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Verfahren zur Erzeugung von gefärbten Beizschichten auf Guß-, insbesondere
Spritzgußteilen ' aus Magnesiumlegierungen Für die Herstellung vom, kleineren Gegenständen,
wie Gehäusen, Armaturenteilen usw., z. B. Fassungen für Feldstecher, findet in neuerer
Zeit in steigendem Maße Leichtmetallguß auf Magnesiumgrundlage, insbesondere Spritzguß,
Verwendung, wofür Magnesiumlegierungen in Frage kommen, die neben anderen Legierungsbestandteilen
einen Gehalt von wenigstens q.% Aluminium aufweisen.
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Um der Metalloberfläche ein gleichmäßiges Aussehen und gleichzeitig
eine genügende Korrosionsbeständigkeit zu verleihen, wird die Oberfläche der gegossenen
Gegenstände einer Beizung mit bekannten Mitteln, wie Bichromatlösungen, unterzogen.
Es ist bisher jedoch nicht gelungen, mit den bekannten Beizmitteln eine Schicht
von gleichmäßigem, nicht fleckigem Aussehen auf der Gußoberfläche zu erzielen; vor
allem wax es nicht möglich, auf Spritzgußgegenständen, die aus Magnesiumlegierungen
mit einem über q.% aufweisenden Aluminiumgehalt bestehen, zu gleichmäßigen dunkel
bis schwarz gefärbten Beizs.chichten zu gelangen. Da in vielen Fällen eine gleichmäßig
gefärbte Beizschicht von Bedeutung ist, ist man Üazuu übergegalugen, auf Idie Schichten
durch Anstreichen oder Aufspritzen geeignete Farblacke aufzubringen. Es hat sich
jedoch ergeben, daß solche Lackfilme häufig eine ungenügende Haftfestigkeit auf
der vorgebeizten Metalloberfläche aufweisen
und bei einer nachfolgenden
Bearbeitung der Gegenstände leicht rissig werden und abplatzen.
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Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren, das auf einfache Weise zu
durchgehend gt,-färbten Beizschichten führt, wobei die vorstehend .erörterten Nachteile
vermieden werden. Die Haftfestigkeit der B:eizschicht auf der Metalloberfläche wird
durch den eingelagerten Farbstoff in keiner Weise benachteiligt.
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Gemäß Erfindung werden den an sich bekannten Beizbädern, vorzugsweise
Bichromatunid Sul£ationen enthaltenden Lösungen, solche wasserlöslichen, organischen
Farbstoffe zugesetzt, die durch Chromsalze nicht verändert werden. Es hat sich als
zweckmäßig erwiesen, das Verfahren in zwei Stufen durchzuführen, indem man zunächst
die Gegenstände in einer der an sich bekannten Beizlösungen behandelt und anschließend
auf die so vorgebeizte Metalloberfläche :ohne vor. heriges Abspülen eine verdünnte
Bichromatlösung, in der der organische Farbstoff, beispielsweiseeine sulfurierte
Nigrosin- oder Indulinhase, gelöst ist, einwirken läßt. Die Beiz- bzw. Färbebehandlung
wird vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, bei Temperaturen durchgeführt,
die -wenig unterhalb des Siedepunktes der angewandten Lösungen liegen. Bei den gemäß
Erfindung durchgeführten ein- oder zweistufi"en Verfahren werden in jedem Falle
durchgehend gefärbte Beizschichtenerhalten, .die auf dem metallischen Untergrund
festhaften und gleichzeitig das Metall weitgehend vor Korrosion schützen.
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Gegehenen.falls kann der so behandelte Gee n stand vor dem Beizen
noch einer kurzen Wärmebehandlung bei Temperaturen oberhalb 32o C zwecks Ausgleichung
von Unregelmäßigkeiten im Gußgefüga, bedingt durch den Gußv organg, unterzogen werden.
Beispiele i. Ein aus Spritzguß (Magnesiumliegierung mit 8@,'o Aluminium) bestehendes
Gehäuse eines Feldstechers wird nach einem wenige Sekunden dauernden Blankbeizen
in etwa 8o;oiger Salpetersäure und nachfolgendemAbspülen in Wasser mit einer auf
9o° C erhitzten, im Liter ioog eines Gemisches von 70 - Magnesiumsulfat und
_3o, Bichromat enthaltenden Lösung behandelt. Nach I,!, Stunde wird der Gegenstand
aus der Lösung entfernt und ohne vorheriges Abspülen in ein auf 9o' C erhitztes,
5o g Natrnumbichromat und 2o- wasserlösliches Nigrosin (vgl. Farbstofftabellen von
Gustav Schultz, 6. Auflage, i931, Nr. 986) im Liter wässeriger Lösung enthalten-des
Färbebad eingetaucht und darin 15 Minuten belassen. Nach dem Entfernen aus dem Bade
wird das Gußstück kurz in heißem Wasser abgewaschen und an der Luft getrocknet.
Die auf dem Metall abgeschiedene, tiefschwarze, -in haftende Beizschicht -neigt
:ein mattes.Ausc'hen und schützt die Gußoberfläche weitgehend vor Korrosilon.
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2. Ein aus Spritzguß (Magnesiumlegierung mit 9o`0 Aluminium und- @i
°'o Zink) bestehendes Gehäuse eines Rundfunkgerätes wird nach einem wenige Sekunden
dauernden Bla.nkbeizen in etwa 8otoiger Salpetersäure und nachfolgendem Abspülen
in Wasser in eine auf 95'C erhitzte, im Liter i 2o g eines Gemisches von, 5o,-,
Natriumbichromat, 509
Natriumsulfat und 2o- wasserlösliches Ind-ulin (vgl.
Farbstofftabellen von Gustav Schultz, 6. Auflage, 1931, Nr. 98q.) enthaltende wässerige
Lösung getaucht und darin 45 Minuten belassen. Nach dem Entfernen aus dem Bade wird
das Gußstück kurz in heißem Wasser abgewaschen und an der Luft getrocknet. Es wird
eine gleichmäßig dunkelblau gefärbte fest haftende Beizschicht auf der Gußoberflächeerhalten.
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Es ist schon vorgeschlagen worden, oxydische Schutzschichten auf Gegenständen
aus Elektronmetall, die durch Behandlung der Gegenstände in einer alkalischen Lösung
in Verbindung mit sauerstoffabgebenden Körpern, wie Salpeter, Eisenoxydhydrat u.
dgl., hergestellt wurden, mit alkal.ibeständigen Farbstoffen, insbesondere Anilinfarben,
zu färben. Man hat hierbei die alkalibeständigen Farbstoffe auch gleich in die alkalischen
Lösungen eingebracht und dann unmittelbar gefärrbte Oxydschichten erhalten. Es war
ferner auch bekannt, M.agnesiumlegi@erungen mit bichromathaltigen Lösungen zu beizen.
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Das bekannte zweistufige Verfahren unterscheidet sich jedoch von dem
zweistufigen Verfahren gemäß vorliegender Erfindung dadurch, daß der mit einer alkalischen
Lösung vorbehandelte Geigenstand mit einer Farbstofflösung behandelt wird, die keine
weiteren Zusätze enthält, während bei dem vorliegenden Verfahren die mit Beizlösungen,
die Chromat oder Bichromat und außerdem noch Natrium-oder Magnesiiimsulfat enthalten,
vorbehandelten Gegenstände mit einer Farbstöfflösung gefärbt werden, die als wesentlichen
Bestandteil noch Bichromat enthält. Es wurde nämlich festgestellt, daß der verwendeten
Farbstofflösung auf jeden Fall noch Bichromat zugesetzt werden muß, da sonst die
in der ersten Verfahrensstufe gebildete korrosionsverhindernde Schutzschicht wieder
herausgelöst wird und der gefärbte Gegenstand dann keine Karrosiontsbeständigkeit
mehr aufweist. Dieses letztere Merkmal der gleichzeitigen
Amvesenhent
von Bichromat in der organischen Farbstofflösung bei dem zweistufigen Verfahren
konnte der Fachmann aber aus dem bekannten. Verfahren nicht ableiten.
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Aber auch das einstufige Verfahren; gemäß Erfindung konnte denn Stand
der Technik nicht @entnommen werden. Nach dem bekannten Verfahren werden auf dem
zu behandelnden Gegenstand aus Elektronmetall oxydi:sche Schichten von o,o5 bis
o,30 mm Dicke erzeugt. Daß @deraxdg dicke, peräsie Schichten bei einer gleichzeitigen
Behandlung mit organischen Farbstoffen ohne weiteres gleichmäfg gefärbte Gegenstände
hergeben würden, war wohl ohne weiteres anzunehmen. Die nach der vorliegenden Erfindung
mit Hilfe von Bichromat erzeugten dichten Schutzschichten habendagegen eineDicke
van o,ooi bis höchstens o,oi mm. Es war .daher, nicht ohne weiteres zu @erwaxten,
daß man durch Zleichzeitige Behandlung mit organischen Farbstoffieneine dichte korrosionsverhindernde
und zugleich gleichmäßig gefärbpe Schutzschicht erhalten würde.
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Es ist schore vorgeschlagen worden, Alumixlium und Aluminiumlegierungen,
die einer elektrolytischen Oxydation unterworfen werden sollten, einer vorherigen
,geeigneten Wärmebehandlung zwecks Erzielung fehlerfreier Oxydschichten zu unterwerfen.
Soweit im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, die mit gefärbten
Beizschichten versehenen Gegenstände aus Magnesi:umlegierungen -einer vorherigen
kurzen Wärmebehandlung zwecks Ausgleichung von LTnregehnäßgkeiten im Gußgefüge zu
unterziehen, wird diese Maßnahme jedoch nur in Verbindung mit der nachfolgenden
Erzeugung van gefärbten Beizschichten beansprucht.