EP1507026A1 - Process for selective or complete inertisation of workpieces and system parts by means of non-reactive platings - Google Patents

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EP1507026A1
EP1507026A1 EP03018449A EP03018449A EP1507026A1 EP 1507026 A1 EP1507026 A1 EP 1507026A1 EP 03018449 A EP03018449 A EP 03018449A EP 03018449 A EP03018449 A EP 03018449A EP 1507026 A1 EP1507026 A1 EP 1507026A1
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reactive
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metal
coating
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Withdrawn
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EP03018449A
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Helmut Hosrsthemke
Andreas Prof.Dr. Möbius
Marlies Dr. Kleinfeld
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MacDermid Enthone Inc
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Enthone Inc
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/38—Chromatising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1603—Process or apparatus coating on selected surface areas
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    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31—Coating with metals

Definitions

  • This invention relates to a process for selective or complete Inertizing of substrates, workpieces and plant components by means of non-reactive Coatings in the chemical deposition process of metals.
  • electroless plating processes for a long time known.
  • electroless or even chemical metallization is a chemical surface finishing of almost all metals and many To understand non-conductors. It differs in its chemical and mechanical features substantially of galvanic applied Metal coatings.
  • the electroless coating based on metals on one autocatalytic process. In such a coating process finds a Reaction takes place on catalytically active surfaces.
  • the in the Depositing bath electrolytes
  • the invention is therefore based on the object , a process for the selective or complete formation of an inert coating on substrates, materials or equipment parts on which a chemical Metallabscheideprozeß can not start to provide in the process of electroless deposition of metals, wherein an undesirable coating certain areas of the Workpieces or plant parts without considerable cost and time consuming effort is avoided.
  • the object is achieved by a method for selective or complete inerting of substrates, workpieces or plant parts in the Separation process of metals solved that the treatment of a substrate, Workpiece or plant part, with an activation solution and the electrolytic Deposition of an adherent inertizing layer on non-metallizing Areas.
  • a selective or complete inert coating according to the invention can advantageously carried out on a variety of substrates.
  • one is Coating of workpieces or plant components made of metal and / or Metal compounds or plastics possible, the plastics before metallized by other methods. This metallization can already be done partially or selectively.
  • Another advantage of the method is that the Separation process of metals by a passivation of the invention used plant components can be made more economical in addition. So is advantageously by the inerting of the electrolyte to the electroless Metallization containing the average life of the container Electrolyte bath considerably extended and the implementation of the metallization simplifies, among other things, the application of an anodic potential for Maintaining the passive state is eliminated. In addition, the Limited security measures and minimized costs accordingly become.
  • plant components consisting of Metal and / or metal compounds, preferably steel, particularly preferred Stainless steel, such as the containers for the Abscheidebäder or Racks for the workpieces to be coated with a non-reactive surface rendered inert.
  • Such inertization allows the use of far and wide less expensive materials like conventional steels instead of the very expensive ones Stainless steels.
  • the substrates are activated prior to inerting. This is special necessary for non-conductive substrates. Activation of the substrates may occur conventionally done. Advantageously, the activation takes place simultaneously with the inertization step. In this context, it has proved to be proven advantageous with the provided for inerting electrolyte Fluorides and / or fluorine-containing compounds to give a adequate activation of the material surface, in particular of To reach Angelober perennial and thus a sticky assignment with the Inertmaschines slaughter to ensure.
  • the process of inerting is carried out by electrolytic deposition of a non-reactive coating of a suitable electrolyte, which preferably has chromium, under application of a cathode current.
  • a cathode current typically, for the deposition of chromium-containing layers (especially in so-called chromium baths) at temperatures in the range of 40 to 70 ° C current densities in the range of 10 to 50 A / dm 2 is required.
  • chromium-containing layers especially in so-called chromium baths
  • current densities in the range of 10 to 50 A / dm 2 is required.
  • this results in a considerable total current which does not represent an appropriate expense in every case or for each inertization process, it has proved to be advantageous to deposit the inerting layer in a low current density range.
  • an electrolyte which at low temperatures, preferably in the range of 15 to 40 ° C, a sticky assignment with a non-reactive coating according to the invention below a current density of 10 A / dm 2 , preferably below 5 A / dm 2 allows ,
  • chromium wheels based on chromium (III) compounds of a different construction can also be used, for example baths from the company Enthone named Trichrolyte.
  • a subsequent electroless metallization of the non - rendered areas of the Substrate can be made in a conventional manner.
  • an electrolyte is used, which is usually in the electroless Metallization application finds.
  • the selectively applied inerting layer can follow the electroless metallization in a simple manner without manual effort be removed. This can be done by immersion in a dilute acid, or if such acid poses a danger to the substrate by immersion in an alkaline solution using an anodic current up to complete removal of the passivation layer.
  • the electrolyte according to the invention for producing a selective non-reactive Coating on a substrate in the deposition process of metals continues in the Basically made of a fluoride and / or fluoride compound Activation solution and one or more chromium salts, preferably Chromic acid or dreskyrtige chromium compounds together.
  • Another application example is the inside tinning of Badarmaturen after an outside chrome plating this in process according to the invention or with the electrolytes according to the invention.
  • Ball valves by selective inerting in the places the aggressive media are exposed to nickel plating, while the surfaces are the abrasive wear can be chrome plated.
  • heat exchanger elements made of copper or Copper alloys for gas heaters selectively with an inert chrome layer be coated while cavities for corrosion protection reasons with a be provided chemical nickel coating.
  • the chrome outdoor areas are Resistant to hot combustion gases while the water-bearing Interior against corrosion by water or other heat transfer media is stable.

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Abstract

Process for selectively or completely coating substrates, workpieces or installation parts with a reactive coating in the chemical deposition of metals comprises an activating step, and an electrolytic deposition of an adhesion-resistant non-reactive step on regions of a substrate that are not to be metallized.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven oder vollständigen Inertisierung von Substraten, Werkstücken und Anlagenteilen mittels nicht reaktiver Beschichtungen im chemischen Abscheideprozeß von Metallen.This invention relates to a process for selective or complete Inertizing of substrates, workpieces and plant components by means of non-reactive Coatings in the chemical deposition process of metals.

Neben elektrolytischen Verfahren zur Metallisierung von Grundwerkstoffen sind sogenannte stromlose Beschichtungsverfahren (electroless plating) seit langem bekannt. Unter außenstromloser oder auch chemischer Metallisierung ist eine chemische Oberflächenveredlung von nahezu allen Metallen und vielen Nichtleitern zu verstehen. Sie unterscheidet sich in ihren chemischen und mechanischen Merkmalen wesentlich von galvanisch aufgebrachten Metallüberzügen. So beruht die stromlose Beschichtung mit Metallen auf einem autokatalytischen Prozeß. Bei einem solchen Beschichtungsverfahren findet eine Reaktion an katalytisch wirkenden Oberflächen statt. Hierbei werden die im Abscheidebad (Elektrolyten) enthaltenen Metallionen zu elementarem Metall reduziert, während zumindest ein im Elektrolyten enthaltenes Reduktionsmittel oxidiert wird.In addition to electrolytic processes for the metallization of base materials are so-called electroless plating processes for a long time known. Under electroless or even chemical metallization is a chemical surface finishing of almost all metals and many To understand non-conductors. It differs in its chemical and mechanical features substantially of galvanic applied Metal coatings. Thus, the electroless coating based on metals on one autocatalytic process. In such a coating process finds a Reaction takes place on catalytically active surfaces. Here are the in the Depositing bath (electrolytes) contained metal ions to elemental metal reduced, while at least one reducing agent contained in the electrolyte is oxidized.

Für die selektive Beschichtung von Substraten, Werkstücken oder Anlagenteilen, mit Metallen ist es daher erforderlich, die Bereiche, die nicht metallisiert werden sollen, mit einem nicht katalytisch wirkenden respektive nicht elektrisch leitfähigem Material abzudecken, bzw. zu inertisieren. Aus den im Stand der Technik bereits bekannten Verfahren zur chemischen Vernickelung ist zu entnehmen, daß einzelne Bauteile der zu verwendenden Prozeßapparatur, wie beispielsweise der Behälter für das Abscheidebad, die Gestelle für die zu beschichtenden Substrate etc., vor der Benutzung passiviert werden, um eine ungewollte Beschichtung mit Nickel und zudem einen unnötigen Verbrauch des Elektrolyten zu vermeiden. Hierzu werden die zumeist aus Edelstahl bestehenden Anlagenteile wie z. B. Tanks, Pumpen, Heizkörper oder Rührwerke etc., üblicherweise durch die Behandlung mit konzentrierter Salpetersäure passiviert. Darüber hinaus wird zur Aufrechterhaltung des passiven Zustands ein anodisches Potential am Anlagenteil angelegt. Trotz dieser Maßnahmen ist es jedoch erforderlich, in regelmäßigen Zeitabständen die Behandlung mit Salpetersäure zu wiederholen. Dies stellt jedoch für den Beschichtungsbetrieb einen erheblichen kosten- und zeitintensiven Aufwand dar, da zum einen die Produktion unterbrochen werden muß und, da es sich bei Salpetersäure um einen Gefahrstoff handelt, zum anderen aufwendige Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz der Umwelt und des Personals ergriffen werden müssen.For the selective coating of substrates, workpieces or plant components, With metals, it is therefore necessary to use the areas that are not metallized should, with a non-catalytic acting respectively not electrically conductive Cover material or inertize. From those in the art already known processes for chemical nickel plating can be seen that individual components of the process apparatus to be used, such as the Container for the deposition bath, the racks for the substrates to be coated etc., be passivated prior to use to avoid unwanted coating Nickel and also to avoid unnecessary consumption of the electrolyte. For this purpose, the mostly stainless steel existing system parts such. B. Tanks, pumps, radiators or agitators etc., usually by the Passivated treatment with concentrated nitric acid. In addition, the Maintaining the passive state anodic potential at the plant part created. Despite these measures, however, it is necessary in regular Intervals to repeat the treatment with nitric acid. This does however for the coating operation a considerable cost and time-consuming Expenditure is because on the one hand the production must be interrupted and, since it nitric acid is a hazardous substance and expensive Safety measures taken to protect the environment and personnel Need to become.

Des weiteren sind im Stand der Technik Verfahren bekannt, worin eine derartige Abdeckung von nicht zu metallisierenden Bereichen eines Werkstückes üblicherweise durch die Verwendung von Lacken oder Kunststoffmaterialien erfolgt. Diese Verfahren zur selektiven Abdeckung bzw. Passiverung stellen jedoch gleichfalls einen erheblichen prozeßbezogenen Aufwand dar. Zudem führt eine eventuell nachfolgende Entfernung der Passivierungsschicht sowie die Beseitigung der zumeist kaum recycelfähigen Reststoffe zu hohen Entsorgungskosten.Furthermore, methods are known in the art, wherein such Covering non-metallizing areas of a workpiece usually through the use of paints or plastic materials he follows. However, these methods of selective coverage or passivation provide Likewise, a significant process-related effort possibly subsequent removal of the passivation layer and removal the usually hardly recyclable residues at high disposal costs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur selektiven oder vollständigen Ausbildung einer inerten Beschichtung auf Substraten, Werkstoffen oder Anlagenteilen, auf der ein chemischer Metallabscheideprozeß nicht starten kann, im Prozeß der stromlosen Abscheidung von Metallen bereitzustellen, wobei eine unerwünschte Beschichtung bestimmter Bereiche der Werkstücke oder Anlagenteilen ohne erheblichen kosten- und zeitintensiven Aufwand vermieden wird.The invention is therefore based on the object , a process for the selective or complete formation of an inert coating on substrates, materials or equipment parts on which a chemical Metallabscheideprozeß can not start to provide in the process of electroless deposition of metals, wherein an undesirable coating certain areas of the Workpieces or plant parts without considerable cost and time consuming effort is avoided.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur selektiven oder vollständigen Inertisierung von Substraten, Werkstücken oder Anlagenteilen im Abscheideprozeß von Metallen gelöst, daß die Behandlung eines Substrats, Werkstück oder Anlagenteil, mit einer Aktivierungslösung und die elektrolytische Abscheidung einer haftfesten Inertisierungsschicht auf nicht zu metallisierenden Bereichen umfaßt.The object is achieved by a method for selective or complete inerting of substrates, workpieces or plant parts in the Separation process of metals solved that the treatment of a substrate, Workpiece or plant part, with an activation solution and the electrolytic Deposition of an adherent inertizing layer on non-metallizing Areas.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die im Stand der Technik bekannten Nachteile bei der selektiven Metallisierung durch die elektrolytische Abscheidung einer Inertisierungsschicht beseitigt. Die durchschnittlichen Beschichtungszeiten wurden durch die vereinfachte Durchführung der Inertisierung erheblich verkürzt, die Entsorgungskosten minimiert und dadurch ein erheblich wirtschaftlicherer Prozeß erzielt. Dies liegt vornehmlich in der vorteilhaften Zusammensetzung des zur Inertisierung eingesetzten Elektrolyten begründet. Überraschenderweise stellte sich heraus, daß insbesondere durch den Einsatz von Chrom aufweisenden Elektrolyten sich elektrolytisch eine Inertisierungsschicht auf dem nicht zu metallisierenden Bereich eines Substrates abscheiden läßt, die ein völlig inertes Verhalten in einer Prozeßlösung zur chemischen Abscheidung von typischen Metallen wie Nickel, Kupfer, Silber, Gold, Zinn etc. zeigt. Selbst im elektrischen Kontakt mit Oberflächen, die der autokatalytischen Reaktion der stromlosen Abscheidung von Metallen unterliegen (z. B. die nicht beschichteten Bereiche eines Werkstücks oder Anlagenbauteile etc.), kommt es zu keiner Aktivierung und damit auch zu keiner unerwünschten Beschichtung der inertisierten Bereiche.By the method according to the invention are those in the prior art known disadvantages in the selective metallization by the electrolytic Removal of an inertization layer eliminated. The average Coating times were simplified by performing the inertization considerably shortened, minimizes the disposal costs and thus a considerable achieved more economical process. This is mainly in the advantageous Composition of the electrolyte used for the inertization justified. Surprisingly, it turned out that in particular through the use of Chromium-containing electrolytes electrolytically on an inertization on the non-metallizing region of a substrate can be deposited, the one completely inert behavior in a process solution for the chemical separation of typical metals such as nickel, copper, silver, gold, tin, etc. shows. Even in the electrical contact with surfaces that the autocatalytic reaction of electroless deposition of metals are subject (eg, the uncoated Areas of a workpiece or plant components etc.), it comes to none Activation and thus also to no unwanted coating of inerted areas.

Eine erfindungsgemäße selektive oder vollständige inerte Beschichtung kann vorteilhafterweise auf den unterschiedlichsten Substraten erfolgen. Somit ist eine Beschichtung von Werkstücken oder Anlagenbauteilen aus Metall und/oder Metallverbindungen oder auch Kunststoffen möglich, wobei die Kunststoffe vorher nach anderen Verfahren metallisiert wurden. Diese Metallisierung kann bereits teilweise oder selektiv erfolgt sein.A selective or complete inert coating according to the invention can advantageously carried out on a variety of substrates. Thus, one is Coating of workpieces or plant components made of metal and / or Metal compounds or plastics possible, the plastics before metallized by other methods. This metallization can already be done partially or selectively.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß der Abscheideprozeß von Metallen durch eine erfindungsgemäße Passivierung der verwendeten Anlagenbauteile zusätzlich wirtschaftlicher gestaltet werden kann. So wird vorteilhafterweise durch die Inertisierung des den Elektrolyten zur stromlosen Metallisierung aufweisenden Behältnisses die durchschnittliche Lebensdauer des Elektrolytbades erheblich verlängert sowie die Durchführung der Metallisierung vereinfacht, da unter anderem das Anlegen eines anodischen Potentials zur Aufrechterhaltung des passiven Zustands entfällt. Zudem können die Sicherheitsmaßnahmen eingeschränkt und entsprechend Kosten minimiert werden. Vorteilhafterweise werden insbesondere Anlagenbauteile, bestehend aus Metall und/oder Metallverbindungen, vorzugsweise Stahl, besonders bevorzugt Edelstahl, wie beispielsweise die Behälter für die Abscheidebäder oder die Gestelle für die zu beschichtenden Werkstücke mit einer nicht reaktiven Oberfläche inertisiert. Eine solche Inertisierung ermöglicht den Einsatz von weitaus kostengünstigeren Materialien wie konventionellen Stählen anstelle der sehr teuren Edelstähle.Another advantage of the method is that the Separation process of metals by a passivation of the invention used plant components can be made more economical in addition. So is advantageously by the inerting of the electrolyte to the electroless Metallization containing the average life of the container Electrolyte bath considerably extended and the implementation of the metallization simplifies, among other things, the application of an anodic potential for Maintaining the passive state is eliminated. In addition, the Limited security measures and minimized costs accordingly become. Advantageously, in particular plant components consisting of Metal and / or metal compounds, preferably steel, particularly preferred Stainless steel, such as the containers for the Abscheidebäder or Racks for the workpieces to be coated with a non-reactive surface rendered inert. Such inertization allows the use of far and wide less expensive materials like conventional steels instead of the very expensive ones Stainless steels.

Je nachdem welche Substrate selektiv inertisiert respektive metallisiert werden sollen, bzw. welche zusätzlichen Eigenschaften die Metallschichten aufweisen sollen, werden die Substrate vor der Inertisierung aktiviert. Dies ist insbesondere bei nicht leitfähigen Substraten notwendig. Die Aktivierung der Substrate kann auf herkömmlicher Art und Weise erfolgen. Vorteilhafterweise erfolgt die Aktivierung gleichzeitig mit dem Inertisierungsschritt. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den zur Inertisierung bereitgestellten Elektrolyten mit Fluoriden und/oder fluorhaltigen Verbindungen zu versetzen, um eine ausreichende Aktivierung der Werkstoffoberfläche, insbesondere von Edelstahloberflächen zu erreichen und somit eine haftfeste Belegung mit der Inertisierungsschicht zu gewährleisten.Depending on which substrates are selectively inertized or metallized should, or what additional properties the metal layers have are activated, the substrates are activated prior to inerting. This is special necessary for non-conductive substrates. Activation of the substrates may occur conventionally done. Advantageously, the activation takes place simultaneously with the inertization step. In this context, it has proved to be proven advantageous with the provided for inerting electrolyte Fluorides and / or fluorine-containing compounds to give a adequate activation of the material surface, in particular of To reach Edelstahloberflächen and thus a sticky assignment with the Inertisierungsschicht to ensure.

Der Vorgang der Inertisierung erfolgt durch elektrolytische Abscheidung einer nicht reaktiven Beschichtung aus einem geeigneten Elektrolyten, welcher vorzugsweise Chrom aufweist, unter Anlegen eines Kathodenstroms. Üblicherweise sind zur Abscheidung von chromaufweisenden Schichten (insbesondere in sogenannten Chrombädern) bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 70° C Stromdichten im Bereich von 10 bis 50 A/dm2 erforderlich. Da hieraus jedoch ein erheblicher Gesamtstrom resultiert, der nicht in jedem Fall bzw. für jeden Inertisierungsvorgang einen angemessenen Aufwand darstellt, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Inertisierungsschicht in einem geringen Stromdichtebereich abzuscheiden. Vorteilhafterweise wird ein Elektrolyt verwendet, der bei niedrigen Temperaturen, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 40°C, eine haftfeste Belegung mit einer erfindungsgemäßen nicht reaktiven Beschichtung unterhalb einer Stromdichte von 10 A/dm2, vorzugsweise unterhalb von 5 A/dm2, ermöglicht. Dies können sogenannte Kaltchrombäder sein. Prinzipiell sind auch anders aufgebaute Chrombäder auf der Basis von Chrom-(III)-Verbindungen einsetzbar, so z.B. Bädern der Firma Enthone mit dem Namen Trichrolyte.The process of inerting is carried out by electrolytic deposition of a non-reactive coating of a suitable electrolyte, which preferably has chromium, under application of a cathode current. Typically, for the deposition of chromium-containing layers (especially in so-called chromium baths) at temperatures in the range of 40 to 70 ° C current densities in the range of 10 to 50 A / dm 2 is required. However, since this results in a considerable total current, which does not represent an appropriate expense in every case or for each inertization process, it has proved to be advantageous to deposit the inerting layer in a low current density range. Advantageously, an electrolyte is used, which at low temperatures, preferably in the range of 15 to 40 ° C, a sticky assignment with a non-reactive coating according to the invention below a current density of 10 A / dm 2 , preferably below 5 A / dm 2 allows , These can be so-called Kaltchrombäder. In principle, chromium wheels based on chromium (III) compounds of a different construction can also be used, for example baths from the company Enthone named Trichrolyte.

Eine anschließende stromlose Metallisierung der nicht inertisierten Bereiche des Substrats kann auf eine herkömmliche Art und Weise erfolgen. Vorteilhafterweise wird hierzu ein Elektrolyt verwendet, der üblicherweise bei der stromlosen Metallisierung Anwendung findet.A subsequent electroless metallization of the non - rendered areas of the Substrate can be made in a conventional manner. advantageously, For this purpose, an electrolyte is used, which is usually in the electroless Metallization application finds.

Die selektiv aufgebrachte Inertisierungsschicht kann zudem im Anschluß an die stromlose Metallisierung auf einfache Art und Weise ohne manuellen Aufwand entfernt werden. Dies kann durch Eintauchen in eine verdünnte Säure, oder wenn eine derartige Säure eine Gefahr für das Substrat darstellt, durch Eintauchen in eine alkalische Lösung unter Verwendung eines anodischen Stroms bis zur vollständigen Entfernung der Passivierungsschicht erfolgen.In addition, the selectively applied inerting layer can follow the electroless metallization in a simple manner without manual effort be removed. This can be done by immersion in a dilute acid, or if such acid poses a danger to the substrate by immersion in an alkaline solution using an anodic current up to complete removal of the passivation layer.

Zur detaillierten Darstellung der Erfindung wird im folgenden eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, auf welche sich die Erfindung jedoch nicht beschränken läßt.For a detailed description of the invention, a preferred Embodiment of the method described, to which However, the invention can not be limited.

Beispiel:Example:

Der erfindungsgemäße Elektrolyt zur Herstellung einer selektiven nicht reaktiven Beschichtung auf einem Substrat im Abscheideprozeß von Metallen setzt sich im Grunde aus einer Fluorid und/oder Fluoridverbindung aufweisenden Aktivierungslösung sowie einem oder mehreren Chrombasissalzen, vorzugsweise Chromsäure oder dreiwärtige Chromverbindungen zusammen.The electrolyte according to the invention for producing a selective non-reactive Coating on a substrate in the deposition process of metals continues in the Basically made of a fluoride and / or fluoride compound Activation solution and one or more chromium salts, preferably Chromic acid or drewärtige chromium compounds together.

Bei einer Badtemperatur von 20°C und einer angelegten Spannung von 3 A/dm2 wurden aus einem Elektrolyten der Zusammensetzung

  • 200 bis 300 g/l Chrom (VI) Oxid
  • 1 bis 3 g/l konzentrierte Schwefelsäure
  • 0,02 bis 0,3 g/l Fluorid
  • 0,2 bis 3 g/l Methansulfonsäure bzw. Methansulfonsäurederivate
    • glatte, dicke Schichten ohne Schichtdickenbegrenzung abgeschieden.At a bath temperature of 20 ° C and an applied voltage of 3 A / dm 2 were from an electrolyte of the composition
  • 200 to 300 g / l chromium (VI) oxide
  • 1 to 3 g / l of concentrated sulfuric acid
  • 0.02 to 0.3 g / l fluoride
  • 0.2 to 3 g / l methanesulfonic acid or methanesulfonic acid derivatives
    • smooth, thick layers deposited without Schichtdickenbegrenzung.

    Anwendungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren sowie den erfindungsgemäßen Elektrolyten sind die Beschichtung von Edelstählen mit, in Bezug auf die anschließende Metallisierung, inerten Chromschichten. Hierbei kann auf die gemäß Stand der Technik übliche Verwendung eines Schlagnickelbades verzichtet werden. Eine direkte selektive oder vollständige Beschichtung mit einer inerten Chromschicht ist möglich. In einer weiteren günstigen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Elektrolyten ist die Beschichtung des Innenraums von Behältern für chemischen Metallisierungsbädern zur Verhinderung einer Metallisierung dieser Flächen. Hierbei kann der Behälter vorteilhafterweise mit dem erfindungsgemäßen Elektrolyten bis zur maximalen Füllhülle befüllt werden und anschließend eine entsprechende Spannung an den Behälter für chemische Metallisierungsbäder angelegt werden. Besonders vorteilhaft ist hierbei das auf die Verwendung von weitaus teuren Edelstählen für Behälter, Pumpen, Heizungen, Rührwerken etc. verzichtet werden kann, da die mittels des erfindungsgemäßen Elektrolyten beschichteten Oberflächen gegenüber chemischen Metallisierungsbädern inert sind.Application examples for the method according to the invention and the electrolytes according to the invention are the coating of stainless steels with, in Reference to the subsequent metallization, inert chromium layers. Here can to the usual state of the art using a schlagnickel bath be waived. A direct selective or complete coating with a inert chrome layer is possible. In another favorable application of the The process of the invention and electrolytes is the coating of Interior of containers for chemical metallizing baths for prevention a metallization of these surfaces. Here, the container advantageously filled with the electrolyte according to the invention to the maximum filling envelope and then apply an appropriate voltage to the container for chemical metallization be applied. Particularly advantageous here the use of much more expensive stainless steel for containers, pumps, Heaters, stirrers, etc. can be omitted, since the means of Electrolytes according to the invention compared to coated surfaces chemical metallization baths are inert.

    Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die innenseitige Verzinnung von Badarmaturen nach einer außenseitigen Verchromung dieser im erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit den erfindungsgemäßen Elektrolyten. Des weiteren lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Elektrolyten Kugelventile durch selektive Inertisierung an den Stellen die aggressiven Medien ausgesetzt sind vernickeln, während die Flächen die abrasiven Verschleiß aufweisen können verchromt werden.Another application example is the inside tinning of Badarmaturen after an outside chrome plating this in process according to the invention or with the electrolytes according to the invention. Of others can be achieved with the process or electrolyte according to the invention Ball valves by selective inerting in the places the aggressive media are exposed to nickel plating, while the surfaces are the abrasive wear can be chrome plated.

    In einer weiteren Anwendung können Wärmetauscherelemente aus Kupfer oder Kupferlegierungen für Gasthermen selektiv mit einer inerten Chromschicht beschichtet werden, während Hohlräume aus Korrosionsschutzgründen mit einem chemisch Nickelüberzug versehen werden. Die verchromten Außenbereiche sind beständig gegen heiße Verbrennungsgase, während der wasserführende Innenraum gegen Korrosion durch Wasser oder andere Wärmeträgermedien beständig ist.In another application, heat exchanger elements made of copper or Copper alloys for gas heaters selectively with an inert chrome layer be coated while cavities for corrosion protection reasons with a be provided chemical nickel coating. The chrome outdoor areas are Resistant to hot combustion gases while the water-bearing Interior against corrosion by water or other heat transfer media is stable.

    Claims (12)

    Verfahren zur selektiven oder vollständigen Beschichtung von Substraten, Werkstücken oder Anlagenteilen mit einer nicht reaktiven Beschichtung im chemischen Abscheideprozeß von Metallen umfassend einen Aktivierungsschritt und die elektrolytische Abscheidung einer haftfesten nicht reaktiven Schicht auf nicht zu metallisierenden Bereichen des Substrats.Process for the selective or complete coating of substrates, Workpieces or plant components with a non-reactive coating in the chemical deposition process of metals comprising one Activation step and the electrolytic deposition of an adhesive not reactive layer on non-metallizing areas of the substrate. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das chemisch abgeschiedene Metall mindestens ein Metall der Gruppe bestehend aus Kupfer, Nickel, Zink, Zinn, Blei, Wismut, Palladium, Silber, Gold oder Platin ist.A method according to claim 1, characterized in that the chemically deposited metal is at least one metal of the group consisting of copper, nickel, zinc, tin, lead, bismuth, palladium, silver, gold or platinum. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aktivierung bevorzugt eine Fluoride enthaltene Lösung verwendet wird.Method according to one or more of claims 1 and 2, characterized in that a fluoride-containing solution is preferably used for activation. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrate bevorzugt Werkstücke oder Anlagenteile aus Metall und/oder Metallverbindungen, Legierungen oder Kunststoffen verwendet werden.Method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that as substrates preferably workpieces or plant parts of metal and / or metal compounds, alloys or plastics are used. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschichtung der nicht stromlos zu metallisierenden Bereiche eine Schicht aus einem Chrom aufweisenden Elektrolyten abgeschieden wird.Method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that a layer of chromium-containing electrolyte is deposited to coat the non-electroless areas to be metallized. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht reaktive Schicht durch Anlegen eines Kathodenstroms an den zu beschichtenden Bereich des Substrates elektrolytisch abgeschieden wird.Method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the non-reactive layer is electrodeposited by applying a cathode current to the region of the substrate to be coated. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht reaktive Schicht in einem geringen Stromdichtebereich abgeschieden wird. Method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the non-reactive layer is deposited in a low current density range. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht reaktive Schicht bei niedrigen Temperaturen abgeschieden wird.Method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the non-reactive layer is deposited at low temperatures. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die anschließende stromlose Metallisierung der nicht mittels einer nicht reaktiven Schicht inertisierten Bereiche des Substrats.Method according to one or more of claims 1 to 8, characterized by the subsequent electroless metallization of not rendered inert by means of a non-reactive layer regions of the substrate. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht reaktive Schicht gegebenenfalls im Anschluß an die stromlose Metallisierung entfernt wird.Method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the non-reactive layer is optionally removed after the electroless metallization. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die eventuelle Entfernung der nicht reaktiven Schicht im Anschluß an die stromlose Metallisierung mittels einer Säure erfolgt.Method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the eventual removal of the non-reactive layer takes place after the electroless metallization by means of an acid. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die eventuelle Entfernung der nicht reaktiven Schicht im Anschluß an die stromlose Metallisierung mittels einer alkalischen Lösung unter anodischer Polarisation erfolgt.Method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the possible removal of the non-reactive layer following the electroless metallization by means of an alkaline solution under anodic polarization.
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