NO145409B - Fremgangsmaate ved metallbelegning av mg-gjenstander - Google Patents

Fremgangsmaate ved metallbelegning av mg-gjenstander Download PDF

Info

Publication number
NO145409B
NO145409B NO793986A NO793986A NO145409B NO 145409 B NO145409 B NO 145409B NO 793986 A NO793986 A NO 793986A NO 793986 A NO793986 A NO 793986A NO 145409 B NO145409 B NO 145409B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
activation
bath
carried out
zinc
objects
Prior art date
Application number
NO793986A
Other languages
English (en)
Other versions
NO793986L (no
NO145409C (no
Inventor
Asbjoern Ludvig Olsen
Sigbjoern Thomas Halvorsen
Original Assignee
Norsk Hydro As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Norsk Hydro As filed Critical Norsk Hydro As
Priority to NO793986A priority Critical patent/NO145409C/no
Priority to US06/208,482 priority patent/US4349390A/en
Priority to EP80107256A priority patent/EP0030305B1/en
Priority to DE8080107256T priority patent/DE3071741D1/de
Publication of NO793986L publication Critical patent/NO793986L/no
Publication of NO145409B publication Critical patent/NO145409B/no
Publication of NO145409C publication Critical patent/NO145409C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • C25D5/42Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of light metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING 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
    • C23C18/00Chemical 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
    • C23C18/16Chemical 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
    • C23C18/31Coating with metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved fremstilling av vedheftende metallbelegg på gjenstander av magnesium og magnesiumlegeringer. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen en forbedring av den kjemiske forbehandlings-prosess hvor magnesiumgjenstandene blir belagt med metallisk sink og sinkbeleggingen foregår ved kjemisk reduksjon, så-kalt kontaktutfelling, i et bad som hovedsakelig inneholder sinkioner i kompleksbundet form med et alkalimetall pyrofosfat.
Denne metode er beskrevet i US-patent nr. 2,526,544. og
består av følgende hovedtrinn:
1. Preparering av overflaten ved mekanisk sliping,
polering, tromling, børsting. Avfetting ved hjelp av organiske løsningsmidler eller alkaliske rensebad med påfølgende beising i ortofosforsyre eller andre kjente beiseoppløsninger for magnesium. 2. Aktivering av overflaten i fosforsyre med ammonium bifluorid (US-patent nr. 2,288,995). 3. Kjemisk sinkbelegging ved 80-85°C i bad bestående av sinksulfat, alkalimetall pyrofosfat og alkali fluorid.
4. Elektrolytisk forkobring i cyanidisk bad.
5. Standard elektrolytisk metallbelegging.
Av utslagsgivende betydning for beleggkvaliteten - adhesjon, korrosjonsbestandighet og dekorativ virkning av påfølgende metallbelegg - er forbehandlingen før forsinking, jfr.
punkt 3. På dette sinksjikt kan avsettes hvilket som helst egnet metall ved elektrolytisk belegging i alkaliske bad. Overflaten må derfor være fri for oksyd, smuss, olje og andre forurensninger. Før sinkutfellingen må derfor foretas en grundig rengjøring, avfetting og beising eller aktivering av metalloverflaten.
De kjente beise/aktiveringsmetoder har vist seg å fungere bra på homogent materiale som for eksempel plater og pro-filer, mens på støpegods og særlig presstøpt gods, er det vanskelig å oppnå tilfredsstillende beleggkvalitet.
Det antas at det aktiveringsbad som anvendes i den patenterte prosessen, etter beising i ortofosforsyreoppløsning eller andre beiseoppløsninger, etser fram en mikrostruktur og gir en filmdannelse av MgF2 på eller omkring intermetalliske faser. Dette resulterer i en kjemisk/elektrokjemisk over-flatestruktur som påvirker ugunstig den etterfølgende kontaktutfelling av Zn, slik at utfellingen forløper ujevnt eller sonevis. Lengre oppholdstid i badet og/eller høyere badtemperatur, er derfor nødvendig for å oppnå en tilstrekke-lig tett sinkfilm over hele overflaten. Dette medfører imidlertid som regel en lokal "overforsinking", som resulterer i porøse Zn-belegg med dårlig mekanisk styrke som gir dårlig forankring/vedhefting av påfølgende metallbelegg. Lang behandlingstid gir også høyere kjemikalieforbruk og kortere levetid av badet.
Det har vist seg i praksis at man kan oppnå bedre resultater ved å utelate de ovennevnte beising- og aktiveringstrinnene i prosessen. Dette krever imidlertid en meget effektiv mekanisk rengjøring av metalloverflaten før avfetting og kjemisk sinkutfelling. Til tross for at denne modifiserte metode i en viss utstrekning har vært praktisk brukbar, er den imidlertid ikke helt ut tilfredsstillende. Det har vært nødvendig å foreta en meget grundig mekanisk forbehandling, noe som er vanskelig og fordyrende når det gjelder presstøpte deler. Slike deler har ofte komplisert form med trange fordypninger som er vanskelig tilgjengelige ved mekanisk bearbeiding.
Det er nå overraskende funnet at vedheftende metallbelegg kan utfelles på substrater av magnesium og magnesiumlegeringer uten de ulemper som er nevnt ovenfor, ved å benytte en forbehandling særpreget ved det som er angitt i hovedkravets karakteriserende del.
Det er således oppfinnelsens hensikt å frembringe en metode for fremstilling av vedheftende metallbelegg av høy kvalitet på substrater av magnesium og magnesiumlegeringer. Generelt består oppfinnelsen i å påføre vedheftende metallbelegg på overflaten av en gjenstand av magnesium eller magnesiumlegeringer og omfatter, etter mekanisk bearbeidelse og eventuell rensing i organiske løsningsmidler, en to-trinns aktivering hvor gjenstandene først behandles i en oppløsning av oxalsyre, hvorpå den behandlede gjenstand skylles i vann og overføres til etterfølgende aktivering i pyrofosfatbad og deretter kjemisk forsinkes på i og for seg kjent måte.
Andre kjennetegn og spesielle trekk ved oppfinnelsen, frem-går av den etterfølgende beskrivelse og eksempler.
I det første trinn i aktiveringen av Mg-substrater, beising i en vanndig oppløsning av oxalsyre, oppløses og omdannes oksyder og ikke-metalliske inneslutninger i metalloverflaten. Reaksjonsprodukter som dannes på overflaten i dette trinnet, er lettere å fjerne bare ved skylling i vann i mot-setning til de kjente beiseprosessene og modifikasjoner hvor man anvender andre organiske og uorganiske syrer. Det er påvist at reaktiviteten øker ved den påfølgende behandling i pyrofosfatbadet.
Det andre aktiveringstrinnet består av aktivering/desoksyda-sjon i en vanndig oppløsning av kalium eller natrium pyrofosfat tilsatt alkalimetall karbonat (Na2C03 eller K2C03) for å oppnå den ønskelige pH i badet. Grunnlaget for aktiveringen er pyrofosfåtets evne til å løse og kompleksbinde metalloksyder/hydroksyder etter følgende hovedprinsipp:
Dannelse av magnesium hydroksyd skjer kontinuerlig på metall-overf laten ifølge reaksjon:
Begge disse prosesser vil også foregå ved en direkte kjemisk forsinking uten den forangående aktivering på grunn av over-skudd av pyrofosfat i badet. Svakheten ved en slik direkte forsinking er imidlertid at selve sinkutfellingen foregår ujevnt. De mest aktive områder blir belagt først, mens det på mindre aktive områder vil ta lengre tid å dekke med sink. Dette er en betydelig ulempe, da behandlingstiden ikke bør overstige 3 minutter av hensyn til beleggkvalitet og standtiden på badet. Dessuten vil utfellingsprosessen forstyrres av F^-utvikling.
Fordelen med aktivering ifølge oppfinnelsen, er at man opp-når en jevn sinkutfelling over hele metalloverflaten. Dette er av fundamental betydning både med hensyn til beleggkvalitet og muligheter for prosesskontroll. Videre foregår selve sinkutfellingen med minimal eller ingen gassutvikling. Pyrofosfataktivering bevirker at reaksjonshastigheten ved kontaktforsinking øker. Dette er gunstig for prosessen og muliggjør redusert behandlingstid og nedsatt badtemperatur, hvilket er fordelaktig med hensyn til omgivelsene og energi-forbruk, gir en økt levetid på badet og mindre kjemikalieforbruk.
Beskrivelse av metoden
Skjematisk omfatter behandlingsprosedyren følgende trinn:
1. Mekanisk forbehandling
2. Eventuell avfetting i organiske løsningsmidler,
for eksempel trikloretylen, perkloretylen eller trikloretan
3. Forbehandling/aktivering 3.1 . Beising/aktivering i oxalsyre
3.2 Aktivering ved hjelp av alkalimetall pyrofosfat
4. Kjemisk sinkutfelling
5. Elektrolytisk metallbelegging (Zn, Sn, Cu, Ni, Cr, etc.)
Trinn 1, 2, 4 og 5 er i og for seg kjente, konvensjonelle behandlingstrinn som ikke trenger noen nærmere forklaring.
Passende oppløsninger og betingelser for behandling av Mg-gjenstander i trinn 3, vil fremgå av det følgende:
Trinn 3.1 - badsammensetning:
Etter skylling i vann overføres gjenstandene til aktivering 2 i desoksydasjonsbad.
Trinn 3.2 - badsammensetning:
Eksempel
Gjenstander av presstøpt materiale ble forbehandlet ifølge oppfinnelsen (forsøk 1-6) . Som referanse ble foretatt aktivering av gjenstandene også i henhold til den patenterte prosessen (forsøk 7-8).
Forsøk 1
2. Skylling i vann
3. Aktivering i pyrofosfatbad:
4. Skylling i vann
5. Kjemisk forsinking
Badsammensetning:
6. Skylling i vann
7. Forkobring i alkalisk/cyanidisk bad (Schering/Ultinal) med følgende konsentrasjoner av kobber og fri cyanid:
8. Skylling i vann
9. Fornikling (Glansnikkelbad, Schering "Duplalux G"):
Forsøk 2
Trinn 1-2 som Forsøk 1.
3. Aktivering:
Trinn 4-9 som Forsøk 1.
Forsøk 3
Trinn 1-2 som Forsøk 1.
3. Aktivering:
Trinn 4-9 som Forsøk 1.
Forsøk 4
Trinn 1-2 som Forsøk 1.
3. Aktivering:
Trinn 4-9 som Forsøk 1.
Forsøk 5
Trinn 1-2 som Forsøk 1.
3. Aktivering:
Trinn 4-9 som Forsøk 1. '
Forsøk 6
Trinn 1-2 som Forsøk 1.
3. Aktivering:
Trinn 4-9 som Forsøk 1.
Forsøk 7
Aktivering i henhold til den patenterte metoden (referanse 1).
Videre behandling identisk med trinnene.5-9 i Forsøk 1.
Forsøk 8
Direkte aktivering-modifikasjon i henhold til den patenterte prosessen (referanse 2).
1. Alkalisk avfetting som i Forsøk 7
2. Skylling i vann
3. Aktivering i fosforsyre/bifluorid som punkt 5 i
Forsøk 7
4. Skylling i vann
Videre behandling identisk med trinnene 5-9 i Forsøk 1.
Beleggkvaliteten på gjenstander fra alle forsøk er bedømt på grunnlag av følgende kriterier: 1. Visuell bedømmelse av Cu/Ni-belegg umiddelbart etter utfelling. 2. Varmetest ved 150°C i 1 time med påfølgende bråkjøling i vann ved 20-25°C. (ISO R 1456 "Quenching test for adhesion")
Prøvene ble evaluert i fire grupper:
1. Belegg av god kvalitet, ingen blæredannelse, god vedhefting.
2. Små blærer i belegget
3. Blæredannelser og gjennombrudd i belegget
4. Ekstremt dårlig vedhefting
Resultatene er vist i Tabell 1.
Forsøkene viser klart at to trinns aktivering ifølge oppfinnelsen, er en bedre forbehandlingsmetode sammenlignet med de kjente prosesser.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved kjemisk utfelling av et sinkbelegg på gjenstander av magnesium og magnesiumlegeringer, hvor sinkbelegget tjener som basisbelegg for etterfølgende elektrolytisk metallbelegging, karakterisert ved at gjenstandene etter mekanisk og/elier kjemisk forbehandling underkastes to-trinns overflateaktivering hvor den første aktivering utføres i en oppløsning av oxalsyre og etter skylling foretas en sekundær aktivering av gjenstandene i et eget bad inneholdende fra 10 til 200 g/l alkalimetall pyrofosfat tilsatt fuktemidler og resten hovedsaklig vann, hvoretter gjenstandene skylles og belegges med sink på i og for seg kjent måte.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at den sekundære aktivering utføres med kalium pyrofosfat K4P207 i konsentrasjoner fra 50 til 75 g/l, som alkalimetall pyrofosfat i badet.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den sekundære aktivering utføres ved pH 10-12 og at det anvendes alkalimetallkarbonat som puffer.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at aktiveringen utføres ved en badtemperatur på 55 - 65°C
NO793986A 1979-12-07 1979-12-07 Fremgangsmaate ved metallbelegning av mg-gjenstander NO145409C (no)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO793986A NO145409C (no) 1979-12-07 1979-12-07 Fremgangsmaate ved metallbelegning av mg-gjenstander
US06/208,482 US4349390A (en) 1979-12-07 1980-11-19 Method for the electrolytical metal coating of magnesium articles
EP80107256A EP0030305B1 (en) 1979-12-07 1980-11-20 Chemical pretreatment for method for the electrolytical metal coating of magnesium articles
DE8080107256T DE3071741D1 (en) 1979-12-07 1980-11-20 Chemical pretreatment for method for the electrolytical metal coating of magnesium articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO793986A NO145409C (no) 1979-12-07 1979-12-07 Fremgangsmaate ved metallbelegning av mg-gjenstander

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO793986L NO793986L (no) 1981-06-10
NO145409B true NO145409B (no) 1981-12-07
NO145409C NO145409C (no) 1982-03-17

Family

ID=19885201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO793986A NO145409C (no) 1979-12-07 1979-12-07 Fremgangsmaate ved metallbelegning av mg-gjenstander

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4349390A (no)
EP (1) EP0030305B1 (no)
DE (1) DE3071741D1 (no)
NO (1) NO145409C (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5458847A (en) * 1993-09-22 1995-10-17 National Science Council Electroless plating method of NI-Al intermetallic compound
JPH11323571A (ja) 1998-03-17 1999-11-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表面処理したマグネシウム又はマグネシウム合金製品並びに塗装下地処理方法及び塗装方法
WO2000060142A1 (fr) * 1999-04-07 2000-10-12 Jury Vyacheslavovich Kislyakov Procede d'application de revetements metalliques sur des articles en magnesium et en alliages de ce dernier
JP3783995B2 (ja) * 1999-05-12 2006-06-07 日本パーカライジング株式会社 マグネシウム合金の表面処理方法
CA2378993C (en) 2002-03-26 2007-12-18 National Research Council Of Canada Acousto-immersion coating and process for magnesium and its alloys
US7704366B2 (en) * 2005-08-17 2010-04-27 Trevor Pearson Pretreatment of magnesium substrates for electroplating
KR100629793B1 (ko) * 2005-11-11 2006-09-28 주식회사 방림 전해도금으로 마그네슘합금과 밀착성 좋은 동도금층 형성방법
CN103140094A (zh) * 2011-11-24 2013-06-05 富准精密工业(深圳)有限公司 电子装置壳体及其制造方法
CN108277481B (zh) * 2018-01-25 2023-06-13 辽宁科技大学 镁及镁合金变频超声波场联合工件旋转动态化学镀镍方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2060365A (en) * 1933-01-31 1936-11-10 Curtin Howe Corp Oxalate coating on nonferrous metal
US2066842A (en) * 1934-12-22 1937-01-05 Patents Corp Coating magnesium
US2288995A (en) * 1940-04-13 1942-07-07 Dow Chemical Co Surface treatment of magnesium and its alloys
US2526544A (en) * 1947-10-06 1950-10-17 Dow Chemical Co Method of producing a metallic coating on magnesium and its alloys
US2871171A (en) * 1956-05-10 1959-01-27 Atkinson James Thomas Nesbitt Method of electroplating copper on aluminum
BE509604A (no) * 1951-08-08
US2811484A (en) * 1956-06-20 1957-10-29 Dow Chemical Co Electrodeposition of zinc on magnesium and its alloys
GB829716A (en) * 1956-08-22 1960-03-02 Canadian Ind Electrolytic coating on articles of magnesium or magnesium base alloys
AT245893B (de) * 1963-03-12 1966-03-25 Amchem Prod Verfahren zur Herstellung chemischer Umwandlungsüberzüge
FR2091934A1 (en) * 1970-05-15 1971-01-21 Delarue Ets Treatment of magnesium articles - prior to chrome plating

Also Published As

Publication number Publication date
EP0030305A1 (en) 1981-06-17
NO793986L (no) 1981-06-10
EP0030305B1 (en) 1986-09-03
NO145409C (no) 1982-03-17
US4349390A (en) 1982-09-14
DE3071741D1 (en) 1986-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5843538A (en) Method for electroless nickel plating of metal substrates
EP1915473B1 (en) Pretreatment of magnesium substrates for electroplating
US2745799A (en) Processes for coating aluminum and alloys thereof
JPH04297595A (ja) アルミニウム帯への亜鉛系電気めっき方法
US2654701A (en) Plating aluminum
US4244833A (en) Composition and process for chemically stripping metallic deposits
NO145409B (no) Fremgangsmaate ved metallbelegning av mg-gjenstander
JPS6130035B2 (no)
US2526544A (en) Method of producing a metallic coating on magnesium and its alloys
US2548419A (en) Method for production of lustrous zinc
US4585530A (en) Process for forming adherent chromium electrodeposits from high energy efficient bath on ferrous metal substrates
US2791553A (en) Method of electroplating aluminum
CN112323004B (zh) 一种镀锌的镁工件及其表面热浸镀的方法与应用
CN104233296A (zh) 铝及铝合金镀银的方法
CN111733432B (zh) 浸锌液及其制备方法、金属的表面处理方法、铝制件
EP0010989B1 (en) Method of plating aluminium
CN1641075B (zh) 镁、镁合金的表面活化处理方法及表面镀方法
JP4027320B2 (ja) 非シアン化合物を用いた亜鉛物体及び亜鉛合金物体への銅メッキ方法
US3097117A (en) Method of and composition for producing electroless black nickel coatings
JP2962496B2 (ja) マグネ基合金のめっき方法
US4717456A (en) Two-step electrolytic activation process for chromium electrodeposition
KR100402730B1 (ko) 마그네슘합금에 동-니켈 도금층을 전해 도금으로 형성하는방법
JPS619597A (ja) アルミピストン
KR100528638B1 (ko) 마그네슘 합금에 대한 니켈 도금 방법
JP2012504704A (ja) 亜鉛及び亜鉛合金ダイカスト部品のための新規シアン化物非含有電気めっき方法