DE3018511A1 - Verfahren fuer die chemische vernickelung von metallkoerpern - Google Patents

Verfahren fuer die chemische vernickelung von metallkoerpern

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DE3018511A1 DE19803018511 DE3018511A DE3018511A1 DE 3018511 A1 DE3018511 A1 DE 3018511A1 DE 19803018511 DE19803018511 DE 19803018511 DE 3018511 A DE3018511 A DE 3018511A DE 3018511 A1 DE3018511 A1 DE 3018511A1
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Description

SCHIFF ν. FDNER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FlNCK
_ 3 Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die "chemische Vernickelung von Metallstücken, die im Maschinenbau, Gerätebau, in der elektrotechnischen Industrie, bei der Produktion ven Elektronen-Rechentechnik und auf anderen Gebieten /nwendung finden.■
Es sind Verfahren für die chemische Vernickelung von Metallkörpern bzw. -bauteilen bekannt, bei denen die gebrauchsfertige Lösung direkt im Arbeitsb?d. korrigiert wird, wobei die Korrektur des Ärbeitsbades in Abhängigkeit vom pH-Wert vorgenommen wird (Fertigungstechnik und Betrieb, 2S (197S), 1Q, 624-625).
Ss ist ein weiteres Verfahren zum Zusammensetzen und Korrigieren von Lösungen für die chemische Vernickelung bekannt, bei weichern zur Herstellung der gebrauchsfertigen Losung für die chemische Vernickelung zwei konzentrierte Lösungen und entminerälisiertes ¥asser verwendet werden und die Korrektur mittels Zugeben von zwei konzentrierten Lösungen in Abhängigkeit von der Konzentration der Nickel- und Hypophosphitionen vorgenommen wird, was mit komplizierten analytischen Arbeitsprozessen verbunden ist (BG-Urheberschein Nr. 23 495).
Es ist noch ein komplizierteres Verfahren zur chemischen Vernickelung bekannt, bei welchem die Korrektur der Betriebslösung in Abhängigkeit von fünf von den Komponenten der Betriebslösung für die chemische Vernickelung vorgenommen wird (US-PS 3 934 054).
Ein gemeinsamer Nachteil dieser Verfahren besteht in den komplizierten analytischen Arbeitsprozessen zur Korrektur, indem unabhängig von der ununterbrochenen Korrektur die Geschwindigkeit der Ablagerung des Überzugs für eine längere
030048/0757
BAD
Zeitspanne (z.B. 100 Stunden) eine sich vermindernde Größe ist.
Die AuTgf.be der Erfindung besteht im Erarbeiten eines Verfahrens zur chemischen Vernickelung von Hetallbauteilen, bei welchem die Korrektur der Betriebslösung" vereinfacht ist, sowie eine ständige Ablagerungsgeschwindigkeit, konstante Zusammensetzung und sehr gute Eigenschaften des erhaltenen Überzugs erreicht werden.
Diese Aufgabe wird . erfindungsgemäß gelöst, indem man das bekannte Verfahren zur chemischen Vernickelung benutzt, bei welchem drei konzentrierte Lösungen gebraucht werden, deren erste Nickelsalz und Beschleuniger enthält, die zweite Lösung ein Reduktionsmittel, einen Komplexbildner, ein Stabilisierungsmittel und ein Benetzungsmittel und die dritte ein Reduktionsmittel von der zxveiten Lösung, einen Komplexbildner und ein Stabilisierungsmittel» Die Betriebslösung wird mittels Vermischen der ersten und der zweiten konzentrierten Lösung mit entmineralisiertem Wasser in Volumenverhältnissen von 10 bis 20 % : 10 bis 20.% : 6o bis 80 JsJ hergestellt. Die Korrektur der Betriebslösung wird mittels Zugabe bei der Betriebstemperatur von entsprechend gleichen Mengen der ersten und dritten konzentrierten Lösung, in Abhängigkeit von
der Flächenbeanspruchung (dm /1 der Betriebslösung), in gleichen Zeitabständen vorgenommen, wobei die Zeitabstände eine volle Zahl Minuten darstellen, welche dem Metallgehalt in Grammen zahlenmäßig gleich sind. Gleichzeitig wird die Temperatur der Betriebslösung linear-ansteigend erhöht, von der optimalen Temperatur bis zur Temperatur mit 2°C niedriger als die Siedetemperatur der Betriebslösung.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den bisher bekannten Verfahren zur chemischen Vernickelung von Metallteilen sind folgende:
030048/0757
■„ So vlrd.eine wesentliche Vereinfachung der Korrektur erreicht, indera man-"-gleiche Mengen der korrigierenden L-:-sungen zuführt;
" die Juialyse der Konzentrationen der Komponenten fällt
es wird die Notwendigkeit der· Kessung des ρΗ-ΐ/erts vermieden j _" "-V = "--:"■ - - .
,: es "iWird .die, Zuverlässigkeit erhöht, v/ob ei die Qualität ■-". des Nickelüberzuges erhalten bleibt;
die Ablagerung des Überzuges weist eine ständige Geschwindigkeit auf.
Anhand des nachstehend angeführten Beispiels wird das Verfahren zur chemischen Vernickelung von Metallteilen näher erläutert, ohne/daß es hierauf eingeschränkt wird.
InFig. 1 ist das Schema einer Apparatur zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, die aus einem Arbeltsbad 1 besteht, das mit der Betriebslösung 2 gefüllt ist, in der die zu bearbeitenden Metallteile 3 eingetaucht sind. 4 ist eine Filterpumpe, 5 ein Thermoregulator, 6 ein Thermometer, 7 eine Vorrichtung zum Zuführen des Energieträgers, 8, 9 und 10 sind drei Behälter, die entsprechend die erste, die zweite und die dritte konzentrierte Lösung enthalten. 11 ist ein Behälter für entmineralisiertes /Wasser, 12, 13 und 14 sind drei Doslergeräte, entsprechend f'ir die erste, die-, zweite und die dritte konzentrierte Lösung. 15 ist ein Dosierer für/das entmineralisierte Wasser, 16 ist eine Zeitmeßeinheit und 17 eine Steuereinheit für die Dosiergeräte . Der Behälter 8 wird mit der ersten konzentrierten/Lösung gefüllt, die durch Auflösen in entraineralisiertera Wasser folgender Substanzen hergestellt wird: : Nickelchlorid (Heptahydrat) - 200 g/l Ammoniumfluorid (wasserfrei) - 10 g/l
030048/0757 BAD ORlQINAL,
-D-
Der Behälter 9 wird nit eier zweiten konzentrierten Lösung gefüllt, die mittels Aufschließen in entmineralisiertem Wasner folgender Sxibstanzen hergestellt wird;
Natriumhypophosphat (Konohydrat) - 245 g/l
Natriumacetat (Trihydrat) - 120 g/l
Milchsäure 90 % 195 ml/l
Hydroxykarbonatblei (wasserfrei) - 10 mg/1
Natriuralaurylsulfat - 80 mg/l
Der Behälter 10 wird mit der dritten konzentrierten Lösung gefüllt, die mittels Aufschließen in entmineralisiertem Wasser folgender Substanzen hergestellt wird:
Natriumhypophosph.it (Monohydrat) - 200 g/l Milchsäure 90 % - 50 ml/1 .
Natriumacetat (Trihydrate) "-■-■- 40 g/l Anraoniumhydroxid (25 %) - 150 ml/l
Natriumthiosulfat (Pentahydrat) - 100 mg/1
Das Arbeitsbad 1 wird mit Betriebslösung 2 folgenderweise gefüllt: Das Dosiergerät 15 läßt entmineralisiertes Wasser in einer Menge von 80 % (in Volumen) vom Arbeitsvolumen des Bades ein. Von den Dosiergeräten 12 und 13 wird je 10 % (in Volumen) vom Arbeitsvolumen des Bades entsprechend von der ersten und zweiten konzentrierten Lösung zugeführt. Der ITi kkelgehalt der auf diese Weise hergestellten Betriebslösung weist 5 g/l auf. Die Filterpumpe 4 wird in Betrieb gesetzt, v/elche die Betriebslösung gleichzeitig filtriert und umrührt. Danach wird auf Befehl der Zeitmeßeinheit 16 vom Thermoregulator 5 und der Ausiührungsvorrichtung 7 Energie zum Arbeitsbad 1 zur Erhitzung der Betriebslösung 2 zugeführt. Mittels des im Arbeitsbad angebrachten Thermometers 6 wird die Temperatur gemessen. Wenn die optimale Temperatur von 920C erreicht wird, geht von der Zeitmeβeinheit 16 zur Fördervorrichtung (in Fig. 1 nicht angegeben) ein Befehl zum Einlassen der zu bearbeitenden Teile 3 in die Betriebslösung 2 aus,
0 30048/0757
'"''v./ . jx ■ -
BAD ORIGINAL
-.womit die chemische Vernickelung beginnt. Die Flächenbelastung der Betriebslosung beträgt 0,75 dm^/l. Die Zeitneß-.einheit 16 erteilt ein Signal zur Betätigung der Steuereinheit. 17, welche in einera Intervall von 5 Minuten (das dein Mickeigehalt der Betriebslösung gleich ist) die Dosiergeräte 12 und 14 betätigt, direkt in das Arbeitsbad 2 je 2 ml/l pro Betriebslösung von dem Korrekturzusatzmittel der ersten und dritten konzentrierten Lösung zuzugeben (zuzuführen). Während der aktiven Zeitdauer der Betriebslosung 2 erhöht die Zeitmeßeinheit 16 über den Thermoregulator 5 die Temperatur der Betriebslösung 2 von der optimalen (92°C) bis zu einer Temperatur, die um 20C niedriger als die Siedetemperatur der Betriebslösung ist. Auf diese Weise wird ein Koeffizient für die ablagerung des Metalls auf die zu bearbeitenden Details über 10, bei einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 22 Mikron/Stunde erreicht. Der hergestellte Überzug weist eine konstante Zusammensetzung und hohe physikalisch-chemische Eigenschaften wie Härte, Verschleißbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit u.a. auf.
030048/0757
JA!--r^:
Leerseite

Claims (1)

  1. PA" i_i
    SGHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜ BEL-HOPF EBBINGH AUS FlNCK
    MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-800O MDNCHEN 95
    ' ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES
    BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE
    VHEI " IiSIiIN"
    KARL LUDWIG SCHIFF (1964-1978)
    DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÖNER
    DIPL. ING. PETE« STREHL
    DIPL. CHEM. DPt. URSULA SCHUaEL-HOPF
    DIPL. ING. DIETER ESSINGHAUS
    DR. ING. DIETER FINCK
    TELEFON (Οβθ)48 2ΟΟ*
    TELEX S-Q3 56B AURO D
    TELEGRAMME AUROMARCPAT MÖNCHEN
    DE A-21104 14. Mai 1980
    VERFAiIREN FÜR DIE CHEMISCHE VERNICKELUNG VON METALLKÖRPERN
    . "-. Patentanspruch
    ■"'.-■'■". ι
    Verfahren zur chemischen Vernickelung von Metallteilen unter Verwendung von drei konzentrierten Lösungen, von denen die erste Lösung Nickelsalz und einen Beschleuniger enthält, die zweite Lösung ein Reduktionsmittel, Komplexbildner, ein Stabilisierungsmittel und ein Benetzungsmittel und die dritte Lösung ein Reduktionsmittel der zweiten Lösung, Komplexbildner und Stabilisierungsmittel, wobei die Betriebslösung mittels Vermischen der ersten und zweiten konzentrierten Lösungen mit entmineralisiertem Wasser in Volumenverhältnissen 10 bis 20 : 10 bis 20 : oQ bis 80?i hergestellt wurde und die Korrektur durch unmittelbare Zugabe bei Arbeitstemperatur von entsprechenden Mengen der ersten Lind dritten konzentrierten Lösungen vorgenommen wurde, dadurch ge- e η η ζ ei c h η et
    daß gleiche Kengen der ersten und 030048/0757
    BAD ORIGINAL
    dritten konzentrierten Lösungen in Abhängigkeit von der Flächenbelastung der Betriebslösung, in gleichen Zeitintervallen, wobei die Zeitabstände eine volle Zahl Minuten darstellen, welche dem Metallgehalt in Grammen zahlenmäßig gleich sind, zugegeben werden, wobei die Temperatur der Betriebslösung linear-ansteigend von der optimalen Arbeitstemperatur bis zu einer Temperatur um 20C niedriger als die Siedetemperatur der Betriebslösung erhöht wird.
    Q30CH8/0757 BAD ORIGINAL
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