DE2809444A1 - Verfahren zur vorbehandlung von leichtmetallen vor dem galvanisieren - Google Patents

Description

DEUTSCHE GOLD- UND SILBER-SCHEIDEANSTALT VORMALS ROESSLER 6OOO Prankfurt am Main, Veissfrauenstrasse 9

Verfahren zur Vorbehandlung· von Leichtmetallen vor dem Galvanisieren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung· von üb— licherv.'eise mit einer Oxidschicht bedeckten Leichtmetalloberflachen, insbesondere \-οτι Aluminium, Titan, Magnesium, Beryllium und deren Legierungen für die galvanische Abscheidung metallischer Schichten.

Leichtmetalle und Leichtmetall-Legierungen lassen sich aus wässrigen Lösungen ohne Vorbehandlung praktisch überhaupt nicht galvanisieren, da der auf der Leichtmetalloberfläche stets vorhandene Oxidfilm die Haftung der aufgebrachten metallischen Überzüge verhindert. Selbst wenn der Oxidfilm entfernt wird und die blanke Metalloberfläche freiliegt, bildet er sich an Luft oder wässrigen Lösungen sofort wieder nach. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, diese Oxidschicht dauerhaft zu entfernen oder zu verstärken, um die Metallschicht in den Poren der Oxidschicht zu verankern. Die zur dauerhaften Entfernung der Oxidschichten entwickelten Verfahren konnten in der Praxis ebensowenig voll befriedigen wie das Verankerungsverfahren in der künstlich verdickten Oxidschicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein möglichst universelles Verfahren zur Vorbehandlung von oxidschichtbedeckten Leichtmetallen vor dem Galvanisieren in wässriger Lösung· zu entwickeln, das für alle Leichtmetalle, insbesondere für AIuminiu.n, Magnesium, Titan, Beryllium und deren Legierungen an-

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wendbar sein sollte, wobei die spätere Galvanisderschient gut an der Unterlage haften muss. Nach dem Aufbringen der galvanischen Niederschläge darf die Beschichtung bei Biegeversuchen nicht abblättern.

Erfindungsgemäss wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, dass auf die zu galvanisierenden LeichtmetalloberfLachen eine Schicht aus einer Palladium-Nickellegierung aufgebracht wird. Besonders bewährt haben sich Palladium-Legierungen mit 20 - 70 Gew.-¹Jo Nickel, die in einer Schichtdicke von vorzugsweise 0,05 - 15 /um .aufgebracht werden.

Diese Überzüge zeigen überraschenderweise eine sehr gute Haftung· auf Leichtmetallen, insbesondere wenn sie durch Aufdampfen im Vakuum oder noch besser durch einen Sputterprozess aufgebracht wurden.

In verschiedenen Fällen wird eine noch bessere Haftung auf dem Leichtmetall erzielt, wenn die Oberfläche vor dem Aufbringen der Legierungsschicht durch vorgehenden Ionenbeschuss (Glimmentladung) gereinigt wurde, insbesondere hat sich dieses Verfahren bei Titan bewährt.

Bei bestimmten zink— oder kadmiumhaltigen Legierungen, z. B. AlMg3Zn, lässt sich diese Vorbehandlung nicht anwenden, weil das Zn bei der durch den Ionenbeschuss entstehenden Wärme an die Oberfläche diffundiert oder sogar teilweise abdampft. Hierauf haftet dann die Palladium-Nickelschicht nur ungenügend. Zur Haftungsverbesserung hat sich eine Zwischenschicht aus Titan in etwa 0,1 /um Dicke bewährt, die vor dem PdNi aufgesputtert wird, Weitere als Zwischenschichten geeignete Metalle sind: Aluminium, Chrom, Magnesium und Mangan, die auch bei nicht zinkhaltigen Leichtmetall-Legierungen zur Haftungsverbesserung benutzt werden können.

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Ein zusätzlicher* Vorteil der erfindungsgemässen Palladiurn-Nickelauflagen ist deren hohe Kratzfestigkeit, die erheblicli besser ist als die der einzelnen Komponenten. Aluminium— oder Titan-Bleche, die mit einer etwa 1,5 /um dicken Auflage aus Pd5ONi versehen wurden, konnten ohne besondere Vorsicht weiter behandelt oder gelagert werden.

Folgendes Beispiel soll das erfindungsge:::ässe Verfahren näher erläutern:

In einer Sputter-Anlage herkömmlicher Bauart wurden entfettete

—2 Bleche aus AlMg3Zn bei einem Arbeitsdruck von 1 ' 10 Torr in Ar-Atinosphäre zunächst unter einem Titan-Target mit einer ca. 0,1 /um dicken Ti-Auflage, dann unter einem PdjONi-Target mit einer etwa 1,5 /um dicken PdNi-Auflage versehen.

Diese Bleche wurden in einem wässrigen Bad kathodisch entfettet und anschliessend galvanisch mit 2,0 bis 10 /-um dicken Goldauflagen v'ersehen. Die Beschichtung hält einwandfrei und widersteht dem Gitterschnitt-Tesafilm-Test. Bei einer Biegeprüfuiig am T blätterte sogar die 10 /um dicke Auflage nicht ab.

Frankfurt/Main, 23.2.1978
Dr.Br.-ku

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Claims (2)

1. 78119

   ^GV 2809U4

   DEUTSCHE GOLD- UND SILBER-SCHEIDEANSTALT VORMALS ROESSLER •6000 Frankfurt am Main, ¥eissfrauenstrasse 9

   Verfahren zur Vorbehandlung von Leichtmetallen vor dem Galvanisieren

   Patentansprüche

   ./ Verfahren zur Vorbehandlung von Leichtmetalloberflachen, insbesondere von Aluminium, Magnesium, Titan, Beryllium und ihren Legierungen, vor dem Galvanisieren in wässriger LiJsung, dadurch gekennzeichnet, dass auf die zu galvanisierenden Metalloberflächen eine Schicht aus einer Palladium-Nickellegierung aufgebracht wird.
2. 2. VerfaViren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Palladium-Legierung 20 bis 70 Gew. -fo Nickel enthält.

   3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht durch Aufdampfen im Vakuum oder durch Sputtern aufgebracht wird.

   k. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die zu lötende Leichtmetalloberflache zunächst .durch loiienbeschuss (Glimmentladung) gereinigt wird.

   5· Verfahren nach Anspruch 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Legierungsschicht zunächst eine dünne Haftschicht aus Aluminium, Chrom, Titan, Magnesium oder Mangan aufgesplittert wird.

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   909836/0423 ORIGINAL INSPECTED