DE3107384C2 - Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem galvanisch aus einem organischen Elektrolyten aufgebrachten Aluminium-Zink-Legierungsüberzug - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem galvanisch aus einem organischen Elektrolyten aufgebrachten Aluminium-Zink-LegierungsüberzugInfo
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Abstract
Bauteil mit zumindest elektrisch leitfähiger bzw. leitfähig gemachter Oberfläche und einem Überzug dieser Oberfläche als Korrosionsschutz, der eine galvanische Abscheidung einer Aluminium-Zink-Legierung aus einem organischen Zink- und/oder Aluminium-haltigen Elektrolyten ist, um den Korrosionsschutz des Grundmaterials gegenüber einem Überzug aus Reinst-Aluminium zu verbessern.
Description
(NaF-2Al(C2H5P)
in Toluol verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aluminium-Zink-Legierung
mit ca. 1 Gew.-% Zink abgeschieden wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Zink-Legierung
durch Impuls-Strom mit Umpolzyklen als Kathoden-Strom abgeschieden wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Anoden aus
Zink und Aluminium verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine unlösliche
Anode verwendet und verbrauchtes Zink und/ oder Aluminium ergänzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als unlösliche Anode platziertes Titan
verwendet wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 37 75 260 bekannt, die einen elektrolytischen Niederschlag von
Aluminium und Legierungen von Aluminium mit anderen Metallen, wie z. B. Zink, auf metallische Substrate
oder andere elektrisch leitende Substrate beschreibt. Der dabei verwendete Elektrolyt besteht aus einer Lösung
eines Aluminiums-Halogenids, von dem zumindest ein Teil AIuminium-Bromid, gelöst in bestimmten wässerigen
aromatischen Lösungen, ist. Bei diesem Verfahren wird bereits von einem Reinaluminium-Überzug als
Korrosionsschutz abgegangen, wobei dem galvanisch abgeschiedenen Aluminium andere Metalle, wie z. B.
Zink, zur Verbesserung der kathodischen Schutzwirkung zulegiert wird. Der verwendete Elektrolyt kann
jedoch für hochbeanspruchte Überzüge noch nicht befriedigen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art einen noch wirkungsvolleren
Elektrolyten als bei dem bekannten Verfahren zu schaffen. Als Lösung dieser Aufgabe wird
erfindungsgemäß ein Elektrolyt entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung enthalten die Unteransprüche 2 bis 7.
Der mit dem erfindungsgemäßen Elektrolyt aufgebrachte
Aluminium-Zink-Überzug ist festhaftend und porenfrei, er zeichnet sich durch guten kathodischen
Schutz des Grundmaterials auch bei spezifisch extremen Anforderungen aus. Der Korrosionsangriff in wäßrigen
Systemen erfolgt gleichmäßig. Ein optimaler Schutz des behandelten Bauteils ist somit gegeben.
Wegen ihrer hervorragenden Korrosionsfestigkeit können die erfindungsgemäß hergestellten Überzüge
ίο bei hoch beanspruchten Geräten und Anlagen auch
dann eingesetzt werden, wenn mit anderen Elektrolyten hergestellte Überzüge nicht den Anforderungen genügen.
Dabei kann das Grundmaterial der Bauteile insbesondere hochfester Stahl bzw. eine hochfeste wasserstoffempfindliche
Eisen-Legierung sein. Es ist nicht erforderlich,
daß das Grundmaterial von sich aus elektrisch leitfähig ist, wenn es nur (in an siel; !gekannter
Weise) an seiner Oberfläche elektrisch leitfähig gemacht wird, z. B. durch Reduktionsversilberung, Vakuumbedampfung,
Aufbringen von Leitlack.
mente wie Schrauben, Bolzen usw. Federn, Rohre
aber auch Waffen und Luft- und Raumfahrtgeräte in Betracht
Anhand eines Ausführungsbeispiels, das die erfindungsgemäße Herstellung eines Bauteils beschreibt wird die Erfindung näher erläutert
Anhand eines Ausführungsbeispiels, das die erfindungsgemäße Herstellung eines Bauteils beschreibt wird die Erfindung näher erläutert
Das (geometrisch komplizierte) Bauteil ist spanabhebend-mechanisch
gefertigt aus dem hochfesten, martensitaushärtenden Stahl 16 359, der sehr zu Wasserstoffversprödung
neigt und nach Luftfahrtnorm nicht galvanisch kadmiert, phosphatiert oder nach anderen wäßrigen
Verfahren beschichtet werden darf.
Mit Schraubverbindungen aus Titan wird das Bauteil an einem Titan-Kathodengestell befestigt Anhaftende
Zunderschichten werden durch Schlammstrahlen mit nichtwäßriger Schleifmittelsuspension bei einem Arbeitsdruck
von 6 bar entfernt. In einem PER-Tauchbad •wird die Elektrolyse-Anordnung grob gereinigt und anschließend
in Freon unter Ultraschalleinwirkung nachbehandelt. Danach wird der Warenträger in einer Freondampf-Zone
entfettet, in Xylol gespült und Xylolfeucht unter Inertgasatmosphäre (Argon) in einer AIuminier-Zelle
(Elektrolytraum) eingefahren, die mit einem Elektrolyten beschickt ist, der aus einem Gemisch
von Zinkdiäthyl (Zn (C2H5)2) und Natriumhexaäthylaluminiumfluorid
(NaF · 2 AI(C2H5)3) in Toluol besteht.
Als Anodenmaterial wird eine Aluminium-Zink-Legierung verwendet. Damit eine optimale Schichtdickenverteilung
erzielt werden kann, sind die i.sgierungs-Elektroden
im Abstand von 90° in der Aluminier-Zelle angeordnet.
Durch Anwendung spezieller Strom- und Elektrolyse-Bedingungen, z. B. Impuls-Strom mit Umpolzyklen
(Taktverhältnis z. B. 2:1), können bei kathodischer Stromdichte von 0,7 A/dm2 feinkristalline, festhaftende
und homogene Überzüge abgeschieden werden, Anhaftender Elektrolyt wird anschließend durch Waschen in
Toluol und Trockenblasen mit ölfreier Preßluft sowie kurzzeitiges Eintauchen in einer Aluminiumbeize entfernt
Der derart hergestellte Überzug zeigte im Schwitzwassertest gemäß DIN 50 017-SFW sowie im SaIzsprühnebel
nach DIN 50 021-SS ausgezeichnete kathodische Schutzwirkung des Grundmaterials über weite
Bereiche. Auch an definiert angebrachten Beschädigungen (z.B. Beschädigungsbreite 1—2mm) konnte kein
Korrosionsbefall beobachtet werden. Die Analyse des Überzugs mittels herkömmlicher Prüfverfahren (Elek-
tronenstrahlmikrosonde, naßchemische Analyse) ergab 2 Gew.-% Zink in der AJuminium-Zink-Legierung.
Es wurden aber auch Legierungen mit z. B. 0,6 und 1,0 Gew.-% Zink praktisch erprobt
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30
35
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M
%
65
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles mit zumindest elektrisch leitfähiger bzw. leitfähig gemachter
Oberfläche und einem galvanisch aus einem organischen Elektrolyten aufgebrachten Aluminium-Zink-Legierungsüberzug,
dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt eine protonenfreie, elektrisch leitfähige organische Komplexverbindung
von Zinkalkylen und Aluminiumalkylen
mit Alkalifluorid verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt ein Gemisch von Zinkdiäthyl,
Aluminiumtriäthyl mit Natriumfluorid, insbesondere
ein Gemisch von Zinkdiäthyl (Zn (C2H5)2)
undNatriumhexaäthylaluminiumfluorid
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1981
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