Lösung zur Oberflächenbehandlung von Metallen Die Erfindung bezieht
sich auf chemische Lösungen zur Oberflächenbehandlung von Metallen, bi#ispielsweise
um die Qualität der fertiggestellten Oberfläche zu verbessern, Grat zu entfernen
u. dgl., sowie auf dieArt derVerwendung solcherLösungen.Solution for surface treatment of metals The invention relates to
on chemical solutions for the surface treatment of metals, for example
to improve the quality of the finished surface, remove burr
and the like, as well as the manner in which such solutions are used.
Die Gegenstand der Erfindung bildenden Lösungen dienen zur Behandlung
von Eisenmetallen und Nichteisenmetallen, insbesondere Stahl, Aluminium, Legierungen
dieser Metalle, Kupfer und seinen Legierungen, und bestehen erfindungsgemäß aus
einer Mischung von Phosphorsäureanhydrid, Schwefel- und Salpetersäure und Wasser.
Der Glanz der fertig behandelten Oberfläche kann durch Veränderung der Zusammensetzung
solcher Lösungen, durch die Temperatur der Lösung und durch die Länge der Behandlungszeit
der Metalle in der Lösung gesteuert werden. Der Lösung können auch noch Konditionierungs-
oder Alterungsmittel zugesetzt werden, die beispielsweise aus Chrom, Aluminium,
Nickel, Eisen oder verwandten Metallen bzw. deren Verbindungen allein oder in Zusammensetzung
bestehen.The solutions forming the subject of the invention are used for treatment
of ferrous and non-ferrous metals, especially steel, aluminum, alloys
these metals, copper and its alloys, and according to the invention consist of
a mixture of phosphoric anhydride, sulfuric and nitric acid and water.
The gloss of the finished surface can be changed by changing the composition
such solutions, by the temperature of the solution and by the length of the treatment time
the metals in the solution can be controlled. The solution can also contain conditioning
or aging agents are added, for example made of chrome, aluminum,
Nickel, iron or related metals or their compounds alone or in combination
exist.
Die Durchführungsformen der Erfindung sollen im nachstehenden beispielsweise
beschrieben werden. Eine chemische Lösung zur Verbesserung der Oberflächenqualität
von Metallen nach der Erfindung besteht aus einer Mischung von Phosphor-Säurean'hydrid
(P205), Schwefelsäure und Wasser. Diese Bestandteile können in folgenden Mengenverhältnissen
vorhanden sein:
Phosphorsäureanhydrid (P205) 4o Teile,
Schwefelsäure (H. S 04, iooo/o) i2 bis 36 Teile,
Salpetersäure (H N03, iooo/o) 6 bis 18 Teile,
Wasser (H20) 12 bis 34 Teile.
Die :Mengen der verschiedenen Lösungsbestandteile können entweder einzeln für sich
oder in Kombination geändert werden; der erzielte Oberflächenglanz
ist
am größten im mitteren Bereich jedes der angegebenen Mengenverhältnisse und verringert
sich in Richtung auf die Grenzen desselben.The embodiments of the invention are to be described below, for example. A chemical solution for improving the surface quality of metals according to the invention consists of a mixture of phosphoric anhydride (P205), sulfuric acid and water. These components can be present in the following proportions: Phosphoric anhydride (P205) 4o parts,
Sulfuric acid (H. S 04, iooo / o) 12 to 36 parts,
Nitric acid (H N03, iooo / o) 6 to 18 parts,
Water (H20) 12 to 34 parts.
The: amounts of the various components of the solution can either be changed individually or in combination; the surface gloss achieved is greatest in the middle area of each of the specified proportions and decreases towards the limits of the same.
Der erforderliche Wasserprozentsatz kann eingebracht werden durch
Verwendung von sogenannter Tetraphosphorsäure, die durch Auflösung von Phosphorpentoxyd
in Orthophosphorsäure hergestellt wird, bis der P.05 Gehalt insgesamt im Bereich
von 83 bis 84°/e liegt; eine bevorzugte Lösungszusammensetzung, welche unter geeigneten
Arbeitsbedingungen einen spiegelartigen Glanz ergibt, besteht aus folgenden Mengenverhältnissen
der Bestandteile
Phosphorsäureanhydrid (P.05) 4o Teile,
Schwefelsäure (H. S 0q, 100%) 25 Teile,
Salpetersäure (H N 0s, i oo%) 12 Teile,
Wasser (H.0) 23 Teile.
In anderer Betrachtungsweise, unter Abstellung auf die handelsüblichen Säurekonzentrationen,
sind die Mengenverhältnisse:
Tetraphosphorsäure iooo Teile,
Schwefelsäure (H. S 0q, 95%) 6oo Teile,
Salpetersäure (H N O, 70°/0) 4oo Teile,
Wasser (H,0) 192 Teile.
Eine solche Lösung erzeugt glänzende Oberflächen, wenn die Behandlungstemperatur
zwischen 77 und 121° C und die Tauchzeit vorzugsweise bei etwa 2 bis 3 Minuten liegt.The required percentage of water can be introduced by using what is known as tetraphosphoric acid, which is produced by dissolving phosphorus pentoxide in orthophosphoric acid until the P.05 content is in the range from 83 to 84 ° / e; A preferred solution composition, which under suitable working conditions gives a mirror-like gloss, consists of the following proportions of the constituents Phosphoric anhydride (P.05) 4o parts,
Sulfuric acid (H. S 0q, 100%) 25 parts,
Nitric acid (HN 0s, i oo%) 12 parts,
Water (H.0) 23 parts.
In a different perspective, based on the commercial acid concentrations, the proportions are: Tetraphosphoric acid iooo parts,
Sulfuric acid (H. S 0q, 95%) 600 parts,
Nitric acid (ENT, 70 ° / 0) 400 parts,
Water (H, 0) 192 parts.
Such a solution produces shiny surfaces if the treatment temperature is between 77 and 121 ° C and the immersion time is preferably around 2 to 3 minutes.
Die Lösung kann durch Zusatz von Alterungs-oder Konditionierungsmitteln
stabilisiert werden. Zu diesem Zweck können lösliche Metallverbindungen oder Mischungen
derselben, die Chrom, Aluminium, Zink, Kobalt, Mangan, Nickel, Eisen oder verwandte
Metalle enthalten, allein oder in Mischung in Mengen von etwa 0,75 bis 2,25%
zugesetzt werden, beispielsweise Chromsäure oder Eisenphosphat. Lösungen mit solchen
Zusätzen ergeben sowohl beim ersten Gebrauch wie auch späterhin im Lauf ihrer Benutzung
gleichmäßig gute Resultate, während sich die Ergebnisse ohne einen solchen Zusatz
während des Gebrauchs der Lösung ständig verbessern.The solution can be stabilized by adding aging or conditioning agents. For this purpose, soluble metal compounds or mixtures thereof, which contain chromium, aluminum, zinc, cobalt, manganese, nickel, iron or related metals, can be added alone or in a mixture in amounts of about 0.75 to 2.25%, for example chromic acid or iron phosphate. Solutions with such additives give consistently good results both during the first use as well as later in the course of their use, while the results without such an additive constantly improve during the use of the solution.
Für die Behandlung von Metallen mit der erfindungsgemäßen Lösung benutzt
man am besten mit Glas ausgekleidete Behälter aus rostfreiem Stahl oder einem anderen
säurefesten Werkstoff, in welchem die Behandlungslösung im wesentlichen auf konstanter
Temperatur gehalten werden kann. Das zu behandelnde Werkstück soll entfettet und
sorgfältig gereinigt werden, um gleichmäßige Glanzwirkung zu erzeugen. Nach der
Behandlung soll das Werkstück in klarem heißem Wasser oder in leicht angesäuertem
Wasser und anschließend in klarem Wasser gespült werden, um alle Spuren der Badiösung
zu beseitigen. Findet für dieses Spülen kaltes Wasser Verwendung, so muß das Werkstück
getrocknet werden. In Fällen, wo das Werkstück im Anschluß an -die Glanzbehandlung
anodisiert wird, ist eine Trocknung nicht notwendig, da das feuchte Werkstück unmittelbar
in den Anodisierungsbehälter gebracht werden kann. Wiewohl die erfindungsgemäße
Lösung für eine große Anzahl von Eisen- und Nichteisenmetallen benutzt werden kann,
hat sie sich als besonders nützlich für die Behandlung von Aluminium und seinen
Legierungen sowie Stahl und Kupfer mit seinen Legierungen herausgestellt, obwohl
darauf hinzuweisen ist, daß auch jedes ändere Metall, welches von der Lösung chemisch
angegriffen wird, von ihr glänzend gemacht wird.Used for the treatment of metals with the solution according to the invention
best glass-lined stainless steel or other containers
acid-resistant material in which the treatment solution is essentially constant
Temperature can be maintained. The workpiece to be treated should be degreased and
carefully cleaned to produce an even gloss effect. After
Treatment should be the workpiece in clear hot water or in slightly acidified
Water and then rinsed in clean water to remove all traces of the bath solution
to eliminate. If cold water is used for this rinsing, the workpiece must
to be dried. In cases where the workpiece after the gloss treatment
is anodized, drying is not necessary, as the moist workpiece is immediately
can be brought into the anodizing tank. Although the invention
Solution can be used for a large number of ferrous and non-ferrous metals,
it has proven to be particularly useful for the treatment of aluminum and its
Alloys as well as steel and copper with its alloys are exposed, though
it should be pointed out that every other metal which is chemically
is attacked, is made shiny by it.