DE1796217C2 - Zyanidfreies, Natriumzinkat enthaltendes Glanzzinkbad - Google Patents
Zyanidfreies, Natriumzinkat enthaltendes GlanzzinkbadInfo
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Description
den erwähnten glanzbildenden Zusätzen zusammengestellt.
Selbstverständlich können, zusammen mit den obigen Zusätzen oder an Stelle dieser Zusätze, auch
andere organische oder sogar anorganische Zusätze verwendet werden, die für die Erzielung von glänzenden
Zinkschichten eingeführt sind, z. B. Ammoniummolybdat, Natriumsulfit usw.
Schließlich ist noch zu erwähnen, daß das Bad auch andere Zusätze enthalten kann, und zwar zur Steigerung
der Streufähigkeit, des Haftvermögens der abgeschiedenen Schicht und der Leitfähigkeit des Elektrolyten
sowie zur Verhinderung der Porenbildung.
Das Bad wird durch die Mischung der alkalischen Zinkatlösung mit der Natriumhexametpphosphatlösung
und anschließende Zugabe von Gelatine und Furfurol-Lösungen zubereitet.
Das Bad kann sofort nach der Herstellung verwendet werden.
Um die Leistungsfähigkeit des Bades aufrechtzuerhalten,
wird eine ständige oder in bestimmten Abständen vorzunehmende Filterung des Elektrolyten
empfohlen, und gegebenenfalls kann auch dessen Umwälzung in geschlossenem Kreislauf vorgesehen
weiden.
Da die Betriebstemperatur nur 20 bis 24° C beträgt, ist keine Erwärmung des Bades erforderlich.
Die kathodische Stromdichte kann Werte zwischen 1 bis 4,5 A/dm2 aufweisen. Falls das Bad mechanisch
gerührt wird oder rotierende trommel- oder glockenförmige Geräte verwendet werden, kann die Stromdichte
bis zu über 6A/dms erhöht werden. Die Betriebsspannung
beträgt 0,6 bis 1,2 V für unbewegliche Bäder mit Rührvorrichtungen, während bei Verwendung
von Rotationsgeräten Spannungen von 6 bis 8 V in Betracht kommen.
Unter den beschriebenen Bedingungen beträgt die Abscheidungsgeschwindigkeit 15 bis 60 μ/Std., wobei
jedoch dieser Wert wesentlich von den Arbeitsbedingungen und von dem zu erzielenden Glanzgrad becinflußt
wird. Die glänzenden Schichten werden mit einer geringeren Abscheidungsgeschwindigkeit gebildet
als jene, die nur einen Halbglanz aufweisen.
Das erfindungsgemäße Verzinkungsbad hat eine Streufähigkeit von etwa 400O, ein Wert, der dem für
cyanidhaltige Alkalibäder der Industrie vergleichbar ist. Bei der Abscheidung glänzender Schichten und
bei einem zweckentsprechenden Elektrodenabstand ist die Streufähigkeit sogar noch größer, als jene der
Cyanidbäder. Die Stromausbeute beträgt 85°/o und ist somit günstiger als jene der cyanidischen Zinkbäder.
Die mit dem neuen Zinkbad erzielten Zinkschichlen weisen eine genügend gleichmäßige Dicke auf,
sogar an den scharfen Rändern der verzinkten Teile oder in den Höhlungen von Werkstücken unregelmäßiger
räumlicher Form. Die aufgetragenen Zinkschichten sind streckbar und haben ein gutes Haftvermögen.
Die aufgetragene Zinkschicht ist von heller Farbe, ähnlich jener des Chroms; der Glanz, der von Halbglanz
bis zu optischem Glanz variiert werden kann, kann sogar auf vorher nicht polierten Flächen, die
nur in üblicher Weise für die Galvanisierung vorbereitet wurden, erzielt werden.
Die Korrosionsbeständigkeit der abgeschiedenen Schichten und die lang andauernde Beständigkeit des
Glanzes können in üblicher Weise durch nachträgliche Behandlung mit oxydierenden Säuren, insbesondere
Salpeter- und Chromsäure, erzielt werden. Die Korrosionsbeständigkeit der abgeschiedenen Schicht
übertrifft jene, welche durch cyanidhaltige Bäder erzielt wird.
Nachstehend wird ein Anwendungsbeispiel der Erfindung beschrieben, und zwar für Verzinkung von
aus nichtlegiertem Stahl hergestellten Auto-Zündkerzen in einem galvanischen Bad mit ständigem Umlauf
und ständiger Filterung des Elektrolyten. Die Zündkerzen sind vorher auf automatischen Drehbänken
auf einen Glättungsgrad von 4 bis 5 abgedreht worden.
Das Bad wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
15 g/l technisches Zinkoxid, 64 g/l technisches Natriumhydroxid,
40 g/l technisches Natriumhexametaphosphat (mit 68 0Zo P2O5); 4cm3/I technisches Furfurol;
4 g/l blattförmige Speisegelatine; 2 cm·1'.1 Sulfitlauge
(Rückstand der Zelluloseerzeugung aus Tannenholz), welche vorher durch eine 25" «ige Natriumhydroxidlösung
zu neutralisieren ist.
11 Elektrolyt wird aus den oben angeführten Mengen folgendermaßen zubereitet:
Das Natriumhydroxid wird in 300 bis 400 cm3 Wasser gelöst; dann wird unter stetem Rühren das
Zinkoxid in dieser Lösung aufgelöst.
Das Natriumhexametaphosphat wird in 300 bis 400cm:i warmem Wasser gelöst; dann werden beide
Lösungen gemischt und so die Grundlösung erhalten.
Das Furfurol wird in etwa 50 cm·'1 Wasser und die
Gelatine in 50 bis 60 cm3 heißem Wasser gelöst. Diese Lösungen werden mit der Grundlösung vereinigt
und schließlich die Sulfit-Lauge zugegeben.
In einem auf diese Weise zubereiteten Bad, welches eine Temperatur von 22° C aufweist, können sofort
nach dessen Zubereitung die Verzinkungen vorgenommen werden, und zwar bei einer Stromdichte
von 3 A/dm2 und einer Spannung von 1,2 V; die zu verzinkenden Werkstücke werden an der Kathoden-Stange
in einem Abstand von 300 mm von der Anode aufgehängt, wobei die Kathodenstange hin- und hergehende
Bewegungen mit der Frequenz von 1 Hz und mit Amplituden von 25 mm ausführt.
Die abgeschiedene Zinkschicht ist von heller Farbe, ähnlich jener des glänzenden Chroms, ist streckbar,
haftet fest am Grundmetall und glänzt. Die Schichtdicke ist von befriedigender Gleichmäßigkeit. Falls
bei der Zubereitung des Bades die Glanz-Zusätze in kleineren Mengen verwendet werden und falls die
Stromdichte erhöht oder vorzugsweise verringert wird, wird eine halbglänzcnde Schicht erzielt.
Die nach dem im obigen Beispiel beschriebenen Verfahren auf den Werkstücken abgeschiedenen
Zinkschichten können z.B. durch Chromatisietung in einem Bad folgender Zusammensetzung passiviert
werden: 150 g/l Nairiumbichromat, 50 g/l trockenes
Natriumsulfat, 6 g/l Natriumchlorid und 4 cnv'/l konzentrierte
Schwefelsäure: Temperatur: 20'C; Reaktionsdaucr
12 Sekunden.
Auf diese Weise wird eine Schicht von goldgelber Farbe und von sehr guter Korrosionsbeständigkeit
erzielt.
Die Anwendung der Erfindung erzielt also folgende Vorteile:
Es wird ein alkalisches galvanisches, cyanidfrcies Bad erhalten, welches den Cyanidbädcrn überlegen
ist und das Abscheiden von hellfarbigen Schichten
bei Raumtemperatur ermöglicht, wobei die üblichen
Chromatieruncen angewendet werden können, die
Schichten können mit beliebigem Glanz (vom HaIO-glanz
bis zu optischem Glanz) auf W.-rkstückc ohne vorhergehende mechanische Polierung abgeschieden
werden.
Für die Zubereitung des Bades werden billigt Stoffe technischer Reinheit verwende·..
Die Vergiftungsgeiahr wird k^citigi.
Es entfällt vollkommen die Notwendigken, aufwendice
Anlagen für die Behandlung der Alnui-ser
vorzusehen.
Claims (4)
1. Cyanidfreies, Natriumzinkat enthaltendes Glanzzinkbad zum Abscheiden glänzender streckbarer,
schmiedbarer und gut haftender Zinküberzüge äußerst gleichmäßiger Dicke, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bad als Komplexbildner
für die Zinkionen Natriumhexametaphosphat sowie an sich bekannte Glanzzusälze enthält.
2. Cyanidfreies, Natriumzinkat enthaltendes Glanzzinkbad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es das Natriumhexametaphosphat in einer Konzentration von 30 bis 45 g/l enthält.
3. Cyanidfreies, Natriumzinkat enthaltendes Glanzzinkbad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es als Zusätze für die Erzielung des Glanzes Furfurol, Gelatine und Sulfitlaugcn in
einer Konzentration von 1,0 bis 5,0gl enthält.
4. Cyanidfreies, Natriumzinkat enthaltendes Glanzzinkbad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es als weitere übliche Zusätze für die Glanzbildung alle oder einige der folgenden
organischen Verbindungen enthält; Aliphatische Aldehyde, aromatische Aldehyde oder Ketone.
Thioharnstoffe, Derivate heteroeyclischer Aldehyde.
ten erlaubt und keine giftigen Cyanide als Komplexbildner enthält.
Diese Aufgabe wird crfindungsgcmäß dadurch gelöst, daß das Glanzzinkbad als Komplexbildner für
die Zinkionen Natriumhexametaphosphat sowie an sich bekannte Glanzzusätze enthält.
Es wurde festgestellt, daß die entsprechenden Anionen in zweckentsprechender Weise die Zinkionen
als äußerst geringfügig dissoziertc Komplcxionen
Aus diesem Grund wurden für die galvanische 45 blockieren, wobei deren Konzentration wesentlich
Verzinkung cyanidischc Bäder entwickelt und in gro- herabgesetzt wird, wodurch eine besonders günstige
Elcktrokristallisicrung des Zinks bewirkt wird.
glänzender, streckbarer, schmiedbarer und gut haftender Zinküberzüge äußerst gleichmäßiger D'ckc.
Es ist bekannt, daß bei der galvanischen Verzinkimg von Metallteilen mit sauren Bädern mit schlechter
Streuung, aber hoher Stromdichte mit beinahe lOO'V'niger Stromausbeute rauhe, aus verhältnismäßig
großen Kristallen bestehende Überzüge abgeschieden werden, so daß diese Verfahren nur für die V'crzinkung
von Drähten und Bändern verwendet werden.
55
tem Maßstab eingesetzt. Mit solchen Bädern können
glatte, glänzende mikrokristallinische Metallüberzüge erzielt werden. Diese Bäder können noch Zusätze für
fine feinere Körnung des aufgetragenen Zinks und für die Bildung des Ghmzes enthalten. Es wurden zu
diesem Zweck insbesondere aliphatische Aldehyde, Aromatische Aldehyde oder Ketone, sauersloffhaltigc
heterocyclen, kondensierte Aromaten, Thioharnstoffe, Produkte der Reaktionen von heterocyclischen
Aldehyden mit Stickstoffverbindungen und aromatischen Aminen sowie Gelatine verwendet: als metallische
Zusätze wurden Mangan. Molybdän und andere Metalle verwendet. Diese Verbindungen sind
schwer oder nur teilweise löslich und bewirken im allgemeinen nicht unmittelbar die Erzeugung einer
elektrolytisch abgeschiedenen, hellfarbigen, glänzenden Schicht. Zu diesem Zweck ist es vielmehr im allgemeinen
erforderlich, daß die aufgetragenen, leicht gelblich-bräunliche Schicht noch chemisch mit oxydiercndcn
Stoffen behandelt wird, um einen einigermaßen sichtbaren Glanz zu erzielen.
AbRCsehen davon müssen bei der Verwendung
diese Weise werden Deckschichten äußerst feiner MikroStruktur erzielt.
Es wurde ferner festgestellt, daß die Feinstruktur und die Ausrichtungen der aufgetragenen Kristalle
(Textur) auch noch von anderen, den Glanz bewirkenden Zusätzen begünstigt wird. Als solche Zusätze
kommen in Frage Furfurol, Gelatine und Sulfit-Laugen, die als Rückstände bei der Zellulose-Erzeugung
anfallen, wobei diese Zusätze in geringfügigen Konzentrationen von 1,0 bis 5,0 g/1 verwendet werden.
Diese Zusätze werden in verschiedenen Mcngen-Verhältnissen verwendet. Durch geeignete Variation
der relativen Konzentrationen können Schichten mil verschiedenen Glanzgraden ■— von Halbglanz bis zu
optischem Glanz — erzielt werden. Der Glanz der abgeschiedenen Schicht wird im Had ohne nachträgliche
Bearbeitung erzielt.
Das erfindungsgemäße Alkaliverzinkungsbad wird aus 40 bis 75 g/l Natriumhydroxid, 10 bis 25 g/l Zinkoxid,
30 bis 45 g/1 Natriumhexametaphosphat und aus
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|---|---|---|---|
| DE19681796217 DE1796217C2 (de) | 1968-09-23 | Zyanidfreies, Natriumzinkat enthaltendes Glanzzinkbad | |
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Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
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| FR168374 | 1968-10-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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