DE1966007C3 - Bad zum elektrolytischen Ablösen von Metallüberzügen von Grundkörpern aus gehärtetem oder nitriertem Stahl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein aus drei Komponenten bestehendes Bad zum elektrolytischen Ablösen von Metallüberzügen, insbesondere von Nickelüberzügen, von Grundkörpern aus gehärtetem oder nitriertem Stahl.

Wenn beim galvanischen Überziehen von Gegenständen, z. B. von Zahnrädern. Brennkammern oder Gehäusen für Gasturbinen oder von Werkzeugen, die Überzüge defekt ausfallen oder später diese verletzt werden, so müssen die defekten Überzüge zunächst wieder abgelöst werden, ehe die Gegenstände erneut galvanisch überzogen werden können. Die früher überwiegend angewandten chemischen Ablöseverfahren werden in zunehmendem Maße von elektrolytischen Ablöseverfahren verdrängt, da auf elektrolytischem Wege wesentlich kürzere Ablösezeiten erreichbar sind. Neben der Forderung nach einem raschen, vollständigen Ablösen der Überzüge besteht jedoch die weitere Forderung, daß die Grundkörper beim Ablösevorgang nicht angegriffen werden dürfen, damit diese danach ohne besondere Bearbeitung wie Schleifen od. dgl. wieder galvanisch überzogen werden können.

Es sind bereits galvanische Bäder auf der Basis einer wäßrigen Lösung von Aminen und Salpetersäure mit einem Zusatz an Acetat bekannt (USA.· Patentschrift 25 49 411), die zum Ablösen von Nickelüberzügen von eisenhaltigen Grundkörpern geeignet sind. Mit diesen Bädern lassen sich, falls in einem pH-Bereich zwischen 3,0 bis 6,0 gearbeitet wird, verhältnismäßig kurze Ablösezeiten erreichen bei nur geringem Angriff auf das Grundmaterial. Allerdings ist bei diesen Bädern zu beachten, daß bei einem Arbeiten knapp unterhalb des Neutralpunktes, also z. B. bei einem pH-Wert von 6,0, das Grundmaterial zwar kaum angegriffen wird, dafür aber die Ablösezeit noch lang ist, während bei einem Arbeiten bei niedrigem pH-Wert, z. B. beim pH-Wert von 2,0 bis 3,0, die Ablösezeiten zwar wesentlich kurzer werden, dafür aber Angriffe am Grundmaterial erfolgen. Anfressungen sind insbesondere dann zu beobachten, wenn Grundkörper aus gehärtetem oder nitriertem Stahl behandelt werden. Man muß deshalb in einem mittleren pH-Wert-Bereich, z.B. bei pH-Wert 4,0 bis 5.0, arbeiten, um einen erträglichen Kompromiß zu erzielen; in anderen Worten, man muß also doch wieder längere Ablcsezeiten in Kauf nehmen, um Anfressungen des Grundmaterials auf ein erträgliches Maß zu beschränken.

Ferner ist es bei Entmetallisierungsbädern bekannt, daß einige Salze organischer Säuren, vor allem Formiate und Acetate, einem Angriff auf das FE-Grundmaterial entgegenwirken, zugleich aber auch den Nachteil einer.Verminderung der Abtragungsgeschwindigkeit des abzulösenden Nickelniederschlages bewirken (»Metalloberfläche«, 23. Jahrgang 1969, Heft 5, S. 159, 160). Ferner ist ein Entmetallisierungsbad zum Ablösen von Nickel von eisenhaltigen Grundkörpern bekannt, welches neben Alkalinitrat in geringen Mengen Phenol enthält, durch welches die Ablösung von Nickelschichten stark beschleunigt wird. Aber auch bei diesem bekannten Bad kommt es noch zu Anfressungen des Grundkörpers, und enge Verfahrensbedingungen müssen eingehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bad zum elektrolytischen Ablösen von Metallüberzügen von Grundkörpern aus gehärtetem oder nitriertem Stahl zu schaffen, mit welchem kürzere Ablösezeiten bei gleichzeitiger Vermeidung eines Angriffes des Grundmaterial erreichbar sind. Darüber hinaus soll sich das Bad durch Preisgünstigkeit, lange Standzeit, Vermeidung von Abwässer- und Abfallproblemen und durch möglichst geringen Stromverbrauch auszeichnen. Die Lösung dieser Aufgabe wird durch ein Bad erreicht, welches gekennzeichnet ist durch die Kombination folgender Badkomponenten:

I eine wäßrige Lösung von Amin und Salpetersäure als Badbasis,

II Salze einer organischen Säure, vorzugsweise Ammoniumacetat, oder das Neutralisationsprodukt eines Amins und einer organischen Säure als Puffersubstanz zur Einstellung eines Betriebs-pH-Wertes von 5,0 bis 7,0,

HI in verhältnismäßig geringen Mengen eine aromatische Kohlenwasserstoffverbindung mit direkt am Benzolkern gebundener Hydroxylgruppe.

Durch die Pufferungskomponente wird das Bad auf einem pH-Wert knapp unterhalb des Neutralpunktes eingestellt, und somit wird sichergestellt, daß es zu keinerlei erkennbaren Anfressungen am Grundmaterial kommt. Als Pufferungssubstanzen können Salze der Essigsäure, Zitronensäure, Milchsäure oder Oxalsäure oder die Neutralisationsprodukte von ein- oder mehrwertigen Aminen, die durch Zugabe der vorgenannten organischen Säure gebildet werden, verwendet werden. Als Amine sind beispielsweise Äthylendiamin oder Triäthanolamin geeignet.

Der mit der Pufferung an sich verbundenen wesentlichen Verlängerung der Ablösezeit wird durch die dritte Komponente entgegengewirkt, wobei es sich durch praktische Erprobungen gezeigt hat, daß hierdurch äußerst kurze Ablösezeiten bei gleichzeitig vollständiger Vermeidung von Angriffen auf das Grundmaterial erreicht werden. Als dritte Komponente können z. B. ein- oder mehrwertige Phenole (Phenol, Dioxybenzol, Trioxybenzol) oder auch die Homologen des Phenols (Kresol, Thymol, Xylenol) verwendet werden. Die genannten aromatischen Kohlenwasserstoffverbindungen erbringen noch den besonderen Vorteil einer guten Tie-

fenstreuung, dh, auch sehr bizarr gestaltete Gegenstände werden an allen Flächen gleichmäßig und rasch von den Überzügen befreit

Die dritte Komponente, d. h. die phenolanige Kohlenwasserstoffverbindung, ist an sich nicht erforderlich, wenn beispielsweise Überzüge aus Chrom, Zink, Zinn, Kupfer, Kadmium oder Silber abgelöst werden sollen, da das Bad für diese Fälle auch bereits ohne diese dritte Komponente sehr befriedigend arbeitet Er dient vielmehr nur zum Ablösen der sehr viel schwierigeren Nik- ίο kelschichten, insbesondere Matt- und Halbglanznickelschichten, hat aber den Vorteil, daß er das Ablösen der übrigen Überzugsmetalle nicht beeinträchtigt so daß die Erfindung hinsichtlich der Art der abzulösenden Überzüge ein Universalbad darstellt Der Grundkörper wird als Anode geschaltet, und das Ablöseverfahren wird in einem Spannungsbereich von 10 bis 20 Volt, in einem Temperaturbereich von 50 bis 90⁰C und in einem Stromdichtebereich von 5 bis 30 Ampere/Quadratdezimeter ausgeführt

Im längeren Betrieb verändern sich natürlich die Bäder, ua einmal durch die eingetauchten und wieder herausgenommenen Gegenstände Flüssigkeit verschleppt wird. Darüber hinaus verbrauchen sich die Badbestandteile durch Komplexbildung mit den abgelösten Überzugsmetallen. Für längeren Betrieb muß das Bad folglich hinsichtlich seiner Zusammensetzung und seines pH-Wertes überwacht und entsprechend dem Verbrauch der einzelnen Bestandteile ergänzt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Aus drei Komponenten bestehendes Bad zum elektrolytischen Ablösen von Metallüberzügen, ins- S besondere von Nickelüberzü^en, von Grundkörpern aus gehärtetem oder nitriertem Stahl, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Badkomponenten:

I eine wäßrige Lösung von Amin und Salpetersäure als Badbasis,

Ii Salze, eiqer organischen Säure, vorzugsweise Ammonjumacetat, oder das Neutralisations- ■ produkt eines Amins und einer organischen Säure als Puffersubstanz zur Einstellung eines Betriebs-pH-Wertes von 5,0 bis 7,0

III in verhältnismäßig geringen Mengen eine aromatische Kohlenwasserstoffverbindung mit direkt am Benzolkern gebundener Hydroxylgruppe.

2. Bad nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß es Salze der Essigsäure, Zitronensäure, Milchsäure oder Oxalsäure oder die Neutralisationsprodukte von ein- oder mehrwertigen Aminen mit diesen organischen Säuren enthält