DE881428C

DE881428C - Vernicklungsverfahren

Info

Publication number: DE881428C
Application number: DEF7045A
Authority: DE
Inventors: Ernst Freienstein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-08-25
Filing date: 1951-08-26
Publication date: 1953-06-29

Description

Vernicklungsverfahren Die Erfindung behandelt ein Verfahren zur galvanischen Vernicklung von Eisen und Nichteisenmetallen, wobei innerhalb kürzester Zeit und mit geringstem Nickelverbrauch ein korrosionsfester Überzug aufgebracht wird.
Bei der Vernicklung von Eisen und Nichteisenmetallen werden bei den bekannten Verfahren die Teile zunächst sorgfältig zur Entfernung von Poren und Unreinheiten geschliffen und anschließend 1/#, bis i Stunde im allgemeinen im sauren oder alkalischen Kupferbad bis zu einem Niederschlag von etwa 15 bis 3o,4 einschließlich des Politurverlustes verkupfert. Nach dem Verkupfern wird die Schicht poliert und dann das Werkstück in einem Nickelhai von etwa ii!6° Be bei r8 bis 22° C oder neuerdings in Hochleistungsnickelbädern 15 bis 2o Minuten vernickelt und Niederschläge von etwa 8 bis io,ec erzielt. Zur Erzielung widerstandsfähiger Schichten muß man kräftig vernickeln. Dies bedingt einen hohen Nickelverbrauch. Andererseits zwingt die große Knappheit an Nickel zu größter Sparsamkeit. Man hat deshalb schon versucht, durch wiederholtes Verkupfern oder Verzinken schwächere Nickelniederschläge züi ermöglichen. Kupfer gibt jedoch auch bei wiederholtem Auftragen nur unbefriedigenden Korrosionsschutz. Zink wird von den %nerhältnismäßig sauren Nickelbädern angelöst. Die Teile werden dann rasch schwarz, blühen aus und der Nickelüberzug platzt ab. Es ist deshalb bis heute nicht gelungen, einwandfreie Nickelüberzüge auf Gegenstände aus Zink oder verzinkte Gegenstände aufzubringen. Damit bleibt auch die Aufgabe der Nickeleinsparung ungelöst.
Das Vernicklungsverfahren nach der Erfindung löst diese Aufgabe nun dadurch, daß das geschliffene ZVerikstück zunächst verkupfert oder verzinkt und hochglanzpoliert, dann kurzzeitig, vorzugsweise 2 bis 3 Minuten, mit einem dünnen Messingniederschlag abgedeckt und hierauf in einer Zeit kürzer als @i Minute, vorzugsweise 25 bis 3,o Sekunden, vernickelt wird.
Die Verni.cklungszeit ist also gegenüber den bekannten Verfahren mit i bis 3 Stundenerheblich herabgesetzt. Hierdurch wird ein Angriff des Nickelelektrolyts auf die Zinkschicht vermieden. Das kurzzeitige Vernidkeln wiederum wird durch die hohe und vom Üblichen stark abweichende Badtemperatur von über 31o° C, vorzugsweise 5o bis 55°` C, und die hohe Dichte des Elektrolyts von etwa 3a° Be erreicht. Bei dieser Dichte zeigt der Elektrolyt ein weitgehend neutrales Verhalten und keinen Angriff gegenüber Zink.
Mit diesem Verfahren ist es erstmals möglich, auf Zink zu vernickeln. -Das Verfahren bringt innerhalb kürzester Zeit einen hochglänzenden porenfreien; Niederschlag, spart etwa 95% Nickel gegenüber den bekannten Verfahren und gestattet einen äußerst raschen Baddurchsatz von mindestens 2ofacher Größe gegenüber den bekannten Verfahren.
Mit der Erfindung wird es auch erstmals möglich, Nickelflächen wirtschaftlich zu verchromen. Bekanntlich entstehen beim Direktverchromen auf Kupfer und Messing an scharfen Kanten, Bohrungen und Aussparungen insofern Schwierigkeiten, als diese polierten Flächen kein Chrom annehmen, Nickel dagegen nimmt Chrom an, verteuert aber das Verchromen, durch den erforderlichen starken Nickelauftrag erheblich. Das neue Verfahren erzielt demgegenüber nicht nur eine erhebliche Verbilligung, sondern auch eine bedeutende Zeitersparnis, da das Vernickeln ja nur i/ioo der bisherigen Dauer in Anspruch nimmt.
Das Verfahren mach der Erfindung läßt sich auch für alle Eisenwalzerzeugnisse sowie Gußarten, einschließlich Zink und Zinkspritzguß verwenden und erzielt in Verbindung mit genügend starken Zwischenschichten von Kupfer und Zink beste porenfreie und hochglänzende Nickelniederschläge.
Das Vernickeln beim Verfahren nach der .Erfindung läuft also folgendermaßen ab: Der geschliffene und verkupferte oder verzinkte Gegenstand wird zum Aufbringen eines Messinghauches kurz 2 bis 3 Minuten galvanisch behandelt, dann gründlich gespült und zur Vernicklung in ein Bad eingebracht, dem z. B. je i,oo 1 Wasser folgende Substanzen zugesetzt sind: 46 kg Nickelsulfat (2i,7- bis 2i,9%,ig), 2,25o lcg Natriumsulfat, 2,25o kg Magnesiurnsuifat, 0,45o kg Chlornatrium, 45 ccm Wasserstoffsuperoxyd (30%ig), 0,225 kg Borsäure.
Ein Elektrolyt laut dieser Zusammenstellung zeigt besonders gute Wirkung. Seine Zusammenstellung läßt sich natürlich in gewissen Grenzen ändern.
Das Bad mußdabei auf 5o bis 55° C erwärmt sein, weist bei dieser Temperatur eine Schwere von 3o Be bei einem p11-Wert von -,6,4 bis 6;9 auf und wird mit einer Spannung von 12 bis 2,5 V betrieben. Die Teile müssen zur Erzielung eines Streuniederschlages in Bohrungen, Aussparungen und an Kanten im Bad bewegt werden. Hierzu benutzt man zweckmäßig eine über dem Bad hängende Pendelstange. Die Vernicklungsdauer beträgt nur 25 bis 3o Sekunden. Nach dieser Zeit ist ein porenfreier und hochglänzender galvanischer Niederschlag aufgebracht. Sofort mit der Entnahme aus dem Bad sind die vernickelten Teile kurz in kaltem Wasser zu spülen.
Die Nickelschicht bleibt auch bei der üblichen Prüfung in destilliertem Wasser nach 48 Stunden noch vollkommen porenfrei.
Das Verfahren nach der Erfindung benötigt keinen Gfanibildner im Nickelbad. Das Nickelbad ist deshalb vollkommen unempfindlich und bedarf nur geringer Wartung. Eine Gelbilidung wird durch das Fehlen organischer Säuren vermieden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Galvanisches Vernicklungsverfahren für Eisen und Nichteisenmetalle, dadurch gekennzeichnet, daß das geschliffene Werkstück zunächst galvanisch verzinkt und hochglanzpoliert, dann kurzzeitig, vorzugsweise 2 bis 3 Minuten, mit einem dünnen Messingniederschlag abgedeckt und hierauf in einer Zeit kürzer als i Minute, vorzugsweise innerhalb von 1225 bis 30 Sekunden, vernickelt wird.
2. Galvanisches Vernicklungsverfahren nach Anspruch,i, dadurch gekennzeichnet, daß das Nickelbad bei einer Dichte von etwa 3o° Be und pH --#Wrt 6,4 bis -6,9, vorzugsweise 6,4, bei Temperaturen höher als 30° C, vorzugsweise 5o bis 60'°i C, und einer Badspannung von 1,8 bis 2,5 V, vorzugsweise 2,2 V, arbeitet.
3. Galvanisches Vernicklungsverfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt des Nickelbades 4o bis 6o, vorzugsweise 5o Gewichtsteile Nickelsulfat, 2 bis .4 Teile, . vorzugsweise 2,3 Teile, Natriumsulfat, 2 bis 4 Teile, vorzugsweise 2,3 Teile, Magnesiumsulfat, 0,3 bis o,6 Teile, vorzugsweise 0,45 Teile, Chlornatrium, 0,04 bis o,o8, vorzugsweise o,045 Teile Wasserstoffsuperoxyd und o,2 bis 0,4, vorzugsweise 01,3 Teile Borsäure auf je ino Teile Wasser enthält.
4. Galvanisches Vernicklungsverfahren nach ,den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu vernickelnden Gegenstände im Bad, vorzugsweise durch Aufhängen an einer Pendelstange, bewegt wenden.