DE68910963T2 - Elektrolytische Methode und Bad für das Ablösen von Beschichtungen von Aluminium-Substraten. - Google Patents
Elektrolytische Methode und Bad für das Ablösen von Beschichtungen von Aluminium-Substraten.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrolytischen Strippen eines Überzuges, wie z.B. eines Wolframcarbid-Kobaltüberzuges von einem Aluminiumgrundsubstrat unter Verwendung einer Striplösung, die einen Aluminiumkorrosionsinhibitor enthält.
- Viele Arten von Gegenständen werden mit Überzügen mittels Hochtemperatur-Hochgeschwindigkeits-Beschichtungsverfahren wie z.B. Detonationskanonenbeschichtungs-, Düsenbeschichtungs- und Lichtbogenbrennerverfahren beschichtet. Nachdem diese beschichteten Teile ausreichend lang im Betrieb waren, um bis zu einem Punkt zu verschleißen, an dem ein Auswechseln notwendig wird, ist es wünschenswert, ein Verfahren zum schnellen und Wirtschaftlichen Entfernen des verschlissenen Überzugs zu haben, so daß das Basisteil erneut beschichtet und wieder in Betrieb genommen werden kann. In vielen Fällen erfordert das Basisteil einen beträchtlichen Aufwand bei dessen ursprünglicher Herstellung, so daß die Regenerierung solcher Teile von großer Bedeutung sein kann. Ebenso kann es im Zuge des Auftrags verschleißfester Überzüge gegebenenfalls erforderlich sein, Überzüge zu entfernen, die Spezifikationen nicht erfüllen, wobei in diesem Fall eine Regenerierung des Basisteils wiederum zweckmäßig ist.
- Die bekannte Technik hat mehrere Verfahren zuwege gebracht, um Überzüge wie z.B. feuerfeste Überzüge zu entfernen, einschließlich mechanischer Entfernung mittels Schleifens. Zum Beispiel kann auf zylindrischen Teilen der Überzug bis auf das Grundmetall abgeschliffen werden, wobei eine geringe Menge des Grundmetalls entfernt wird und die ursprünglichen Abmessungen unterschritten werden, um ein vollständiges Entfernen des alten Überzugs sicherzustellen und ein erneutes Beschichten zu ermöglichen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß solch eine Vorgehensweise zeitraubend, teuer und nicht immer empfehlenswert ist, da ein Abschleifen eines Teils des Grundmetalls, um ein vollständiges Entfernen des Überzugs sicherzustellen, verhindert, daß der regenerierte Grundwerkstoff die ursprünglichen Abmessungen, wie sie vom Anwender bestimmt sind, einhält. Außerdem können Teile, die nicht zylindrisch sind, oftmals nicht geschliffen werden. Ungeeignetes Beschichten solcher Teile kann ein Ersetzen derselben und ein Verschrotten des ursprünglichen Teils erforderlich machen, wodurch Ausgaben und Zeitverzögerungen verursacht werden.
- Ein bekanntes Stripverfahren benutzt elektrolytische Lösungen, wie z.B. wässriges Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat. Das beschichtete Teil wird in das Bad getaucht und als die Anode eines elektrischen Schaltkreises angeschlossen, während der das Bad enthaltende Stahltank als die Kathode angeschlossen wird. Dieses Verfahren hat sich als befriedigend für das Entfernen mancher Überzüge erwiesen, jedoch ist es nicht geeignet für das Entfernen bestimmter gemischter feuerfester Überzüge, wie z.B. Wolframcarbid-Chromcarbid-Nickel und Chromcarbid-Nickel-Chrom. Ebenso entfernen die zuvor erwähnten elektrolytischen Natriumhydroxid- oder Natriumcarbonat-Bäder nicht zweckmäßig feuerfeste Überzüge, die mittels Detonationsbeschichtungsverfahren unter Verwendung inerter Gesverdünnung aufgebracht wurden, wie vollständiger beschrieben in US-A-2 972 550.
- US-A-3 151 049 offenbart ein wirkungsvolles Verfahren zum elektrolytischen Strippen eines im wesentlichen oxidfreien, metallenthaltenden feuerfesten Überzugs von einem Grundwerkstoff, bei dem das beschichtete Basisteil als eine Anode in einen Behälter eines elektrolytischen Bades getaucht wird, z.B. in einen als die Kathode dienenden Stahltank. Das elektrolytische Bad für das Stripverfahren besteht im wesentlichen aus einem löslichen Salz einer organischen Hydroxycarbonsäure und einem alkalischen Metallcarbonat, wobei der Rest Wasser ist. Obschon diese elektrolytische Badlösung für das Strippen verschiedener Überzugsarten von verschiedenen Grundwerkstoffen geeignet ist, ergibt sich, falls der (kundwerkstoff Aluminium ist, die Tendenz, daß das Aluminium von dem Alkalimetallcarbonat wie z.B. Natriumcarbonat angegriffen wird. Das Angreifen des Aluminiums könnte zu Aufraß, Springen und/oder Korrosion des Aluminiums führen.
- Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Strippen von Überzügen, wie z.B. Metallcarbidüberzügen, von jeglichen Formen von Aluminiumgrundwerkstoffen in einer raschen und wirtschaftlichen Weise zu schaffen, ohne daß sich ein Anfraß, ein Springen und/oder eine Korrosion des Grundwerkstoffs ergeben.
- Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein elektrolytisches Bad zum Strippen von Überzügen von jeglichen Formen eines Aluminiumgrundwerkstoffes zu schaffen, ohne daß ein Entfernen jeglichen Aluminiumgrundwerkstoffes erforderlich ist.
- Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offenbar werden.
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrolytischen Strippen eines Überzuges von einem Aluminiumgrundwerkstoff bei dem:
- (a) eine elektrolytische Lösung zubereitet wird, die 0,02 bis 2,00 mol% eines löslichen Salzes einer organischen Hydroxycarbonsäure, 2,5 bis 5,5 mol% eines Alkalimetallcarbonats, 0,0004 bis 0,04 mol% eines Aluminiumkorrosionsinhibitors und Wasser aufweist;
- (b) die elektrolytische Lösung vorzugsweise auf etwa 37,8 ºC bis 93,3 ºC (100 ºF bis 200 ºF) erhitzt wird;
- (c) ein beschichteter Aluminiumgrundwerkstoff in die erhitzte elektrolytische Lösung eingetaucht wird; und
- (d) der beschichtete Aluminiumgrundwerkstoff als eine Anode benutzt wird, wobei eine Kathode mit der elektrolytischen Lösung in Kontakt steht, und ein elektrischer Strom durch die elektrolytische Lösung für eine Zeitdauer hindurchgeleitet wird, die ausreicht, um den Überzug von dem Aluminiumgrundwerkstoff zu strippen, ohne den Aluminiumgrundwerkstoff zu beschädigen.
- Wie hier benutzt ist ein Aluminiumkorrosionsinhibitor ein Material, das Aluminium in einer elektrolytischen Badlösung vor Anfraß, Springen oder Korrosion schützt. Für einen Gebrauch bei dieser Erfindung geeignete Aluminiumkorrosionsinhibitoren sind Natriumsilikat (Na&sub2;SiO&sub3;), Kaliumdichromat (K&sub2;Cr&sub2;O&sub7;) und Natriumchromat (Na&sub2;CrO&sub4;). Die Menge des Aluminiumkorrosionsinhibitors sollte 0,0004 bis 0,04 mol% des Stripbades betragen. Vorzugsweise sollte die Menge des Aluminiunikorrosionsinhibitors 0,001 bis 0,01 mol% des Stripbades und am meisten bevorzugt etwa 0,004 mol% betragen.
- Vorzugsweise könnte der beschichtete Aluminiumgrundwerkstoff in einer Lösung vorgeweicht werden, die den Aluminiumkorrosionsinhibitor enthält, um einen Schutzfilm auf dem beschichteten Grundwerkstoff zu bilden. Zum Beispiel könnte bei Verwendung von Natriumsilikat eine Lösung hergestellt werden, wobei 0,003 bis 0,30 mol% Natriumsilikat benutzt werden und der Rest Wasser ist. Der beschichtete Aluminiumgrundwerkstoff könnte 30 Sekunden bis 30 Minuten, vorzugsweise 1 Minute bis 5 Minuten in diese Lösung getaucht werden, woraufhin sich ein Filin aus Natriumsilikat auf dem beschichteten Grundwerkstoff bilden würde. Direkt danach würde der beschichtete Grundwerkstoff in das elektrolytische Bad getaucht und ein Strom durch das Bad geleitet werden, der ausreicht, um den Überzug ohne Beschädigung des Aluminiumgrundwerkstoffs zu strippen.
- Die organische Hydroxycarbonsäure für einen Gebrauch bei dieser Erfindung kann eine Monohydroxy- oder Polyhydroxyverbindung eines löslichen Salzes sein, wobei Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze der Weinsäure und der Zitronensäure bevorzugt werden. Insbesondere wird Natriumtartrat am meisten bevorzugt, da es aufgrund seines geringeren Molekulargewichts die gewünschte Konzentration mit der kleinsten Menge Rohmaterial ergibt. Lösliche Salze von Glykol- und Tartronsäure könnten ebenfalls nützlich sein. Es hat sich gezeigt, daß Konzentrationen des löslichen Salzes von unter etwa 0,02 mol% unbefriedigend für ein wirkungsvolles Strippen sind, während Konzentrationen von über 2,0 mol% die Striprate nicht nennenswert verbessern. Ein Bereich von etwa 0,2 mol% bis 0,9 mol% eines löslichen Salzes einer organischen Hydroxycarbonsäure hat sich als bevorzugt für die meisten Anwendungen erwiesen, wobei 0,6 mol% am stärksten bevorzugt wird.
- Obschon Natriumcarbonat als bevorzugtes Mittel zur Bereitstellung des Stripbades mit der gewünschten Stromführungskapazitat ist, wären andere Alkalimetallcarbonate wie z.B. Kaliumcarbonat geeignet. Ebenso ist der Begriff "Alkalimetall" als das Ammoniumradikal einschließend zu verstehen, da dieses funktionell äquivalent ist. Konzentrationen von unter etwa 2,5 mol% des Alkalimetallcarbonats führen zu einer untragbar geringen Stromführungskapazität des elektrolytischen Bades, während Konzentrationen von über etwa 5,5 mol% nicht nennenswert die Stromeigenschaften solch eines Bades verbessern. Ein Bereich von etwa 3,0 bis 4,6 mol% des Alkalimetallcarbonats wird bevorzugt. Die wechselseitige Löslichkeit des letzteren und des Salzes einer organischen Hydroxycarbonsäure in einer gewöhnlichen Lösung hat ebenso eine moderierende Wirkung, die hilfreich bei der Einstellung der vorgenannten Zusammensetzungsbegrenzungen ist.
- Es hat sich gezeigt, daß Natriumcarbonat Aluminium mit einer Geschwindigkeit angreift, die direkt mit der Konzentration und der Temperatur des Bades variiert. Organische Hydroxycarbonsäure, wie z.B. Weinsäure bewirkt im allgemeinen ein vernachlässigbares Angreifen des Aluminiums, wenn die Temperatur des Bades unter etwa 51,7 ºC (125 ºF) gehalten wird. Gemaß dieser Erfindung ermöglicht der Gebrauch des Aluminiumkorrosionsinhibitors sowohl höhere Konzentrationen von Natriumcarbonat und Weinsäure als auch den Betrieb des Bades bei einer höheren Temperatur, ohne daß das Aluminium angegriffen wird.
- Die Temperatur des elektrolytischen Bades kann im Bereich von etwa 37,8 ºC bis 93,3 ºC (100 ºF bis 200 ºF) gehalten werden, vorzugsweise von etwa 51,7 ºC bis 57,2 ºC (125 ºF bis 135 ºF). Bei Temperaturen von unter 37,8 ºC (100 ºF) wird die Striprate gesenkt, während bei Temperaturen von über 93,3 ºC (200 ºF) das Aluminium beginnt, angegriffen zu werden. Wie oben erwähnt, können durch die Zugabe des Aluminiumkorrosionsinhibitors die Betriebstemperaturen des elektrolytischen Bades angehoben werden, ohne daß der Aluminiumgrundwerkstoff angegriffen wird. Somit wird durch die Zugabe des Korrosionsinhibitors ein wirkungsvollerer Stripvorgang erzielt.
- Die bei der Anwendung des elektrolytischen Stripverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugte Stromdichte variiert mit der Zusammensetzung verschiedener Überzüge, der Dicke des Überzuges und der Form des beschichteten Teils. Obschon Stromdichten von 0,310 bis 1,240 Ampere/cm² (2 bis 8 A/in²) benutzt wurden, sollte der Strom nicht bis zu einem Pegel gesteigert werden, bei dem der Aluminiumgrundwerkstoff erheblich angegriffen wird, und andererseits sollte er nicht auf einen Wert vermindert werden, bei dem das Strippen unzweckmäßig lang dauert. In der Praxis wird die Stromdichte vorzugsweise auf einen brauchbaren Wert von etwa 0,465 bis 0,775 A/cm² (3 bis 5 A/in²) eingestellt. In Abhängigkeit von dem Überzug und dessen Dicke können manche Teile in 30 Minuten gestrippt werden, während andere Teile 8 Stunden oder langer benotigen. Bei der Zugabe des Aluminiumkorrosionsinhibitors zu dem elektrolytischen Bad wird ein Film auf dem beschichteten Grundwerkstoff abgelagert, der einen Angriff durch das elektrolytische Bad verhindert. Daher kann das endbearbeitete Teil ohne Schaden in dem Bad verbleiben, nachdem das Strippen abgeschlossen ist.
- Während des Stripvorgangs sollten die zu strippenden Teile vorzugsweise zu allen Zeiten vollständig untergetaucht sein. Ein teilweises Auftauchen des beschichteten Teils aus dem elektrolytischen Bad kann in manchen Fällen zu einer ernsthaften korrosiven Wirkung auf den Grundwerkstoff an der Stelle des Auftauchens führen. Ebenso müssen die beschichteten Teile sorgfältig so in der Schwebe gehalten werden, daß kein Kontakt mit der Kathode stattfindet, wodurch ein Kurzschluß und eine mögliche Beschädigung des Teils verursacht werden könnten. Bei manchen Anwendungen könnte der die elektrolytische Lösung enthaltende Tank als die Kathode für das elektrolytische Bad wirken.
- Beispiele geeigneter Überzugszusammensetzungen, die gemäß dieser Erfindung von Aluminiumgrundwerkstoffen entfernt werden können, würden Wolframcarbid-Kobalt, Wolframcarbid-Nickel, Wolframcarbid-Kobaltchrom, Wolframcarbid-Nickelchrom, Chromcarbid- Nickelchrom, Chromcarbid-Kobaltchrom, Wolfram-Titancarbid-Nickel, Kobaltbasislegierungen, Oxiddispersionen in Kobaltlegierungen, Kupferbasislegierungen. Chrombasislegierungen, Eisenbasislegierungen, in Eisenbasislegierungen dispergiertes Oxid, Nickel, Nickelbasislegierungen und ähnliches einschließen.
- Es wird angenommen, daß die verfügbaren Hydroxygruppen der löslichen Salze von organischen Hydroxy- oder Polyhydroxycarbonsäuren des Bades ionisierte Komplexe mit dem Bindemittelmaterial wie z.B. Kobalt oder Nickel bilden. Diese ionisierten Komplexe werden dann durch den elektrischen Strom von dem Anoden-Basisteil weggetragen und an der Kathode abgelagert. Im Gegensatz zu nicht ionisierten organischen Hydroxyverbindungen wie z.B. Glycerin sind die anwesenden Salze recht stark ionisiert, und sie sorgen daher für eine hohe Leitfähigkeit und die notwendigen negativen komplexbildenden Ionen, um ein Kombinieren des Metalls mit dem negativen Radikal zu ermöglichen. Der Gebrauch solcher Salze in Verbindung mit einem Alkalimetallcarbonat ermöglicht auch die hohen Stromdichten, die für rasches elektrolytisches Strippen erforderlich sind, während der Korrosionsinhibitor einen Angriff des Aluminiumgrundwerkstoffs während des Strippens verhindert.
- Der Betrieb der vorliegenden Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht
- Ein elektrolytisches Bad wurde mit 179 g/l (1,493 pounds per gallon) (2,9 mol%) wasserfreiem Soda (wasserfreiem Natriumcarbonat), 52,4 g/l (0,437 pound per gallon) (0,61 mol%) Weinsäure, 6,5 g/1 (0,0054 pound per gallon) (0,0034 mol%) teillöslichem (37 %) Natriumsilikat und dem Rest Wasser hergestellt.
- Eine zweite Lösung enthielt näherungsweise 0,25 % Natriumsilikat (0,037 mol%), Rest Wasser. Diese zweite Lösung ist eine Vorweichlösung, die benutzt werden könnte, um einen Schutzfilm auf dem Grundwerkstoff auszubilden.
- Ein 7075 T-73 Aluminiumrohr mit einem Außendurchmesser von näherungsweise 6,67 cm (2 5/8 inch) mit einem näherungsweise 0,127 mm (0,005 inch) dicken Überzug aus Wolframcarbid-Kobalt auf dem Außendurchmesser wurde 2 Minuten in das Vorweichbad von Beispiel 1 eingetaucht. Direkt anschließend wurde das beschichtete Rohr als eine Anode in ein elektrolytisches Bad mit der in Beispiel I beschriebenen Zusammensetzung getaucht, das sich in einem Tank aus rostfreiem Stahl befand (Kathode). Die Temperatur des elektrolytischen Bades betrug 51,7 ºC bis 57,2 ºC (125 ºF bis 135 ºF). Der Stripvorgang wurde mit einer Gleichspannung von 6 Volt ausgeführt. Nach 60 Minuten war der Überzug vollständig entfernt. Es zeigten sich keine Anzeichen für einen Angriff oder einen Verlust bezüglich der Abmessungen des Aluminiuminaterials, und nachfolgende metallurgische Auswertungen zeigten keinen Angriff des Aluminiums.
- Ein 6061 T-6510 Aluminiumring mit einer Dicke von näherungsweise 1,27 cm (0,5 inch), einem Außendurchmesser von 13,97 cm (5 1/2 inch) und einem näherungsweise 0,203 mm (0,008 inch) dicken Überzug aus Wolframcarbid-Kobalt auf dem Außendurchmesser wurde 2 Minuten lang in das Vorweichbad von Beispiel I eingetaucht. Direkt anschließend wurde der beschichtete Ring als eine Anode in ein elektrolytisches Bad der in Beispiel I beschriebenen Zusammensetzung getaucht, das sich in einem Tank aus rostfreiem Stahl befand (Kathode). Die Temperatur des elektrolytischen Bades betrug 51,7 ºC bis 57,2 ºC (125 ºF bis 135 ºF). Der Stripvorgang wurde mit einer Gleichspannung von 6 Volt ausgeführt. Nach 60 Minuten war der Überzug vollständig entfernt. Es zeigten sich keine Anzeichen für einen Angriff oder einen Verlust bezüglich der Abmessungen des Aluminiummaterials, und nachfolgende metallurgische Auswertungen zeigten keinen Angriff des Aluminiums.
- Ein 6061 T-6 extrudiertes Bauteil mit den Abmessungen 9,53 cm (3,75 inch) auf 5,08 cm (2 inch) war mit einem näherungsweise 0,305 mm (0,012 inch) dicken Überzug aus Kobalt- Molybdan-Chrom-Silizium überzogen (28 Gew.% Mo, 17 Gew.% Cr, 3 Gew.% Si, Rest Co). Das beschichtete extrudierte Bauteil wurde 2 Minuten lang in das Vorweichbad von Beispiel I eingetaucht. Direkt anschließend wurde das beschichtete extrudierte Bauteil als eine Anode in ein elektrolytisches Bad der in Beispiel I beschriebenen Zusammensetzung getaucht, das sich in einem Tank aus rostfreiem Stahl befand (Kathode). Die Temperatur des elektrolytischen Bades betrug 51,7 ºC bis 57,2 ºC (125 ºF bis 135 ºF). Der Stripvorgang wurde mit einer Gleichspannung von 6 Volt ausgeführt. Nach 70 Minuten war der Überzug vollständig entfernt. Metallurgische Auswertungen zeigten keinen Angriff des Aluminiumgrundwerkstoffs.
- Ein unbeschichteter Aluminiumring mit einem Durchmesser von 11,11 cm (4 3/8 inch), einer Länge von 1,59 cm (5/8 inch) und einer Wandstärke von 0,32 cm (1/8 inch) wurde 1 Minute lang in das bei Beispiel I beschriebene Vorweichbad eingetaucht. Direkt anschließend wurde der Ring als eine Anode in ein elektrolytisches Bad der in Beispiel I beschriebenen Zusammensetzung getaucht, das sich in einem Tank aus rostfreiem Stahl befand (Kathode). Die Temperatur des elektrolytischen Bades betrug 51,7 ºC bis 57,2 ºC (125 ºF bis 135 ºF). Die Betriebsspannung war auf 6 Volt Gleichspannung eingestellt. Das Teil verblieb für näherungsweise 1 Stunde in dem Bad. Nach Entfernen aus dem Bad zeigten sich keine sichtbaren oder die Abmessungen betreffenden Anzeichen für einen Angriff des Aluminiums.
- Achtzig extrudierte 6061 T-6 Bauteile mit jeweils einer Oberfläche von näherungsweise 103 cm&sub2; (16 in²) und einer 0,25/0,30 mm (0,010/0,012 inch) dick beschichteten Oberfläche von 27 cm² (4 3/16 in²) wurden 2 Minuten lang in das bei Beispiel I beschriebene Vorweichbad eingetaucht. Die Bauteile wurden dann sofort als eine Anode in ein elektrolytisches Bad der in Beispiel I beschriebenen Zusammensetzung getaucht. Das elektrolytische Bad befand sich in einem Tank aus Kohlenstoffstahl, der als die Kathode angeschlossen war. Die Betriebsspannung war auf 6 Volt Gleichspannung eingestellt. Die Bauteile wurden 60 Minuten lang gestrippt. Der Überzug wurde vollständig entfernt und es zeigten sich keine visuellen oder die Abmessungen betreffenden Anzeichen eines Angriffs der extrudierten Aluminiumbauteile.
- Ein 6061 T-6 Aluminiumstreifen mit einer Breite von näherungsweise 1,27 cm (1/2 inch), einer Länge von 5,08 cm (2 inch) und einer Dicke von 0,32 cm (1/8 inch) war mit einem näherungsweise 0,152 mm (0,006 inch) dicken Überzug überzogen. Der beschichtete Streifen wurde 15 Sekunden lang in das Vorweichbad eingetaucht. Direkt danach wurde der Streifen in eine elektrolytisches Lösung aus 0,54 mol% Weinsäure, 3,52 mol% Natriumcarbonat und 0,00072 mol% Natriumsilikat getaucht, die sich in einem Glasgefaß befand. Ein Streifen aus Stahlblech mit einer Breite von näherungsweise 3,81 cm (1 1/2 inch), einer Länge von 10,16 cm (4 inch) und einer Dicke von 0,159 cm (1/16 inch) wurde in die elektrolytische Lösung getaucht. Der beschichtete Aluminiumstreifen wurde als die Anode angeschlossen, und der Stahlstreifen wurde als die Kathode angeschlossen. Die Temperatur des elektrolytischen Bades betrug 63 ºC bis 68 ºC (145 ºF bis 155 ºF). Die Betriebsspannung wurde auf 5 Volt Gleichspannung eingestellt. Nach 120 Minuten war der Überzug vollständig entfernt. Es zeigten sich keine visuellen oder die Abmessungen betreffenden Anzeichen eines Angriff des Aluminiums.
- Es wurde eine Versuchsreihe durchgeführt, um die Wirkung variierender Konzentrationen des Aluminiumkorrosionsinhibitors Natriumsilikat zu bestimmen. Die zugrunde liegende Badlösung bestand aus 179 g/l (1,493 lb/gal) Natriumcarbonat, 52,4 g/l (0,437 lb/gal) Weinsäure, Rest Wasser zusammen mit verschiedenen Mengen Natriumsilikat. Das elektrolytische Bad wurde auf 51,7 ºC bis 57,2 ºC (125 ºF bis 135 ºF) erwärmt. Die Betriebsspannung wurde auf 6 Volt Gleichspannung eingestellt. Alle gestrippten Teile waren 6061 Aluminiumstreifen mit einer Breite von 1,27 cm (1/2 inch), einer Länge von 5,40 cm (2 1/8 inch) und einer Dicke von 0,32 cm (1/8 inch). Die Streifen waren mit einem näherungsweise 0,127 mm/0,152 mm (0,005 inch/0,006 inch) dicken Überzug auf Wolframcarbidbasis überzogen (82 Gew.% Wolfram, 14 Gew.% Carbid und 4 Gew.% Kohlenstoff).
- Natriumsilikat (37 %) 0,156 g/l (0,0013 lb/gal) (0,00084 mol%)
- Stripdauer - 15 Minuten
- Vollständig gestrippt> kein Angriff
- Natriumsilikat (37 %) 0,324 g/l (0,0027 lb/gal) (0,0017 mol%)
- Stripdauer - 15 Minuten
- Vollständig gestrippt, kein Angriff
- Natriumsilikat (37 %) 1,246 g/l (0,0104 lb/gal) (0,0066 mol%)
- Stripdauer - 15 Minuten
- Unvollständig gestrippt, 0,051/0,076 mm (0,002/0,003 inch) Überzug verblieben Weitere 10 Minuten gestrippt, vollständig gestrippt, kein Angriff
- Natriumsilikat (37 %) 2,492 g/l (0,0208 lb/gal) (0,013 mol%)
- Stripdauer - 25 Minuten
- Unvollständig gestrippt, 0,102/0,127 mm (0,004/0,005 inch) Überzug verblieben
- Weitere 60 Minuten gestrippt, 0,051/0,076 mm (0,002/0,003 inch) Überzug verblieben
- Weitere 60 Minuten gestrippt, vollständig gestrippt, kein Angriff
Claims (14)
1. Verfahren zum elektrolytischen Strippen eines Überzuges von einem
Aluminiumgrundwerkstoff, bei dem:
(a) eine elektrolytische Lösung zubereitet wird, die 0,02 bis 2,00 mol% eines löslichen
Salzes einer organischen Hydroxycarbonsäure, 2,5 bis 5,5 mol% eines
Alkalimetallcarbonats, 0,0004 bis 0,04 mol% eines Aluminiumkorrosionsinhibitors und
Wasser aufweist;
(b) die elektrolytische Lösung erhitzt wird;
(c) ein beschichteter Aluminiumgrundwerkstoff in die erhitzte elektrolytische Lösung
eingetaucht wird; und
(d) der beschichtete Aluminiumgrundwerkstoff als eine Anode benutzt wird, wobei
eine Kathode mit der elektrolytischen Lösung in Kontakt steht, und ein elektrischer
Strom durch die elektrolytische Lösung für eine Zeitdauer hindurchgeleitet wird,
die ausreicht, um den Überzug von dem Aluminiumgrundwerkstoff zu strippen,
ohne den Aluminiumgrundwerkstoff zu beschädigen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in dem Verfahrensschritt (a) das lösliche Salz
einer organischen Hydroxycarbonsäure aus Natriumsalzen der Weinsäure und der
Zitronensäure, Kaliumsalzen der Weinsäure und der Zitronensäure sowie
Ammoniumsalzen der Weinsäure und der Zitronensäure ausgewählt wird; das Alkalimetallcarbonat
aus Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat ausgewählt wird; und der
Aluminiumkorrosionsinhibitor aus Natriumsilikat, Kaliumdichromat und Natriumchromat ausgewählt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Verfahrensschritt (a) das lösliche Salz einer
organischen Hydroxicarbonsäure in einer Menge von 0,2 bis 0,9 mol% vorliegt; das
Alkalimetallcarbonat in einer Menge von 3,0 bis 4,6 mol% vorliegt; und der
Aluminiumkorrosionsinhibitor in einer Menge von 0,001 bis 0,01 mol% vorliegt; sowie im
Verfahrensschritt (b) die elektrolytische Lösung auf 37,8 ºC bis 93,3 ºC (100 ºF bis 200
ºF) erhitzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Verfahrensschritt (b) die elektrolytische
Lösung auf 48,9 ºC bis 71,1 ºC (120 ºF bis 160 ºF) erhitzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem im Verfahrensschritt (a) das lösliche Salz einer
organischen Hydroxycarbonsäure Natriumtartrat; das Alkalimetallcarbonat
Natriumcarbonat und der Aluminiumkorrosionsinhibitor Natriumsilikat ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem vor dem Verfahrensschritt (a) der beschichtete
Aluminiumgrundwerkstoff in eine Vorweichlösung eingetaucht wird, die einen in
Wasser aufgelösten Aluminiumkorrosionsinhibitor aufweist, um einen Film aus dem
Aluminiumkorrosionsinhibitor auf dem beschichteten Aluminiumgrundwerkstoff
auszubilden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Vorweichlösung 0,003 bis 0,30 mol% des
Aluminiumkorrosionsinhibitors enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der beschichtete Aluminiumgrundwerkstoff in die
Vorweichlösung 30 Sekunden bis 30 Minuten lang eingetaucht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Überzug auf dem Aluminiumgrundwerkstoff
ausgewählt wird aus Wolframcarbid-Kobalt, Wolframcarbid-Nickel, Wolframcarbid-
Kobaltchrom, Wolframcarbid-Nickelchrom, Chromcarbid-Nickelchrom, Chromcarbid-
Kobaltchrom, Wolfram-Titancarbid-Nickel, Kobaltbasislegierungen, Oxiddispersionen
in Kobaltlegierungen, Kupferbasislegierungen. Chrombasislegierungen,
Eisenbasislegierungen, in Eisenbasislegierungen dispergiertem Oxid, Nickel und
Nickelbasislegierungen.
10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Verfahrensschritt (a) das lösliche Salz einer
organischen Hydroxycarbonsäure Natriumtartrat in einer Menge von etwa 0,6 mol% ist;
das Alkalimetallcarbonat Natriumcarbonat in einer Menge von etwa 3 mol% ist; und
der Aluminiumkorrosionsinhibitor Natriumsilikat in einer Menge von etwa 0,004 mol%
ist; sowie im Verfahrensschritt (b) die elektrolytische Lösung auf etwa 51,7 ºC bis 57,2
ºC (125 ºF bis 135 ºF) erhitzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem vor dem Verfahrensschritt (a) der beschichtete
Aluminiumgrundwerkstoff für eine Zeitdauer von 30 Sekunden bis 5 Minuten in eine
Vorweichlösung eingetaucht wird, die etwa 0,003 bis 0,30 mol% Natriumsilikat gelöst
in Wasser aufweist.
12. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Überzug auf dem Aluminiumgrundwerkstoff
aus der Gruppe ausgewählt wird, zu der Wolframcarbid-Kobalt, Wolframcarbid-Nickel,
Wolframcarbid-Kobaltchrom, Wolframcarbid-Nickelchrom,
Chromcarbid-Nickelchrom, Chromcarbid-Kobaltchrom, Wolfram-Titancarbid-Nickel,
Kobaltbasislegierungen, Oxiddispersionen in Kobaltlegierungen, Kupferbasislegierungen,
Chrombasislegierungen, Eisenbasislegierungen, in Eisenbasislegierungen dispergierte Oxide, Nickel und
Nickelbasislegierungen gehören.
13. Elektrolytische Lösung zur Verwendung beim Strippen eines Überzuges von einem
Aluminiumgrundwerkstoff, die 0,02 bis 2,00 mol% eines löslichen Salzes einer
organischen Hydroxycarbonsäure; 2,5 bis 5,5 mol% eines Alkallmetallcarbonats; 0,0004 bis
0,04 mol% eines Aluminiumkorrosionsinhibitors und Wasser aufweist.
14. Elektrolytische Lösung nach Anspruch 13, bei der das lösliche Salz einer organischen
Hydroxycarbonsäure aus der Natriumsalze der Weinsäure und der Zitronensäure,
Kaliumsalze der Weinsäure und der Zitronensäure und Ammoniumsalze der Weinsäure
und der Zitronensäure umfassenden Gruppe ausgewählt wird; das Alkalimetallcarbonat
aus der Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat umfassenden Gruppe ausgewählt wird,
und der Aluminiumkorrosionsinhibitor aus der Natriumsilikat, Kaliumdichromat und
Natriumchromat umfassenden Gruppe ausgewählt wird.
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