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Elektrolytische Herstellung von Schutzschichten auf Leichtmetallen
und Leichtmetallegierungen Für die Herstellung von Schutzschichten auf Leichtmetallen
und deren Legierungen haben vorzugsweise die elektrolytischen Verfahren in der Praxis
Eingang gefunden. Dabei ist der Leichtmetallgegenstand in einem stromdurchflossenen
Elektrolyten als Anode geschaltet. Je nach der Zusammensetzung des Elektrolyten
werden nach bekannten Verfahren durch die anodische Behandlung entweder Oxyd- oder
fluoridhaltige korrosionshemmende Schutzschichten auf der Metalloberfläche erhalten.
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Während an Gegenständen mit kleinen Abmessungen eine derartige Behandlung
im Verlauf von wenigen Minuten leicht durchzuführen ist, treten bei der Behandlung
von größeren, insbesondere sperrigen Stücken, z. B. Tragflächen von Flugzeugen,
Schwimmern oder längeren Blechen, erhebliche Schwierigkeiten auf. Abgesehen davon,
daß für die Durchführung des Verfahrens Badgefäße von großen Abmessungen und im
Zuhammenhang damit beträchtliche Mengen des Elektrolyten zur Anwendung gebracht
werden müssen, macht sich insbesondere die für die Badeinheit benötigte hehe elektrische
Belastung, die beträchtliche, technisch kauen tragbare Querschnitte für die Stromzuleitungen
erfordert, sehr nachteilig bemerkbar.
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Man hat bereits vorgeschlagen, auf Gegenstände aus Aluminium und dessen
Legierungen den Elektrolyten mittels einer Spritzpistole auf den als Anode geschalteten
Gegenstand aufzubringen, wobei der Elektrolyt mit
Hilfe geeigneter
Vorrichtungen mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden ist. Es hat sich jedoch
herausgestellt, daß sich in diesem Falle der Stromwiderstand des Elektrolyten gegenüber
den üblichen Bedingungen bei der Badelektrolyse um ein Vielfaches erhöht. Diese
nachteilige Erscheinung ist darauf zurückzuführen, daß beim Aufspritzen des Elektrolyten
eine weitgehende Lockerung des Zusammenhalts der Flüssigkeitsteilchen eintritt.
Die auf Grund dieser Umstände bedingte erhebliche Verlängerung der Behandlungsdauer
kann jedoch nur teilweise durch eine Erhöhung der Stromspannung ausgeglichen «-erden,
da der Anwendung höherer Spannun-@en durch die im Zusammenhang damit auftretenden
technischen Schwierigkeiten Grenzen gesetzt sind. Ist nun das Leitvermögen eines
Elektrolyten an sich schon niedrig, wie dies beispielsweise bei alkoholischer Fluoridlösung
der Fall ist, so ist das bekannte Aufspritzverfahren zur Erzeugung von anodischen
Schutzschichten auf Gegenständen aus Leichtmetall überhaupt nicht mehr durchführbar,
da praktisch die Leitfähigkeit des verspritzten Elektrolyten für den elektrischen
Strom gleich Null geworden ist.
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Es wurde nun ein Verfahren gefunden, daß bei Verwendung irgendeines
der bekannten Elektrolyten, insbesondere solcher mit verhältnismäßig niedriger elektrischer
Leitfähigkeit, -,vie alkoholischer Fluoridlösung, auf einfachem Wege zur Ausbildung
von Schutzschichten auf anodisch geschalteten Gegenständen aus Leichtmetallen und
deren Legierungen führt, ohne daß diese einer umständlichen oder nur unter erheblichen
Schwierigkeiten durchzuführenden Tauchbehandlung unterworfen werden müssen und ohne
daß die bei den bekannten Spritzverfahren nicht zu umgehenden Nachteile einer hohen
elektrischen Belastung auftreten.
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Gemäß der Erfindung wird dem anodisch geschalteten Gegenstand der
mit dem negativen Pol der Stromquelle in Verbindung stehende Elektrolyt in einem
zusammenhängenden, also nicht in einzelne Tröpfchen aufgelösten Strahl zugeführt.
Dadurch wird erreicht, daß die elektrische Leitfähigkeit des Elektrolyten keine
Einbuße erleidet, und demzufolge ist für die Ausbildung einer Schutzschicht gleicher
Dicke auch kein größerer Zeitaufwand für die Einheit der Grundfläche gegenüber dem
Tauchverfahren erforderlich.
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Beispielsweise kann das Aufbringen des Elektrolyten auf den zu behandelnden
Gegenstand durch ein bewegliches, möglichst nahe an der zu behandelnden Fläche entlang
zu führendes Rohr mit beliebig gestaltetem Querschnitt erfolgen, durch das die Flüssigkeit
mit mäßigem Druck hindurchgedrückt wird, ohne daß dabei ein Aufspritzen der Lösung
erfolgt. Anstatt das die Flüssigkeit führende Rohr beweglich anzuordnen, kann man
selbstverständlich auch das zu behandelnde Werkstück an der feststehenden Rohröffnung
vorbeibewegen oder aber eine Vorrichtung schaffen, die eine gleichzeitige Bewegung
des Gegenstandes und des Elektrolytzuführungsrohres gestattet.
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Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform, die sich vorzugsweise
für die anodische Behandlung ebener Flächen eignet, ist das Ende des den Elektrolyten
aufnehmenden Rohres schlitzartig ausgebildet, so daß der Elektrolyt in einer breiten
zusammenhängenden Schicht auf die Metalloberfläche auftrifft.
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Je nach der Form des zu behandelnden Gegenstandes kann die Austrittsöffnung
des Zuleitungsrohres entsprechend ausgebildet werden.
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Der von dem Werkstück abfließende Elektrolyt wird zweckmäßig in einer
unterhalb des Werkstückes angeordneten Wanne o. dgl. aufgefangen, um von dort aus
mittels einer kleinen Pumpe unter geringem Druck der mit dem negativen Pol der Stromquelle
in Verbindung stehenden Rohrleitung wieder zugeführt zu werden. Der Elektrolyt ist
fortlaufend verwendbar und bedarf nur einer ge= legentlichen Ergänzung der bei der
Elektrolyse verbrauchten Chemikalien.
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Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung von
Schutzschichten auf der Oberfläche von Leichtmetallen und Leichtmetallegierungen
auf elektrolytischem Wege, wobei der mit dem negativen Pol der Stromquelle in Verbindung
stehende Elektrolyt in einem Strahl, ohne daß der Zusammenllang der Flüssigkeitsteilchen
durch Verspritzen oder ähnliche Maßnahmen gelockert oder unterbrochen wird, auf
den anodisch geschalteten Gegenstand aufgebracht wird. Beispiel Aus der schlitzförmigen
Austrittsöffnung von 5o cm Länge und t cm Breite eines Metallrohres, welches mit
dem negativen Pol eines Gleichstromes von 5o Volt Spannung verbunden ist, wird eine
nahezu gesättigte Ammoniumfluoridlösung auf ein aus einer Magnesiumlegierung bestehendes
Blech von den Abmessungen o, 5 ;< 6 m unter Anwendung eines geringen Druckes
aufgegossen. Das Werkstück ist isoliert auf Rollen gelagert und mit dem positiven
Pol der Stromquelle verbunden. Das Blech wird mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit
von etwa 0,3 m/min an der Ausflußöffnung des den Elektrolyten führenden Rohres
im Abstand von t cm vorbeibewegt. Die Lösung wird unterhalb des Werkstückes in einer
Wanne aufgefangen und
mit einer Pumpe wieder dem als Kathode geschalteten
Zuleitungsrohr zugeführt. Näch 2o Minuten ist die Behandlung des Leichtmetallbleches
beendet und die 3 m2 betragende Oberfläche mit einer gleichmäßigen festhaftenden
Schutzschicht bedeckt.
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Es sind schon Verfahren und Vorrichtungen zur kathodischen Niederschlagung
von Metallen aus Metallsalzlösungen vorgeschlagen worden, wobei der mit der Anode
in Verbindung stehende Elektrolyt der Kathode in Gestalt eines Stromes, Strahles
oder Regens, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Pumpe, zugeführt wurde. über
den Zustand der Flüssigkeitsteilchen in bezug auf ihren Zusammenhalt sind den bekannten
Verfahren Angaben nicht zu entnehmen. -Dies ist auch nicht notwendig, da j a in
jedem Falle, ob eine Lockerung der Elektrolytteilchen beim Aufbringen auf die Kathode
stattfindet oder nicht, ein einwandfreier Gang der Elektrolyse in Anbetracht der
hohen Leitfähigkeit von Metallsalzlösungen gesichert ist.