DE480995C - Process for coating and coloring metals - Google Patents
Process for coating and coloring metalsInfo
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Description
Verfahren zum Überziehen und Färben von Metallen Die Erfindung bezieht sich auf das Überziehen und Färben von Metallen und Metallgegenständen, die ganz oder hauptsächlichst aus Eisen, Stahl, Zinn, Aluminium, Blei, Magnesium, Zink und Caclmium, entweder allein oder in Mischung miteinander bzw. mit kleineren Anteilen anderer Metalle legiert, bestehen.Process for coating and coloring metals The invention relates to specializing in the plating and coloring of metals and metal objects that are entirely or mainly of iron, steel, tin, aluminum, lead, magnesium, zinc and Caclmium, either alone or in a mixture with one another or in smaller proportions alloyed with other metals.
Es ist bekannt, daß die Metalle Cadtnium und Zink, wenn sie in eine Lösung eines Molybdats eingetaucht werden, einen anhaftenden Überzug erhalten, doch hat dieses Verfahren bei der Anwendung auf andere Metalle entweder gar kein Resultat oder einen pulverigen, nicht haftenden Niederschlag ergeben, außer man verwendete ein elektrisches Potential, welches entweder durch Kontakt mit einem passenden Metall in der Lösung öder durch Verbindung mit einer- außerhalb liegenden elektrischen Energiequelle erzielt wurde.It is known that the metals cadtnium and zinc when combined into one Solution of a molybdate are immersed to obtain an adherent coating, but this procedure either has no result at all when applied to other metals or give a powdery, non-adherent precipitate unless used an electrical potential, which either by contact with a suitable metal in the solution or by connection with an electrical one lying outside Energy source has been achieved.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein einfaches, billiges, rasches und technisch bequemes Verfahren, wodurch ein dicht haftender und schützender Überzug auf gewöhnlichen Metallen durch Verwendung von Molybdänverbindungen und ohne Verwendung eines elektrischen Potentials hergestellt werden kann. Die Ausführung des Verfahrens ist so einfach und sicher, daß sie auch durch ungeschultes Personal erfolgen kann.The object of the present invention is a simple, cheap, Fast and technically convenient process, creating a tightly adhering and protective Plating on common metals using molybdenum compounds and can be produced without using an electrical potential. Execution The procedure is so simple and safe that it can be carried out even by untrained personnel can be done.
Es wurde festgestellt, daß das oben gekennzeichnete Ziel erreicht werden kann, wenn man in Verbindung mit der Molybdatlösung bestimmte andere Substanzen entweder allein oder in Kombination miteinander verwendet.It has been found that the above-identified object has been achieved when certain other substances are used in conjunction with the molybdate solution used either alone or in combination with each other.
Die Wirkung dieser Substanzen dürfte darin bestehen, daß sie mit dem Malybdat Komplexverbindungen bilden, wobei bei den einzelnen Ausführungsformen der Art nach dieselbe Wirkung erreicht wird.The effect of these substances is likely to be that they with the Malybdate form complex compounds, with the individual embodiments of the Kind of after the same effect is achieved.
Die verwendeten Molybdate sind die der Alkalimetalle (Natrium, Kalium, Lithium, Ammonium). Es bewirkt keinen Unterschied, welches Alkali verwendet wird. Die Handlichkeit und Billigkeit sind die einzigen in Betracht kommenden Faktoren. Die zugesetzten modifizierenden oder kontrollierenden Salze, die vorgezogen werden, lassen. sich wie folgt klassifizieren: r. Salze der Oxalsäure. Diese sind vorzugsweise die Alkalisalze dieses Radikals, obwohl bei vorsichtiger Ausführung die Säure selbst verwendet werden kann und mit der bereits im Bade befindlichen Base ein Oxalat bildet. Das Molybdat wird in einer Konzentration von %a bis il/" und das Oxalat etwa in einer Konzentration von-/, bis 111, verwendet, obwohl diese Angaben nicht etwa den Verwendungsbereich oder den Schutzbereich abgrenzen sollen. Immerhin ist es vorzuziehen, verdünnte Lösungen zu verwenden, weil die erzielten Überzüge härter und dichter sind und außerdem weniger Verlust beim Abspülen. eintritt. Ganz allgemein ist es am vorteilhaftesten, den Prozentgehalt des Oxalats mindestens so hoch als den des Molybdats zu wählen.The molybdates used are those of the alkali metals (sodium, potassium, lithium, ammonium). It makes no difference which alkali is used. Handiness and cheapness are the only factors into consideration. Leave the added modifying or controlling salts, which are preferred. are classified as follows: r. Salts of oxalic acid. These are preferably the alkali salts of this radical, although if carried out carefully, the acid itself can be used and forms an oxalate with the base already in the bath. The molybdate is used in a concentration of% a to il / "and the oxalate in a concentration of - /, to 111, although this information is not intended to delimit the area of use or protection. However, it is preferable to use dilute solutions because the coatings obtained are harder and denser and there is also less loss when rinsing .. In general, it is most advantageous to choose the percentage of the oxalate at least as high as that of the molybdate.
2. Lösliche Fluoride. Diese werden vorzugsweise in der Form von Doppelfluoriden verwendet, z. B. das Doppelfluorid eines Alkalimetalls,wie Natrium mit Silizium, Eisen, Aluminium, Zirkon, Titan usw. In einigen Fällen kann ein Einzelfluorid allein, insbesondere Natriumfluorid, gebraucht werden, doch ist im allgemeinen eine Mischung eines Einzelfluorids mit einem Doppelfluorid für jede billige und brauchbare Färbemethode verwendbar, abgesehen von dem Fall, daß Blei behandelt wird. Es wurde gefunden, daß Fluorsilikate die billigsten und ökonomischsten Verbindungen sind, und diese Substanz allein ist vollständig ausreichend, wenn sie mit der Molybdatlösung zusammen für Gegenstände aus Aluminium oder Zinn hzw. diese Metalle enthaltende Stoffe verwendet wird. Bei Zinn vervollständigt gleicherweise das Einzelfluorid wie Natriumfluorid das gewünschte Resultat, wenn es mit der Molybdat-Lösung verwendet wird, obwohl Natriumfluorid eine teurere Verbindung darstellt. Auch Natriumfluorid erzielt einen sehr harten, anhaftenden Überzug, wenn es mit löslichen Molybdaten zusammen für eiserne Gegenstände usw. verwendet wird, obwohl seine Wirksamkeit eine geringe ist. Bei Eisen ist der durch Natriumsiliziumfluorid erzielte Überzug allein nicht genügend fest haftend, welche Wirkung jedoch erzielt werden kann, wenn Natriumfluorid oder, was im wesentlichen dasselbe ist, ein Alkalikarbonat, das mit dem Natriumsiliziumfluorid reagiert, zugesetzt wird. Dementsprechend empfiehlt es sich zur praktischen Ausführung, eine Mischung von Natriumsiliziumfluorid und einer zweiten Alkaliverbindung zu verwenden, die imstande ist, mit einem solchen Doppelfluorid zu reagieren, wobei in Verbindung mit der Molybdatlösung eine befriedigende Überzugslösung für die obenerwähnten gewöhnlichen Metalle erzielt wird. Eine sehr wirkungsvolle, billige und zuverlässige Lösung enthält auf den Liter Wasser 2 g N atriumsiliziumfluorid, 2 g Alkalikarbonat, 2 g lösliches Molybdat. Diese Angaben bilden keine Begrenzungen. 3. Verstärkte Säuerung. Beispielsweise bildet zugefügte Molybdänsäure, Wolfram-oder Borsäure mit dem löslichen Molybdat ein saures Salz, und dieses erzielt aus verschiedenen Gründen ein besseres Haften des Überzugs, als es bei Verwendung eines neutralen .Salzes möglich ist. Die Wirkung ist zwar keine so befriedigende, wie mit dem Oxalat oder dem Doppelfluorid, doch können kommerziell erfolgreiche Resultate damit erzielt werden. Solche erfolgreichen Resultate wurden z. B. mit einem Gehalt dieser Säuren erhalten, der einem Zehntel bis zu einem Viertel des vorhandenen Molybdats entsprach.2. Soluble fluorides. These are preferably in the form of double fluorides used, e.g. B. the double fluoride of an alkali metal, such as sodium with silicon, Iron, aluminum, zirconium, titanium, etc. In some cases a single fluoride alone, particularly sodium fluoride, may be used, but is generally a mixture a single fluoride with a double fluoride for any cheap and useful dyeing method except in the event that lead is treated. It was found, that fluorosilicates are the cheapest and most economical compounds, and these Substance alone is completely sufficient when combined with the molybdate solution for objects made of aluminum or tin hzw. substances containing these metals are used will. In the case of tin, the individual fluoride completes the same way as sodium fluoride the desired result when used with the molybdate solution, though Sodium fluoride is a more expensive compound. Sodium fluoride also scores one very hard, adhesive coating when combined with soluble molybdates for iron objects, etc., is used although its effectiveness is poor. In the case of iron, the coating provided by sodium silicon fluoride alone is insufficient firmly adhering, but which effect can be achieved if sodium fluoride or, which is essentially the same, an alkali carbonate, that with the sodium silicon fluoride reacts, is added. Accordingly, it is recommended for practical implementation, to use a mixture of sodium silicon fluoride and a second alkali compound, which is able to react with such a double fluoride, wherein in connection with the molybdate solution is a satisfactory coating solution for the above-mentioned ordinary ones Metals is achieved. Contains a very effective, cheap and reliable solution per liter of water 2 g sodium silicon fluoride, 2 g alkali carbonate, 2 g soluble Molybdate. This information does not constitute any limitation. 3. Increased acidification. For example forms added molybdic acid, tungsten or boric acid with the soluble molybdate an acid salt, and this achieves better adhesion for various reasons of the coating than is possible when using a neutral salt. The effect is not as satisfactory as with the oxalate or the double fluoride, but it is commercially successful results can be achieved with it. Such successful ones Results were e.g. B. obtained with a content of these acids of one tenth up to a quarter of the molybdate present.
Aluminiumchlorid. Dieses wird v orteilhafterweise hauptsächlichst bei Metallen bzw. Gegenständen aus Blei oder seinen Legierungen verwendet. Es gibt bemerkenswerte Resultate auch mit Eisen. Was Blei betrifft, so gibt es offensichtlich bessere Resultate als jede andere Substanz, wie selbst die Oxalate. B e i s p i e 1: Ist eine Lösung mit i g löslichem Molybdat und 5 g Aluminiumchlorid auf i 1 Wasser. Diese Lösung gibt die ganze Farbenskala mit Blei von blau über gelb, rot, grün, braun bis schwarz. Die Oxalate bringen den Überzug oft nur bis zum roten Stadium. Auch bestimmte andere Salze können bei Blei verwendet werden, wie z. B. Aluminiumsulfat, Alaune, Magnesiumsalze und Mangansalze (so Disulfate oder Chloride), doch geben die meisten dieser nur die halbe Farbenskala.Aluminum chloride. Advantageously, this becomes the major used for metals or objects made of lead or its alloys. There is remarkable results also with iron. As for lead, there is obviously better results than any other substance, like even the oxalates. B e i s p i e 1: Is a solution with i g of soluble molybdate and 5 g of aluminum chloride on i 1 Water. This solution gives the whole gamut of colors with lead from blue to yellow, red, green, brown to black. The oxalates often only bring the coating to the red stage. Certain other salts can also be used with lead, such as: B. aluminum sulfate, Alums, magnesium salts and manganese salts (such as disulfates or chlorides), but give most of these only half the color gamut.
Lösliche Polysilikate. Diese erscheinen vorteilhaft bei der Verwendung für Eisen und derartige Gegenstände. Solche Polysilikate werden durch Zugabe eines Überschusses von Kieselsäure zu einer Natriumsilikatlösung hergestellt. Ein brauchbares Behandlungsbad enthält 2 g lösliches Molybdat, 2%1o g Polysilikat, i 1 Wasser.Soluble polysilicates. These appear beneficial in use for iron and such objects. Such polysilicates are by adding a Excess silica made into a sodium silicate solution. A useful one Treatment bath contains 2 g soluble molybdate, 2% 10 g polysilicate, i 1 water.
In jedem Fall wird die Lösung vorzugsweise heiß angewendet, und die zu behandelnden Metalle bzw. Gegenstände werden zuerst vollständig gereinigt und dann für eine halbe bis fünf Minuten in die Lösung getaucht. Die längere oder kürzere Tauchzeit ist von der Tiefe und Dicke des gewünschten Überzuges abhängig. Es schadet auch nichts, wenn die Tauchung zu lange ausgeführt wird, da sich das Verfahren selbst zum Stillstand bringt. Die Art der Vorbereitungsbehandlung muß natürlich eine solche sein, daß sie nicht mit der Wirkung des Bades kollidiert. So verhindert z. B. das Pickeln von Eisen bzw. Gegenständen daraus in Chromsäure oder deren löslichen Verbindungen die erfolgreiche Bildung einer Schicht. Anderseits zeigt es sich, obwohl das Verfahren nicht zur , Herstellung von Überzügen auf Kupfer dient, daß eine vorhergehende Behandlung des eisertien Gegenstandes durch Eintauchen in eine kupferhaltige Lösung, so daß auf ihm ein glänzender Kupferüberzug entsteht, zur Folge hat, daß der -Niederschlag in dem Molybdänbad verbessert wird. Bei Aluminium ist das vorteilhafteste Pickelbad die Lösung eines Doppelfluorids, wie Kieselfluornatrium, obvvohl dies keine Beschränkung bedeutet.In any case, the solution is preferably applied hot, and the Metals or objects to be treated are first completely cleaned and then dipped in the solution for half a minute to five minutes. The longer or shorter Immersion time depends on the depth and thickness of the desired coating. It hurts also nothing if the immersion is carried out for too long, as the procedure is self-contained brings to a standstill. The type of preparatory treatment must of course be such so that it does not collide with the effect of the bath. This prevents z. B. that Picking iron or objects made of it in chromic acid or its soluble compounds the successful formation of a layer. On the other hand, it shows, although the procedure not for the production of coatings on copper that a previous treatment is used des eisertien Object by immersion in a copper-containing Solution, so that a shiny copper coating is formed on it, has the consequence that the precipitation in the molybdenum bath is improved. With aluminum is the most beneficial Pickelbad the solution of a double fluoride, such as silicofluorosodium, although this no restriction means.
Der auf die obige Weise erzielte Überzug ist dicht, hart, undurchdringlich, fest anhaftend und gegen korrodierende Einflüsse schützend, außerdem ist er anziehend für das Auge auch in unbehandeltem Zustand und bildet eine geeignete Grundlage für Farbe, Lack, Email, Japanlack und andere folgende Überzüge.The coating obtained in the above way is dense, hard, impenetrable, firmly adhering and protecting against corrosive influences, it is also attractive for the eye even in the untreated state and forms a suitable basis for Paint, varnish, enamel, Japanese varnish and other subsequent coatings.
Die Schutzwirkung des auf Eisengegens t ' 'in( J en aufgebrachten Überzuges kann durch folgende chemische Behandlung auch verbessert «-erden. Es würde festgestellt, daß trotz der Unmöglichkeit eines befriedigenden Überzuges nach Behandlung- in einer Lösung von Chromsäure oder deren Verbindungen der Widerstand des Metalls gegen feuchte oder atmosphärische Korrosionen bedeutend gesteigert wird, wenn der Gegenstand nach dem Überziehen für kurze Zeit, d. i. 5 bis io Minuten, in einer Lösung von löslichem Chromat (z. B. -Natrium- - oder Kaliumchromat oder -l)ichromat) behandelt wird. Es wurden ausgezeichnete Resultate erhalten, wenn die Gogenstände für die Länge der angebrachten "Zeit in einer 5prozentigen Chromatlösung gekocht wurden. Die besten Resultate bei diesem Rostschutz-verfahren wurden erhalten, wenn der eiserne Gegenstand zuerst in einem passenden Bad, wie Schwefelsäure, gepickelt wurde, hierauf in der Lösung von Kupfersulfat ein glänzender Kupferüberzug aufgebracht wurde, hierauf die Kupferlösung abgespült, hierauf der Gegenstand für eine halbe bis fünf Minuten in ein Bad getaucht wurde, das Molybdän und eines der obigen modifizierenden Ingredenzien enthielt, worauf schließlich in der Lösung eines Chromsalzes gekocht wurde. Schmiedbares Gußeisen eignet sich besonders gut für dieses Verfahren.The protective effect of iron Gegens '' t in (J s applied coating can also be improved by the following chemical treatment "-erden It would found that despite the inability of a satisfactory coating by treatment-in a solution of chromic acid or the compounds of the resistance. Of Metal against damp or atmospheric corrosion is significantly increased if the object after coating is treated for a short time, i.e. 5 to 10 minutes, in a solution of soluble chromate (e.g. sodium or potassium chromate or dichromate) will. Excellent results have been obtained when the Gogen stands have been boiled in a 5 percent chromate solution for the length of the appropriate time. The best results in this rust prevention method have been obtained when the iron object is first picked in a suitable bath such as sulfuric acid, then a shiny copper coating was applied in the solution of copper sulphate, the copper solution was then rinsed off, the object was then immersed for half a minute to five minutes in a bath containing molybdenum and one of the above modifying ingredients, after which it was finally boiled in a solution of a chromium salt Forged cast iron is particularly suitable for this process.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht beschränkt auf die vollständige Reihe der einzelnen Arbeitsgänge, da die Tauchung der Gegenstände in eine Molybdatlösung, die durch geeignete Energie zuführende oder aktivierende Reagentien abgeändert worden war, den Grundgedanken der Erfindung bildet und die Zugabe der anderen Arbeitsgänge oder Modifikationen in den Reagentien nur als -farbver-@ndernde Bedingungen betrachtet werden.Of course, the invention is not limited to the complete one Series of individual work steps, as the objects are immersed in a molybdate solution, modified by suitable energizing or activating reagents was, forms the basic idea of the invention and the addition of the other operations or modifications in the reagents are only regarded as color-changing conditions will.
Bei der Behandlung von Zink und Kadmium [ä ßt sich vorteilhafterweise die Kombination 1Vlolybdat mit Ammon Sulfat als Färbelösung verwenden, während bei den übrigen Metallen Ammonsulfat zweckmäßig zusammen mit Molybdaten und Säuren verwendet wird.In the treatment of zinc and cadmium it is advantageous use the combination of 1Volybdate with ammonium sulfate as a coloring solution, while with the other metals, ammonium sulfate, is expediently used together with molybdates and acids will.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US480995XA | 1926-04-16 | 1926-04-16 |
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DEP55176D Expired DE480995C (en) | 1926-04-16 | 1927-04-17 | Process for coating and coloring metals |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE480995C (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1113123B (en) * | 1952-11-08 | 1961-08-24 | Metallgesellschaft Ag | Process for the production of surface layers on metals |
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DE2546018A1 (en) * | 1974-10-18 | 1976-04-22 | Alusuisse | METHOD OF COLORING ALUMINUM |
US10787578B2 (en) | 2013-10-22 | 2020-09-29 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Non-phosphorus chemical conversion treatment agent and treatment liquid for plastic working, chemical conversion film, and metal material with chemical conversion film |
-
1927
- 1927-04-17 DE DEP55176D patent/DE480995C/en not_active Expired
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