DE763900C - Beizen, Glaenzen und Polieren von Metallen und Legierungen auf elektrolytischem Wege - Google Patents

Description

Die bekannten Verfahren zum Beizen, Glänzen und Polieren von metallischen Oberflächen auf elektrolytischem Wege, wobei das zu behandelnde Werkstück in einem stromdurchflossenen Elektrolyt anodisch geschaltet ist, weisen den Nachteil auf, daß sie jeweils nur für die Behandlung eines bestimmten Metalls oder allenfalls einer kleinen Gruppe von Metallen oder Legierungen, insbesondere Eisen und Stahl, Anwendung finden können. Man war bisher gezwungen, für

verschiedene Gebrauchsmetalle und -legierungen Elektrolyte zu verwenden, die in ihrer chemischen Zusammensetzung sehr wesentlich voneinander abweichen.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Beizen, Glänzen und Polieren von metallischen Werkstücken auf elektrolytischem Wege, das gegenüber den bekannten Verfahren den Vorteil aufweist, daß in einem Elektrolyt derselben chemischen Zusammensetzung unter praktisch

gleichen elektrochemischen Bedingungen auf einer großen Anzahl Metalle und Legierungen, praktisch nahezu auf allen Gebrauchsmetallen und -legierungen einheitlich glänzende Oberflächen erzielt werden können.

Gemäß der Erfindung besteht der Elektrolyt aus einer Lösung von Chromsäure (CrO₃) in Phosphorsäure, wobei ι Gewichtsteil Chromsäure (technische Chromsäure) in etwa io bis ίο etwa 90 Gewichtsteilen Phosphorsäure gelöst ist. Ein von dem angegebenen Bereich abweichender Anteil an Phosphorsäure erfordert eine längere elektrolytische Behandlung und ruft außerdem an manchen Metallen, beispielsweise Eisen oder Zink, unerwünschte Verfärbungen der Oberfläche oder einen ungenügenden Glanz hervor.

Zwecks Erzielung einer hohen Glanzwirkung darf erfindungsgemäß der Wassergehalt des Elektrolyts etwa 25 °/₀ nicht übersteigen. Zweckmäßig stellt man das Bad unter Verwendung der handelsüblichen 80- bis 85% igen Phosphorsäure her, indem man darin die Chromsäure auflöst. Ungelöste Teilchen stören nicht und brauchen deshalb aus der Lösung nicht entfernt zu werden.

Die anodische Stromdichte bewegt sich zweckmäßig zwischen etwa 10 und 80 Amp./dm² und wird vorzugsweise bei etwa 20 Amp./dm² gehalten. Während der elektrolytischen Behandlung der Werkstücke wird im allgemeinen dafür Sorge getragen, daß die Elektrolyttemperatur etwa 50° nicht übersteigt, obwohl in manchen Fällen, beispielsweise bei der Behandlung von korrosionsbeständigem legiertem Stahl, auch höhere, bis zu etwa 90° ansteigende Badtemperaturen vorteilhaft sein können, da dann die Ausbildung der glänzenden Oberfläche schneller vonstatten geht.

Als Werkstoffe für die Kathode kommen solche Stoffe in Betracht, die eine genügende Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Elektrolyt aufweisen, beispielsweise Silber, nichtrostender Chrom- oder säurebeständiger Chromnickelstahl, Aluminium und Graphit.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch zur Erzielung glänzender Oberflächen auf metallischen Überzügen Verwendung finden.

Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß das Verfahren gemäß der Erfindung mit Erfolg auch dann anwendbar ist, wenn es sich darum handelt, auf metallischen Werkstücken, deren Oberfläche durch äußere Einflüsse, beispielsweise durch Rosten, Grünspanbildung od. ä., bzw. Bearbeitung unansehnlich geworden ist, eine glänzende Oberfläche zu erzeugen.

Die nachfolgende Auswahl von Anwendungsbeispielen bringt den Nachweis, daß das Verfahren gemäß der Erfindung ganz allgemein zur Behandlung von Metallen und Legierungen Verwendung finden kann.

Die angegebenen Metalle und Legierungen wurden sämtlich unter nachfolgenden Verfahrensbedingungen behandelt:

Der Elektrolyt, hergestellt durch Auflösen von Chromsäureanhydrid (CrO₃) in etwa 85°/_oiger Phosphorsäure, enthält 31 g CrO₃ und 1440 g H₃PO₄ im Liter. Badtempsratur 20 bis 50⁰. Stromdichte etwa 20 Amp. dm².

1. Eisenblech, durch Abschmirgeln vorbehandelt. Nach einer 10 Minuten dauernden Behandlung weist das Blech zwar schon eine glänzende Oberfläche auf, enthält jedoch noch Schmirgelkratzer. Nach einer Behandlungsdauer von 30 Minuten erweist- sich, die Oberfläche als völlig glatt und silberglänzend.

2. Schwarzblech. Nach einer Elektrolysendauer von 30 Minuten ist die Oxydschicht völlig abgetragen; das Blech zeigt ein silberfarbiges Aussehen mit mattem Glanz.

3. iS/S-Chromnickelstahl. Nach einer 10 Minuten dauernden Behandlung zeigt die Oberfläche ein silberweißes, glänzendes und spiegelndes Aussehen.

4. Messing. Nach einer Behandlungsdauer von 5 Minuten hat die Metalloberfläche Hochglanz angenommen.

5. Kupfer, mit Grünspan behaftet. Der Grünspan ist nach einer Behandlung von etwa 5 Minuten vollkommen von der Metalloberfläche entfernt. Nach weiteren 5 Minuten hat das Metall einen hohen Glanz angenommen und ist völlig geglättet. Das behandelte Werkstück weist einen hohen Widerstand gegen den korrodierenden Einfluß der Atmosphäre auf.

6. Aluminium. Die vor der Behandlung mißfarbene Oberfläche des Metalls erweist sich nach einer 10 Minuten dauernden Elektrolyteinwirkung als gleichmäßig silberglänzend.

7. Aluminium-Magnesium-Legierung. Auf der Metalloberfläche hat sich nach 5 Minuten ein hoher metallischer Glanz eingestellt.

Wie aus den vorstehenden Beispielen hervorgeht,' ist das Verfahren auch dazu geeignet, die verunreinigte Oberfläche von Metallen und Metallegierungen abzubeizen, ohne daß man die Behandlung so lange ausdehnt, daß eine glänzende Oberfläche erzielt wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Beizen, Glänzen und Polieren von Metallen und Legierungen auf elektrolytischem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke in einer Chromsäure und Phosphorsäure enthaltenden Lösung anodisch behandelt werden mit der Maßgabe, daß im Elektrolyt auf 1 Gewichtsteil Chromsäure (CrO₃) zwischen etwa 10 und etwa 90 Gewichtsteile Phosphorsäure (H_a PO₄)

   verwendet werden und daß der Elektrolyt bis zu etwa 25 % Wasser enthält.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch •gekennzeichnet, daß der Elektrolyt eine Temperatur bis zu etwa 90⁰, vorzugsweise nicht über etwa 50⁰, aufweist.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine anodische Stromdichte zwischen etwa 10 und etwa 80 Amp./dm² eingehalten wird.

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

   Britische Patentschrift Nr. 526 854.