DE845587C - Glaenzende Nickelueberzuege - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das galvanische Niederschlagen von Nickel und insbesondere auf Lösungen hierfür, welche halbglänzende oder auch glänzende galvanische Nickelüberzüge liefern, welche so wie sie niedergeschlagen sind, halbglänzend oder glänzend sind ohne die Notwendigkeit des Blankreibens oder Polierens.

Das wichtigste Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren und Lösungen zur Erzeugung halbglänzender Nickelüberzüge zu schaffen, welche gleichzeitig duktil, leicht polierbar, korrosionsfest und fähig sind, Fehler im Grundmetall besser zu verdecken.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, glänzende Überzüge zu erzeugen, welche indessen weniger duktil als die halbglänzenden sind. Noch andere Ziele werden sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergeben.

Es wurde gefunden, daß durch Zusatz einer kleinen Menge von Cumarin zu Vernicklungsbädern auf der Grundlage des Sulfats, Chlorids, Fluoborats und Sulfamats verstärkter Glanz hervorgerufen wird, daß der Überzug, aber trotz Anstiegs der Härte nichtsdestoweniger duktil, korrosionsfest, ungewöhnlich wirksam im Verdecken von Kratz-

stellen und sehr leicht polierbar bieibt. Diese Ergebnisse werden ohne Zusatz anderer glanzgebender Mittel· erhalten, obwohl solche glanzgebenden Zusätze vorteilhaft gemacht werden können, wenn verstärkter Glanz gefordert und größere Härte in Kauf genommen wird. Cumarin kann in Konzentrationen von 0,05 bis 0,50 g/l der Lösungen oder bis zur völligen Sättigung angewendet werden. ~ Vorzugsweise wird eine Konzentration von 0,2 bis 0,25 g/l bis zur Sättigung gebraucht. Die Temperatur kann zweckmäßig etwa 50 bis 65⁰ betragen. Netzmittel, wie Natriumlaurylsulfonat oder Alkylarylsulfonate, können zur Vermeidung von Lochbildung benutzt werden.

»5 Das Bad kann mit Borsäure, Ameisensäure oder anderen üblichen Stoffen gepuffert sein. Wenn Cumarin der allein benutzte gjanzgebende Zusatz ist, so ist der erhaltene Überzug leicht polierbar, besitzt ein gutes Deckvermögen für Krätzstellen ao und kann als halbglänzend bezeichnet werden, da er gewöhnlich nicht so glänzend ist wie der Überzug, welcher bei gleichzeitiger Anwesenheit eines weiteren geeigneten glanzgebenden .-Hilfsmittels von der Art aromatischer Sulfonate erhalten wird. Wenn auch der Glanz der erfindungsgemäßen Überzüge nicht von der gleichen Stärke wie bei Verwendung eines weiteren Glanzgebers ist, so sind diese Überzüge nichtsdestoweniger wertvoll und für manche Zwecke sehr viel mehr vorzuziehen. Sie sind z. B. geeignet für Autostoßfänger, welche leicht zu polieren sind und für welche die Überzüge aus glänzendem Nickel sich nicht technisch einführen konnten. Die Verwendung von halbglänzenden Nickelüberzügen gemäß der Erfindung auf Gegenständen, welche poliert werden sollen, verringert beträchtlich sowohl die Polierkosten wie die Menge des beim Polieren zu entfernenden Metalls und verleiht hohe Deckfähigkeit gegen Kratzstellen. Wie bereits erwähnt, weisen die Überzüge nach der Erfindung bestimmte überlegene Eigenschaften auf. Überzüge aus einer Lösung gemäß Beispiel 1 wurden durch rohe quantitative Versuche gemessen und dabei mit grauen Nickelüberzügen und halbglänzenden Überzügen aus technisch üblichen Lösungen verglichen. Das Bad bzw. der Überzug gemäß der Erfindung bewährt sich sehr günstig _ im Vergleich zu den anderen in bezug auf die Fähigkeit, Kratzstellen nach dem Polieren auf Hochglanz zu verdecken. Drei Kratzstellen von verschiedener Tiefe wurden auf jeder Fläche unter Verwendung von Gewichten an den Griffeln gemacht, so daß entsprechende Kratzer von vergleichbarer Tiefe auf allen Flächen waren. Die Flächen wurden dann überzogen, poliert und die Zahl der noch sichtbaren Kratzer festgestellt. Wenn eine Kratzstelle teilweise verdeckt war, wurde sie als sichtbar, halbverdeckt oder verdeckt angegeben, je nachdem was am nächsten kam. Durchschnittlich zeigte graues Nickel etwa 1,6 Kratzstellen, während der Ulierzug aus der Lösung von Beispiel 1 im Durchschnitt nur etwa 0,5 Kratzstellen zeigte. Die aus handelsüblichen Lösungen erhaltenen halbglänzenden Überzüge zeigten etwa 1,4 bis 2,2 Kratz stellen. In gleicher Weise wurde das Verdecken von Polierstellen auf dem Grundmetall, Welche von verschiedener, aber unl>estimmter Tiefe waren, nach einer willkürlichen, aber roh quantitativen Methode durch sichtbare Schätzung I^estimmt und die Resultate entsprechen den l>ei der el>en erwähnten Bestimmung der Kratzstellen erhaltenen.

Einer der Faktoren der Polierfähigkeit ist die Hemmung der Polierscheibe am Werkstück. Dies bedeutet, wieviel der Arbeiter am Werkstück zu ziehen hat, um die Hemmung der Polierscheibe zu Überwinden. Diese Hemmung wurde gemessen, und es wurde gefunden, daß sie für Überzüge aus dem Bade des Beispiels 1 weniger als die Hälfte wie bei grauen Nickelüberzügen und von derselben Größenordnung wiebei handelsüblichen halbglänzenden Überzügen ist. Überzüge gemäß der Erfindung liegen in ihrer Härte zwischen grauen Nickel- und den handelsüblichen halbglänzenden Nickelüberzügen, wobei sich der Härtebereich in einer Größenordnung von 6, 14, 18 für graue Nickelüberzüge, Überzüge nach der Erfindung und handelsübliche, halbglänzende Überzüge befindet. Ferner waren die Überzüge nach der Erfindung glänzender als die anderen halbglänzenden Überzüge und verloren weniger Metall beim Polieren auf Hochglanz als andere Überzüge, nämlich nur etwa zwei Drittel soviel wie die ihnen am nächsten kommenden handelsüblichen halbglänzenden und etwa nur ein Fünftel soviel wie graue Nickelüberzüge.

Wenn die Erzeugung von außergewöhnlichem Hochglanz gewünscht wird, läßt sich bei der Erfindung auch ein zusätzliches glanzgebendes Mittel anwenden, wie aromatische Sulfonate, Sulfonamide oder Sulfonimide, z. B. Naphthalinmono-, -di- und -trisulfonate, Saccharin, Naphthalin- und Benzolsulfonamide und -sulfonimide, Benzolmono- und -disulfonate u.dgl. Die Naphthalinsulfonate können in einer Konzentration von 3 bis 5 g/l, gewünschtenfalls auch in höherer Konzentration bis zur Sättigung¹ benutzt werden, welch letzteres aber nicht erforderlich ist. Saccharin erfordert nicht eine so hohe, sondern kann in einer Konzentration von 1,5 bis 3 g/l gebraucht werden; auch hier kann wieder eine größere Konzentration bis zur Sättigung benutzt werden, ist aber nicht notwendig. Die Benzolsulfonate sollten vorzugsweise in etwas größeren no Konzentrationen z.B. 2 bis 10 g/l, vorzugsweise 5 bis 10g/l, angewendet werden; eine größere Konzentration bis zur Sättigung kann gebraucht werden, ist aber nicht erforderlich.

Die Tabelle auf Seite 3 gibt den bevorzugten Bereich von Zusammenstellungen für Vernicklungsbäder an, bei welchen Cumarin als Zusatz in den erwähnten Verhältnissen zur Ausführung der Erfindung zugegeben werden kann.

Beispiele eines Netzmittels: Natriumalkylsulfate mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül oder alkylierte aromatische Sulfonate mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen in jeder Alkylgruppe.

Beispiele eines zusätzlichen glanzgebenden Mittels: Naphthalinmono-, -di- und -trisulfonate, iss Benzolmono- und -disulfonate, Saccharin.

	Bevorzugt«	; Konzentrationsbereiche in g/l	Sulfat chloridbad	Fluoboratbad	Sulfamatbad
	Sulfatbad	Chloridbad	160 bis 300	O bis 120
NiS0t-6R,0	160 bis 400		30 bis 150	—	—
NiCL1-OR1O .	—.	160 bis 350	—	40 bis 120	—
Ni(BF4).,."....	—	—	15 bis 40	15 bis 40	—
H,B0;!	15 bis 40	15 bis 40	—	bis pn 2 bis 4	—
HBF4	—	—		—	100 bis 200
Ni(SOj5NH2),	—	—	0,1 bis ι	0,1 bis ι	0,1 bis ι
Netzmittel ...	0,1 bis ι	0,1 bis ι
Zusätzliches
glanzgebendes			0 bis 10	0 bis 10	0 bis 10
Mittel	0 bis 10	0 bis 10

Beispiel 1

NiSO.

•6 H₂O

300 g

NiCl₂-6 H,Ö 40 g

H₃BO₃ ..Γ., 40 g

Natriumlaurylsulfat 0,5 g

Cumarin 0,25 g

H₂O zum Auffüllen auf . . 1 1

Ph 3.5

Temperatur 6o°

Stromdichte etwa 0,5 Amp./cm²

Diese Lösung gibt gemäß Vergleichsversuchen einen Überzug, welcher sehr leicht und in einer Art poliert werden kann, daß Fehler im Grundmetall in hohem Grade verdeckt werden. Der Überzug ist halbglänzend.

Beispiel 2

Ni(BF₄), 300 g

NiSO₄-OH₀O 30 g

H₃BO₃ ...Γ 40 g

Cumarin 0,25 g

Natriumlaurylsulfat

H., O zum Auffüllen auf . .

Ph"

Temperatur

Stromdichte etwa

o,5 g ι 1

3,5 6o° ι Amp./cm²

Der Überzug aus diesem Bad ist gleich dem nach Beispiel 1 erhaltenen.

Beispiel 3

, 300 g

NiCl.,-6 H₉O 30 g

H₃BO₃ ..: 40 g

Cumarin 0,25 g

Natriumlaurylsulfat 0,5 g

H₀O zum Auffüllen auf . . 1 1

Ph 3.5

Temperatur 6o°

Stromdichte etwa 1 Amp./cm²

Der Überzug aus diesem Bad ist gleich dem nach Beispiel 1 erhaltenen.

Beispiel 4

Ni(SO₃NH₀), 150 g

H₃BO₃ ...." 30 g

Natriumlaurylsulfat 0,5 g

Cumarin 0,25 g

H₂ O zum Auffüllen auf . . 1 1

Ph 4,o

Temperatur etwa 50⁰

Stromdichte etwa 0,3 Amp./cm²

j Der Überzug aus diesem Bad ist gleich dem nach Beispiel 1 erhaltenen.

Beispiel 5

NiSO₄-OH₂O 300 g

Ni Cl₂ · 6 H₂O 90 g

H₃BO₃ 40 g

Natriumlaurylsulfat 0,5 g

Cumarin 0,25 g

Naphthalindisulfonat . . ■. . 4 g

H₂O zum Auffüllen auf . . 1 1

Ph 2,8

Temperatur 6o°

Stromdichte etwa 0,8 Amp./cm²

Der Überzug aus dieser Lösung ist glänzend und duktil.

Beispiel 6

NiSO₄-OH₂O 300 g

NiCl₂-OH₂O 40 g

H₃BO₃ 40 g

Natriumlaurylsulfat 1 g

Cumarin 0,3 g

Benzolmonosulfat 10 g

H₂O zum Auffüllen auf . . 1 1

Ph 3.2

Temperatur etwa 55⁰

Stromdichte etwa 0,3 Amp./cm²

Dieses Bad erzeugt einen glänzenden und _tlg duktilen Überzug.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vernicklungsbad, bestehend aus einer wäßrigen sauren Nickelelektrolytlösung, gekennzeichnet durch einen geringen Gehalt an Cumarin.

2. Vernicklungsbad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,05 bis 0,5, vorzugsweise 0,2 bis 0,25 g/l an Cumarin.

3. Vernicklungsbad nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nickelelektrolyt aus Nickelsulfat, -chlorid, -fluoborat, -sulfamat oder deren Gemischen besteht.

4. Vernicklungsbad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem aromatischen Sulfonat als zusätzlichem glanzbildendem Mittel, z. B. Benzol- oder Naphthalinsulfosäure, Saccharin, Benzol- oder Naphthalinsulfonamiden oder ihren Salzen.

5. Vernicklungsbad nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 1,5 bis ι ο g/l an dem zusätzlichen glanzgebenden Mittel.

0 5267 7.52