DE3133189C2 - "Verfahren zur Aktivierung von Titanoberflächen" - Google Patents
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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- C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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Abstract
Verfahren zur Aktivierung von Titanoberflächen für das nachfolgende Plattieren mit metallischen Überzügen, mit den Verfahrensschritten Naßstrahlen, Beizen, Aktivieren, wobei die Aktivierung mit einer Lösung aus Chromsäure, Flußsäure und Hexafluorkieselsäure erfolgt.
Description
35
enthält.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hexafluorkieselsäure
der Aktivierungslösung Silizium als Oxid-, Säure-, Fluorid- oder Fluorkomplex-Verbindung verwendet
wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als fluoridhaltiges Beizmittel
eine Salpetersäure/Flußsäurelösung verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- *o
zeichnet, daß die Konzentration des Beizmittels beträgt: 400 g/l H NO j und 5 g/l H F.
Dieses vorgeschlagene Verfahren gibt zwar hervorragende Hafteigenschaften beim nachfolgenden Plattieren
mit metallischen Oberzügen. Bei Verwendung von Arsen- und Antimonlösung ist jedoch die Gefahr von
Nebenreaktionen nicht ganz auszuschließen, die das Bad dann so verändern, daß die gewollte Aktivierungsfunktion nicht sicher gewährleistet ist Die Kontrolle
und Steuerung des Bades ist dadurch schwierig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren so zu verbessern, daß das
Aktivierungsbad genau steuerbar ist und daß es insbesondere nach größerer Standzeit ohne Schwierigkeiten
zu ergänzen ist
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich an das Naßstrahlen und Beizen eine
Aktivierung der Oberfläche mit einer Lösung aus Chromsäure, Flußsäure und Hexafluorkieselsäure bei
Temperaturen von 35 bis 100° C und während einer Dauer von 15 bis 50 Minuten anschließt.
Es hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Reproduzierbarkeit der Aktivierung
verbessert werden kann. Es ergeben sich Verbesserungen auch bei der Anwendung in Serienherstellung. Die
Aktivierung der Titanoberfläche erfolgt dabei in der Weise, daß die Oberfläche in ihrer Rauhigkeit
vergrößert wird. Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Möglichkeit gegeben, nach
erfolgter Aktivierung (Aufrauhen der Oberfläche) das Titanbauteil auch längere Zeit unbehandelt zu lagern, da
die sich neu bildende Oxidhaut aufgrund des Haftungsprozesses durch die vergrößerte Oberfläche für eine
Weiterbehandlung unschädlich ist.
Eine besonders nachhaltige Aktivierung ist dann erzielbar, wenn in der Lösung zur Aktivierung der
Oberfläche die Bestandteile Hexafluorkieselsäure, Flußsäure und Chromsäure in folgenden Molverhältnissen
(bezogen auf die Elemente) vorliegen:
7 6 F/Si a 6
6 > Cr/Si S 3
6 > Cr/Si S 3
Innerhalb dieser Grenzen könnte im Rahmen eines Ausführungsbeispiels eine sehr gute Aktiverung bei
folgenden Molkonzentrationen erzielt werden:
45
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aktivierung von Titanoberflächen für das nachfolgende
Plazieren mit metallischen Überzügen, in dessen Verlauf die Oberfläche zuerst mit feinkörnigem AI2Os
naßgestrahlt und danach mit einer fluoridhaltigen Lösung während einer Dauer von wenigen Minuten bei
Raumtemperatur behandelt wird.
Ein solches Verfahren ist aus der GB-PS 13 07 649 bekannt. Bei diesem vorbekannten Verfahren erfolgt
nach dem Naßstrahlen und Beizen eine Aktivierung in einer Essigsäure-Flußsäurelösung. Mit einem solchen
Aktivierungsbad sind jedoch ausreichende Haftfestigkeiten bei nachfolgender Plattierung nicht erzielbar, da
eine Wärmebehandlung nachgeschaltet werden muß.
In der deutschen Patentanmeldung P 30 08 314.8-45
ist ein gattungsgemäßes Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem sich an das Naßstrahlen und Beizen
eine Aktivierung der Oberfläche mit einer Lösung aus Chromsäure, Flußsäure und Arsen- oder Antimonverbindungen
bei Temperaturen von 35 bis 1000C und während einer Dauer von 15 bis 50 Minuten anschließt.
H2SiF6 | 0,5 Mol/l |
HF | 0,3 Mol/l |
CrO3 | 1,8 Mol/l |
Obwohl die Konzentration von der Hexafluorkieselsäure
in der Aktivierungslösung für die erzielbaren Ergebnisse weniger von Bedeutung ist, ist vorteilhafterweise
die Hexafluorkieselsäurekonzentration zwischen 0.1 und 2,0 Mol/l zu wählen. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen 4 bis 6 angegeben.
Es zeigt sich, daß bei Anwendung dieses Verfahrens Metallschichten auf Titanoberflächen besonders haftfest
abgeschieden werden können, wobei Haftfestigkeilen 70 N/mm2 erreichbar sind. Wie auch beim Verfahren
der älteren Anmeldung P 30 08 314.9-45 können alle
μ Verfahrensschritte in Temperaturbereichen unter 6O0C
durchgeführt werden, wodurch das zum selektiven Plattieren erforderliche Abdecken mit Wachs möglich
ist. Hierdurch läßt sich das selektive Plattieren ganz erheblich vereinfachen. Schließlich besteht ein weiterer
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß eine Wasserstoffaufnahme des Grundwerkstoffes ausgeschlossen
ist.
Claims (3)
1. Verfahren zur Aktivierung von Titanoberflächen für das nachfolgende Plattieren mit metallischen
Überzügen, in dessen Verlauf die Oberfläche zuerst mit feinkörnigem Al2O3 naßgestrahlt, danach
mit einer fluoridhaltigen Lösung während einer Dauer von wenigen Minuten bei Raumtemperatur
behandelt wird und danach eine Aktivierung der Oberfläche in einem sauren Bad bei Temperaturen
von 35 bis 10O0C und während einer Dauer von 15 bis 50 Minuten erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
daß als saures Bad eine Lösung aus Chromsäure, Flußsäure und Hexafluorkieselsäure
verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung zur Aktivierung der
Oberfläche die Bestandteile Hexafluorkieselsäure, Flußsäure und Chrom in folgenden Molverhältnissen
der Elemente aufweist:
7 a F/Si δ 6
6 δ Cr/Si £ 3.
6 δ Cr/Si £ 3.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung zur
Aktivierung der Oberfläche eine Hexafluorkieselsäurekonzentration von
0,1 S H2SiF6S 2,0 Mol/l
30
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