten, angreift, wenn nicht besondere Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden.Anion possibly the aluminum in the areas which Does not get chrome plating, attacks unless special precautionary measures are taken.

Nachdem der Chrombelag abgeschieden ist, kann ein Nickelbelag, beispielsweise aus einem Watts-, Chlorid- oder Sulfamatbad auf dem Chrom abgeschieden werden, nachdem man dem Chrombelag zunächst ein dünnes Nickelelektrodendeposit bei niedrigem pH (Woodsches Nickel) erteilt, um die Bindung an dem Chrombelag zu sichern. Der Nickelbelag kann beispielsweise bis zu 0,127 mm ( 5 mils) dick sein, wenn der Chrombelag etwa 0,051 mm (2 mils) bis 0,152 mm (6 mils) beträgt, oder etwa 0,0254- mm (1 mil) bis 0,102 mm (4 mils), wenn der Ghrombelag etwa 0,102 mm (4 mils) bis etwa 0,152 mm (6 mils) beträgt. Das Nickelbad kann auch sowohl Zusatzmittel der Klasse I, die in dem Beispiel 2 aufgezählt sind, als auch mitabgeschiedene Siliciumcarbidteilchen enthalten« Nach dem Nickelbelag wird ein dünner, vorzugsweise reiner Zinkbelag vor der Gießstufe der Aluminiumlegierung zur Sicherung maximaler Haftung aufgebracht. Anstatt eines Nickelbelags, welcher auf dem Chrombelag aufgebracht wird, kann Eisenbelag mit oder ohne mitabgeschiedene Siliciumcarbidteilchen aufgebracht werden, wie oben beschrieben. Der Eisenbelag erhält dann auch vorzugsweise einen dünnen Zinkbelag vor der Vergießstufe des Aluminiums. Sogar wenn es eine weitere Stufe erfordert, ist es tatsächlich auch möglich, das Nickel mit Eisenbelag oder umgekehrt oder mit Kobalt zu plattieren und dann mit einem dünnen, im wesentlichen Zinkbelag vor der Vergießstufe der Aluminiumlegierung zu plattieren. Das gilt auch für Beispiel 1 und Beispiel 2. In der Vergießstufe der Aluminiumlegierung bewahrt das Zink mit seiner ausgezeichneten Haftung an Nickel, Eisen, Kobalt oder ihren Legierungen nicht nur" die Reinheit der Oberfläche dieser letzteren Beläge und ihre Freiheit von Oxyd, sondern bei der Hitze von dem geschmolzenen Aluminium legiert sich das Zink mit diesen unteren Metallen und legiert sich auch in verträglicher Weise mit dem geschmolzenen Aluminium.After the chrome coating has been deposited, a nickel coating, for example from a Watts, chloride or sulfamate bath, can be applied the chromium are deposited after the chromium deposit is first a thin nickel electrode deposit at low pH (Wood's Nickel) to secure the bond to the chrome coating. The nickel coating can be up to 0.127 mm, for example (5 mils) thick if the chrome plating is approximately 0.051 mm (2 mils) is up to 0.152 mm (6 mils), or about 0.0254 mm (1 mil) to 0.102 mm (4 mils) when the ghrome is about 0.102 mm (4 mils) is to about 0.152 mm (6 mils). The nickel bath can also contain class I additives, which are listed in example 2 as well as silicon carbide particles deposited with it. After the nickel coating, a thin, preferably pure zinc coating is formed Applied before the casting stage of the aluminum alloy to ensure maximum adhesion. Instead of a nickel coating, which is applied to the chrome coating, iron coating can be applied with or without co-deposited silicon carbide particles as described above. The iron coating is then preferably given a thin zinc coating before the casting stage Aluminum. Even if it requires a further stage, it is actually also possible to coat the nickel with iron or vice versa or to be plated with cobalt and then with a thin, essentially zinc coating prior to the casting step of the aluminum alloy to plate. This also applies to example 1 and example 2. This is retained in the casting stage of the aluminum alloy Zinc with its excellent adhesion to nickel, iron, cobalt or their alloys not only "the purity of the surface of these latter coatings and their freedom from oxide, but also With the heat from the molten aluminum, the zinc will alloy itself with these lower metals and also alloy itself in more compatible Way with the molten aluminum.

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-11 Beispiel 4-11 Example 4

Die Oberfläche des Stahlkernes wird zunächst wie folgt vorbereitet. Der Stahlkern wird haftend mit Nickel plattiert (etwa 0,0051 (0,2 mils) bis 0,127 mm (5 mils). Dieses kann aus einem einfachen Watts-Nickelbad oder anderen sauren Nickelbädern, wie beispielsweise chloridreiche oder Sulfamat- oder aus einem halbblanken oder blanken Nickelplattierungsbad geschehen. Ein halbblanker oder blanker, gleichmäßiger Nickelbelag wird bevorzugt. Der Nickelbelag wird zum maximalen Korrosionsschutz des Kernes verwendet. Der Nickelbelag wird dann mit etwa 0,0000254 ( 0,001 mil) bis etwa 0,0051 nun (0,2 mil) verchromt. Der Kern kann direkt verchromt werden, aber man zieht es vor, ihn zuerst zu vernickeln. Auch kann es wünschenswert sein, einen Kupferdeckgrund für das Nickel oder das Chrom zu verwenden, um Wärmeoder Kälteübergang zu unterstützen. Der Kern mit seiner Chromoberfläche ist jetzt der fertige Kern, bereit zur Verwendung in den Plattierungsfolgen und den Endvergießstufen der Legierung, wie unten beschrieben wird.The surface of the steel core is first prepared as follows. The steel core is adhesively plated with nickel (about 0.0051 (0.2 mils) to 0.127 mm (5 mils)) simple Watts nickel bath or other acidic nickel baths, such as high chloride or sulfamate baths or from a semi-bright or bright nickel plating bath. A semi-bright or bright, even nickel coating is preferred. The nickel coating is used for maximum protection against corrosion of the core. The nickel coating is then rated at about 0.0000254 (0.001 mil) to about 0.0051 now (0.2 mil) chrome plated. The core can be chrome plated directly, but it is preferred to nickel plating first. It may also be desirable to have a copper base to use for the nickel or the chromium to support heat or cold transfer. The core with its chrome surface is now the finished core, ready for use in the plating sequences and final casting stages of the alloy, as described below.

Die verchromte Oberfläche des Kernes ist insofern als eine der Trennungsbelagsstufen anzusehen, als es möglich ist, wegen der großen Passivität der Verchromung schlechte Verbindung an Chromoberflächen zu erzielen. Es ist am wichtigsten, schlechte Haftung gegen Chrombelag zu erzielen, aber ohne blasigen Belag. Dieses kann mit den folgenden plattierten Metallen, Zink, Zinn, Nickel, Kobalt, Eisen und ihren Legierungen erreicht werden, wenn saure Plattierungsbäder dieser Metalle unter kontrollierten Bedingungen verwendet werden. Bei Verzinkung wird ein saures Bad von pH etwa 2 bis etwa 4, vorzugsweise etwa 2 bis 3 verwendet; bei Verzinnung wird ein Zinn(II)-Bad von pH etwa 0 bis etwa 3 verwendet und bei Nickel, Kobalt, Eisen und ihren Legierungen wird ein pH von etwa 1,5 Ms etwa 6 bevorzugt. Diese Beläge können von einer kurzzeitigen oberflächlichen Plattierung bis etwa 0,051 mm (2 mils) in Stärke reichen. Für Zink und Zinn beträgt die bevorzugte Stärke etwa 0,00254 mm (0,1 mil) oder we-The chrome-plated surface of the core is in that sense one of the It is possible to regard separation layers as it is possible, because of the great passivity of chrome plating, poor connection to chrome surfaces to achieve. The most important thing is to have poor chrome build-up adhesion, but without a blistered build-up. This can be achieved with the following clad metals, zinc, tin, nickel, cobalt, iron and their alloys, when acid plating baths of these metals under controlled Conditions are used. In the case of galvanizing, an acidic bath of pH about 2 to about 4, preferably about 2 to 3, is used; a tin (II) bath with a pH of about 0 to about 3 is used for tinning, and for nickel, cobalt, iron and their alloys a pH of about 1.5 Ms about 6 is preferred. These rubbers can range from momentary superficial plating to about 0.051 mm (2 mils) in thickness. For zinc and tin is the preferred thickness about 0.00254 mm (0.1 mil) or less

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niger, erreicht in einer Plattierungszeit von etwa 1 bis etwa 2 Minuten. Im Falle von Nickel, Kobalt, Eisen und ihren Legierungen kann sogar dickerer Belag als 0,0254 mm (1 mil) direkt auf dem verchromten Kern verwendet werden und in der Tat kann ihr verschleißfester Belag mit mitabgeschiedenen harten Teilchen direkt auf den Chrombelag mit schlechter Haftung zwecks Trennung plattiert werden. Wenn der pH der Bäder zum Plattieren dieser Metalle weit unter einem pH von etwa 1 bis 1,5 liegt, haften die Nickel-, Kobalt- und Eisenbeläge zu fest, haften in der Tat vollkommen, wenn der pH um Null herum oder tiefer liegt und insbesondere wenn keine filmbildenden Zusätze, wie beispielsweise Butindiol, in diesen Bädern anwesend sind. Die Bäder können saure Sulfat, Chlorid, Bromid, SuIfamat, Fluoborat, Methansulfonat und andere Nickelplattierungssalze oder Mischungen dieser Salze sein. Im allgemeinen wird das Nickelbad des Sulfamattyps mit seiner sehr niedrigen Beanspruchung zur Verwendung für den ersten Belag gegen den verchromten Kern bevorzugt, wobei der pH um 4 und die Badtemperatur auf 49 bis 540C geregelt wird.niger, achieved in a plating time of about 1 to about 2 minutes. In the case of nickel, cobalt, iron and their alloys, coating even thicker than 0.0254 mm (1 mil) can be used directly on the chrome-plated core and in fact their wear-resistant coating with co-deposited hard particles can be used directly on the chrome coating with poor adhesion plated for separation. If the pH of the baths for plating these metals is well below a pH of about 1 to 1.5, the nickel, cobalt and iron deposits will adhere too tightly, indeed perfectly adhere, when the pH is around zero or below and especially if no film-forming additives, such as butynediol, are present in these baths. The baths can be acid sulfate, chloride, bromide, sulfamate, fluoborate, methanesulfonate, and other nickel plating salts or mixtures of these salts. In general, the nickel bath of the sulfamate type with its very low stress is preferred for use for the first coating against the chrome-plated core, the pH being controlled around 4 and the bath temperature being controlled to 49 to 54 ° C.

Wenn die Kernobei'f lache Stahl ist, dann kann nicht nur Blei sondern es können auch andere niedrigschmelzende Metalle und Legierungen direkt auf den Kern plattiert werden, gefolgt von· Kupfer oder Messing aus einem alkalischen Bad oder Nickel aus einem neutralen oder einem nahezu neutralen oder einem alkalischen Bad, um das Trennen von dem Kern zu erreichen. Beispielsweise kann anstatt eines dünnen Bleibelags von etwa 0,00254 mm (0,1 mil) oder sogar darunter auf dem Kern ein dünner Cadmiumbelag (Smp. 3210C) verwendet werden. Die Wärme von der Vergießstufe des geschmolzenen Aluminiums verursacht, daß die Verbindung des Cadmiumbelags unterbrochen wird, sowohl infolge Schmelzens als auch infolge Diffusion in einen überlagerten Belag, wie beispielsweise Kupfer oder Messing. Dünner Zinnbelag (Smp. 2320C) kann auch mit oder anstatt Blei und Cadmium verwendet werden. Zinkbelag (Smp. 4200C) wird jedoch gegenüber Zinn, Blei oder Cadmium oder ihren Legierungen bevorzugt, weil esIf the core is flat steel, then not only lead but also other low-melting metals and alloys can be plated directly on the core, followed by copper or brass from an alkaline bath or nickel from a neutral or nearly neutral or an alkaline bath to achieve separation from the core. For example, instead of a thin lead coating of about 0.00254 mm (0.1 mils) or even less on the core a thin cadmium coating (mp. 321 C 0) are used. The heat from the step of pouring the molten aluminum causes the bond of the cadmium film to be broken, both by melting and by diffusion into an overlaid film such as copper or brass. Thin Zinnbelag (mp. 232 0 C) can also be used with or instead of lead and cadmium. Zinc coating (m.p. 420 0 C) is preferred over tin, lead or cadmium or their alloys because it

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weniger kostspielig und reichlicher als Zinn vorhanden ist sowie, weit weniger toxisch als Blei und Cadmium ist. Wenn beispielsweise ein dünner Zinkbelag auf dem Kern abgeschieden wird, gefolgt von einem dünnen Kupfer- oder Nickelbelag, gefolgt von den verschleißfesten bereits beschriebenen Belägen, gefolgt von einem Endzinkbelag, dann wird sich unter dem Einfluß der Wärme von der Aluminiumvergießstufe der gegen den Kern liegende dünne Zinkbelag mit dem dünnen Kupfer- oder Nickelbelag darüber legieren und seine Verbindung mit dem Kern verlieren. Für diese Folge von Belägen wird der verchromte Kern vorgezogen, insbesondere wenn Zink direkt gegen ihn aus einem sauren (pH 3-4) Zinksulfatbad bei Raumtemperatur plattiert wird.is less expensive and more abundant than tin, and is far less toxic than lead and cadmium. For example, if a thin zinc coating is deposited on the core, followed by a thin copper or nickel coating, followed by the wear-resistant coatings already described, followed by a final zinc coating, then under the influence of the heat from the aluminum potting step, the thin one lying against the core becomes thin Alloy the zinc coating with the thin copper or nickel coating on top and lose its connection with the core. For this series of coverings, the chrome-plated core is preferred, especially when zinc is plated directly against it from an acidic (pH 3-4) zinc sulfate bath at room temperature.

Die Verwendung des verchromten Kernes, auf welchem ein Belag jeweils von Nickel, Kobalt, Eisen oder ihren Legierungen, aber vorzugsweise Nickel, zur Erzielung der erforderlichen schlechten Haftung an dem verchromten Kern für die Trennungsstufe abgeschieden wird, bietet die kürzeste Folge von Belägen für das Verfahren der Erfindung. Beispielsweise kann der verchromte Kern direkt mit Nickel in einer Stärke von etwa 0,00254 bis etwa 0,051 mm (0,1 - 2 mils) aus einem blanken Nickelsulfamatbad (mit oder ohne etwa 10 bis 20 g/Liter Nickelchlorid) vom pH etwa 3,5 "bis 4,5 sowie Badtemperatur von etwa 49 bis 54°C (120-1300F) plattiert werden. Der wenig Spannung aufweisende Nickelbelag hat schlechte Verbindung mit dem verchromten Kern. Es wird vorgezogen, in diesem Bad keine organischen Zusätze- außer einem Benetzungsmittel zum Verhindern von Wasserstoffraß zu verwenden. Nachdem dieser erste Nickelbelag auf dem Chrom mit schlechter Haftung, aber ohne Blasenbildung abgeschieden ist, wird der Kern in ein luftbewegtes Schnellplattierungsbad für Nickel überführt, welches darin dispergiert etwa 50 bis 150 g/l feine Siliciumcarbidteilchen enthält. Das bevorzugte Schnellbad für die Abscheidung dieses verschleißfesten Nickelbelags ist das Nickelsulfamatbad, obgleich die chloridreichen oder Watts-Nickelbäder auch verwendet werden können. Die maximale Mitabscheidung der feinen Siliciumcarbidteilchen auf vertikalenThe use of the chrome-plated core, on which a deposit of nickel, cobalt, iron or their alloys, but preferably nickel, is deposited in order to achieve the required poor adhesion to the chrome-plated core for the separation stage, offers the shortest sequence of deposits for the process the invention. For example, the chrome-plated core can be coated directly with nickel in a thickness of about 0.00254 to about 0.051 mm (0.1-2 mils) from a bare nickel sulfamate bath (with or without about 10 to 20 g / liter nickel chloride) with a pH of about 3, 5 "to 4.5 and a bath temperature of about 49 to 54 ° C (120-130 0 F). The low stress nickel coating has poor connection with the chrome-plated core. It is preferred that no organic additives except After this first nickel deposit is deposited on the chromium with poor adhesion but without blistering, the core is transferred to an air-moving high-speed nickel plating bath containing about 50 to 150 g / l fine silicon carbide particles dispersed therein The preferred rapid bath for the deposition of this wear-resistant nickel film is the nickel sulfamate bath, although the high chloride or Watts nickel baths are also used n can. The maximum co-deposition of the fine silicon carbide particles on vertical

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Flächen erfolgt bei pH-Werten des Bades von 4 bis 5· Auch können in diesen Bädern die Zusatzmittel der Klasse I für Nickel, wie beispielsweise Saccharin, Benzol- oder Toluolsulfcnamid, o-Sulfobenzaldehyd, Benzol- oder Naphthalinsulfonsäuren etc. zum Härten des Nickelgefüges, welches die mitabgeschiedenen feinen harten Teilchen enthält, verwendet werden. Es ist wichtig, daß Spannung in der Nickelauflage durch die Verwendung der oben erwähnten Spannungsverminderer so niedrig wie möglich gehalten wird. Dieses ist besonders wichtig in Watts- und in chloridreichen Nickelbädern. In dem Sulfamatbad können ein Minimum der Spannungsverminderer oder überhaupt keine verwendet werden. Nach der Abscheidung von etwa 0,102 mm (4 mils) des verschleißfesten Nickelbelags geringer Spannung, welcher etwa 2,5 bis etwa 4 Gew.-% mitabgeschiedene Siliciumcarbidteilchen enthält, wird ein Zinkbelag von etwa 0,00254 bis etwa 0,051 mm (0,1 bis 2 mils) Stärke als Endbelag vor der Vergießstufe für das Aluminiumgehäuse abgeschieden.Areas takes place at pH values of the bath of 4 to 5 · Also can in these baths the additives of class I for nickel, such as saccharin, benzene or toluene sulphide, o-sulfobenzaldehyde, benzene or naphthalenesulfonic acids etc. for hardening the nickel structure, which the co-deposited contains fine hard particles. It is important to keep tension in the nickel plating by using the above-mentioned voltage reducer is kept as low as possible. This is particularly important in Watts and in chloride-rich nickel baths. In the sulphamate bath can be a minimum the voltage reducer or none at all can be used. After depositing approximately 0.102 mm (4 mils) of the wear resistant Low stress nickel deposit, which contains about 2.5 to about 4 wt .-% co-deposited silicon carbide particles, A zinc coating of about 0.00254 to about 0.051 mm (0.1 to 2 mils) thick is used as the final coating prior to the potting step deposited the aluminum case.

Anstatt der obigen verschleißfesten Beläge von Nickel und Eisen oder irgendeiner Kombination dieser Beläge ist es möglich, Chrombeläge als den hauptsächlichen verschleißfesten Belag zu verwenden. Jedoch zieht man es wegen der Sprödigkeit des sehr harten; dicken Chrombelags (Hartchrom) vor, das Chromdeposit mit einem oder mehreren der zähen Beläge von Nickel, Kobalt, Eisen oder ihren Legierungen in etwa gleicher oder größerer Stärke als der Chrombelag zu verwenden. Dieses ist notwendig, um zu verhindern, daß man einen spröden, harten Belag hat, welcher gegen die vergleichsweise weiche Oberfläche des Aluminiumgehäuses liegt.Instead of the above wear-resistant coatings of nickel and iron or any combination of these coatings, it is possible to use chrome coatings to be used as the main wear-resistant lining. However, it is preferred because of the brittleness of the very hard; thick chrome deposits (hard chrome), the chromium deposit with one or more of the tough deposits of nickel, cobalt, iron or to use their alloys in about the same or greater strength than the chrome coating. This is necessary to prevent that one has a brittle, hard coating which lies against the comparatively soft surface of the aluminum housing.

Die Verwendung eines verchromten Kernes mit einem ersten Belag aus geringer Spannung aufweisendem Nickel, beispielsweise aus einem Sulfamatbad, stellt eine ausgezeichnete Methode für die Trennungsstufe dar. Der verchromte Kern bleibt sauber zurück und die abgetrennte Oberfläche ist sauber und hat die exakte Oberflächenbeschaffenheit des verchromten Kernes, welche blankThe use of a chrome-plated core with a first layer of low-tension nickel, for example from a sulphamate bath, is an excellent method for the separation stage. The chrome-plated core is left clean and the separated surface is clean and has the exact surface quality of the chrome-plated core, which is bare

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oder mattiert sein kann. Zur Wiederverwendung des verchromten Kernes ist entweder keine Reinigung oder eine kathodische Reinigung in einem alkalischen Reinigungsmittel mit nachfolgendem Spülen die einzige notwendige Stufe. Frisches, dünnes Verchromen des Kernes erfordert nur Spülen bevor der Trennbelag aufgebracht wird.or can be matted. To reuse the chrome-plated The core is either no cleaning or cathodic cleaning in an alkaline cleaning agent followed by rinsing is the only necessary step. Fresh, thin chrome plating The core only requires rinsing before the release liner is applied.

Diese Methode ist durchweg der Methode des Plattierens von Nickel, Kobalt oder Eisen oder ihren Legierungen auf einen mit passiviertem Nickel plattierten Kern und dann Trennen des Nickels von Nickel überlegen. Der vernickelte Kern kann durch kontrolliertes anodisches alkalisches Reinigen oder durch Eintauchen in schwache Chromsäure oder Chromate oder durch andere, sichtbare oder unsichtbare Häutchen, wie beispielsweise Sulfidhäutchen, Kupferhäutchen (Tauchkupferhäutchen), etc. passiviert werden.This method is consistently the method of plating nickel, cobalt, or iron or their alloys on one with passivated nickel plated core and then separating the nickel from nickel is superior. The nickel-plated core can be controlled by anodic alkaline cleaning or by immersion in weak chromic acid or chromates or by other, visible or invisible membranes, such as sulphide membranes, Copper skin (immersion copper skin), etc. are passivated.

Die verchromte Oberfläche des Kernes ist ausgezeichnet als eine passive Oberfläche und sie kann nicht nur auf Stahl und vernickelten Stahl, sondern auch auf Kerne aus Invar, Kovar oder rostfreiem Stahl plattiert werden. Dennoch kann eine rostfreie Stahloberfläche oder eine ähnliche passivierte Oberfläche ohne den Chrombelag verwendet werden, wenn auch die letztere Oberfläche bevorzugt wird.The chrome-plated surface of the core is excellent as a passive surface and it can not only be used on steel and nickel-plated Steel, but can also be plated on cores made of Invar, Kovar or stainless steel. Still can be a stainless Steel surface or a similar passivated surface without the chrome coating can be used, albeit the latter surface is preferred.

In wiederholten Versuchen kann unter Verwendung eines verchromten Stahlkernes, welcher mit Nickel geringer Spannung aus einem Sulfamatnickelbad vom pH von etwa 4 und Badtemperatur von 4-9 54-0C plattiert ist, schlecht haftender Belag, aber ohne Blasenbildung übereinstimmend erhalten werden, sogar wenn er hohen Temperaturen von 5000G und darüber ausgesetzt wird. Der Stahlkern war rohrförmig und war haftend mit blankem Nickel plattiert, etwa 0,051 mm (2 mils) dick, bevor der Chrombelag von etwa 0,00254· mm (0,1 mil) aufgebracht wurde. Es ist wichtig, daß der Kern nach Aufbringen des Zinkbelags auf den Endnickelbelag (oder Kobaltbelag) mit seinen Belägen auf etwa 4000C oder sogar darüber vorerhitzt wird, bevor die Vergießstufe der Aluminiumlegierung durchgeführt wird. Diese Vorerhitzungsstufe erlaubtIn repeated experiments poorly adhering coating can be formed using a chromium-plated steel core, which is lower with nickel voltage from a Sulfamatnickelbad the pH of about 4 and the bath temperature is plated 4-9 54- 0 C, but are obtained consistently without blistering, even if it is exposed to high temperatures of 500 0 G and above. The steel core was tubular and was adhesively plated with bare nickel, approximately 0.051 mm (2 mils) thick, before the approximately 0.00254 x 0.1 mil (0.1 mil) chrome plating was applied. It is important that the core after application of the zinc coating on the Endnickelbelag (or cobalt coating) with its pads to about 400 0 C, or even above is preheated before the Vergießstufe the aluminum alloy is performed. This pre-heating stage allows

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maximale Ausdehnung des Kernes bevor das heiße geschmolzene Aluminium die plattierte Kernoberfläche umgibt. Dann ist es leicht nach Kühlen bei der resultierenden Zusammenziehung des Kernes das Gehäuse mit seiner jetzt befestigten verschleißfesten Lauffläche von der Oberfläche des verchromten Kernes zu entfernen. maximum expansion of the core before the hot melted Aluminum surrounds the plated core surface. Then it is easy to cool after the resulting contraction of the Core to remove the housing with its now attached wear-resistant running surface from the surface of the chrome-plated core.

Die Verwendung eines Antifriktionsmaterials in Form von Makroteilchen, wie beispielsweise Bariumsulfat, Strontiumsulfat oder Glimmer zur Mitabscheidung mit dem Nickel-, Kobalt- oder Eisenbelag oder ihren Legierungen hat aus zweierlei Gründen entschiedenen Vorteil bei dem Verfahren der Erfindung. In dem ersten Belag auf dem verchromten Kern, wie beispielsweise dem Nickelbelag geringer Spannung aus dem Sulfamatbad, erlaubt die Anwesenheit mitabgeschiedener feiner Bariumsulfatteilchen bis zu der Menge von etwa 1 bis etwa 3 Gew.-% ein leichteres Trennen von dem Kern. In dem verschleißfesten Belag allein oder zusammen mit mitabgeschiedenen feinen Siliciumcarbidteilchen verursacht es verminderte Reibung gegen eine Reibungsfläche, wie die Dichtungen, die in Tfelaufmotoren verwendet werden. Die Konzentration, die in den Nickel-, Kobalt- oder Eisenplattierungsbädern dispergiert verwendet werden kann, beträgt etwa 20 bis I50 g/l feine Bariumsulfatteilchen von etwa 0,1 bis etwa 5 Mikron Größe.The use of an anti-friction material in the form of macroparticles, such as barium sulfate, strontium sulfate or mica for co-deposition with the nickel, cobalt or iron coating or their alloys has a distinct advantage in the method of the invention for two reasons. In the first Coating on the chrome-plated core, such as the low-voltage nickel coating from the sulfamate bath, allows its presence co-deposited fine barium sulfate particles up to the amount of about 1 to about 3 weight percent easier separation of the core. Caused in the wear-resistant lining alone or together with co-deposited fine silicon carbide particles it decreased friction against a frictional surface, like the seals used in whitewash engines. The concentration, those in nickel, cobalt or iron plating baths can be used dispersed, is about 20 to 150 g / l fine barium sulfate particles from about 0.1 to about 5 microns in size.

Ein anderer Belag, welcher anstatt Zink oder zinkreicher Legierungen wie beispielsweise ein galvanischer Überzug aus Weißoder Gelbkupfer verwendet werden kann, um gute Haftung des gegen den Endbelag aus Nickel, Kobalt, Eisen oder ihren Legierungen gegossenen Gehäuses aus Aluminiumlegierung zu ermöglichen, ist ein dünner Silberbelag anstatt des Zinkbelags für den Endbelag vor der Vergießstufe des Aluminiumgehäuses. Mit Silber kann der Belag vor der Vergießstufe des Aluminiums auf höhere Temperaturen (500-70O0C) vorerhitzt werden als mit Zinkbelag. Dieses erlaubt weniger Stfrß in der Vergießstufe, welcher eine unterlegene Bindung herstellen kann. Versilberung ergibt für diesen Zweck viel bessere Resultate als Verkupferung.Another coating that can be used instead of zinc or zinc-rich alloys such as a galvanic coating of white or yellow copper to allow good adhesion of the aluminum alloy housing cast against the end coating of nickel, cobalt, iron or their alloys is a thin silver coating instead of the zinc coating for the final coating in front of the potting step of the aluminum housing. With silver, the coating can be preheated to higher temperatures (500-70O 0 C) before the aluminum is cast than with zinc coating. This allows less stress in the potting step which can produce an inferior bond. Silver plating gives much better results than copper plating for this purpose.

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Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren zur galvanischen Erzeugung der epitrochoiden Lauffläche für den Rotor einer Drehkolben-Brennkraftmaschine. Das Verfahren umfaßt die galvanische Abscheidung einer Folge von Belägen auf einem Kern von epitrochoider Gestalt mit einer Chromoberfläche und Gießen eines Gehäuses aus Aluminiumlegierung auf den Endbelag. Die Folge der auf den verchromten Kern aufgebrachten Beläge umfaßt (1) einen ersten Belag mit schlechter Haftung aus der hauptsächlich aus Wickel, Kobalt, Eisen oder ihren Legierungen bestehenden Gruppe, (2) einen verschleißfesten Belag und (3) einen Endbelag zur Unterstützung guter Haftung des darauf gegossenen Aluminiumgehäuses. Dieses sind die Hauptstufen. Es können auch Zwischenstufen eingeschlossen sein, wie beispielsweise Verwendung von zwei oder mehr verschleißfesten Belägen in Stufe (2). Es können auch Stufe (1) und Stufe (2) zu einer Plattierungsstufe kombiniert werden.In summary, the invention relates to a method for galvanic Generation of the epitrochoid running surface for the rotor of a rotary piston internal combustion engine. The method includes the electrodeposition of a series of coatings on a core of epitrochoid shape with a chrome surface and casting an aluminum alloy housing on the end covering. The sequence of coatings applied to the chrome-plated core includes (1) a first coating with poor adhesion, consisting mainly of winding, cobalt, iron or their alloys Group, (2) a wear-resistant lining and (3) an end lining to support good adhesion of the aluminum housing cast on it. These are the main levels. Intermediate stages may also be included, such as use of two or more wear-resistant pads in stage (2). Step (1) and step (2) can also be combined into one plating step will.

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Claims (13)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum Ausbilden eines Gehäuses im wesentlichen aus Aluminium für die Lauffläche einer Drehkolben-Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch die Stufen:1. A method for forming a housing essentially made of aluminum for the running surface of a rotary piston internal combustion engine, characterized by the levels: (1) galvanisches Niederschlagen einer ersten Schicht auf einem Kern von der Gestalt der Lauffläche des Rotors, wobei der Kern eine Ohromoberfläche aufweist und die erste darauf abgeschiedene Schicht ein Metall aus der in der Hauptsache aus Nickel, Kobalt, Eisen und ihren Legierungen bestehenden Gruppe ist und während nachfolgender Stufen von dem Kern trennbar ist,(1) electrodeposition of a first layer on a core in the shape of the running surface of the rotor, the Core has an ear surface and the first deposited thereon Layer a metal from the group consisting mainly of nickel, cobalt, iron and their alloys and is separable from the core during subsequent stages, (2) galvanisches Niederschlagen einer verschleißfesten Schicht auf dieser ersten Schicht,(2) galvanic deposition of a wear-resistant layer on this first layer, (3) dann Gießen eines Gehäuses im wesentlichen aus Aluminium (3) then casting a housing essentially from aluminum (4) Trennen des Gehäuses von dem Kern mit einer Chromoberflache. (4) Separating the housing from the core with a chrome surface. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern die Gestalt der epitrochoiden Lauffläche der Drehkolben-Maschine aufweist.2. The method according to claim 1, characterized in that the core has the shape of the epitrochoid running surface of the rotary piston machine having. 3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen (1) und (2) zu einer Stufe kombiniert werden, wobei die erste galvanisch auf dem Kern mit einer Chromoberflache niedergeschlagene Schicht einen verschleißfesten Belag, welcher von dem Kern mit einer Chromoberfläche trennbar ist, darstellt und aus der Gruppe Nickel, Kobalt, Eisen und ihre Legierungen ausgewählt ist sowie mitabgeschiedene feine, harte, nichtmetallische Teilchen enthält.3 · The method according to claim 1, characterized in that the Stages (1) and (2) are combined into one stage, the first being galvanically deposited on the core with a chrome surface Layer represents a wear-resistant covering, which can be separated from the core with a chrome surface, and selected from the group of nickel, cobalt, iron and their alloys as well as co-deposited fine, hard, non-metallic particles. 4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die mitabgeschiedenen feinen, harten Teilchen Siliciumcarbid sind.4. The method according to claim 3 »characterized in that the co-deposited fine, hard particles are silicon carbide. 5G9823/Ö8405G9823 / Ö840 5- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgend auf Stufe (2) auf der verschleißfesten Schicht eine metallische Schicht zum Verbessern der Haftung des Aluminiumgußteils an der zuvor gebildeten verschleißfesten Sehicht gebildet wird.5- The method according to claim 1, characterized in that following step (2) a metallic layer on the wear-resistant layer to improve the adhesion of the aluminum casting formed on the previously formed wear-resistant visual layer will. 6. Verfahren nach Anspruch i , dadurch gekennzeichnet,. daß der verschleißfeste Belag Ghrom ist.6. The method according to claim i, characterized in that. that the wear-resistant covering is Ghrom. 7. Verfahren nach Anspruch 5·» dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Schicht zur Verbesserung der Haftung des Aluminiumgußteils eine galvanisch niedergeschlagene Schicht aus der Gruppe Zink, Messing, Miekel, Kobalt, Eisen und ihre legierungen ist.7. The method according to claim 5 · »characterized in that the metallic layer to improve the adhesion of the aluminum casting, an electrodeposited layer from the group Zinc, brass, Miekel, cobalt, iron and their alloys. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Chrombelag weiter mit einem Metall aus der -Gruppe Micke 1, Kobalt, Eisen und ihre legierungen plattiert wird,.8. The method according to claim 6, characterized in that the chrome coating is further coated with a metal from the group Micke 1, cobalt, Iron and their alloys are plated. 9. Verfahren nach Anspruch 7s dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht zur Verbesserung der Haftung des Äluminiumgußteils· im wesentlichen Zink ist, welches auf einem Metall aus der Gruppe Nickel, Kobalt, Eisen und ihre legierungen sowie Messing abgeschieden ist.9. The method according to claim 7s, characterized in that the Layer to improve the adhesion of the aluminum casting · is essentially zinc, which is deposited on a metal from the group Nickel, cobalt, iron and their alloys as well as brass are deposited is. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschleißfeste Belag im wesentlichen Uiekelbelag ist, welcher etwa 2 bis etwa 4 Gew,.-$> feine Siliciumcarbidteilchen enthält.Method according to claim 1, characterized in that the wear-resistant covering is essentially Uiekel covering, which about 2 to about 4 wt .- $> contains fine particles of silicon carbide. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschleißfeste Belag im wesentlichen Eisenbelag ist., welcher etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% feine Siliciumcarbidteilchen enthält.11. The method according to claim 1, characterized in that the wear-resistant covering is essentially iron covering. Which contains about 2 to about 8 weight percent silicon carbide fine particles. 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste in Stufe (1) abgeschiedene Schicht, welch von dem verchromten Kern trennbar ist, aus einem wässerigen, sauren Bad vom pH etwa S1 ^ffä&i&fa'a?^ 'abgeschieden wird.12. The method according to claim 1, characterized in that the first layer deposited in step (1), which is separable from the chrome-plated core, is deposited from an aqueous, acidic bath with a pH of about S 1 ^ ffä & i &fa'a? ^ '. 509823/0840509823/0840 13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschleißfeste Belag im wesentlichen Nickelbelag ist, welcher etwa 1 bis etwa 4 Gew.-% feine Bariumsulfatteilchen enthält. 13. The method according to claim 1, characterized in that the wear resistant coating is essentially nickel coating containing from about 1 to about 4 weight percent fine barium sulfate particles. 14-. Verfahren nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Schicht zur Verbesserung der Haftung des Aluminiumgußteils eine galvanisch niedergeschlagene Schicht aus Silber ist.14-. Method according to claim 5i, characterized in that the metallic layer to improve the adhesion of the cast aluminum part, an electrodeposited layer of silver is. 609823/0840609823/0840
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