SE533240C2 - Metod för elektrolytisk plätering av en artikel med silversalt samt elektrolytlösning - Google Patents

Description

20 25 30 ström i elektrolysen än en produkt med en slät yta och särskilda överväganden kan behöva göras för att nætallen ska påläggas artikeln likformigt och därmed ge en* jämntjock plätering, dvs. så att produkten får en hög ytjämnhet. Att dessutonl lägga till ett processteg i ytbehandlingsprocessen för att ge den en antibakteriell egenskap försvårar processen ytterligare.

Uppfinningens syfte och viktigaste kännetecken Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en ytbehandlingsmetod som löser ovanstående problem. Mer specifikt är det ett syfte med uppfinningen att tillhandahålla en metod för elektrolytisk plätering, samt elektrolytlösning, genom vilka antibakteriella egenskaper tillförs en yta.

Det är ett annat syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en ytbehandlingsmetod där ett processteg för att tillhandahålla en yta med antibakteriella egenskaper inte påverkar avseende övriga ytbehandlingsprocessens resultat egenskaper.

Det är ännu ett annat syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en stabil ytbehandlingsprocess som ger ett enhetligt och förutsägbart resultat för alla produkter.

Dessa och andra syften uppnås i enlighet med föreliggande uppfinning genom en metod för plätering, såsom definieras i den kännetecknande delen av krav 1.

Enligt föreliggande uppfinning uppnås ovan nämnda syften genom en nætod för elektrolytisk plätering av en artikel. Metoden innefattar ett legeringssteg i vilket artikeln påläggs en legering innefattande zink, koppar och tenn genom nerdoppning i en elektrolytlösning som innefattar salter av zink, koppar 10 15 20 25 30 533 Eåü 3 och tenn. Metoden kännetecknas av att artikeln I i legeringssteget även ges antibakteriella egenskaper genom tillsats av en silverförening i elektrolytlösningen. Genom tillsatsen av silverföreningen i legeringsstegets elektrolytbad ges artikeln en yta som även har antibakteriella egenskaper tack vare silvret som har pläterats in i skiktet.

Metoden kan utnyttjas för att ge artiklar en yta som är funktionell, har önskad estetik samt även har antibakteriella egenskaper. Artiklar som vidrörs av många människor, t ex låsvred, handtag etc. är särskilt lämpliga för behandling enligt föreliggande uppfinning, då en antibakteriell yta är av stort värde för att förhindra smittspridning. Ytans övriga egenskaper påverkas inte och artiklarna erhåller ett önskat, förutsägbart utseende.

I en innehåller utföringsform av uppfinningen elektrolytlösningen som används i legeringssteget nætaller i följande mängder: Sn 20 g/l, Cu 7,8 g/l, Zn 1,9 g/l, KCN 26 g/l, KOH 8 g/l. Tack vare de framtagna, specifika mängderna av de ämnen som ingår i elektrolytlösningen erhålls även de önskade egenskaperna hos artikelns yta, utan att tillsatsen av antibakteriell substans nämnvärt påverkar dessa egenskaper.

Uppfinningen hänför sig även till en elektrolytlösning lämplig för elektrolytisk plätering av metallartiklar enligt den angivna metoden, varvid fördelar motsvarande de ovan redovisade erhålls.

Ytterligare fördelar uppnås genom olika aspekter av uppfinningen och kommer att framgå av följande detaljerade beskrivning.

Detaljerad beskrivning av utföringsformer av uppfinningen I följande ordet artikel, och erhålls beskrivning används avser produkter som behandlas och genom den beskrivna 10 15 20 25 30 533 EÅÜ metoden, särskilt produkter såsom Åtill exempel dörrhandtag, dörrlås, låsvred etc. som många människor kommer i kontakt med och där en antibakteriell yta är av stort värde för att förhindra smittspridning. Det ska emellertid noteras att föreliggande uppfinning kan utnyttjas för att ytbehandla även andra typer av produkter av metall.

Genom den inledande beskrivningen är det klart att det för att få _ en eftersträvad yta hos en artikel krävs många överväganden.

Sökanden utnyttjar idag en ytbehandling som kan ses som ett alternativ till blankförkromning och som ger en silverlik nyans och har hög nwtståndskraft mot slitage. Ytbehandlingen innefattar ett antal förberedande steg, ett legeringssteg, och ett antal avslutande steg. Föreliggande uppfinning är främst relaterad till legeringssteget.

Denna kända elektropläteringsprocess för att ge artiklar en metallisk yta innefattar således förberedande steg såsom avfettning, där man emulgerar bort stor del av oljan från artikelns yta. låta Exempel på sådana förberedande steg innefattar att artikeln genomgå ett processbad med biologisk avfettning, ett processbad med katodisk elavfettning och/eller »ett processbad med anodisk elavfettning.

Därefter följer ett aktiveringsprocessbad, där atomerna i metallytan som ska beläggas genom elektroplätering aktiveras, dvs. artikelns yta görs mottagning för nya metaller. Därefter följer ett .alkaliskt kopparprocessbad där artikeln erhåller ett kopparskikt. Kopparskiktet påläggs för att skapa ett skikt som ger bra vidhäftning samt ett spärrskikt mot grundmaterialet. Efter det alkaliska kopparbadet följer ännu ett aktiveringsprocessbad, den här gången med ett bad innehållande svavelsyra EgSO, för att aktivera kopparskiktet. 10 15 20 25 30 Därefter doppas artikeln i ett kopparprocessbad igen, innehållande sur koppar. Artikeln erhåller därigenonl en yta soul är blank.

Det efterföljande legeringssteget, som. kommer att beskrivas härefter, kräver ett blankt skikt under för att ge artikeln den rätta ytfinishen.

Själva elektropläteringen som ska ge den önskade ytan, är en vitbronsprocess, dvs. en legeringsprocess mellan zink (Zn), tenn (Sn) och koppar (Cu) och benämns i det följande legeringssteg. Salter av dessa metaller kan användas, t ex zinkcyanid, kopparcyanid och tennstannat (kaliumstannat).

I legeringssteget läggs en legering av Zn, Sn och Cu på elektrolytiskt på artikelns yta och ger artiklarna en nætallisk blank eller matt yta som påminner om blank eller matt krom. Elektrolytlösningen i detta legeringssteg innefattar joner av de netaller Zn, Sn, Cu som ska läggas på artikelns yta, som sedan på konventionellt vis elektropläteras på artikelns yta. Mer specifikt, en elektrolytisk utfällning av nætallerna Sn, Cu, Zn används' och nætalljonerna i elektrolytbadet reduceras på katodytan dvs. på artikeln och bildar den önskade metallytan.

Därefter sker avslutande steg, som börjar med ytterligare ett aktiveringsbad, innehållande natriumfluorid för att åter aktivera artikelns metallyta. Därefter läggs artikeln. i ett processbad med trevärt krom Cr (Cr”), ett bad som företrädesvis har pH 2,7 och håller en temperatur kring +30 - 35°C. Detta steg ger artikeln korrosionsbeständighet.¶ Detta steg kan dessutom. sägas försegla det erhållna och önskade skiktet och förhindrar att tennet (Sn) i den i legeringssteget pålagda legeringen oxiderar. Sådan oxidering skulle göra artikelns yta mörk vid användning, vilket man vill förhindra.

Slutligen sköljs produkterna i varmt vatten och torkas i varmluft, t ex ungefär +60°C. 10 15 20 25 533 EÅÜ Mellan alla de ovan beskrivna processtegen sköljs artiklarna i ett eller fler sköljsteg. Sköljningarna sker nællan alla de steg son: här har kallats förberedande steg, före och efter legeringssteget och mellan alla de steg som har kallats avslutande steg.

Pläteringsprocessen beskriven ovan är nickelfri, vilket är en fördel med hänsyn till alltmer utbrett förekommande nickelallergi.

Emellertid har det visat sig att den beskrivna pläteringsprocessen, och mer specifikt legeringssteget, ger ytor av varierande kvalitet. Artiklarna erhåller en yta som har olika grad av matthet istället för den eftersträvade blanka, metalliska ytan. Mängderna av de olika komponenterna i elektrolytlösningen som används i legeringssteget ska enligt leverantör vara enligt följande: Sn (tenn) 20 g/l Cu (koppar) 8 g/l Zn (zink) 2 g/l KCN (kaliumcyanid) 25 g/l KOH (kaliumhydroxid) 10 - 15 g/l Glansmedel 1 - 3 ml/l Vätmedel 1 - 2 ml/1 På konventionellt sätt tillförs tillsatser för att ge processen önskvärda egenskaper. Mer specifikt, glansmedel (eng. Brightener) tillförs för att ge ytan önskad glans och vätmedel (eng. wetting agents) tillförs för att reglera elektrolytlösningens ytspänning. 10 15 20 25 E33 Eüü Sökanden av föreliggande ansökan har genom mångårig erfarenhet och genom lång tids utprovande tagit fram en förbättring av den befintliga processen. Genom att ändra mängden av de ingående beståndsdelarna i elektrolytlösningen som används i legeringssteget har ett bättre resultat avseende artiklarnas ytskikt erhållits. Följande sammansättning har visat sig ge jämnare resultat: Sn 21 g/l Cu 8 g/l Zn 2 g/l KCN 30 g/l KOH 7 g/l Glansmedel 6 ml/l Vätmedel 2 ml/l Önskan att tillhandahålla artiklar med en antibakteriell yta föranledde ytterligare arbete med att utprova lämplig sammansättning. I enlighet med uppfinningen erhålls den antibakteriella ytan genom att silveradditiv innefattande silverföreningar, t ex silversalter tillsätts i legeringsstegets bad. En kommersiellt tillgänglig produkt, som visat sig lämplig som nämnda silveradditiv är GC 100, tillverkat och marknadsfört av Polygiene®. GC 100 innefattar en sammansättning av silver, magnesium, aluminium och fosfor.

Vid införande av silveradditiv till ytbehandlingsprocessen måste ytterligare överväganden göras. En aspekt är den ökade kostnaden vid införande av silveradditivet och mängden silveradditiv bör således minimeras för att ge en kostnadseffektiv lösning. För att erhålla den önskade 10 15 20 25 533 24Ü antibakteriella måste dock tillföra effekten man silveradditivet i tillräcklig mängd.

Vidare är det viktigt att det tillförda silveradditivet inte stör eller negativt påverkar ytbehandlingsprocessen så att den önskade ytfinishen hos artiklarna inte erhålls.

Genonm utprovning och försök har följande justering av ovan beskrivna modifierade elektrolytlösning som används i det beskrivna legeringssteget visat sig ge ett mycket gott resultat: Sn 20 g/l Cu 7,8 g/l Zn 1,9 g/l KCN 26 g/1 KOH 8 g/l Glans 6 ml/l Vätmedel 2 ml/l Ag additiv 1 g/l Såsom nämnts tidigare kan en elektropläteringsprocess av produkter med olika utseende kräva anpassning till just den aktuella produkten. Ett eller några av värdena kan avvika något från ovan angivna optimala värden utan att artikelns egenskaper påverkas negativt. De ovan angivna mängderna kan därför modifieras till att ligga inom följande intervall: Sn 19-21 g/l Cu 7-9 g/l 10 15 533 24Ü 9 Zn l-3 g/1 Kcn 25-27 g/1 KOH 7-9 g/1 I legeringssteget sänks artikeln som ska pläteras ner i en lösning med salter av de ovan angivna beståndsdelarna upplösta i destillerat vatten på konventionellt vis. Artiklarna doppas ner i denna elektrolytlösning efter att de olika förbehandlingsstegen har utförts och erhåller då en metallisk blank yta som påminner om bland krom. Ytan kan naturligtvis mattborstas för att erhålla en metallisk matt yta, som liknar mattkrom.

Genom tillsatsen av silveradditivet, Ag additiv, i legeringsstegets elektrolytlösning ges artikeln en yta som även har antibakteriella egenskaper tack vare silvret som har pläterats in i skiktet.

Tack vare de framtagna. mängderna av de ämnen som ingår i elektrolyten erhålls även de övriga önskade egenskaperna hos artikelns yta.

Claims (17)

10 15 20 25 533 Eåü 10 Patentkrav

1. Metod för elektrolytisk plätering av en artikel, innefattande ett legeringssteg i vilket nämnda artikel påläggs en legering innefattande zink (zn), koppar (Cu) och tenn (Sn) genom. nerdoppning i en elektrolytlösning innefattande salter av zink, koppar och tenn, kännetecknad av att nämnda artikel i nämnda legeringssteg även ges antibakteriella egenskaper genom tillsats av silverförening i nämnda elektrolytlösning, varvid nämnda silverförening är ett silversalt och mängden av nämnda silversalt ligger inom intervallet 0,5 - 1,5 g per liter elektrolytlösning.

2. Metod enligt krav 1, varvid nämnda silverförening innefattar en sammansättning av silver, magnesium, aluminium och fosfor.

3. Metod för elektrolytisk plätering enligt krav l eller 2, vidare innefattande, ett eller före nämnda legeringssteg, fler av följande förberedande steg: katodisk biologisk avfettning, elavfettning, anodisk elavfettning, vilket artikelns aktiveringssteg i atomerna i yta aktiveras, sköljning.

4. Metod för elektrolytisk jplätering enligt något av de föregående kraven, vidare innefattande, efter nämnda legeringssteg, ett eller fler av följande avslutande steg: aktiveringssteg i vilket atomerna i artikelns yta aktiveras, nersänkning i processbad med trevärt krom (Cr), sköljning, torkning. 10 15 20 533 Eåü 11

5. Metod för elektrolytisk plätering enligt något av de föregående kraven, varvid nämnda elektrolytlösning vidare innefattar kaliumcyanid (KCN), och kaliumhydroxid (KOH).

6. Metod för elektrolytisk plätering enligt krav 5, varvid nämnda elektrolytlösning innefattar nämnda beståndsdelar i följande mängder: Sn 19-21 g/l Cu 7-9 g/l Zn 1-3 g/l KCN 25-27 q/1 KOH 7-9 g/l

7. Metod för elektrolytisk plätering enligt krav 5 eller 6, varvid nämnda elektrolytlösning innefattar nämnda beståndsdelar i följande mängder: Sn 20 g/l Cu 7,8 g/l Zn 1,9 g/l KCN 26 g/l Kon 8 g/l

8. Metod för elektrolytisk plätering enligt något av de föregående kraven, varvid nämnda elektrolytlösning vidare innefattar glansmedel och/eller vätmedel. 10 15 20 25 E¿1Ü 12

9. Metod för elektrolytisk plätering enligt krav 8, varvid mängden glansmedel som tillsätts är 6 ml/l och mängden vätmedel som tillsätts är 2 ml/l.

10. Elektrolytlösning för plätering av en artikel, nämnda elektrolytlösning innefattande salter av zink, koppar och tenn, kännetecknad av att nämnda elektrolytlösning vidare innefattar silverförening, varvid nämnda silverförening innefattar silversalt och mängden av nämnda silversalt ligger inom intervallet 0,5 - 1,5 g per liter elektrolytlösning.

11. ll. Elektrolytlösning enligt krav 10, varvid nämnda silverförening innefattar en sammansättning av silver, magnesium, aluminium och fosfor.

12. Elektrolytlösning enligt något av kraven 10-11, innefattande 1 g silversalt per liter.

13. Elektrolytlösning enligt något av kraven 10-12, vidare innefattande kaliumcyanid (KCN) och kaliumhydoxid (KOH).

14. Elektrolytlösning enligt krav 13, varvid nämnda elektrolytlösning innefattar nämnda beståndsdelar i följande mängder: Sn 19-21 g/l Cu 7-9 g/l Zn 1-3 g/l KCN 25-27 g/1 KOH 7-9 g/l 10 533 EÅÜ 13

15. Elektrolytlösning enligt krav 13 eller 14, varvid nämnda elektrolytlösning innefattar nämnda beståndsdelar i följande mängder: Sn 20 q/l Cu 7,8 g/1 Zn 1,9 g/1 KcN 26 g/l KOH 8 g/l

16. Elektrolytlösning enligt något av kraven 10-15, vidare innefattande glansmedel samt vätmedel.

17. Elektrolytlösning enligt krav 16, varvid mängden glansmedel som tillsätts är 6 ml/1 och mängden vätmedel som tillsätts är 2 ml/l.