DE2355011C2 - Verfahren zur Herstellung einer keramisch überzogenen Ware aus einem eisenhaltigen Werkstoff - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer keramisch überzogenen Ware aus einem eisenhaltigen WerkstoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer keramisch überzogenen Ware aus einem eisenhaltigen
Werkstoff durch elektrophoretische Beschichtung.
Die elektrophoretische Beschichtung ist ein bekanntes Verfahren, bei dem zwischen zwei in einer
flüssigen Dispersion geladener Teilchen eintauchenden Elektroden ein elektrisches Potential erzeugt
wird. Unter dem Einfluß eines elektrischen Gleichspannungspotentials wandern die Teilchen zu einer
Elektrode, wo sie entladen werden und sich als haftfester Überzug auf der Elektrode abscheiden. Die elektrophoretische
Beschichtung wird in der Technik zum Abscheiden von keramischem Material, z. B. Fritte.
au!" Metall angewendet, beispielsweise bei der Herstellung
von Cermets (metallkeramischen Verbundkörpern). Hie elektrophoretische Beschichtung wird
im allgemeinen den herkömmlichen Tauch-, Streichoder Spritzverfahren als überlegen erachtet, da die
Abscheidung schnell erfolgt und alle Oberflächen des Werkstücks zuverlässiger beschichtet werden. Die
elektrophoretisehe Beschichtung ist ferner ein zweckmäßiges Verfahren zur vollständigen Beschichtung
der Innenflächen kleiner Löcher in dem Werkstück,
Wo bei anderen Methoden Überzügsfehler zuerst auftreten.
Da keramisch überzogene oder emaillierte Metallerzeugnisse oft in Kuchen, Badezimmern und auf anderen
Gebieten verwendet werden, wo das Aussehen eine Rolle spielt, werden weiße Keramiküberzüge wegen
ihres ästhetischen Aussehens von den Abnehmern stark bevorzugt. Aus diesem Grunde ist eine
graustichige oder »schmutzigweiße« Farbtönung unerwünscht und hat einen negativen Einfluß auf das
Gefallen der Ware beim Abnehmer.
Beim elektrophoretischen Beschichten eines eisenhaltigen Werkstoffs diffundiert Eisen - meist in Form
von Eisenoxid - von der Oberfläche des metallischen
ίο Werkstücks oder der Ware in den keramischen Überzug
und bildet einen Teil desselben. Leider beeinflußt die Gegenwart des Eisens oder des rötlichen Eisenoxids
die Farbe des keramischen Überzugs erheblich, und insbesondere im Falle weißer keramischer Überzüge
tritt eine erhebliche Verschlechterung sowohl der gewünschten Färbung als auch der Oberfläche des
gebrannten Überzugs ein.
Hinzu kommt noch, daß manche Verfahren der elektrophoretischen Beschichtung die Menge des un-
erwünschten Eisens in dem keramischen Überzug erhöhen. Beispielsweise wird bei einer Methode das
Werkstuck - z. B. zur Entfernung von Rost - in eine saure Aktivierungslösung, wie verdünnte Schwefelsäure,
getaucht, bevor der keramische Überzug durch Elektrophorese aufgetragen wird. Diese Maßnahme
scheint die Neigung des Eisens, vom Werkstück in den keramischen Überzug und in die elektrophoretische
Dispersion zu wandern, zu erhöhen, wodurch eine Verfärbung des fertigen, gebrannten keramischen
Überzugs eintritt.
Damit im Zusammenhang steht das Problem des Beschichtungsvermögens einer elektrophoretischen
Dispersion unter Beibehaltung einer guten Emailfarbe und einer guten Oberflächenqualität. Unter Be-Schichtungsvermögen
ist hier die Fähigkeit der Dispersion zu verstehen, einen Überzug von im wesentlichen
gleicher Dicke an verschiedenen Stellen des Werkstücks zu bilden, auch wenn diese Stellen einen
verschiedenen Abstand von der Kathode haben. Das Beschichtungsvermögen wird von der Alkalität des
elektrophoretischen Mediums beeinflußt, und je höher der alkalische pH-Wert ist, um so höher ist das Beschichtungsvermögen.
Bei Verwendung von Aktivatoren jedoch, die die Neigung des Eisens und des Ei-
senoxids, in dem keramischen Überzug zu diffundieren,
erhöhen, können die zur Erzielung eines guten Beschichtungsvermögens erforderlichen hohen pH-Werte
nicht angewendet werden, da dann die fertig gebrannten Überzüge eine schlechte Oberflächenqualität
aufweisen. In der Prax.s wird deshalb bei niedrigeren alkalischen pH-Werten gearbeitet, als es
jonst der Fall wäre, um Verfärbungen des gebrannten keramischen Überzugs zu verringern, obwohl dadurch
das Beschichtungsvermögen herabgesetzt wird.
Um diese Nachteile zu beheben, ist schon vorgeschlagen
worden, auf die durch Beizen und gegebenenfalls Vernickeln vorbehandelten Gegenstände einen
Überzug auf Phosphat-Basis aufzutragen und darauf elektrophoretisch eine Emailschicht abzuscheiden
(DE-OS 1811925). Das Verfahren ist recht aufwendig; denn es erfordert Beizen, Abscheiden einer Nikfcelschicht
und Auftragen einer Phosphatschicht, die offenbar den Untergrund von dem Emaiiüberzug isolieren
soll,
Es stellt sich dabei die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung elektrophoretisch abgeschiedener keramischer Überzüge anzugeben, das
ohne vorheriges Beizen des Untergrundes Und Aül·
tragen einer anorganischen Zwischenschicht zu Überzügen von besserer Qualität, besserer Färbung und
überlegenem Glanz führt und das es außerdem ermöglicht, elektrophoretischen Dispersionen mit verhältnismäßig
hoher, alkalischen pH-Werten zu verwenden, die ein ausgezeichnetes Beschichtungsvermögen
ohne anderweitige Nachteile bieten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zur Herstellung einer keramisch überzogenen
Ware aus einem eisenhaltigen Werkstoff durch elektrophoretisches Beschichten dadurch gelöst, daß
die Ware mit einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Kupfersalzes in Berührung gebracht und dadurch
eine Kupferschicht auf der Ware abgeschieden wird und daß anschließend der keramische Überzug
elektophoretisch auf die Kupferschicht aufgetragen wird. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei dem Verfahren der Erfindung wird von einem Vortauchen der Werkstücks in einer sauren Lösung
vor dem elektrophoretischen Beschichten völlig abgesehen. Anstelle der Säurebehandlung wird auf dem
Werkstück aus einer wasserlöslichen, ionisierbaren Kupferverbindung eine Kupferschicht chemisch abgeschieden.
Danach werden, wie bekannt, die keramisehen Teilchen, z. B. Fritte, elektrophoretisch niedergeschlagen.
Das Verfahren kann mit alkalischen elektrophoretischen Dispersionen ausgeführt werden,
die einen pH-Wert bis zu 12 haben.
Die verbesserte Qualität und der erhöhte Weißgrad der elektrophoretisch abgeschiedenen Überzüge gemäß
vorliegender Erfindung kann noch durch weitere Verfahrensmaßnahmen vei besser, werden. Beispielsweise
kann die elektrophorttische Dispersion neben den keramischen Teilchen noch ί jlloidale Kieselsäure
enthalten. Ferner wurde gefunden, daß Spuren von Eisen oder Eisenoxid, die trotz aller Bemühungen
in den keramischen Überzug gelangt sind, durch Behandlung des keramischen Biskuits nach der elektrophoretischen
Abscheidung mit einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Salzes einer starken Mineralsäure,
wie Monoammoniumphosphat (Ammoniumdihydrigenphosphat)
entfernt werden können, ohne daß der keramische Biskuit oder Emailbisquit angegriffen
wird. Dadurch wird eine weitere Verbesserung der Farbe des gebrannten Überzuges erzielt.
In einer Ausführungsform besteht die Erfindung aus folgenden Verfahrensmaßnahmen: Aktivierung
der Oberfläche eines Werkstücks durch Abscheiden von Kupfer auf derselben. Abspülen der kupferbe so
schichteten Oberfläche, elektrophoretisches Auftiagen
eines keramischen Überzugs auf der Oberfläche aus einer elektrophoretischen Dispersion, die kolloidale
Kieselsäure enthält, anschließendes Eintauchen des elektrophoretisch beschichteten Werkstücks in
eine wüUrige Lösung einer starken Mineralsäure und
vorzugsweise eines wasserlöslichen Salzes einer solchen Säure sowie Brennen des Werkstücks. Bei diesen
Verfahrensmaßnahmen sind mindestens die Verwendung der kolloidalen Kieselsäure in der elektrophoretischen
Dispersion und die Behandlung der elektrophoretisch beschichteten Oberfläche mit einem
wässerlöslichen Salz fakultativ,
Eine Einrichtung zur Ausführung der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem geeigneten Behäl·-
ter oder - im Falle einer kontinuierlich arbeitenden Anlage ^ aus einem geeigneten langgestreckten Trog
zur Aufnahme des Schlickers, einer Gleichstromquelle, die mit der Innenwand des Behälters so verbunden
ist, daß diese die Kathode bildet, und eine Aufhängevorrichtung für das Werkstück, das zur Anode
gemacht wird.
Wie erwähnt, kommt bei dem Verfahren der Erfindung die Säureaktivierung völlig in Fortfall. Statt dessen
wird das Werkstück, das aus Gußeisen oder Flußstahl bestehen kann, in eine wäßrige Lösung einer
wasserlöslichen, ionisierbaren Kupferverbindur,^ getaucht.
Bei dem Eintauchen des Werkstücks in die Lösung wird eine verhältnismäßig dünne Kupferschicht
chemisch auf dem Werkstück abgeschieden. Auf diese Weise wird ein Kupferüberzug leicht und mit
sehr geringen Betriebskonten erhalten, da das Werkstück
nur eingetaucht zu werden braucht und keine Fremdenergie erforderlich ist. Umfangreiche oder
spezielle Ausrüstungen werden nicht benötigt, und der Zeitaufwand beträgt nur wenige Sekunden.
Als Kupferverbindung kann jede ionisierbare, wasserlösliche Verbindung verwendet werden, da
diese nur Kupferionen zu liefern braucht, die nach dem Gesetz der elektrochemischen Spannungsreihe
reagieren. Kupfersalze anorganischer Säuren sind, soweit wasserlöslich, für diesen Zweck gut geeignet,
z. B. Kupfersulfat, Kupfernitrat, Kupfer (Il)-chlorid
usw. Kupferacetat kann ebenfalls verwendet werden. Der Ersatz des Kupfers in dem Kupfersalz durch Eisen
entsprechend dem Gesetz der elektrochemischen Spannungsreihe wird normalerweise erleichtert,
wenn die Lösung sauer ist. Wenn das Salz von einer starken anorganischen Säure abstammt, kann
dies für eine hinreichende Acidität der Lösung genügen.
Die Konzentration des Kupfersalzes in der wäßrigen Lösung und die Dauer der Einwirkung der Lösung
auf das Werkstück sind nicht kritisch und müssen nur ausreichen, um eine vorzugsweise ununterbrochene
Kupferschicht auf dem Werkstück abzuscheiden. Die Kupferschicht auf dem Weikstück kann eine
Dicke von 1,25 bis 12,5 μίτι haben. Dickere Kupferschichten
sind unnötig. Es können wäßrige Lösungen, die etwa 0,1 bis 5 Gew.-^ Kupfersalz enthalten, verwendet
werden; die Eintauchdauer kann etwa 3 bis etwa 15 Sekunden betragen.
Nach dem Abscheiden der Kupferschicht auf der Oberfläche des Werkstücks wird die Oberfläche gespült.
Das Spülen kann entweder mit Wasser oder zur Neutralisation zurückgebliebener Spuren der sauren
wäßrigen Lösung mit einer schwach alkalischen Lösung oder nacheinander mit einer alkalischen Lösung
und dann mit V/asser erfolgen. Falls eine alkalische Lösung verwendet wird, wird vorzugsweise ein Alkalicarbonat,
wie Natriumcarbonat, zu ihrer Herstellung benutzt.
Das Werkstück ist nun zur elektrophoretischen Beschichtung bereit. Jede herkömmliche Fritte für einen
keramischen oder Emailüberzug kann bei der Ausführung der Erfindung verwendet werden, doch ist die
Erfindung insbesondere für die Anwendung bei weißen Fritten vorgesehen. Die Größe der Frittenteilchen
kann beispielsweise unter 100 μηι, vorzugsweise iUnter 40 μτη) liegen* Obwohl Organische Stoffe in der
Dispersion vorhanden sein können, arbeitet das Ver* fahren mit einem rein wäßrigen Medium völlig zufriedenstellend.
Die Fritte kann iri einer herkömmlichen Kugel·
mühle zu einem wäßrigen Schlicker vermählen werden.
Eine Reihe typischer Mühlenzuschläge kann
ζ, B, die in der Tabelle Λ aufgeführten Stoffe urnfasstm.
Mühlenzuschläge
Gew.-%
Glasfritte
Feuerfestes Material*
Bentonite
Tragantgummi
Wasser
Bentonite
Tragantgummi
Wasser
Basis 100
0-15
0- 5
0- 5
40-60
40-60
* Quarzsand, Ton usw.
Eigenschaften des daraus erhaltenen Schlickers:
Spezifisches Gewicht:
Feinheitsbereich:
Feinheitsbereich:
1,5 bis 1,9
1 g Siebrückstand aus 50 cm3 Schlicker auf einem 2QQ-Maschen-Sieb
bL
1 g Siebrückstand aus 50 cm3 Schlicker auf einem 400-Maschen-Sieb.
Bei einem typischen Feinheitsgrad verbleiben 3 g Siebrückstand aus 50 cm3 Schlikker
auf einem 400-Maschen-Sieb.
Wie aus der Emailtechnologie bekannt, gibt es zahlreiche andere Elektrolyte und Mühlenzuschlagstoffe,
die dem Mühlenansatz zugegeben werden können.
Zu Jem Grundansatz der Tabelle A können für den angegebenen Zweck noch folgende Zusätze beigegeben
werden: Eine hinreichende Menge Wasser zur Einstellung des spezifischen Gewichts auf etwa 1,25
bis etwa 1.45; Natriumhydroxid zur Einstellung des pH auf etwa 8,0 bis etwa 12.0; Natriumchlorid oder
Natriumaluminat zur Einstellung des elektrischen Widerstandes des Mediums auf etwa 150 bis etwa
500 Ohm/cm3. Für die Ausführung der Erfindung sind diese Werte nicht kritisch.
Es wurde gefunden, daß die Gegenwart von kolloidaler Kieselsäure in der elektrophoretischen Dispersion
Farbe und Qualität des gebrannten keramischen Überzugs weiter verbessert. Zu den in der Tabelle A
aufgeführten Stoffen kann kolloidale Kieselsäure in Mengen bis zu 10 Gew.-% der zur Herstellung des
Schlickers dem wäßrigen Medium zugesetzten Stoffe beigefügt werden. Eine Menge von etwa 5% wird bevorzugt.
Für die elektrophoretische Abscheidung wird Gleichstrom verwendet. Die zu überziehende Ware
bildet die Anode des elektrischen Stromkreises, Wäh* rend die Kathode die Innenfläche des Behälters sein
oder aus besonderen Blechen oder Platten eines leitenden
Materials, wie rostbeständigem Stahl, Flußstahl oder Kupfers bestehen kann. Die Spannung zwischen
dem zu überziehenden Werkstück und der Kathode wird so eingestellt, daßdie Stromdichte an dem
zu überziehenden Werkstück 46 bib 929 A/dm3, vorzugsweise
zwischen 139 und 557 A/dm2, beträgt.
Die erforderliche Spannung liegt im allgemeinen im Bereich zwischen 10 und 200 V, wobei der genaue
Spannungswert von der Größe der Kathode, der Größe des zu überziehenden Werkstücks, dem Abstand
zwischen der Kathode und dem zu überziehenden Werkstück sowie von dem elektrischen Widerstand
des Dispersionsbades abhängt. Bei dem oben ίο beschriebenen Dispersionsbad beträgt der elektrische
Widerstand etwa 300 Ohm/cm. Die erforderliche Spannung hängt auch von dem Abstand des zu emaillierenden
Werkstücks von der eingetauchten Elektrode ab. Für je 1 cm Abstand beträgt die Spannung
0,5 bis 20 V. Bei einem Abstand von 45,7 cm liegt die Spannung zwischen 50 und 300 V.
Wenn der zur Elektrophorese verwendete Behälter ein elektrisch isolierter Tank von 152 mm Breite,
203 mm Länge und 457 mm Höhe ist und das zu überziehende Werkstück eine quadratische Platte von
101 mm Kantenlänge aus 0,OK mm dickem Emaillierstahlblech,
beträgt die erforderliche Spannung für eine Stromdichte von 186 A7dm- etwa 25 V. Selbstverständlich
kann die Spannung abgeändert werden, um bei Schlickern mit verschiedenem Widerstand
eine ideale Stromdichte zu erhalten und eine Anpassung an die anderen Einflußgrößen vorzunehmen.
Die Dicke des abgeschiedenen Überzugs kann über die durch das Dispersionsbad geleitete Stronimenge
je Flächeneinheit reguliert werden. Da die Strommenge je Flächeneinheit das Produkt aus Stromdichte
und Dauer der Stromdurchleitung ist, wird die Dicke des abgeschiedenen Überzugs sowohl von der Stromdichte
als auch der Abscheidungszeit bestimmt. I\ wurde gefunden, daß für einen Überzug, dessen
Dicke nach dem Brennen etwa 0,075 mm beträgt, die Abscheidungszeiten bei einer Stromdichte von
186 A/dm2 5 bis 50 Sekunden betragen können. Dikkere oder dünnere Überzüge erfordern eine proportionale
Verlängerung oder Verkürzung der Abscheidungszeit.
Gemäß der Erfindung kann die elektrophoretische Dispersion einen verhältnismäßig hohen alkalischen
pH-Wert haben, der die Erzielung eines besseren Be-Schichtungsvermögens
gestattet, ohne daß eine Verfärbung des fertig gebrannten KeramiküDerzuges eintritt.
Beispielsweise kann der alkalische pH-Wert der elektrophoretischen Dispersionen bis zu 12 betragen.
Derart hohe alkalische pH-Werte können durch Zusatz von Natriumhydroxid. Kaliumhydroxid od. dgl.
zu der elektrophoretischen Dispersion erhalten werden.
Die Verweilze't des Werkstücks in der Dispersion bei angelegter Gleichspannung beträgt etwa 5 bis etwa
90 Sekunden. Die erforderliche Zeit hängt von der Größe und Form des Werkstücks i'.nd von der gewünschten
Schichtdicke des Überzugs ab. Nach dem Auftragen des Überzugs wird das Werkstück aus der
Dispersion herausgenommen und mit Wasser abgespült, um lockere Teilchen der Glasfritte zu entfernen
und wine Wulstbildung an den Kanten zu vermeiden, Nach dem Spulen wird der Überzug getrocknet, beispielsweise
durch Einsetzen des Werkstücks in einen mit Infrarotstrahlern ausgerüsteten Trockner. Audi
andere gebräuchliche Trockner können verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht, darin, daß Bisküite mit verhältnismäßig hoher Naßfestigkeit
23 55 Oil
erhalten werden, so daß sie mit etwas geringerer Sorgfalt als sonst üblich gehandhabt werden können. Dennoch
können trotz aller Bemühungen Spuren von Eisen oder Eisenoxid in den elektrophoretisch aufgetragenen
Überzug eindringen. Die Festigkeit des femchten Biskuits ist jedoch so hoch, daß das überzogene
Werkstück zur Entfernung der Eisenspuren behandelt werden kann. Wie gefunden wurde, wird die Entfernung der Eisenspuren am besten dadurch erreicht,
daß das Biskuit mit einer starken Mineralsäure, wie Schwefelsäure, Salpetersäure oder Phosphorsäure, in
Berührung gebracht und das Eisen als Salz dieser Säure, z. B. als Eisenphosphat, ohne nennenswerte
Beschädigung des Biskuits beseitigt wird.
Wäßrige Lösungen dieser Säuren mit einem Säuregehalt bis zu etwa 4 Gew.-% sind im allgemeinen iiiicht
zu stark; wesentlich stärkere Säurelösungen können das Biskuit beschädigen. Aus diesem Grunde weiden
wäSScfiüSiiCiic oäiZc uCr oaüTG uCVGrZügt, uCiSpiClS-weise
wasserlösliche Salze, die in wäßriger Lösung einen pH-Wert von etwa 3 bis etwa 10 erzeugen. Ein bevorzugtes
Salz ist Monoammoniumphosphat (Ammoniumdihydrogenphosphat). Die Konzentration der
wäßrigen Lösung ist nicht kritisch und kann von 0,1 bis etwa 10 Gew.-% des Salzes reichen. Die Einwirkungszeit
braucht nur so lang zu sein, daß die Eisenspuren entfernt werden, und beträgt je nach verwendeter
Lösung normalerweise etwa 10 bis 60 Sekunden.
Das abschließende Brennen des elektrophoretisch beschichteten Werkstücks kann in gebräuchlicher M
Weise bei den üblichen Temperaturen und mit den üblichen Brennzeiten ausgeführt werden. Beispielsweise
kann der abgeschiedene Überzug 2 bis 5 Minuten bei 760 bis 870r C gebrannt werden.
Anhand des folgenden Beispiels wird die Erfindung veranschaulicht.
Eine saubere quadratische Platte mit einer Kantenlänge von 100 mm aus praktisch kohlenstofffreiem
Stahl wurde in folgende Aktivierungslösung getaucht:
Gew -9c
Kristallisiertes Kupfersulfat 0,74
Schwefelsäure (d = 1,043 g/cm3;=7%) 0,37
Wasser Rest
Wasser Rest
Um auf dem Stahlblech eine dünne Schicht metallischen Kupfers abzuscheiden, wird das Blech etwa 15
bis 30 Sekunden, je nach der gewünschten Dicke der Kupferschicht, in die Lösung getaucht. In der Regel
reicht eine Dicke ve η etwa 0,0125 mm für die meisten Zwecke aus. Bei einem praktischen Versuch wurde
das Blech nach dem Tauchen mit einer neutralisierenden Lösung von 4 g Natriumcarbonat auf 11 Wasser
zur Entfernung von Säurespuren abgespült.
Nach herkömmlichen Schmelz- und Mahlverfaferen
wurde eine weiße Fritte mit der in Tabelle B wiedergegebenen Analyse hergestellt.
eo
65 Gew.-%
SiO2
MgO
As2O3
F
MgO
As2O3
F
Tabelle B | |
Gew.-% | |
B2O3 | 17,00 |
Na2O | 9,02 |
E2O | 6,03 |
Li2O | 0,87 |
HO2 | 19,30 |
P2O5 | 2,44 |
40,60
0,15
0,04
4,58
0,15
0,04
4,58
100,03
40 Diese Fritte wurde in einer üblichen Kugelmühle unter Zusatz der in Tabelle C angegebenen Mühlenzuschläge
zu einem wäßrigen Schlicker vermählen.
Gew.-Teile
Fritte (Tabelle B) KK)
Kieselsäure 5
Kieselsäure 5
Bentonit 0.5
Tragatiigurrinii 0,5
Wasser 45
Die Mahlung des Ansatzes wurde bis zu einer Teilchengröße innerhalb des Feinheitsbereiches der Tabelle
A ausgefühlt. Der erhaltene Schlicker wurde mit folgenden weiteren Zusätzen in einen gebräuchlichen
Beschichtungstank gegeben: Eine ausreichende Menge Wasser zur Einstellung eines spezifischen Gewichtes
ve Ί etwa 1,35; eine ausreichende Menge Natriumhydroxid
zur Einstellung eines pH-Wertes von etwa 11,0 bis etwa 11,5; und eine ausreichende Menge
Natriumchlorid zur Einstellung eines spezifischen Widerstandes von etwa 200 bis etwa 250 Ohm/cm3. Das
erhaltene elektrophoretische Bad war nun für Emaillierzwecke gebrauchsfertig.
Das zuvor mit Kupfer überzogene Werkstück wurde als Anode in das Bad eingetaucht, und die
Elektrophorese wurde mit folgenden beispielhaften elektrischen Parametern ausgeführt:
Bereich
Spannung
Stromdichte
Dauer
25 bis 75 V
186 bis 930 A/dm2
10 bis 40 Sekunden
186 bis 930 A/dm2
10 bis 40 Sekunden
45 Danach wurde das Werkstück aus dem Bad herausgenommen, mit Wasser abgespritz, um lockere Frittenteilchen
zu entfernen, und dann etwa 30 Sekunden in eine 6%ige wäßrige Lösung von Monoammoniumphosphat
(Ammoniumdihydrogenphosphat) getaucht, um aus dem erhaltenen keramischen Biskuit
gelbliche Eisenverfärbungen zu entfernen. Anschließend wurde das Werkstück in einem Trockner 15 bis
20 Minuten bei 65 bis 150° C getrocknet und schließlich 3,5 Minuten bei 788° C gebrannt.
Produkte, die gemäß dem Verfahren der Erfindung mit einem keramischen Überzug beschichtet worden
sind, zeigen trotz der Verwendung verhältnismäßig stark alkalischer elektrophoretischer Dispersionen
oder Bäder mit besserem Beschichtungsvermögen eine bemerkenswert bessere Farbe und erhöhten
Glanz. Die Verwendung eines Bades mit verhältnismäßig hohen pH-Werten verlängert wesentlich die
Zeitspanne, die zur Erzeugung eines Emailüberzuges von vorbestimmter Dicke erforderlich ist, wenngleich
auch ein besseres Beschichtungsvermögen erzielt wird. Bei Verwendung früherer Aktivatoren, beispielsweise
eines Schwefelsäure-Aktivators, für ein
23 55 Oil
Werkstück und anschließende Beschichtung in einem Elektrophoresebad mit verhältnismäßig hohen pH-Werten
führte die verlängerte Beschichtungsdauer zu einer Wanderung des Eisens aus dem Werkstück in
den Überzug, wodurch eine starke Verfärbung und schlechte Öberflächenqualität des gebrannten Emailübcrzugs
hervorgerufen wurde.
Die weißen Emailüberzüge gemäß vorliegender Er-
Die weißen Emailüberzüge gemäß vorliegender Er-
findung haben ein reineres Aussehen und einen überlegenen
Glanz im Vergleich zu den weißen Überzü'· gen, die entweder mit bekannten elektrophoretischen
Prozessen oder durch elektrostatisches Spritzen, Tauchen, Flutbeschichten oder anderen Auftragsverfahren erhalten werden. Das Aussehen des gebrannten
Endproduktes der Erfindung ist glatt, gleichmäßig und frei von Welligkeiten oder Läufern.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung einer keramisch überzogenen Ware aus einem eisenhaltigen Werkstoff
durch elektrophoretisches Beschichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Ware mit einer
wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Kupfersalzes in Berührung gebracht und dadurch eine
Kupferschicht auf der Ware abgeschieden wird und daß anschließend der keramische Überzug
elektrophoretisch auf die Kupferschicht aufgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserlösliches Kupfersalz
Kupfersulfat verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrophoretische Beschichten
mit einer wäßrigen Frittendispersion ausgeführt wird, die einen alkalischen pH-Wert
von mindestens 11 hat.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrophoretische
Beschichten mit einem wäßrigen Schlicker ausgeführt wird, der kolloidale Kieselsäure enthält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ware nach dem
elektrophoretischen Beschichten mit einer wäßrigen Lösung einer starken Mineralsäure oder eines
wasserlöslichen Salzes einer solchen Säure in Berührung gebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet,
daß als wasserlösliches Salz ein Salz der Phosphorsäure verwendet wird.
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