DE760230C - Verfahren zum gleichmaessigen Aufrauhen von Aluminiumlegierungen als Vorbehandlung fuer galvanische UEberzuege aus sauren Baedern - Google Patents

Description

Die spezielle Schwierigkeit, die bei der Elektroplattierung von Aluminium und seinen Legierungen auftritt, besteht in der Herstellung einwandfreier Bindung zwischen Plattierschicht und Grundmetall.

Es ist bekannt, daß hierzu das Leichtmetall vorher gebeizt werden muß, wobei saure Beizen, z. B. Eisenchlorid-, Nickelchloridbeize, und alkalische Beizen,' z. B. Zinkatbeizen, zu diesem Zweck vorgeschlagen wurden.

Man hat ferner vorgeschlagen, die bei der Behandlung von eisen- oder kupferhaltigem Aluminium mit alkalischen Lösungen auf diesem entstehenden dunklen Belege, die aus abgeschiedenem Eisen oder Kupfer bestehen, oder' andere auf der Oberfläche des Aluminiums haftende Bestandteile, die beim Formänderungsprozeß auf der Oberfläche fixiert worden sind, vor dem Einbringen in das elektrolytische Plattierungsbad durch Behandeln mit Salpetersäure wieder zu entfernen. In einer Kombination dieser salpetersauren Vorbeize mit einer der Plattier ung ebenfalls vorausgeschickten Oxydationsbehandlung ist schließlich noch ein Vorbehandlungsverfahren empfohlen worden, bei dem die nach bekanntem Verfahren auf der zu plattierenden Aluminiumlegierung, insbesondere auf solcher, die Magnesium und Zink oder eines dieser

Metalle allein enthält, aufgebrachte Oxydationsschicht alkalisch, beispielsweise mit Hilfe von Natronlauge geätzt und hierauf in Salpetersäure nachbehandelt wurde. Diese Behandlung sollte eine gewisse Aufrauhung der Legierungsoberfläche zwecks besserer Verankerung der Plattierungsschicht mit sich bringen.

Untersuchungen über die genaueren Zusammenhänge zwischen dem mikroskopischen Aussehen der aufgerauhten Oberfläche und der Beschaffenheit des galvanischen Überzugs sind nicht bekanntgeworden.

Es wurden daher diesbezügliche Versuche durchgeführt, vor allem in Hinblick auf die Hartverchromung von Aluminium.

Es zeigte sich, daß das mikroskopische Bild

der aufgerauhten Oberfläche nicht nur von der Legierung abhängig ist. sondern bei ein und derselben Legierung auch weitgehend vom Gefüge abhängt.

Erfindungsgemäß wird nun die zu plattierende Legierungsoberfläche in bekannter Weise mit einem feinverteilten Schwermetallüberzug versehen, anschließend einer bekannten sauren Metallsalzbeize ausgesetzt und alsdann in bekannter Weise durch Behandeln mit Salpetersäure wieder freigelegt. Dabei sei erwähnt, daß noch ein weiteres Vorbehandlungsverfahren für die Zwecke der Elektroplattierung von Aluminium bekanntgeworden ist. das sich von dem Verfahren nach der Erfindung durch das Fehlen der ersten Vorbehandlungsstufe unterscheidet. Gerade dieser Verfahrensschritt bewirkt aber unabhängig vom Gefüge eine gleichmäßige und dichte Aufrauhung. In besonders einfacher Weise wird bei dem Verfahren nach der Erfindung bei schwermetallhaltigen AIuminiumlegierungen die Schicht des feinverteilten Schwermetalls durch Behandeln der Aluminiumlegierung mit Natronlauge, vorzugsweise mit io°/oiger Natronlauge von 60 bis 65⁰ C und etwa 30 Sekunden Behandlungsdauer, hergestellt. Dabei überzieht sich, wie bekannt, die Legierung mit einem schwarzen Überzug feinverteilten Schwermetalls. Als saure Metallsalzbeize kann zweckmäßig eine saure Nickelchloridbeize Verwendung finden. Je nach dem Behandlungsverfahren kann man im Mikroskop im wesentlichen zwei Typen der Aufrauhung unterscheiden: 1. gleichmäßige, dichte Aufrauhung bei dem Verfahren nach der Erfindung, 2. lochfraßähnliche Aufrauhung mit vereinzelten Löchern, zwischen denen noch ziemlich weite, glatte Partien zu beobachten waren, bei den bekannten Verfahren.

Im ersten Falle sind die Hartchromüberzüge glatt und hafteten gut; im zweiten sind sie pockig und haften schlecht.

! Diese Tatsache kann durch elektrochemische Potentialdifferenzen zwischen den j Gefügebestandteilen der Legierung begründet werden. Die verschiedenen Gefügebestandteile bilden kurzgeschlossene galvanische Elemente, wobei der negative Bestandteil als Lösungselektrode auftritt. Je nach der gegenseitigen Lage und Menge der Bestandteile (Gefügezustand) verteilt sich der Angriff der Beize auf der Oberfläche, und die gebeizte Oberfläche zeigt ein verschiedenes Aussehen.

Das Ziel der Erfindung war nun, ein Verfahren zu finden, bei dem man unabhängig vom Gefüge eine gleichmäßige und dichte Aufrauhung erhält. Zu diesem Zweck mußte der Einfluß der elektrochemischen Potentialdifferenzen des Grundmetalls beseitigt werden. Dies wurde mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens auch erreicht. Durch das erzeugte edlere Metall trat eine hohe Potentialdifferenz zwischen ihm und dem Grundmetall als Ganzes gesehen auf, der gegenüber die bedeutend kleineren Potentialdifferenzen innerhalb des Gefüges bedeutungslos sind.

Die Versuche haben, wie schon erwähnt, gezeigt, daß eine mit einem oben beschriebenen lockeren Schwermetallüberzug versehene Legierung unabhängig vom Gefügezustand bei zusätzlichem nachträglichem Beizen, insbesondere in einer sauren Nickelsalzlösung, eine gleichmäßige und dichte Aufrauhung erhält.

Es ist zweckmäßig, als Beize eine gesättigte Nickelchloridlösung bei Zimmertemperatur zu verwenden, unter Umständen mit einem Zusatz von Flußsäure und/oder Borsäure. Die Beizdauer beträgt etwa 40 Sekunden.

Der auf dem Leichtmetall entstandene Nickelüberzug kann in bekannter Weise durch Salpetersäure oder ein Gemisch von Salpeter- und Schwefelsäure wieder abgelöst werden. Derart vorbehandelte Oberflächen können vor dem Einhängen ins Verchromungsbad längere Zeit an der Luft stehenbleiben, ohne daß sich ein nachteiliger Einfluß bemerkbar macht.

Die aufgetragene Chromschicht gibt in stark abgeschwächter Form die Aufrauhung des Grundmetalls wieder. Beizt man das Grundmetall mehrmals in der geschilderten Weise, so wird die Aufrauhung stärker, was sich in der Chromschicht durch eine gewisse Porigkeit und matten Glanz bemerkbar macht.

Solche porigen Chromschichten können von Vorteil sein, wenn sie als Laufflächen von Zylindern Verwendung finden sollen, da durch die Porigkeit die Haftung des Ölfilms begünstigt wird.

Die in geschilderter Weise aufgerauhten Flächen können nicht nur zur galvanischen

Verchromung Verwendung finden, sondern auch für andere galvanische Überzüge, die aus sauren Bädern abgeschieden werden, z. B. für Nickelüberzüge.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum gleichmäßigen Aufrauhen von Aluminiumlegierungen als Vorbehandlung für galvanische Überzüge aus sauren Bädern, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungsoberfläche in bekannter Weise in feiner Verteilung einen Schwermetallüberzug erhält, anschließend einer bekannten sauren Metallsalzbeize ausgesetzt und alsdann in bekannter Weise durch Behandeln in Salpetersäure wieder freigelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei schwermetallhaltigen Legierungen die Schicht des feinverteilten Schwermetalls durch Behandeln in Natronlauge, vorzugsweise in io°/oiger Natronlauge von 6o bis 65⁰ C und etwa 30 Sekunden Behandhtngsdauer, hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als saure Metallsalzbeize eine saure Nickelchloridlösung verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung gesättigt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 .bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gesättigte Nickelchloridlösung in bekannter Weise einen Zusatz von Fluß- und/oder Borsäure enthält.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschrift Nr. 660657;
schweizerische Patentschrift Nr. 185 681: Vogel: Handbuch der Metallbeizerei, Verlag Chemie G. m. b. H., Berlin 1938, S. 208, 209, 229;

Zeerleder: Technologie des Aluminiums und seiner Leichtlegierungen, Leipzig 1934, S. 227.

i 5859 3.54