DE1942544A1

DE1942544A1 - Beizloesungen sowie Verfahren zum Beizen von Magnesium und Magnesiumlegierungen

Info

Publication number: DE1942544A1
Application number: DE19691942544
Authority: DE
Inventors: Franz-Heinz Schroll; Brigitte Spei
Original assignee: Gerhard Collardin GmbH
Current assignee: Gerhard Collardin GmbH
Priority date: 1969-08-21
Filing date: 1969-08-21
Publication date: 1971-03-04
Also published as: DE1942544C3; DE1942544B2

Description

"BeizLösungen sowie Verfahren zum Beizen von Magnesium und Magnesium legierungen" Gegenstand der Erfindung sind Belzlösungen sowie ein Verfahren zum Beizen von Magnesium und Magnesiumlegierungen unter Verwendung von Alkylbenzolsulfonsäuren.
Bei der Herstellung von Gegenständen aus Magnesium oder Magneslumlegierungen ist es häufig erforderlich, die MetalloberflEchen zu beizen. Dies gilt insbesondere, wenn die Oberfldrchen durch Chromatieren, Platieren oder Lackieren weiterbehandelt werden sollen. Das Ziel einer derartigen Beizbehandlung ist die Erzeugung von hellen, glänzenden und gleichmäßigen Oberflächen, die keinerlei Beläge aufweisen. Es ist bekannt, filr diese Zwecke Beizlösungen zu verwenden, die als wesentliche Komponenten Chromsäure und Salpetersäure enthalten. Ein Nachteil dieser Arbeitsweise liegt darin, daß die verbrauchten Lösungen wegen der hohen Giftigkeit der Chromverbindungen nicht ohne weiteres dem Abwasser zugefUhrt werden können, sondern vorher in relativ kostspieligen Anlagen entgiftet werden mUssen.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Mängel beheben kann, wenn man zum Beizen von Magnesium und Magnesiumlegierungen sich des nachstehend beschriebenen Verfahrens sowie der entsprechonden Lösungen bedient. Das neue Verfahren ist dadurch gekonnzelchnot, daß die Mtalloberflächen mit Lösungen behandelt werden, deren pH-Wert im Bereich von 1 bis 3 liegt und die 1 bis 10 Gew.-%AlkylbenzQlsulfonsäure und 0,1 bis 5 Gew.-S lösliche Fluoride oder Flußsäure enthalten.
Geeignete Alkylbenzolsulfonsäuren sind insbesondere solche, die kurze Alkylketten mit weniger als 9 Kohlenstoffatomen enthalten. Vorzugsweise werden Xylolsulfonsäuren und insbesondere Toluolsulfonsäure angewendet. Als wasserlösliche Fluoride kommen Alkalifluoride wie Natrium-, Kalium- oder Ammoniumfluorid oder die entsprechenden Alkalihydrogenfluorlde, instesondere Natriumhydrogenfluorid und Ammoniumhydrogenfluorid, oder Mischungen dieser Produkte in Betracht.
Die Alkylbenzolsulfonsäuren werden in Mengen von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, die Fluoride und Flußsäure in Mengen von 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-% verwendet. Diese Angaben beziehen sich auf die Anwendungskonzentrationen. Selbstverständlich ist es auch möglich, Konzentrate herzustellen und diese vor der Verwendung mit Wasser entsprechend zu verdUnnen.
Es ist technisch äquivalent, Alkalisalze der Alkylbenzolz sulfonsäuren und Flußsäure anstelle von Alkylbenzolsulfonsäuren und Alkalifluoriden zu verwenden. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Beizlösungen bei ihrer Anwendungskonzentration einen pH-Wert zwischen 1 und 3 aufweisen, da in diesem Bereich die besten Ergebnisse erzielt werden.
Die Alkylbenzolsulfonsäure wird im allgemeinen im Uberschuß gegenüber den löslichen Fluoriden verwendet. Die Beizlösungen können im Tauch- und Spritzverfahren eingesetzt werden. Die Behandlungsdauer liegt im allgemeinen zwlachen-10 Sekunden bis 5 Minuten. Im Tauchverfahren beträgt die Behandlungadauer vorzugsweise 10 bis 3Q Sekunden, während im Sprit aver fahren vorzugsweise 10 bis 20 Sekunden hinreichend sind. Das Verfahren kann unter diesen Bedingungen bei Raumtemperatur (15 bis 250C) durchgeführt werden. Es können selbstverständlich auch höhere Temperaturen angewendet werden, Jedoch ist dies nicht erforderlich.
Die Beizlösungen können weiterhin einen Zusatz an säurebeständigen nichtionogenen Netzmitteln wie Athylenoxidanlagerungsprodukten an Alkylphenole, Fettalkohole oder Fettamine enthalten. Die Anwendungskonzentration der Netzmittel beträgt zweckmäßigerweise 0,1 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 0,5 dew.-S. Durch einen derartigen Zusatz wirken die Beizlösungen gleichzeitig entfettend, so daß eine gegebenenfalls erforderliche Vorbehandlung entfällt Durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise ist es möglich, helle, glänzende und gleichmäßige Oberflächen zu erzeugen, die insbesondere für eine nachfolgende Chromatierung gut geeignet sind. Weitere Vorteile des Verfahrens sowie der entsprechenden Beizlösungen bestehen darin, daß man bei Raumtemperatur arbeiten kann und eine Entgiftung der abgearbeiteten Beize entfällt.
Beispiel 1 Metallteile aus Magnesium wurden bei Raumtemperatur 25 Sekunden im Tauchverfahren mit einer Beizlösung behandelt, die 3 Gew.-% p-Toluolsulfonsäure und i,5 Gew.-% Natriumhydrogenfluorid enthielt. Der pH-Wert der Lösung betrug 3,0. Die Metallteile wurden anschließend mit Wasser gespült und getrocknet. Sie zeigten danach eine glänzende, gleichmäßige Oberfläche.
Beispiel 2 Metallteile aus Magnesium wurden bei 1800 20 Sekunden lang im Tauchverfahren mit einer Beizlösung behandelt, die 5 Gew.-% Toluolsulfonsäure und 1,2 Gew.-S Flußsäure (berechnet als 100 fi HF) enthielt. Der pH-Wert der Lösung betrug 1,6. Nach einer anschließenden Spülung mit kaltem Wasser wurden die Metallteile getrocknet und wiesen danach eine glatte, glänzende Oberfläche auf.
Beispiel 3 Metallteile aus Magnesium wurden bei 200C 15 Sekunden lang im Spritzverfahren mit einer Beizlösung behandelt, die 3,5 Gew.-% Toluolsulfonsäure, 2 Gew.-% Ammoniumfluorid und 0,2 Gew.-% Netzmittel (Anlagerungsprodukt von 12 Mol Xthylenoxid an ein Fettalkoholgemisch der Kettenlänge C14 -C18) enthielt.
Nach einer anschließenden Zwischenspülung mit kaltem Wasser wurden die Teile bei 220C 30 Sekunden lang mit einer Lösung behandelt, die 1 Gew.-% CrO3, 2 Gew.-% NaN02 und 0,1 Gew.-% KCr(S04)2 12 H20 enthielt. Die Lösung hatte einen pH-Wert von 1,1.
Anschließend an die Chromatierung wurden die Magnesiumteile nochmals mit Wasser gespült und getrocknet. Nach der Behandlung zeigten die Teile einen matten, hellgelben Überzug, der vollkommen gleichmäßig ausgebildet war.

Claims

Patent ansprüche

g Verfahren zum Beizen von Magnesium und Magnesiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberflächen mit Lösungen behandelt werden, deren pH-Wert im Berelch von 1 bis 3 liegt und die 1 bis 10 Gew.-S Alkylbenzolsulfonsäure und 0,1 bis 5 Gew.-% lösliche Fluoride oder Flußsäure enthalten.
2) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberflächen mit Lösungen behandelt werden, die 1 bis 5 Gew.-% Toluolsulfonsäure und 0,5 bis 3 Gew.-% Alkali fluoride, Alkalihydrogenfluoride oder Flußsäure enthalten.
3) Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberflächen mit Lösungen behandelt werden, die weiterhin 0,1 bis 1 Gew.-% säurebeständige nichtionogene Netzmittel enthalten.
4) Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberflächen bei Zimmertemperatur etwa 10 bis 30 Sekunden lang behandelt werden.
5> Beizlösungen für Magnesium und Magnesiumlegierungen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 1 bis 10 Gew Alkylbenzolsulfonsäure und 0,1 bis 5 Gew.-% löslichen Fluoriden oder Flußsäure sowie einem pH-Wert im Bereich von 1 bis 3.
6) Beizlösungen gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 1 bis 5 Gew.-% Toluolsulfonsäure und 0,5 bis 3 Gew.-Z Alkalifluorid, Alkalihydrogenfluorid oder Flußsäure.
7) Beizlösungen gemäß Anspruch 5 bis 6, gekennzeichnet durch einen weiteren Gehalt von 0,1 bis 1 Gew.-% an säurebeständigen nichtionogenen Netzmitteln.