DE4329290A1 - Verfahren zum elektrolytischen Reinigen von metallischen Teilen - Google Patents
Verfahren zum elektrolytischen Reinigen von metallischen TeilenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum elektrolytischen
Reinigen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Zum Beseitigen von
Anlaufschichten an wärmebehandelten metallischen Teilen ist es
bekannt, die Teile nach vorhergehendem Vorentfetten und Beizen in ein
Natriumhydroxid und Natriumcyanid enthaltendes Elektrolytbad zu
tauchen und darin kathodisch zu entfetten und anodisch von den
Anlaufschichten zu befreien. Dieses bekannte Verfahren erfordert
besondere Sorgfalt bei der Lagerung und beim Umfang mit der giftigen
Cyanidverbindung, sowie bei der Entgiftung und Entsorgung des
Elektrolyten und des Spülwassers.
Aus der DE-AS 20 46 781 ist ein cyanidfreies Verfahren zum
elektrolytischen Entrosten und Entzundern von eisenhaltigen
Werkstücken bekannt, bei welchem dem alkalischen Elektrolytbad ein
Gehalt an Schwefel und/oder mindestens einer Schwefelverbindung
zugesetzt ist, die unter Bildung von Schwefelionen dissoziiert. In
solchen Bädern kann jedoch mit der Beseitigung der
Oxid- beziehungsweise Zunderschicht auch das Grundmetall angegriffen
und dessen Oberflächenbeschaffenheit beeinträchtigt beziehungsweise
unerwünschter Weise verändert werden.
Zur Erlangung einer einwandfreien Oberflächenbeschaffenheit schlägt
die DE-OS 26 21 108 ein Elektrolytbad mit einer wäßrigen
Kaliumsulfatlösung vor, deren pH-Wert höher als 10 ist. In einem
derart basisch eingestellten Bad lassen sich jedoch Anlaufschichten
nicht an allen wärmebehandelten Edelmetallen zufriedenstellend
beseitigen. Das gleiche gilt für das aus der DE-AS 15 46 077
bekannte, cyanidfreie Verfahren zum Reinigen von Teilen aus
Edelstahl, bei welchem ein Elektrolytbad aus einer wäßrigen Lösung
von Kaliumhydroxid oder Kaliumhydroxid und Kaliumnitrat besteht.
Ferner offenbart die DE-PS 15 46 134 ein giftfreies,
elektrolytisches Reinigungsbad für Eisen und Eisenlegierungen, bei
welchem das Cyanid durch ungiftige organische Komplexbildner ersetzt
ist. Neben den alkalischen Hauptbestandteilen, wie Ätznatron und
Kalium- beziehungsweise Natriumkarbonat, und einem
Korrosionsinhibitor für Eisen sind weitere Zusätze genannt, nämlich
Netzmittel, Silikate und Phosphate. Bei Anwendung dieses Verfahrens
für die elektrolytische Reinigung von Edelmetallen kann es durch den
Einsatz der Komplexbildner jedoch zu Schwierigkeiten bei der
Abwasserreinigung beziehungsweise -entsorgung kommen.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Elektrolyten, der als
anionisches Bestandteil ausschließlich Phosphat in wäßriger Lösung
enthält, entfällt der Einsatz von giftigen Verbindung mit allen
Nachteilen bei der Nachbehandlung und Entsorgung. Außerdem werden
unerwünschte beziehungsweise nachteilige Oberflächenveränderungen an
den gereinigten Teilen vermieden, wie sie bei der Behandlung mit
Schwefelverbindungen im Elektrolytbad eintreten können. Ferner
entfällt der Einsatz von Komplexbildnern, so daß das
erfindungsgemäße Verfahren außer der Reinigung von unlegierten
Stählen auch für die Reinigung, vorzugsweise Beseitigung von
Anlaufschichten an Teilen aus legierten (Cr/Ni) Stählen und
Cr/Ni-Werkstoffen geeignet ist.
Die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen stellen
vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens nach dem Hauptanspruch
dar.
Eine besonders hohe Reingungswirkung bei kurzer Einwirkungszeit
ergibt sich, wenn als Elektrolyt eine wäßrige Losung von
Natriumdihydrogenphosphatdihydrat (NaH₂PO₄×2H₂O) verwendet
wird.
Ein bevorzugter Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
die Reinigung von Zündkerzengehäusen aus Stahl, bei denen die aus
95% Nicken und 5% Chrom bestehenden Elektroden auf den Stahlkörper
aufgeschweißt, anschließend vernickelt und dann gebogen werden. Beim
Aufschweißen bilden sich Anlaufschichten an den Elektroden, welche
die Haftung der Nickelschicht am Grundmetall beeinträchtigen würden
und zum Abplatzen der Schicht beim Biegen der Elektroden führen
konnten. Durch das Abtragen der Anlaufschichten wird dieser Nachteil
sicher vermieden.
Bei der Behandlung dieser Teile haben sich die im Anspruch 5
genannten Verfahrensparameter als besonders vorteilhaft erwiesen.
Wenn der Elektrolyt auf einen pH-Wert von etwa 5 eingestellt ist,
fällt die anodisch angelöste Anlaufschicht als Phosphat aus und kann
wie bei den Phosphatierbädern einfach entfernt werden.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden die zu
reinigenden Teile im Elektrolytbad ausschließlich anodisch behandelt
und vorzugsweise davor in einem nichtelektrolytischen Tauchbad
vorentfettet und inhibierend gebeizt. Dadurch wird eine
Wasserstoffbeladung der zu reinigenden Teile und deren sogenannte
Wasserstoffversprödung im Elektrolytbad vermieden.
Claims (4)
1. Verfahren zum elektrolytischen Reinigen von metallischen Teilen
in einem cyanidfreien Elektrolytbad, das eine Alkalienverbindung in
wäßriger Losung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektrolyt
verwendet wird, der als anionischen Bestandteil ausschließlich
Phosphat enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Elektrolyt eine Lösung eines Alkaliphosphats, vorzugsweise von
Natriumdihydrogenphosphatdihydrat (NaH₂PO₄×2H₂O) verwendet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Elektrolyt verwendet wird, dessen Konzentration einer Menge von
100-200 g/l, vorzugsweise 150 g/l kristallwasserfreien
Natriumdihydrogenphosphats (NaH₂PO₄) entspricht, dessen
Temperatur auf einem Wert zwischen 30°C und 80°C, vorzugsweise auf
50°C gehalten ist und dessen pH-Wert zwischen 3 und 6 liegt,
vorzugsweise bei 5.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zu reinigenden Teile im Elektrolytbad
ausschließlich anodisch behandelt und vorzugsweise davor in einem
nichtelektrolytischen Tauchbad vorentfettet und gebeizt werden.
Priority Applications (3)
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Also Published As
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