DE750954C

DE750954C - Phosphorsaeurehaltige Baeder zum elektrolytischen Polieren von Schwer- und Leichtmetallen

Info

Publication number: DE750954C
Application number: DEL105578D
Authority: DE
Inventors: Richard Dr Springer
Original assignee: Langbein Pfanhauser Werke AG
Current assignee: Langbein Pfanhauser Werke AG
Priority date: 1941-10-10
Filing date: 1941-10-10
Publication date: 1952-03-06

Description

Phosphorsäurehaltige Bäder zum elektrolytischen Polieren von Schwer- und Leichtmetallen Die Erfindung bezieht sich auf phosphorsäurehaltige Bäder zum elektrolytischen Polieren vorn Schwer- und Leichtmetallen. Seit einigen Jahren sind Bäder bekannt, welche zum Polieren von Metalleu auf elektrolytischem Wege dienen. Jedoch konnten diese Bäder sich bisher in der Praxis nicht durchsetzen, weil ihnen verschiedene Nachteile anhaften.
So kann beispielsweise durch anodische Behandlung von Kupfer in einer starken Phosphorsäurelösung zwar eine erhebliche Glättung der Kupferfläche erzielt werden, doch ist es nicht möglich, auf diesem Wege einen Hochglanz zu erhalten. Nach dem in der Zeitschrift für Elektrochemie, Bd. 46 vom Jahre 1940, auf den S. 3 bis 13 veröffentlichten Verfahren von Richard Springer über die Messung des metallischen Glanzes wurden bei in starker Phosphorsäurelösung anodisch poliertem Kupfer Längswerte von etwa 1,5 bis 1,8 gemessen, während hochglanzpoliertes Kupfer einen Längswert von r,o besitzt.
Zum elektrolytischen Polieren von rostfreien Stahllegierungen sind Bäder bekanntgeworden, welche aus Schwefelsäure oder Phosphorsäure sowie Glycerin und Wasser zusammengesetzt sind. An Stelle von (ilyceriii können dabei auch andere hollleitstoft@-erbiiidungen wie Talg oder Lösungen voll IBenzoesäure oder Pikrinsäure oder solche Stoffe treten, welche als sog. Sparbeizen den hekannten Beizsäuren zugesetzt «-erden. Man ist hierbei von der Auffassung ausgegangen, daF es für die Glänzwirkung darauf ankommt, daß die dem phosphorsäurehaltigen lade zugese@zten Kohlenstoffverhindungen voll den zu behandelnden Metalloberflächen adsorbiert werden.
Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildtiide Verfahren zum elektrolytischen Polieren voll Schwer- und Leicht-Metallen unter Verwendung phosphorsäurehaltiger Bäder mit Zusatz voll Kohlenstoffverbindungen ist durch einen G,elialt all wasserlöslichen hydroxylhaltigen Alkylaminen, z. B. Diäthanolamin, und Anwendung dieser Bä d, r hei erliöliter Temperatur gekennzeichnet. ldvdroxvllialtige organische Amine wie Diäthanolamin fallen auch unter die sog. Sparbeizen, wenn inan. für letztere die von Pirak und Wenzel in »Isorrosion und Metallschutz«, 1934, Heft z, S. 35, gegebene Definition zugrunde legt. Es war jedoch bisher nicht erkannt worden und auch nicht zu erwarten, daß gerade durch Zusatz von wasserlöslichen hydroxylhaltigen Allzylaminen zti phosphorsäurehaltigen Polierbädern ein wesentlicher Fortschritt gegenüber den obenerwähnten Zusätzen, wie Glycerin, Pikrinsäure o. dgl. zu erzielen ist, zumal die für die vorliegende Erfindung kennzeichnenden Zusätze sich keineswegs durch eine besonders hohe Adsorbierharkeit auszeichnet].
Vergleichsversuche haben bestätigt, daß die Glanzwirkung selbst bei kürzerer Expositionsdauer unter Anwendung voll Bädern z. B. nach dem unten angegebene]] Ausführungsbeispiel bemerkenswert besser ist, als beine Arbeiten mit einem Bade; das beispielsweise nach dem Ausführungsbeispiel der Patentschrift 082 2.18 zusammengesetzt ist und aus Schwefelsäure, Wasser und Glycerin besteht. Die erfindungsgemäß zusammengesetzten Glanzbäder ergeben auch eine bessere Tiefenstet?-erung. Abgesehen davon ist die Vermeidung des Verbrauches voll Stoffen, wie Glycerin oder Pikrinsäure, vom allge- i mein wirtschaftlichen Standpunkt voll großem Vorteil. i Die erwähnten Amine können allein oder auch lieben Zucker oder zuckerartigen Verbindungen dein Bade zugesetzt werden. Ein Gehalt des Bades all Schwefelsäure neben der Phosphorsäure hat sich als zweckmäßig bewährt. Der Gehalt an 1'hoslrhcrrsäure und an den Zusatzstoffen kann in dem 13arit in iveiteil Grenzen schwank--n, ohlie Ball dadurch die Ver@w@endbarkeit der Lrisung beeinträchtigt wird. Gute Polierergebnisse werden z. 11 in einem lad der nachfolgenden Zusammensetzung erhalten, wenn man bei Temperaturen über 8o'= C und mit Stromdichten über 2o A/qdm arbeitet . ..o kg Phosphorsäure P0,) 18 kg Schwefelsäure, 1q. leg Wasser, 28 kg Diäthanolamin.
Doch kann mau lrei anderen ArheitsbedingungNn auch in erheblich anders zusammeugesetzell Bädern brauchbare Polituren erreichen.
Das Bad wird bei erliühten Temperaturen angewendet, wobei das lntei-vall von 3o= C his zum Siedepunkt der betreitenden Uisung am testen geeignet ist. Die Strollidichte soll zwischen j und ioo A/qclin liegen. Die l:xpositionszeit bis zum Irreichen der erforderlichen Glanzwirkung wird bei glatten Teilen im allgemeinen r his io Minuten betragen und hängt vom Zustand der lletalloberfläche und voll der Zusammensetzung des betreffenden Leicht- oder Scli«-erinetalls ab. Aus wirtschaftlichen Gründen wird nian die zu polierenden Teile nur so lange mit Strom behandeln, Iris die gewünschte Glanzwirkung erreicht ist. Man muß deshalb für jede Legierun- die optimale Einhängezeit durch Versuclie ermitteln. Ein weiteres l,elassen der Teile im Bade wirkt sich auf die Glanzwirkung nicht nachteilig aus, vergeudet aber Strom und führt zu einem raschen L"nbrauchbarwerden des Bades.
Mit besonders gutem Erfolg sind die Metalle Nickel, Chrom, Aluminium und die Legierungen dieser -Metalle in dein beschriebenen Bade poliert worden. Doch lasen sich auch auf anderen Metallen gute Gllanzwirkungeil erzielen. Sehr gute- Polierwirkungen wurd"-n auch auf neuen nickelfreien Austauschvoll nichtrostenden Stählen für die lksteckindustrie erhalten. l:lel;trolvtiscli polierte l.:eichtnietalle können durch \achhehandlung nach einem der üblichen Oxydationsverfahren, z. ß. durch anodische Oxydation in schwefelsauren Bädern, gegen Alllaufen und Korrosion geschützt werden. Auch frei anderen :Metallen kann eine \#achlrehandlung der elektrolytisch polierfeil Oberfläche durch anodische oder chemische Oxv<latioll voll Nutzen sein.

Claims

PATEN-rAX.SPRC-CilE: i. I'hosphorsä urehaltige l)äder finit Zusatz von hohlenstoffverbindungen zum el"lctrolvtisclien Polieren vnu Schwer- und Leichtmetallen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an wasserlöslichen hydroxylhaltigen Alkylaminen, z. B. Diäthano@lamin, und Anwendung der Bäder bei erhöhter Temperatur. z. Bäder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad neben den Aminen auch Zucker oder zuckerartige Verbindungen enthält. 3. Bäder nach Anspruch r oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad mehr Phosphorsäure als Wasser enthält. 4. Bäder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Phosphorsäure durch Schwefelsäure ersetzt ist. 5. Verfahren zum elektrolytischen Polieren in Bädern nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Stromdichte von 5 bis roo A/qdm gearbeitet wird. 6. Verfahren zum elektrolytischen Polieren in Bädern nach Anspruch. l bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Bäder zwischen 5o° C und dem Siedepunkt des Bades liegt. Verfahren zum elektrolytischen Polieren in Bädern nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, d@aß das Bad bewegt wird. B. Verfahren zum elektrolytischen Polieren in Bädern nach Anspruch, 1 bis. .4, dadurch gekennzeichnet, daß die e-lektrolytisch polierten Oberflächen der Metalle durch anodische oderchemische Oxydation nachbehandelt werden. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind, im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen n worden Deutsche Patentschrift Nr. 682 248; USA.-Patentschrift Nr. 1.723 923; Zeitschrift Korrosion und Metallschutz, Februar 1934, Heft 2, S.34/35: »Organische Substanzen und die Säurekorrosion des Eisens« von Hans P i r ak und Wilhelm Wenzel, Aussig.