Verfahren zum Verchromen insb esondere von Kolbenringen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Verchromen insbesondere von Kolbenringen, welche paketweise
auf Dorne gespannt in einem Elektrolyten auf ihren Laufflächen verchromt werden.Process for chrome plating, in particular piston rings. The invention
relates to a method for chrome plating, in particular piston rings, which are packaged
clamped on mandrels in an electrolyte on their running surfaces are chrome-plated.
Bekanntlich werden Kolbenringe auf ihren Laufflächen hartverchromt,
um dem starken Verschleiß sowohl der Ringe als auch der Zylinderwandung entgegenzuwirken.
Die hohe Verschleißfestigkeit des Chroms bringt eine bedeutend längere Lebensdauer
derartiger Kolbenringe mit sich.It is well known that piston rings are hard chrome-plated on their running surfaces,
to counteract the heavy wear of both the rings and the cylinder wall.
The high wear resistance of chrome means that it has a significantly longer service life
such piston rings with it.
Nach dem bekannten Verchromungsverfahren werden Kolbenringe gleichen
Durchmessers paketweise derart zusammengedrückt, daß das Stoßspiel gleich Null ist,
und dann auf Dorne axial verspannt. Die Dorne werden in rotierende Einsätze einer
Ringbadanlage gehängt und auf elektrolytischem Wege verchromt. Durch ständiges Drehen
der Dorne um ihre eigene Achse erzielt man einen-gleichmäßigen Chromniederschlag
auf den äusseren Umfangsflächen der Kolbenringe. Die Abscheidegeschwindig4eiten
liegen bei optimaler Ausbeute des Elektrolyten um 35 p pro Stunde.According to the known chrome plating process, piston rings of the same diameter are compressed in packets in such a way that the joint clearance is zero, and then axially clamped on mandrels. The mandrels are hung in rotating inserts in a ring bath system and chromium-plated using an electrolytic method. By constantly rotating the mandrels around their own axis, a uniform chromium deposit is achieved on the outer circumferential surfaces of the piston rings. The deposition speeds are around 35 p per hour with an optimal yield of the electrolyte.
Bei einer wünschenswerten Chromschichtstärke von 150 bis
160p müs-
sen die Kolbenringe etwa 495 Stunden lang im Chrombad eingesetzt
sein, Durch die verhältnismäßig langsame Absäheidegeschwindigkeit des verwendeten
Elektrolyten ist nur eine relativ geringe Verchromungskapazität vorhanden.
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Aufgabe der Erfindung ist es» ein Verfahren zum Verchromen insbesondere von Kolbenringen
zu entwickeln, wodurch die Einsatzzeit der Ringe im Elektrolyten bei gleichbleibender
Chromschichtstärke und -güte wesent» lich herabgesetzt wird, um damit die Verchrornungskapazität
zu erhöhen. Diese Aufgabe wird erfindungsgernäß dadurch gelöst" daß die Kolbenringe
zunächst in einem tiefstreuenden Elektrolyten vorverchromt und anschließend in einem
zweiten Elektrolyten fertigverchromt werden. Die im ersten Elektrolyten tiefeingestreute
dünne Chromschicht - dies gilt auch für profilierte Kolbenringe, insbesondere
Ölabstreifringe - reicht ausg um im zweiten Elektrolyten bei hoher Abscheidegeschwindigkeit
die geforderte Gleichmäßigkeit der Chromschicht auf. der Lauffläche der Kolbenringe
zu gewährleisten* Zur Verbesserung der Haftung der zweiten Chrornschicht auf der
ersten wird weiterhin vorgeschlagen» die Kolbenringe nach dem Uberheben aus dem
tiefstreuenden in den weniger tiefstreuenden Elektrolyten zu aktivieren. Die Aktivierung
kann durch kontinuierliches Variieren der Stromdichte innerhalb des angegebenen
Bereiches verbessert werden. Beispielsweise arbeiten die Elektrolyten unter folgenden
Abscheidebe» dingungen:
tiefstreuender Elektrolyt: T ernpe ratur 25 - 45
0 C ,
Strorndichte 20 - 4 0 A/din 2
Chromsäure 250 « 300 g/1
Säureverhältnis ' 0.9 35» 0,45
Arbeitsdauer 30 - 7 0 min
weniger tief streuender Elektrolyt: Temperatur 55 65 0 C
Stromdichte 40 8 0 A/dm 2
Chromsäure 220 270 g/1
Säureverhältnis 0, 8 - 1, 1
Arbeitadauer 60 ' » 120 min
Die Aktivierung der Kolbenringe nach dem Überheben aus dem ersten in den zweiten
Elektrolyten kann beispielsweise bei einer Spannung von 3 bis 5 Volt
und einer Stromdichte von 5 bis 15 A/dm2 zwischen etwa 0, 5
und 1, 5 Minuten erfolgen. Kontinuierliches Variieren der Stromdichte innerhalb
des angegebenen Bereiches bringt ein schnelleres Aufaktivieren der beim Überheben
vom ersten in den zweiten Elektrolyten passiv gewordenen Ringoberflächen mit sich.With a desirable chrome layer thickness of 150 to 160p, the piston rings must be inserted in the chrome bath for about 495 hours. Due to the relatively slow removal rate of the electrolyte used, there is only a relatively low chrome plating capacity. The object of the invention is to develop a method for chrome plating, in particular piston rings, whereby the service life of the rings in the electrolyte is significantly reduced while the chrome layer thickness and quality remain the same, in order to increase the chrome plating capacity. This object is erfindungsgernäß achieved by "the piston rings initially vorverchromt in a deeply diffusing the electrolyte and are then fertigverchromt in a second electrolyte, the first electrolyte deep-scattered thin chromium layer -. This also applies profiled piston rings, in particular oil control rings - ranges other than to the second electrolyte at to ensure the required uniformity of the chromium layer on the running surface of the piston rings continuous variation of the current density within the specified range can be improved. For example, the electrolytes work under the following deposition conditions: deep scattering electrolyte: temperature 25 - 45 0 C,
Current density 20 - 4 0 A / din 2
Chromic acid 250-300 g / 1
Acid ratio 0.9 35 » 0.45
Working time 30 - 7 0 min
less deeply scattering electrolyte: temperature 55 65 0 C
Current density 40 8 0 A / dm 2
Chromic acid 220 270 g / 1
Acid ratio of 0, 8 - 1, 1
Duration of work 60 '»120 min
The activation of the piston rings according to the overstroke of the first into the second electrolyte, for example, at a voltage of 3 to 5 volts, and carried out a current density of 5 to 15 A / dm2 between about 0, 5 and 1, 5 minutes. Continuous variation of the current density within the specified range brings about a more rapid activation of the ring surfaces which have become passive when the first electrolyte is lifted into the second electrolyte.
Durch die vorliegende Erfindung wurde eine Kapazitätsateigerung der
zu verchromenden Kolbenringe von 40 bis 50 % erzielt. Gleichzeitig konnten
dadurch die Herstellungskosten des Verchrornungsverfahrens pro Kolbenring gesenkt
werden.The present invention has achieved an increase in the capacity of the piston rings to be chrome-plated by 40 to 50% . At the same time, this made it possible to reduce the production costs of the chromium plating process per piston ring.