DE666288C - Verfahren zur galvanischen Vergoldung von Gegenstaenden, z. B. Schreibfedern, aus Chromstahl - Google Patents

Description

• Verfahren zur galvanischen Vergoldung von Gegenständen, z. B. Schreibfedern, aus Chromstahl Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum galvanischen Vergolden von Gegenständen, z. B. Schreibfedern, aus Chromstahl.
• Bekanntlich können aus Kohlenstoffstahl o. dgl. hergestellte Schreibfedern in der Weise galvanisch vergoldet werden, daß in einem alkalischen Plattierungsbad eine Goldschicht auf sie niedergeschlagen wird. Dabei läßt es sich jedoch infolge der Porosität elektrolytisch niedergeschlagener Plattierungen nicht vermeiden, daß das Grundmetall der Federn von den Säurebestandteilen der Tinte durch die Poren der Goldschicht hindurch angegriffen wird und die so vergoldeten Federn daher rasch korrodieren und ihren Glanz verlieren.
• Zur Vermeidung dieser Nachteile ist man dazu übergegangen, unter der Einwirkung von Säuren stehende Gegenstände, wie Schreibfedern, aus Chromstahl herzustellen. Dabei hat es sich gezeigt, daß das oben angegebene Verfahren zum Vergolden von aus Chromstahl bestehenden Gegenständen nicht geeignet ist, da sich auf Chromstahl durch ein bloßes Niederschlagen des Goldes aus einem alkalischen Plattierungsbad keine festhaftende Goldschicht erreichen läßt. Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß die sich bekanntlich unter der Einwirkung der Außenluft auf Chromstahl bildende korrosionsfeste Oxydschicht infolge ihrer schwammartigen Beschaffenheit auf ihrer Unterlage nur sehr schlecht haftet.
• Es ist daher zum galvanischen Vergolden von Gegenständen, wie Schreibfedern, aus Chromstahl der Vorschlag gemacht worden, den Chromstahl zunächst in Salzsäure elektrisch zu beizen und nach Abspülen der Salzsäure in einem sauren Bade zu vernickeln o. dgl. und erst im Anschluß an diesen Vernicklungsvorgang galvanisch zu vergolden.
• Nach diesem älteren Verfahren muß also zur Erzielung eines gut haftenden Goldüberzuges vor dem eigentlichen Vergolden zuerst eine Zwischenschicht aus Nickel o. dgl. auf den Chromstahl aufgebracht werden. Dies ist jedoch ziemlich umständlich und außerdem auch verhältnismäßig kostspielig. Ferner besteht hier, z. B. im Falle von Schreibfedern, die Gefahr, daß die zwischengeschaltete Nickelschicht durch die beim galvanischen Vergolden unvermeidlichen Poren der Goldplattierung hindurch durch die in den meisten handelsüblichen Tinten vorhandene Salzsäure angegriffen und allmählich zersetzt wird.
• Nach der Erfindung sind diese Nachteile dadurch behoben, daß die auf dem Chromstahl vorhandene Oxydschicht zunächst durch elektrolytisches, und zwar kathodisches Beizen in einer Säure, z. B. Salzsäure, entfernt und darauf vor der Neubildung der Oxydschicht die Goldschicht auf den Gegenstand elektrolytisch niedergeschlagen wird.
• Durch ein solches unmittelbares Niederschlagen der Goldschicht auf den Chromstahl unter Verhinderung einer Neubildung der Oxydschicht läßt sich eine fest auf ihrer Unterlage haftende Goldschicht erreichen, die gegenüber mechanischen Beanspruchungen,wie Reibkräften o. dgl., einen hohen Widerstand aufweist. Außerdem ist, z. B: im Falle von Schreibfedern, auch die Gefahr behoben, daß der Chromstahl durch die Poren der -Göldplattierung hindurch von der in den meisten Tinten enthaltenen Salzsäure angegriffen wird. Der Grund hierfür ist darinzu suchen, daß sich nach dem Herausziehen c? zu vergoldenden Gegenstandes aus dem Platti@. -rüngsbad an den bloßliegenden Stellen des Gegenstandes unter der Einwirkung der Außenluft durch die Poren der Plattierung hindurch eine säurefeste Oxydschicht bildet. Der vergoldete Gegenstand ist daher über seine gesamte Oberfläche erstens durch die fest anhaftende Goldschicht und in den Poren der Goldschicht durch die sich an diesen Stellen durch die Plättierüng hindurch bildende Oxydschicht gegen die Einwirkung von. Säuren geschützt bzw. korrosionsfest gemacht.
• Das neue Verfahren ist nachstehend in seiner Anwendung auf eine Schreibfeder beschrieben. Als Ausgangswerkstoff ist zweckmäßig ein Chromstahl mit einem geringen Zusatz an Molybdän; wie z. B. ein etwa 18% Chrom, ß0/0 Nickel und 2,50/0 Molybdän enthaltender Chromnickelstahl, zu verwenden. Ein solcher geringer Zusatz. an Molybdän ist insofern zweckmäßig; als einige der handelsüblichen Tinten einen so hohen Gehalt an freier Salzsäure aufweisen, daß eine reine Chromoxydschicht durch diese Tinten möglicherweise angegriffen werden könnte: Diese Gefahr läßt sich durch Zusetzen eines kleinen Prozentsatzes an Molybdän verhindern, da in diesem Falle die Säurebeständigkeit der sich bildenden Oxydschicht durch ihren Gehalt an Molybdänoxyd erheblich größer ist.
• Zu ihrer Vergoldung ist die Feder zunächst von der auf ihrer Oberfläche vorhandenen Oxydschicht zu befreien. Dies geschieht zweckmäßig durch elektrolytisches, und zwar kathodisches Beizen in einer Säure, z. B. Salzsäure. Die Konzentration der Salzsäure in dem Beizbad beträgt vorteilhaft etwa 25 bis 5o0/°. Nach dem Beizvorgang ist die Feder zweckmäßig in einem verdünnten Säurebad, das beispielsweise ungefähr 1o bis 150/0 Salzsäure enhalten kann, zu spülen, worauf sie möglichst rasch in ein Goldplattierungsbad zu überführen ist. Eine solche rasche Überführung der Feder von dem Spülbad in das Plattierungsbad ist insofern von Vorteil, als sich mit der verhältnismäßig schwachen Salzsäurekonzentration des Spülbades eine Neubildung der Oxydschicht nur für kurze Zeit verhindern läßt. Die Salzsäurekonzentration des Spülbades ist dabei deshalb möglichst niedrig "zu halten, um zu verhindern, daß zusammen mit der Feder größere Mengen an Salzsäure in ,das Plattierungsbad gelangen und den Säure-: Behalt des Plattierungsbades auf diese Weise über das gewünschte Maß hinaus erhöhen.
• Das vorbeschriebene Nachspülen der Feder in einem verdünnten Salzsäurebad ist jedoch nicht unbedingt erforderlich; es könnte vielmehr entweder ganz unterbleiben oder aber es könnte gegebenenfalls und insbesondere im Falle einer raschen Überführung der Feder von .4:dem starken Beizbad in das Plattierungsbad -'durch ein Spülen in Wasser ersetzt werden. Es ""kommt also nicht so sehr auf den Spülvorgang als solchen an als darauf, daß schon etwas Gold auf die Feder niedergeschlagen ist, bevor sich die Oxydschicht neu bilden kann.
• Das Plattierungsbad sollte zweckmäßig leicht sauer reagieren; und zwar könnte es etwa die folgende Zusammensetzung aufweisen: 0,481 konzentrierter Salzsäure, 226,8 gNatriumcyanid, 3e54 g Natriumgoldcyanid, 3,81 Wasser.
• Ein solches Bad weist einen verhältnismäßig niedrigen Gehalt an Salzsäure auf; die Säurekonzentration könnte jedoch im Bedarfsfalle auch so weit herabgesetzt werden, bis das Bad annähernd neutral ist, oder aber so weit erhöht werden, bis das Bad nahezu konzentrierte Salzsäure darstellt, der etwas Gold und Cyansalz zugesetzt ist. Ein geringer Zusatz an Cyansalz ist insofern wichtig, als zur Erzielung guter Ergebnisse in, dem Plättierungsbad etwas Cyanwasserstoffsäure vorhanden sein muß. Die Cyanwasserstoffsäure bildet sich dabei aus der Salzsäure und dem Cyansalz; die Salzsäure dient dabei hauptsächlich dazu, erstens die Bildung bzw. Neubildung einer schwammigen, nichthaftenden Oxydschicht auf der Feder zu verhindern und zweitens die Niederschlagswirkung des Plattierungsbades zu erhöhen. Dem jeweiligen besonderen Gehalt des Bades an freier Cyanwasserstoffsäure kommt keine entscheidende Bedeutung zu; er sollte nur so groß sein, daß das Bad auf Lackmus leicht sauer reagiert, wobei er zumindest so weit erhöht werden kann, als sich die Cyanwasserstoffsäure mit dem anwesenden Gold vereinigen kann. Wird ein Bad der oben angegebenen Zusammensetzung benutzt, so ist die vorhandene Cyanwasserstoffsaure zweckmäßig von Zeit zu Zeit durch einen entsprechenden Zusatz an Natriumcyanid oder in irgendeiner anderen Weise zu erneuern, und zwar ist ein solcher Zusatz an neuem Natriumcyanid vorteilhaft dann vorzunehmen, wenn der Glanz des Goldniederschlages merklich nachläßt. Bei einem normalen Plattierungsbad von ungefähr 571 Inhalt genügt ein Zusatz von etwa 5o bis 15o g Natriumcyanid je 5oo Gros Federn.
• Im Bedarfsfalle könnten natürlich auch andere Goldsalze, wie z. B. Chlorgold, verwendet werden. Allerdings müßten dem Bad auch in diesem Falle Salzsäure und Cyansalz zugesetzt werden, um auf diese Weise das Vorhandensein freier Cyanwasserstoffsäure gewährleisten zu können.
• Nach Beendigung des Goldplattierungsvorganges kann die Feder aus dem Plattierungsbäd herausgezogen und in Benutzung genommen werden. Da die Goldschicht unmittelbar auf das Metall niedergeschlagen worden ist, kann sich an den mit Gold bedeckten Stellen der Feder auch nabh Herausziehen der Feder aus dem Plattierungsbad keine neue Oxydschicht mehr bilden. Dies hat eine gute Haftfähigkeit der Goldschicht auf der Feder zur Folge. In den beim Plattieren auf elektrolytischem Wege unvermeidlichen Poren der Goldschicht wird sich dagegen eine solche neue Oxydschicht bilden können; dadurch sind auch diese Stellen korrosionsfest gemacht.
• Wenn die in der angegebenen Weise mit einem ersten Goldüberzug versehene Feder auch unmittelbar in Benutzung genommen werden kann, so soll sie doch zweckmäßig in einem der üblichen alkalischen Bäder, z. B. einem Cyansalzbad, noch einem zweiten Plattierungsvorgang unterworfen werden.
• Ein solches alkalisches Bad könnte beispielsweise auf 11 Wasser etwa 3,7 g Natriumgoldcyanid und etwa 18,6 g Natriumcyanid enthalten.
• Wie bereits weiter oben erwähnt, ist die fertige Feder trotz der anfänglichen Entfernung der korrosionsfesten Oxydschicht gegen ein. Korrodieren unter irgendwelchen chemischen Einflüssen vollständig geschützt, wobei sie außerdem auch ihren Glanz nicht verliert. Ihre vollkommene Korrosionsfestigkeit trotz der beim Plattieren auf elektrolytischem Wege unvermeidlichen Porosität der niedergeschlagenen Goldschicht ist wohl hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß sich in den Poren der Plattierung erneut eine Oxydschicht bildet. Ist die Goldschicht an bestimmten Stellen der Feder, z. B. an der Federspitze, vollständig abgenutzt, so bildet sich auch an diesen Stellen wieder eine Oxydschicht.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zur galvanischen Vergoldung von Gegenständen, z. B. Schreibfedern, aus Chromstahl, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Chromstahl vorhandene Oxydschicht zunächst durch elektrolytisches, und zwar kathodisches Beizen in einer Säure, z. B. Salzsäure, entfernt und darauf vor der Neubildung der Oxydschicht die Goldschicht auf dem Gegenstand elektrolytisch niedergeschlagen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Goldschicht auf dem Gegenstand aus einem sauren Goldplattierungsbad elektrolytisch niedergeschlagen wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das elektrolytische Niederschlagen der Goldschicht aus dem sauren Goldplattierungsbad der Plattierungsvorgang in einem alkalischen Elektrolytbad fortgesetzt wird.
4. 4. Verfahren nach den Ansprücheni bis3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydschicht mittels konzentrierter Salzsäure entfernt und der Gegenstand anschließend vor dem Plattieren in einem Bad verdünnter Salzsäure gespült wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Goldplattierungsbad Wasser, Salzsäure, Natriumcyanid und Natriumgoldcyanid enthält, und zwar zweckmäßig etwa in dem Verhältnis von 3,81 Wasser, 0,q.81 konzentrierter Salzsäure, 226,8 g Natriumcyanid und 3,54 g Natriumgoldcyanid.
6. 6. Nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen i bis 5 vergoldeter Gegenstand aus Chromstahl.