DE2606852C2

DE2606852C2 - Bad zur galvanischen Direktverchromung von Kalanderwalzen

Info

Publication number: DE2606852C2
Application number: DE19762606852
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Bauer, Wilhelm, Bauer, Hans, Dipl Chem, 3000 Hannover
Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1976-02-20
Publication date: 1977-09-15
Also published as: US4062740A; DE2606852B1

Description

3. Baa nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Schwefelsäure in dem Ausmaß verringert ist, in dem SO₄"--Ionen durch das Kupfersulfat und das Kaliumaluminiumsulfat in das Bad gelangt sind.

20

3°

40

45

Kalanderwalzen, insbesondere solche zur Herstellung von Kunststoffolien, müssen verchromt werden, damit ihre Mantelfläche eine höchstmöglich glatte und gleichmäßige Beschaffenheit bekommt. Die Chromschicht wird dabei üblicherweise galvanisch direkt, also ohne Zwischenschicht, auf das Grundmaterial der Walzen (Stahl oder Gußeisen) aufgetragen, und zwar mit galvanischen Bädern, die Chromsäure (CrOß) und Schwefelsäure (H₂SO₄) in wäßriger Lösung enthalten (sogenannte »Chromsäureelektrolyten«) bzw. die zusätzlich noch einen Gehalt an Kieselfluorwasserstoffsäurc (H₂SiF₆) zur Verbesserung der Abscheidegeschwindigkeit aufweisen (sogenannte »Mischsäureelektrolyten«).

Es hat sich nun gezeigt, daß mit den bekannten Bädern keine ausreichende Sicherheit in der Verchromung erreicht werden kann. Die Chromschichten, die eine Dicke zwischen etwa 30 und 300 μπι besitzen können, machen zwar nach der Entnahme der Walze aus dem Bad einen einwandfreien Eindruck, beim ersten Einsatz der Walze im Kalander kommt es dann aber häufig zu einer überraschenden und auch trotz vorheriger Prüfung der Walze nicht vorhersehbaren Bildung von Makrorissen. Derartige Makrorisse machen die Walze unbrauchbar, denn sie ergeben entsprechend fehlerhafte Folien. Die betreffenden Walzen müssen folglich wieder aus dem Kalander ausgebaut und durch neue Walzen ersetzt werden, was einen erheblichen Aufwand bedeutet. Die Ausschußquote ist verhältnismäßig hoch und bildet damit eine spürbare zusätzliche Kostenbelastung bei der Herstellung der Walzen.

Die galvanische Direktverchromung von Gegenständen aus Eisen oder Stahl ist an sich schon seit langem bekannt. Man kann aber die bisher für die Verchromung anderer Gegenstände mit Erfolg angewendeten Verchromungsverfahren nicht in gleicher Weise für die Verchromung von Kalanderwalzen anwenden, weil die Chromschicht bei den Kalanderwalzen erheblichen Beanspruchungen hinsichtlich Temperatur sowie Druck- und Scherkräften widerstehen muß, die bei anderen verchromten Gegenständen nicht gegeben • α Rändern verchromten Gegenständen kommt es ^Smd Erweise nur darauf an, mit der Verchromung eine normalerweise nunμ ästhetisch anspre-

^Ku^OrrH^OS1OOberfmche zu erzeugen, so daß die dort

^Che engten Verchromungsverfahren keine Anregunangewendeten.vercn _{in der Verchro}.

_gen h.nsich«c«£ _w _vermögen.

^mM^g hi olglich die bei der Verchromung von

KaTande wa. zeSang auftretenden hohen Ausschuß-

Tn Z unvermeidliches Übel hingenommen. H.er

^qU _h m Hie Erfindung Abhilfe. Mit der Erfindung wird ein schafft d.e Erfindung _die ^. ^ _Chromsäu_

galvanisches Bad angegeo ^ ^ _q.

reelektrolyten ^^X^,,^ _übi_ichen Bestandteii⁰Cn e^Kr?indⁿu^dngsgemäß kennzeichnet durch u _{Geha)t an} Kupfersulfat

H^Uo) und Kaiiumaluminiumsulfat

Α!" 12H₂O). Vorzugsweise werden dabei 0,3 bis 05 Gew-Vo Kafiumaluminiumsulfat und bis zu 0,1 G-w-5b Kupfersulfat, jeweils bezogen auf den Chrom-

^SäSirÄenf SSe gefunden, daß mit dem erfindunSemäßen Bad. bei im Pr.nz.p gleichen sonstigen SS ^bedingungen, eine sehr viel stabilere Chrom-SiA den Kalanderwalzen erzeugt werden Kann η ^besondere die beim ersten Einsatz der Walzen Sis?a g au £ "nd auch nicht vorher erkennbare Tendenz zur Bildung von Makronssen sehr weitgehend verschwindet. Die Ausschußquote wird also wesentlich -e enkT was sich erheblich auf die Kostenbelastung be, ^Herstellung der Kalanderwalzen ausw!rkt. Diese Fun "ion d Zusätze an Kupfersulfat und Ka.iumaluminlumsulfat zum Elektrolysebad sind weder vorhersehbar gewesen noch sind sie erklärbar.

Eshat sich als zweckmäßig erwiesen, gegenüber einem üblichen Chromsäureelektrolyten bzw Mischsaureelektrolyten mit einem Gehalt von etwa 2,5 Gew-% Schwefelsäure den Gehalt an Schwefelsaure m dem Ausmaß zu verringern, in dem SO₄₇-IoHe_n durch das KupTersulfat und das Kaliumalum.niumsulfat ,n das Bad gelangt sind, d.h., den Gehalt des Bades an SO₄ ionen gegenüber einem üblichen Bad ρ wesentlichen konstant zu halten. Dadurch wird d.e Wirkung der Zusätze an Kupfersulfat und Kaliumalum.niumsulfat hinsichtlich der Senkung der Ausschußquote optimiert. Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausfuh-

setzung hergestellt:

folgender Zusammen-

250 g
1,0-1,25 g
0,25 g
2,0 g
6 ml

adl 1

Chromsäure

Kaliumaluminiumsulfat

Kupfersulfat

Schwefelsäure wasserfrei

Kieselfluorwasserstoffsäure

(ca.35%ig)

Wasser

handelsüblich

Mit diesem Bad wurden Kalanderwalzen galvanisch verchromt, und zwar bei einer Temperatur zwischen etwa 50 und 6O⁰C und bei Stromdichten zwischen etwa 20 und 100 A/dm². Dauer der Verchromung wurde dabei von der gewünschten Schichtdicke und von der Stromdichte bestimmt, wobei die Stromdichte ihrerseits durch die Größe des Werkstücks beeinflußt wurde. Die Chromschicht wurde in der üblichen Weise ohne Zwischenschicht direkt auf den Stahl bzw. das Gußeisen aufgetragen, wobei die Schichtdicken in dem üblichen Bereich von etwa 30 bis 300 μιη gehalten wurden.

Bei zahlreichen unter diesen Eedingungen durchgeführten Verchromungen ergaben sich ausgesprochen stabile Chromschichten, wobei nur weniger als 2% aller verchromten Kalanderwalzen zum Ausschuß führten.

Zum Vergleich wurden Kalanderwalzen mit einem üblichen Bad verchromt, welches; sich von dem zuvor erwähnten Bad dadurch unterschied, daß kein Kupfersulfat und kein Kaliumaluminiumi.ulfat enthalten waren und daß 2,5 g Schwefelsäure statt 2 g Schwefelsäure eingesetzt waren. Die übrigen Verfahrensbedingungen wurden gleichgehalten. Es ergaben sich dabei weit weniger stabile Chromschichten, die Ausschußquote der so hergestellten Kalanderwalzen lag im Bereich von 20%. Durch die Erfindung wird somit die Ausschußquote um eine Zehnerpotenz erniedrigt.

Claims

Patentansprüche:

1. Rad zur galvanischen Direktverchromung von Kalanderwalzen, bestehend aus einer waßngen Lösung mit einem Gehalt an Chromsaure (CrO₃, Schwefelsäure (H₂SO₄) und gegebenenfalb K esel fluorwasserstoffsäure (Ii₂SiF₆), geke η η ze ι.cη net durch einen zusätzlichen Gehalt an Kupfer sulfat (CuSO₄-SH₂O) und Kaliumalum.n.umsulfat

^(KAStS

S ,.dadurch gekennzeichne, daß der Gehalt an Kaliumalum.n.umsulfat im Bereich von 0,3 bis 0,5 Gew.-% und der Geha lan Kupfersulfat im Bereich bis zu 0,1 Gew,°/o hegt. >5 jeweils bezogen auf den Chromsäuregehalt des