DE4430923A1 - Galvanic chromium bath used for chrome plating bells or drums - Google Patents
Galvanic chromium bath used for chrome plating bells or drumsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein wäßriges, fluoridhaltiges, Chromtrioxid und Netzmittel enthaltendes Bad zur galvanischen Abscheidung von glänzenden Überzügen aus Chrom, insbesondere zur Massenteilverchromung in Glocken oder Trommeln.The invention relates to an aqueous, fluoride-containing, chromium trioxide and wetting agent containing bath for the electrodeposition of shiny chrome coatings, especially for mass chrome plating in bells or drums.
Derartige Chromelektrolyte für die Massenteilveredelung sind seit längerem bekannt. So ist beispielsweise im Standardwerk DETTNER - ELZE: Handbuch der Galvanotechnik, Carl Hanser Verlag München 1969, Band II, S. 215/216 ein Elektrolyt für die Glocken- oder Trommelverchromung beschrieben, der aus einer schwefelsäurefreien Chromtrioxidlösung mit Zusatz von Hexafluorokieselsäure besteht. Ein Nachteil eines solchen Elekrolyten besteht darin, daß nur sehr dünne Chromschichten im Be reich von 0,1 bis 0,3 µm abgeschieden werden können. Durch die dauern den Kontaktunterbrechungen in der rotierenden Glocke oder Trommel wird die ursprünglich abgeschiedene Chromschicht passiv, so daß später aufgewachsene Schichten abplatzen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß solche Elektrolyte auch nicht für jede Art von Kleinteilen geeignet sind. So sollen diese nach vorherrschender Lehrmeinung wenig stens 3 g wiegen, um eine einwandfreie Bearbeitung überhaupt zu er möglichen (DETTNER - ELZE, Band II, Seite 241).Such chrome electrolytes for mass part refinement have been around known for a long time. For example, in the standard work DETTNER - ELZE: Handbook of electroplating, Carl Hanser Verlag Munich 1969, Volume II, P. 215/216 an electrolyte for chrome-plating of bells or drums described that with a sulfuric acid-free chromium trioxide solution Hexafluorosilicic acid is added. A disadvantage of one Electrolytes consist in the fact that only very thin chrome layers in the loading can be deposited in a range of 0.1 to 0.3 µm. Through the last the contact breaks in the rotating bell or drum the originally deposited chrome layer is passive, so that later flaked off layers. Another disadvantage is in the fact that such electrolytes are not suitable for all types of small parts are suitable. According to the prevailing doctrine, these should not do much Weigh at least 3 g to ensure perfect processing at all possible (DETTNER - ELZE, Volume II, page 241).
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Verchromungselektrolyten für die Massenteilveredelung zu entwickeln, der einerseits die Abscheidung dickerer Chromschichten erlaubt und andererseits auch für besonders kleine Massenteile geeignet ist. The object of the invention is therefore to provide a chromium plating electrolyte to develop the refinement of bulk parts, on the one hand the deposition thicker chrome layers allowed and on the other hand also for special small mass parts is suitable.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das galvanische ChrombadAccording to the invention the object is achieved in that the galvanic Chrome bath
- - 350 bis 700 g/l Chromtrioxid (CrO₃),- 350 to 700 g / l chromium trioxide (CrO₃),
- - 2 bis 10 g/l Methansulfonsäure (CH₃HSO₃) und- 2 to 10 g / l methanesulfonic acid (CH₃HSO₃) and
- - 2 bis 20 g/l Magnesiumsilicofluorid (MgSiF₆)- 2 to 20 g / l magnesium silicon fluoride (MgSiF₆)
enthält.contains.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß ein derartiger Chromelektrolyt unter bestimmten Betriebsbedingungen die Abscheidung glänzender Chrom schichten ohne Abblätterungen bis zu 5 µm auch bei sehr kleinen Mass enteilen, wie z. B. Lagernadeln für Miniaturlager, ermöglicht. Die Chromsäure fungiert dabei in bekannter Weise als Metallträger, während die Kombination Methansulfonsäure und Magnesiumsilicofluorid als "Fremdsäure" bzw. "Katalysator" die Abscheidung von Chrom ermöglicht.Surprisingly, it was found that such a chromium electrolyte the deposition of shiny chrome under certain operating conditions layers without delamination up to 5 µm even with very small dimensions hurry, such as B. bearing needles for miniature bearings. The Chromic acid acts in a known manner as a metal carrier, while the combination of methanesulfonic acid and magnesium silicofluoride as "Foreign acid" or "catalyst" enables the deposition of chromium.
In bekannter Weise enthält das Chrombad auch Netzmittel und Zucker (C₆H₁₂O₆). Das Netzmittel wird zur Reduzierung der Oberflächenspannung eingesetzt, um die Bildung von Chromsäurenebel zu verhindern bzw. ein Verschleppen von Elektrolytlösung zu verringern. Als Netzmittel eignen sich beispielsweise Fluorkohlenstoff-Verbindungen. Der in der Anfangs phase zugesetzte Zucker wirkt als Reduktionsmittel, so daß ein gerin ger Gehalt an dreiwertigem Chrom entsteht, der sich günstig auf den Verchromungsvorgang auswirkt.In a known manner, the chrome bath also contains wetting agents and sugar (C₆H₁₂O₆). The wetting agent is used to reduce the surface tension used to prevent the formation of chromic acid mist or a Reduce carryover of electrolyte solution. Suitable as wetting agents for example fluorocarbon compounds. The one in the beginning phase added sugar acts as a reducing agent, so that a clot trivalent chromium content, which is favorable to the Chrome plating process affects.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein Verfahren zur galvanischen Abscheidung von glänzenden Überzügen aus Chrom auf Massenteilen unter Verwendung eines Bades nach Anspruch 1, bei dem die Abscheidung in einem Temperaturbereich von 30 bis 70°C und mit einer Stromdichte von 1,5 bis 5 A/dm² erfolgt. Mit diesem Verfahren lassen sich rißfreie, glänzende Chromschichten abscheiden, die auch bei einer Schichtstärke von 5 µm im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik nicht abblät tern. Das besondere an dieser Schicht ist außerdem, daß sie keine Kontaktstellen aufweist. The invention also extends to a method for galvanic Deposition of shiny chrome coatings on mass parts below Use of a bath according to claim 1, wherein the deposition in a temperature range of 30 to 70 ° C and with a current density of 1.5 to 5 A / dm². With this process, crack-free, deposit shiny chrome layers, even with a layer thickness of 5 µm in contrast to the prior art does not flake off tern. The special thing about this layer is that it does not Has contact points.
Schließlich wird im Anspruch 3 die Verwendung des erfindungsgemäßen Bades für die Verchromung von Wälzlagerbauteilen, wie Nadeln, Rollen oder Kugeln unter Schutz gestellt. Wie bereits erwähnt, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Bad sowohl sehr dünne, d. h. 0,1 bis 0,5 µm starke Chromschichten, als auch dicke, d. h. 1 bis 5 µm starke Schich ten abscheiden. Auf diese Weise lassen sich gleichmäßige, hochglänzen de, verschleiß- und korrosionsschützende Chromschichten problemlos abscheiden, die die tribologischen Eigenschaften von Wälzlagern ent scheidend verbessern.Finally, in claim 3 the use of the invention Bades for the chrome plating of rolling bearing components, such as needles, rollers or bullets under protection. As already mentioned, with the bath according to the invention both very thin, d. H. 0.1 to 0.5 µm thick chrome layers, as well as thick, H. 1 to 5 µm thick layer deposit. In this way, even, high gloss can be achieved de, wear and corrosion protective chrome layers without any problems deposit, which ent the tribological properties of rolling bearings improve outgoing.
Das Ansetzen des erfindungsgemäßen Chromelektrolyten erfolgt in be kannter Weise durch enthärtetes oder destilliertes Wasser. Die Lösung des Chromsäureanhydrits wird durch lebhaftes und ständiges Rühren beschleunigt. Danach gibt man die berechnete Menge an Methansulfonsäu re bzw. Magnesiumsiliofluorid zu. Schließlich wird die entsprechende Menge Netzmittel sowie die erforderliche Zuckermenge zur Bildung von dreiwertigem Chrom zugesetzt. Danach ist der Elektrolyt, ggf. nach geringfügiger Einarbeitung, betriebsbereit.The chromium electrolyte according to the invention is prepared in be known by softened or distilled water. The solution of chromic anhydrite is achieved by vigorous and constant stirring accelerates. Then the calculated amount of methanesulfonic acid is added re or magnesium sili fluoride. Eventually the corresponding one Amount of wetting agent and the amount of sugar required to form trivalent chromium added. Then the electrolyte is, if necessary, after minor training, ready for use.
Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläu tert.The invention is explained in more detail using the following exemplary embodiment tert.
Es wurde ein Chrombad hergestellt, das 500 g/l Chromtrioxid, 8 g/l Methansulfonsäure, 10 g/l Magnesiumsilicofluorid und 0,1 ml/l Tetra ethylammoniumperfluoroctansulfonat enthielt. Diesem fertig angesetzten Bad wurde anschließend 1 g/l Zucker zugesetzt und es wurde leicht durchgearbeitet, damit sich die benötigte Menge an dreiwertigem Chrom bilden konnte.A chrome bath was prepared containing 500 g / l chromium trioxide, 8 g / l Methanesulfonic acid, 10 g / l magnesium silicon fluoride and 0.1 ml / l tetra Contained ethyl ammonium perfluorooctane sulfonate. This ready-made Bath was then added with 1 g / l sugar and it became light worked through so that the required amount of trivalent chromium could form.
In dieses Chrombad wurde eine Trommel eingehängt, die mit 600 g gehär teten, feinbearbeiteten Stahlnadeln der Stahlsorte 100 Cr6 gefüllt war. Eine Nadel hatte einen Durchmesser von 2 mm und eine Länge von 3,8 mm, so daß sich folgende Einzelparameter ergeben:A drum was suspended in this chrome bath, which weighed 600 g tied, finely machined steel needles of the steel grade 100 Cr6 was. A needle had a diameter of 2 mm and a length of 3.8 mm, so that the following individual parameters result:
eingebrachte Fläche: 0,003014 dm²
eingebrachtes Volumen: 0,011932 cm³
eingebrachtes Gewicht: 0,093952 g.Area brought in: 0.003014 dm²
Volume introduced: 0.011932 cm³
Weight introduced: 0.093952 g.
Über Rückrechnung aus Einwaage und berechneter Oberfläche einer ein zelnen Nadel ergibt sich eine eingebrachte Gesamtoberfläche der Nadeln von 19,24 dm².Back calculation from the weight and calculated surface area of one individual needle results in an inserted total surface of the needles of 19.24 dm².
Vor der Verchromung werden die Lagernadeln in bekannter Weise durch organische Lösungsmittel von anhaftendem Öl- bzw. Fettfilm befreit und nachfolgend in einem elektrolytischen Entfettungsbad feinentfettet. Nach gründlicher Spülung erfolgt im Verchromungsbad bei 35 A Gesamt strom, entsprechend 1,82 A/dm², der Auftrag einer 0,7 µm starken, rißfreien Chromschicht. Dazu war eine Expositionszeit von 60 Minuten erforderlich. Der Chromelektrolyt hatte eine Betriebstemperatur von 40°C. Die rißfreien Chromschichten zeigten nach einem 12-stündigen Salzsprühtest gemäß DIN 50 021 keinerlei Korrosionserscheinungen.Before the chrome plating, the bearing needles are passed through in a known manner removes adhering oil or grease film from organic solvents and subsequently degreased in an electrolytic degreasing bath. After thorough rinsing in the chrome plating bath at 35 A total current, corresponding to 1.82 A / dm², the application of a 0.7 µm thick crack-free chrome layer. In addition there was an exposure time of 60 minutes required. The chrome electrolyte had an operating temperature of 40 ° C. The crack-free chrome layers showed after a 12 hour Salt spray test according to DIN 50 021 shows no signs of corrosion.
Claims (3)
2 bis 10 g/l Methansulfonsäure (CH₃HSO₃) und
2 bis 20 g/l Magnesiumsilicofluorid (MgSiF₆)enthält.1. Aqueous, fluoride-containing, chromium trioxide and wetting agent contain the bath for the electrodeposition of shiny coatings made of chrome, in particular for mass chromium plating in bells or drums, characterized in that it contains 350 to 700 g / l of chromium trioxide (CrO₃),
2 to 10 g / l methanesulfonic acid (CH₃HSO₃) and
Contains 2 to 20 g / l magnesium silicon fluoride (MgSiF₆).
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- 1994-08-31 DE DE19944430923 patent/DE4430923C2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4430923C2 (en) | 1997-10-09 |
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