NO115496B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved elektrolytisk belegning av aluminium med krom.

Foreliggende oppfinnelse vedrører elektrolytisk forkromning av aluminium, særlig

en fremgangsmåte ved forkromning av

aluminium i den hensikt å oppnå et dekorativt utseende. Aluminium har en vid-strakt anvendelse i mange tilfelle hvor man

ønsker en lys og polert overflate, særlig for

dekorative øyemed.

Oppfinnelsen angår nærmere bestemt

en fremgangsmåte ved elektrolytisk belegning av aluminium med krom i et bad som

i det vesentlige består av kromsyre og sui-fatradikal, og oppfinnelsen utmerker seg

ved at badet avkjøles kontinuerlig for å

hindre at temperaturen stiger over 15° O

og strømtettheten holdes på 0,062 til 0,140

A/cm2.

• Det er tidligere kjent å utføre den

elektrolytiske forkromning ved en temperatur på 15° C og høyere. Ved hjelp av oppfinnelsen oppnåes i en kortere tid enn tidligere et godt heftende og smidigere overtrekk av krom enn man tidligere har kun-net oppnå. Overtrekket springer ikke av

når den forkrommede aluminiumsgjen-stand bøyes og lar seg lett polere og ned-setter badets tendens til å bli urent som

følge av tre-valent krom og forurensninger

som vil samle seg i badet og hindre at dette

kan brukes videre. Åpenbart er det den

lave temperatur som badet holdes på under

den elektrolytiske prosess, som fører med

seg disse fordeler. Det er blitt konstatert

ved forsøk at det er nødvendig å holde temperaturen under det angitte maksimum

under hele behandlingen for å oppnå de

sterkt forbedrede resultater, nemlig et

krombelegg som hefter godt til aluminium-overflaten og ikke skaller av når alumini-

umet bøyes og lett lar seg polere, fordi det blir forholdsvis bløtt og smidig. Når fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes, kreves en meget lavere strømtetthet og kortere behandlingstid for å oppnå et ef-fektivt krombelegg, enn ved de tidligere anvendte metoder.

Under elektrolyseprosessen holdes det elektrolytiske bad fortrinnsvis på en temperatur på 0° og ikke over 15° C. Den foretrukne arbeidstemperatur ligger mellom ca.

4 og 10° C. Hvis temperaturen tillates å gå

opp til 19—20° C, vil overtrekket bli van-skeligere å polere og samtidig vil man trenge en lengere behandlingstid, i badet. Temperaturen kan holdes på den ønskede konstante verdi ved hjelp av rørsløyfer som tilføres kjølevann eller ved hjelp av is, men hensiktsmessig anvendes normal kunstig kjøling som bevirker at en nedkjølet væske ledes gjennom en eller flere rørsløyfer som befinner seg i badet. Hensiktsmessig styres kjølingen av en termostat som vil holde temperaturen på det ønskede lave nivå, idet temperaturen ellers har tendens til å øke under den elektrolytiske behandling. Strømmen viser seg å være mest effektiv ved lave temperaturer, men jevnt effektive resultater kan oppnåes under regulær kontinuerlig drift når temperaturen holdes innenfor det foretrukne område.

Det elektrolytiske bad som normalt brukes, inneholder kromsyre (CrOa) og sulfatradikal (S04) i forholdet 100 : 1 med 250 eller 400 g Cr03 og 2,5 eller 4,0 g S04 pr. liter. Ved lav temperatur brukes hensiktsmessig et forhold mellom kromsyre og sulfat på 115 : 1. Imidlertid kan også forhold mellom 80 : 1 og 140 : 1 finne anvendelse.

For å illustrere den forbedrede virkning som oppnåes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, skal der henvises til følgende eksempler: 1. Aluminiumskinner ble elektrolytisk be-. handlet med en blanding som inneholdt 250 g kromsyre og 2,5 g sulfatradikal pr. liter ved en strømstyrke på 0,12 A/cm2 og en temperatur på 77° C. Et krombelegg på 0,0254 mm ble tilveiebragt i lø-pet av 105 min. Da det samme bad og den samme strømtetthet ble benyttet ved en temperatur på 2° C, ble et belegg med samme tykkelse tilveiebragt i løpet

av 35 min.

2. Med det samme bad som angitt i eksem-pel 1 og en strømtetthet på 0,32 A/cm2

og en temperatur på 55° C ble der oppnådd et belegg på 0,0254 mm i løpet av 60 min. Med det samme bad benyttet

ved en strømtetthet på 0,08 A/cm2 og en temperatur som ikke overskred 10° C, ble der i løpet av 5 min. oppnådd et belegg på 0,00254.

Hvis temperaturen hindres i å overskride 15° C og strømtettheten ligger mellom 0,062 og 0,140 A/cm2, vil den tid som kreves for å oppnå et normalt, dekorativt krombelegg, ikke overskride 5 min. Jo lavere temperaturen er, desto lavere er den nødvendige strømtetthet. Således oppnåd-des ved en temperatur på 7,5° C og en strømtetthet på 0,08 A/cm2 et belegg på ca. 0,005 mm som heftet godt, var smidig og lett lot seg polere. Ved å holde badet på den lave temperatur kan dette praktisk talt brukes uendelig lenge ved ganske enkelt å tilsette nødvendig kromsyre og sulfatradikal. Da badets ledningsevne øker med kromsyre-konsentrasjonen, avtar strømmens effektivitet, slik at man fortrinnsvis bør holde seg på et kromsyre-sulfatradikal-forhold på ca. 115 : 1.

Ved den hittil anvendte fremgangsmåte uten kjøling kan man tilveiebringe et sammenlignbart overtrekk i løpet av 7 min., men behandlingstiden øker hurtig med temperaturen, og når denne når 21° C vil overtrekket bli for hårdt til at man kan polere gjenstanden på en økonomisk sett rimelig tid for å oppnå den ønskede dekorative virkning. Det er også nødvendig forholdsvis ofte å fjerne Cr203 fra badet, i det minste én gang om uken, og regulere kromsyre-sulfatradikal-forholdet i det minste én gang pr. dag ved kontinuerlig drift. Anvendes et avkjølet elektrolytisk bad på 1,56 m» og en strømkilde som gir 3000 A, kan ca. 27 m2 aluminium elektrolyseres pr. time kontinuerlig, mens man uten av-kjøling bare vil kunne behandle ca. 0,93 m» pr. time, samtidig som elektrolyten da bare kan brukes i 4—6 timer.

For ennvidere å påvise virkningen av temperaturen på kromovertrekkets hårdhet, ble en gruppe prøver av sprøytestøpt aluminium overtrukket med krom ved en rekke forskjellige temperaturer hvor hård-hetsmålingene ble foretatt med en Tukon prøvemaskin utstyrt med en 136° Vickers diamant og en belastning på 100 g. Mål-ingene av inntrykningene ble foretatt med et tråd-mikrometerokular som ga en 500 gangers forstørrelse. De målte verdier ble undersøkt etter standardiserte statiske metoder og nedtegnet og ga som resultat en kurve som viste en tiltagende hårdhet med tiltagende temperatur av det elektrolytiske bad.

Under elektrolyseprosessen utvikles der gasser som har en tendens til å ta med seg noe av kromsyren, så denne går tapt. Ved den lave temperatur som benyttes i henhold til oppfinnelsen, vil utviklingen av gass være vesentlig nedsatt, så slam som befinner seg på bunnen av badet, heller ikke vil bli satt i så sterke bevegelser. Dette fører også med seg at overtrekket i mindre grad vil bli utsatt for tæring.

Etter at aluminiumgjenstandene som skal elektrolyseres, er blitt renset på vanlig måte, er det vanlig praksis å dyppe dem i en oppløsning av sinkoksyd og kaustisk soda for å øke bindingen mellom alumini-umflaten og krombelegget. Derved vil der imidlertid komme sink og kaustisk soda i badet som er et oppløsningsmiddel for sink. Den lave temperatur som brukes i henhold til oppfinnelsen, minsker den tendens som er til stede til å nedsette adhesjonen og be-virke at belegget skaller av.

Den lave temperatur gjør det unød-vendig å påføre gjenstanden et underbelegg av nikkel eller kobber i den hensikt å oppnå et klart og lyst utseende, hvorved omkostningene reduseres. Ennvidere er den motstand mot korrosjon som et overtrekk påført ved lav temperatur, gir, bedre enn det overtrekk som fåes ved normal behandlingstemperatur og et underbelegg av kobber.

Når gjenstandene behandles ved den lave temperatur på ca. 2° C, kan de poleres til kraftig glans ved ganske enkelt å gnis for hånd, mens man ved en behandlingstemperatur på 15° C oppnår den samme glans ved et enkelt strøk av en normal pusseskive som roterer motsatt bevegelses-retningen av den behandlede gjenstand, og

og et strøk med gjenstanden beveget i

samme retning > som pusseskiven roterer.

Ved en normal behandlingstemperatur på

ca. 41° C er det praktisk talt umulig på

økonomisk basis å oppnå den ønskede

glans.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte ved elektrolytisk

belegning av aluminium med krom i et bad som i det vesentlige består av kromsyre og sulfatradikal, karakterisert ved at badet avkjøles kontinuerlig for å hindre at temperaturen stiger over 15° C og strømtett- heten holdes på 0,062 til 0,140 A/cm2.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at temperaturen holdes mellom 4 og 10° C.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at forholdet mellom kromsyre og sulfatradikal i badet ikke er vesentlig mindre enn 115 : 1.