DE642876C

DE642876C - Verfahren zur Elektrometallplattierung von Aluminium

Info

Publication number: DE642876C
Application number: DEV31424D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Ginsberg; Dipl-Ing Hans Schmitt
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1934-12-24
Filing date: 1934-12-25
Publication date: 1937-03-18

Description

Verfahren zur Elektrometallplattierung von Aluminium Bekanntlich ist es in neuerer Zeit gelungen, ,durch Anwendung gewisser Kunstkniffe galvanische Metallniederschläge in der Oberfläche des Aluminiums so zu verankern, daß sie mechanischen Beanspruchungen ausgezeichnet standhalten. Dies ist vor allem dadurch erreicht worden, daß man duxch anodische Vorhehandlung -die Oberflächenschicht aufrauhte bzw. auf ihr ein festhaftendes Oxydskelett erzeugte, mittels dessen wiederum der galvanische Metallniederschlag- in dem Grundmetall fest verankert werden konnte. -Bei den Verfahren zur Elektrometallplattierungvon Aluminium ist noch eine weitere Schwierigkeit zu überwinden. Diese besteht darin, daß selbst die feinste Pare im Metallüberzug den Weg zur Ausbildung starker Korrosionsherde freigibt. je größer die Differenz zwischen den elektrolytischen Potentialen des Aluminiums und des Plattierumgsmetalls ist, um so größer ist die durch undichte- Stellen verursachte Gefahr. Der bekannte Kniff, die galvanisch -aufgetragene Metallschicht ,durch Polieren zu dichten, indem man einfach die Poren zuschmiert, scheidet beim Alurnimum auch als .Notbehelf aus.
Es mußte also eine Möglichkeit ,gefunden werden, die metallischen Überzüge vollkommen dicht und damit korrosionsfest herzustellen. Umfangreiche Versuchsarbeiten. haben zu einer durchaus befriedigenden Lösung geführt.
Die Fehlstellen werden, wie neuere von dien Erfindern angestellte Versuche gezeigt haben, hauptsächlich durch wasserhaltige Einschlüsse hervorgerufen. Diese verhindern an den Fehlstellen das Ansetzen eines festAaftenden Metallniederschlages. und führen - bei Erwärmung zu Treiberscheinungen, die die bekannte Blasenbildung an der Oberfläche hervorrufen. Dieselben Erscheinungen werden auch durch gasförmige Einschlüsse oder allgemein durch solche Einschlüsse verursacht, die während des Prozesses in die Poren gelangen und hier mit dem Grundmetall nachträglich noch reagieren oder beim Erwärmen des plattierten Gegenstandes ganz oder teilweise flüchtig gehen.
So 'können beispielsweise geringe Feuchtigkeitsmengen als Elektrolytrest -oder chemisch. gebunden als Hydrat vorliegen. Letzteres ist besonders häufig der Fall, indem an den Fehlstellen mehr oder weniger entlvässertes Alnmmiumhydrat angetroffen wird.
Erfindungsgemäß können die Fehlstellen durch Einschalten einer oxydierenden Zwischenbehandlung während des Plattierungsprozesses: beseitigt werden. Die oxydierende Zwischenbehandlung bezweckt, die Fehlstellen zu entfernen und damit eine vollkommene Dichtung des Metallniederschlages zu erzielen. Bei der Fortsetzung der Plattierung werden die Stellen dann überbrückt, und sie bieten selbst dann keine Gefahr mehr, wenn sie nach längerem Gebrauch des Gegen-' standes etwa wieder freigelegt werden sollte:; Der günstigste Augenblick zur Unterb# ` chung des Plattierungsprozesses ist naturgemäß dann gegeben, wenn die Plattierungsschicht sehr schwach ist und infolgedessen die Fehlstellen noch freiliegen. Brei einem dem Grundmetall gegenüber anders gefärbten Plattierungsmetall, wie z. B. Kupfer, ist anfangs .der Galvanisierungsvorgang recht gut mit bloßem Auge zu verfolgen. Im allgemeinen soll die Plattierungsschicht bei der Zwischenbehandlung nicht über o,oio mm stark sein.
Die Ausfüllung der Fehlstellen kann durch Behandeln meinem -oxydierenden Bade, z. B. durch Eintauchen m eine alkalische Chromatlösung, erfolgen. Die Fehlstellen werden. auf diese Weise durch eine Oxydschicht geschlossen, die noch besonders nachverdichtet werden kann. Ebenfalls kann die Ausfüllung der Fehlstellen durch elektrolytische Oxydation erfolgen. Auch in diesem Falle unterbricht man den Plattierungsprozeß. Der Gegenstand wird kurzzeitig in einem der bekannten Oxydationsbäder als Anode oder als Elektrode eines Wechselstromkreises eingeschaltet, um die Fehlstellen auf diese Weise durch elektrolytisch erzeugte Aluminiumoxyde auszufüllen. An Stelle von Aluminiumoxyden können auch andere Oxyde eingebaut werden. Diese Oxyde können dann nachträglich noch nachverdichtet werden, beispielsweise durch Auskochen des Gegenstandes in destilliertem Wasser Moder Nachbehandlung in heißen Lösungen von z. B. Nickelacetat und Kobaltacetat, denen etwas Borsäure beigegeben ist. Durch diese Nachbehandlung werden die elektrolytisch gebildeten Niederschläge wiederum entweder dadurch nachverdichtet, daß ein Kristallwachstum herbeigeführt wird, wodurch die Poren in den Niederschlägen geschlossen werden, oder dadurch, daß in den ursprünglichen Niederschlägen nochmals Metallsalze gebildet werden.
-In vielen Fällen liegt an den Fehlstellen bereits hydratisches Aluminiumoxyd vof, das sich meist mehr oder weniger mit Elektrolytresten vollgesaugt hat. In diesem Falle müßten also zunächst die Elektrolytreste entfernt und dann das Hydrat in das Oxyd überführt werden. Für diesen Zweck haben sich die obenerwähnten Nachverdichtungsverfahren, also Behandlung in kochendem destilliertem Wasser oder heißen Lösungen von Metallsalzen, bewährt, da erfahrungsgemäß die hydratischen Bestandteile, die die Fehlstellen ursprünglich ausfüllen, sich auch durch die genannten Verfahren nachverdichten lassen. Endlich besteht noch die Möglichkeit zur restlosen Abdichtung und Ausfüllung der Fehlstellen, Niederschläge von unlöslichen rbindungen in den letzten feinen Kapillaren

Eerzeugen. So läßt sich Siliciumoxyd in den

Fehlstellen dadurch niederschlagen, daß man

die vorplattierten Gegenstände zunächst mit Wasserglas behandelt und sie dann einer Säurebehandlung unterwirft, durch die sich Siliciumoxyd abscheidet.
Auch diese chemisch erzeugten Füllstoffe können durch die oben angeführten Verfahren noch nachträglich verdichtet werden.
Ausführungsbeispiel i Der Aluminiumgegenstand wird nach einem der bekannten Verfahren vorbehandelt und gelangt dann in das Versilberungsbad. Die normale Versilberungsdauer beträgt i Stunde. Nach i/2 Stunde wird der Prozeß unterbrochen. Die Zwischenbehandlung erfolgt in einem Natriumcarbonat/Kaliumchromatbad (5o g Nag C 0s -+- 15 g Nag Cr 04/Liter). Hierbei werden die noch vorhandenen Poren durch eine gleichmäßige Oxydschicht verschlossen. Nach dieser Zwischenbehandlung erreicht man bei Fortsetzung der Plattierung einwandfreie dichte Metallniederschläge. Ausführungsbeispiel z Der Gegenstand wird wieder, wie im ersten Beispiel ausgeführt, vorplattiert. Anschließend wird der Gegenstand in einem Oxalsäure- -oder Schwefelsäurebad etwa io Minuten lang anodisch behandelt. Die Konzentration des Elektrolyten und die Stromverhältnisse sind die gleichen, wie sie bei den bekannten Oxydationsverfahren Anwendung finden. Nach der anodischen Behandlung wird die Oberfläche gründlich abgespült und die Versilberung zu Ende geführt. Ausführungsbeispiel 3 Die Zwischenbehandlung wird einfach durch Auskochen des Gegenstandes in destilliertem Wasser ausgeführt. Hierbei werden Elektrolyteinschlüsse aus den Poren entfernt und noch freiliegende hydratische Oberflächenschichten .des Grundmetalls nachverdichtet bzw. gealtert. Die Plattierung läßt sich nach dieser Zwischenbehandlung mit Erfolg zu Ende führen. Ausführungsbeispiel ¢ Endlich sind noch Kombinationen zwischen den verschiedenen Behandlungsarten möglich. Es wird der zu plattierende Gegenstand zunächst einer anodischen Zwischenbehandlung ausgesetzt, und anschließend wird eine Nachverdichtung durch Auskochen in destilliertem Wasser vorgenommen.. Auch auf diesem Wege werden Plattierungen erreicht, die allen Ansprüchen genügen.

Claims

PATLNTANSPRÜCI3R: i. Verfahren zum elektrolytischen überziehen von Aluminium und seinen Legierungen mit Metallen jeder Art, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der .üblichen Vo.rbehandlung galvanisiert, die Galvanisierung nach einiger Zeit unterbricht, dann die im Überzug vorhandenen Poren durch bxydierende Zwischenbehandlung verschließt und schließlich bis zur geweschten Schichtstärke zu Ende plattiert.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydierende Zwischenbehandlung auf chemischem Wege erfolgt, z. B. durch Eintauchen in -eine alkalische Chromatlösung.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydierende Zwischenbehandlung durch arnodische Oxydation erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die oxydierende Zwischenbehandlung eine Alterung und Nachverdichtung der in den Poren entstandenen Oxydhydrate anschließt, z. B. durch Auskochen in. destilliertem Wasser.
5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Vorhandensein von hydratischen Verbindungen in den Poren als. Zwischenbehandlung lediglich eine Alterung und Dichtung der hydratischen Verbindungen vornimmt, z. B. durch Kochen in destilliertem Wasser.
6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach der oxydierenden Zwischenbehandlung vor dem Fertiggalvanisieren durch eine Tauchbehandlung umlösliche Füllstoffe in den gemäß Anspruch i bis 5 vorbehandelten Poren zur vollkommenen Dichtung niedergeschlagen werden.