DE2949807B1 - Elektrolytloesung zum Elektropolieren - Google Patents

Elektrolytloesung zum Elektropolieren

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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16Polishing

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Description

35
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrolytlösung zum Elektropolieren von metallischen Werkstücken mit den Merkmalen des Gattungsbegriffs.
Unter dem Begriff Elektropolieren oder elektrochemisches Polieren versteht man ein Verfahren, das zur Einebnung und zum Glänzen einer ursprünglich rauhen und matten Metalloberfläche durch »anodisches Abtragen mit äußerer Stromquelle« führt. Auf diese Weise ist es möglich, einem metallischen Werkstück in relativ kurzer Zeit ohne Einsatz oberflächenbearbeitender Maschinen, wie Läpp- oder Honmaschinen eine glatte und glänzende Oberfläche zu geben. Bei dem Verfahren werden insbesondere erhöhte Oberflächenbereiche, wie z. B. die an der Oberfläche eines metallischen Werkstückes befindlichen Spitzen, schneller abgetragen als die verhältnismäßig gleichförmigen Oberflächenbereiche.
Der theoretische Hintergrund für das Elektropolieren ist in dem Aufsatz »Elektrochemisches Polieren« von J. Epelboin und M. Garreau, Zeitschrift Galvanotechnik 69, 1978, Nr. 6, S. 494 ff. aufgezeigt
Elektrolytlösungen zum Elektropolieren metallischer Werkstücke sind bekannt Sie bestehen im wesentlichen aus konzentrierten Mineralsäuren, wie z. B. Schwefel-, Phosphor-, Chrom- oder Perchlorsäuren, bzw. deren Mischungen. Dieser Grundzusammensetzung (Grundelektrolyt) sind zwecks Vermeidung des Ätzens der Werkstückoberfläche mehr oder weniger große Mengen organischer Verbindungen, wie z. B. Alkohole, Amine oder Karbonsäuren zugemischt
Es ist seit langem bekannt, daß diese bekannten Elektrolytlösungen den gestellten Anforderungen nicht gerecht werden, da die genannten organischen Zumischungen die Kontinuität der Polierbedingungen nicht gewährleisten. Chemische (z. B. Veresterung) und/oder elektrochemische Reaktionen (z. B. Oxidation, Reduktion) führen zu fortlaufenden Veränderungen der Zusammensetzung der Elektrolytlösung, die schließlich unbrauchbar wird.
Der bei den bekannten Elektrolyten bestehende zunehmende Verlust der Polierfähigkeit beruht insbesondere darauf, daß Hydroniumionen, H3O+, frei werden, welche die zu polierende Metalloberfläche ätzen. Durch Wasserzufuhr wird diese Dissoziation und damit die Erzeugung der Protonen noch verstärkt Man hat deshalb versucht, die Bildung von Hydroniumionen durch Zusatz organischer Verbindungen so weit als möglich zurückzudrängen.
Durch Zusatz organischer Verbindungen, insbesondere Alkohol, ergeben sich nun weitere Nachteile, weil die Säure mit dem Alkohol unter Bildung von Estern reagiert. Es entstehen schließlich organische Verbindungen, z. B. aus Phosphorsäure Phosphorsäure-Ester, die ihrerseits zu einem wesentlichen Teil für die mangelnde Polierfähigkeit der bisherigen Elektrolyse mit verantwortlich sind.
Die Umwandlung bekannter Elektrolyte in einen unbrauchbaren Zustand kann in relativ kurzer Zeit erfolgen; nachteilig ist, daß sie nur sehr schwierig in ihrem zeitlichen Ablauf definierbar ist, weil dies bei industrieller Anwendung der Elektrolyte zu Unwägbarkeiten führt, die bei einer modernen Serienfertigung zu erheblichen Ausfällen führen können. Es ist daher in der Praxis unbedingt erforderlich, die Zusammensetzung einer im Gebrauch befindlichen Elektrolytlösung ständig zu analysieren. Diese analytische Oberwachung muß labormäßig erfolgen und kann somit nur in ganz seltenen Fällen vom Betreiber des Elektrolyten selbst hinreichend genau durchgeführt werden. Demzufolge stellt die Überwachung der Elektrolytlösung einen ganz erheblichen Kostenfaktor dar.
Bei einem bekannten Polierverfahren (CH-PS 187 439) wird Metaphosphorsäure in Elektrolyten zum Polieren von Kupfer verwendet Dieses bekannte Verfahren führt nicht zu befriedigenden Polierergebnissen, da sich während des Poliervorganges eine Schicht von schwerlöslichem Kupfer-Metaphosphat auf dem zu polierenden Gut bildet die eine gleichmäßige Auflösung der zu polierenden Werkstückoberfläche verhindert.
Es ist ferner bekannt, zum Polieren von Nickel-Oberflächen oder von Nicht-Eisenlegierungen des Nickels Meta- und Pyrophosphorsäuren einem chromsäurehaltigen Elektrolyten zuzusetzen (GB-PS 610 019). Dieses bekannte Verfahren ist jedoch wegen der Chromatanteile im Abwasser nachteilig, da die Abwässer nur durch eine aufwendige Abwasseraufbereitung wieder entgiftet werden könnea
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrolytlösung zu schaffen, deren Zusammensetzung sich auch nach langem und häufigem Gebrauch nicht ändert und deren Polierfähigkeit auch bei längerem Gebrauch nicht beeinträchtigt wird sondern unverändert erhalten bleibt
Die Elektrolytlösung soll ferner so beschaffen sein, daß keine schwer bzw. unlösliche Schicht auf dem zu polierenden Gut entsteht und bei der lediglich eine normale Neutralisation für die Reinigung des Abwassers erforderlich ist
Diese Aufgabe wird bei einer Elektrolytlösung zum
ORIGINAL INSPECTED
Elektropolieren von metallischen Werkstücken mit einem Grundelektrolyt aus konzentrierten Mineralsäuren, wie Schwefelsäure, Phosphorsäure, Chromsäure oder Perchlorsäure oder Mischungen hieraus erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Zusatz Polyphosphat vorgesehen ist
Besondere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Elektrolytlösung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden wird für das Elektropolieren von ι ο Werkstücken aus rostfreiem, sogenanntem VA-Stahl, eine optimale Zusammensetzung einer Elektrolytlösung angegeben:
Technische Phosphorsäure — 85%ig 800 ml/1 Schwefelsäure - %%ig 100 ml/1
Wasser 100 ml/1
Polyphosphat (n = 16), wie Natrium- 4—5 g/l Polyphosphat Netzmittel 2,5—3 mg/1
Hinsichtlich der Polyphosphate ist dabei anzumerken, daß auch mit Substitutionsgrößen π = 26 oder η — 36 überraschend gute Ergebnisse erzielt wurden. Als Netzmittel kann beispielsweise ein fluoriertes Netzmittel benutzt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Elektrolytlösung wurden bei den nachfolgend angegebenen Polierbedingungen hervorragende Polierergebnisse erzielt. Insbesondere hat es sich gezeigt, daß die Zusammensetzung der Elektrolytlösung auch nach sehr langer Zeit und häufigemGebrauch nahezu unverändert geblieben ist, so daß eine weitgehend gleichmäßige Polierqualität des Elektrolyten gewährleistet ist
Die Polierbedingungen sind beispielsweise:
(Bad) Temperatur
Strotndid-*-
Polierdauer
45-55°C
8-20 A/dm*
5—10 min
40
Dabei ergibt sich bei den unteren Stromdichtewerten hinsichtlich der Oberflächengüte der sogenannte »Industrie-Glanz«; im oberen Stromdichtebereich wird Spiegelglanz erzielt
Für das Elektropolieren von Kupfer hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die erfindungsgemäße Elektrolytlösung ausschließlich auf der Basis von Phosphorsäure als Grundelektrolyt anzusetzen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Elektrolytlösung besteht darin, daß der Elektrolyt weitgehend geruchlos ist und umweltschädliche Zusätze, wie Chromsäure, die bisher angewandt werden mußten, entfallen können. Da auch der Zusatz von Alkohol nicht mehr notwendig ist fallen auch alle durch Alkoholzusatz bedingten Nachteile weg, wie beispielsweise die Entstehung von Verpuffungen im Zusammenhang mit dem bei jeder Elektrolyse anfallenden Sauerstoff und Wasserstoff. Die erfindungsgemäße Elektrolytlösung ist somit insgesamt umweltfreundlicher, und zwar auch insbesondere deshalb, weil diese gegenüber bekannten den Vorteil der Geruchlosigkeit hat und umweltschädliche Zusätze, beispielsweise Chromsäure, wie sie bisher verwendet wurden, gänzlich entbehrlich werden.
Ein wesentlicher Vorteil liegt ferner darin, daß infolge des Fortfalles organischer Zusätze, wie Alkohole, Amine, Karbonsäuren, die bisher notwendigen komplizierten Analysen, bei denen meist aufwendige Trennverfahren, wie Chromatographie, notwendig waren, entfallen können. Die Analyse der anorganischen Mischbestandteile gemäß der Erfindung ist einfach.
Aus der einfachen Analysierbarkeit des erfindungsgemäßen Elektrolyten ergibt sich, daß die Elektrolysebäder im industriellen Einsatz wesentlich einfacher zu überwachen sind. Diese Überwachung kann vom Benutzer selbst durchgeführt werden, und die komplizierte Analyse in chemischen Labors kann in der Regel entfallen.
Der erfindungsgemäße Elektrolyt hat nicht nur eine erheblich Standzeit mit ihm sind auch qualitativ bessere Polierergebnisse bei sonst gleichen Bedingungen im Vergleich zu den bekannten Elektrolyten erzielbar.
Schließlich liegt ein weiterer Vorteil darin, daß der Schlammanteil bei Gebrauch des erfindungsgemäßen Elektrolyten geringer als bei vergleichbaren Elektrolyten und vergleichbaren Elektrolysebedingungen ist

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Elektrolytlösung zum Elektropolieren von metallischen Werkstücken, bei der ein Grundelektrolyt aus konzentrierter Mineralsäure, wie Phosphorsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Perchlorsäure oder Mischungen davon vorgesehen ist, dem mindestens ein das Ätzen der Metalloberfläche des zu polierenden Werkstückes verhinderndes Zusatzmittel beigegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmittel Polyphosphat ist
2. Elektrolytlösung nach Anspruch 1 zur Verwendung bei Werkstücken aus rostfreiem Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundelektrolyt aus einem Gemisch von Schwefel- und Phosphorsäure besteht
3. Elektrolytlösung nach Anspruch 1 zur Verwendung bei Werkstücken aus Kupfer, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundelektrolyt Phosphorsäure vorgesehen ist
4. Elektrolytlösung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Grundelektrolyten etwa 4 bis 5 g/l Polyphosphat zügemischt sind.
5. Elektrolytlösung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, gekennzeichnet durch einen Grundelektrolyten aus 800 ml/1 etwa 85%iger technischer Phosphorsäure, 100 ml/1 etwa 96%iger Schwefelsäure, 100 ml/1 Wasser, 2,5 bis 3 mg/1 Netzmittel und 4—5 g/l Polyphosphat
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AR283487A AR225786A1 (es) 1979-12-11 1980-12-04 Solucion de electrolito para el electropulido de piezas metalicas
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4935865A (en) * 1988-06-02 1990-06-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Computer controlled electropolishing system
US5085745A (en) * 1990-11-07 1992-02-04 Liquid Carbonic Corporation Method for treating carbon steel cylinder
US5824651A (en) * 1993-05-10 1998-10-20 Universite De Montreal Process for modification of implant surface with bioactive conjugates for improved integration
US5876454A (en) * 1993-05-10 1999-03-02 Universite De Montreal Modified implant with bioactive conjugates on its surface for improved integration
EP0795048B1 (de) * 1994-12-19 2000-03-15 Alcan International Limited Reinigung von aluminium werkstücken
TW567545B (en) * 2002-06-04 2003-12-21 Merck Kanto Advanced Chemical Electropolishing electrolytic solution formulation
US7510641B2 (en) * 2003-07-21 2009-03-31 Los Alamos National Security, Llc High current density electropolishing in the preparation of highly smooth substrate tapes for coated conductors
WO2011063353A2 (en) * 2009-11-23 2011-05-26 Metcon, Llc Electrolyte solution and electropolishing methods
US8580103B2 (en) 2010-11-22 2013-11-12 Metcon, Llc Electrolyte solution and electrochemical surface modification methods
CN103160909B (zh) * 2011-12-15 2016-04-27 比亚迪股份有限公司 一种用于电蚀刻非晶合金材料件的电蚀刻液及蚀刻方法
CN102797029B (zh) * 2012-09-10 2015-04-15 广州波耳化工材料有限公司 电解抛光剂
US11916205B2 (en) 2013-10-02 2024-02-27 Lt 350, Llc Energy storage canopy
EP3878579A1 (de) * 2020-03-09 2021-09-15 Acondicionamiento Tarrasense Verfahren zur endbearbeitung von edelstahlteilen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH187439A (fr) * 1935-12-11 1936-11-15 Jacquet Pierre Procédé électrolytique de polissage du cuivre et de ses alliages.
GB610019A (en) * 1944-12-18 1948-10-11 Battelle Memorial Institute Improvements in or relating to method of polishing an article having a surface of nickel or of a non-ferrous nickel alloy

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3401104A (en) * 1965-10-23 1968-09-10 Gen Motors Corp Electrochemical machining process and electrolyte composition of chlorides and phosphates
US3630865A (en) * 1968-01-22 1971-12-28 Hooker Chemical Corp Sequestering agents as additives for alkali chlorates
US3528896A (en) * 1968-04-17 1970-09-15 Olin Corp Process for electrochemically cleaning and brightening copper alloy and brass strip
JPS6055978B2 (ja) * 1978-07-11 1985-12-07 株式会社 化成直江津 電解コンデンサ陽極用アルミニウム箔のエツチング方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH187439A (fr) * 1935-12-11 1936-11-15 Jacquet Pierre Procédé électrolytique de polissage du cuivre et de ses alliages.
GB610019A (en) * 1944-12-18 1948-10-11 Battelle Memorial Institute Improvements in or relating to method of polishing an article having a surface of nickel or of a non-ferrous nickel alloy

Also Published As

Publication number Publication date
US4372831A (en) 1983-02-08
AR225786A1 (es) 1982-04-30
GB2064588A (en) 1981-06-17
GB2064588B (en) 1983-01-19
ZA807673B (en) 1981-12-30
SE8008375L (sv) 1981-06-12
JPS56102600A (en) 1981-08-17

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