Artikelarchiv

Kurzauszüge aus dem internationalen Schrifttum der Oberflächenbehandlung von Metallen

Erstes Referate-Organ dieses Fachgebietes

• Verschiedenes in Kürze
• Hier sprechen die Lieferfimen
• Patentschau. Erteilte Patente, Patentanmeldungen, Gebrauchsmuster, österreichische und schweizeriscte Patente
• Neue Fachbücher

Bericht über die Hauplversammlung 1958 in Essen: Auf der Hauptversammlung 1958 (29./30. Sept. 38) der Deutschen Gesellschaft für Metallkunde in Essen wurden einige Vorträge gehalten, die für unseren Leserkreis von Interesse sind. In der nachstehenden Zusammenstellung sind alle Vorträge der genannten Tagung titelmäßig aufgeführt. Daran anschließend bringen wir die Referate der für unser Fach wichtigen Vorträge. – Übersicht zu den Vorträgen in alphabetischer Ordnung der Referenten-Namen; H. G. Baer, Hanau: über Struktur und K-Zustand im System Nickel-Chrom. E. Biedermann, Frankfurt (Main):

Eine der wesentlichsten Grundbedingungen zur Erzielung einwandfreier Überzüge ist das Vorhandensein einer völlig fett- und oxydfreien, metallisch sauberen wasserbenetzten Oberfläche. Diese Forderung wurde in der Praxis meist mit folgendem Arbeitsgang erfüllt:
1) Abkochentfettung
2) Kaltspülung
3) Beizen in verdünnten Mineralsäuren
4) Kaltspülung
5) Elektrolytische Entfettung (evtl, mit Stromumpolung)
6) Kaltspülung
7) Dekapierung in verd. Mineralsäure oder in cyanidischer Lösung.

Das Verfahren der Weichlötung spielt für die Verbindung von Einzelteilen verschiedenster Art in der Elektrotechnik, der Feinmechanik, sowie der Schmuckwarenindustrie eine bedeutende Rolle. Unter Weichlöten versteht man dabei Legierungen verschiedenster Zusammensetzung, die hauptsächlich aus den Metallen Zinn, Blei, Kadmium und Zink bestehen und Löttemperaturen im Bereich von rund 150 bis 300° C verlangen. Nach unten schließt sich an dieses Gebiet unmittelbar die Gruppe der Indium- und Wismut-Legierungen an, mit Schmelzpunkten herab bis zu 47° C, deren bekanntester Vertreter das sog. „Wood-Metall“ (Schmelzpunkt rd. 70° C) ist.

Erzeugnisse aus antimagnetischen Metallen, die mit Nickel überzogen wurden, sind heute in den verschiedensten Industriezweigen eingesetzt. Ihre Korrosionsbeständigkeit hängt bedeutend von der Dicke der aufgetragenen Schicht ab. Geräte für Schichtdickenmessungen dieser Art fehlten in der UdSSR bis in die jüngste Zeit. Kontrollen und Messungen nach der Tropf- oder Strahlmethode sind zwar auch in Rußland weitverbreitete Hilfsmittel für den praktischen Betrieb, sie sind jedoch unproduktiv, beschädigen die Erzeugnisse und ergeben nur unter optimalen Prüfbedingungen brauchbare Ergebnisse.

In allen älteren Lehrbüchern der Galvanotechnikwird als charakteristisch für den Betrieb der einzelnen galvanischen Bäder die Betriebsspannung des Bades angegeben. Die hierfür zu Grunde liegende Idee ist wohl im Prinzip richtig, denn die Abscheidungsform eines galvanischen Niederschlages ist weitgehend bestimmt durch das Abscheidungspotential, das naturgemäß in der Betriebsspannung enthalten ist. Darüber hinaus enthält diese Spannung aber auch noch andere. Summanden, so Anodenpotential, Ohm‘schen Spannungsabfall im Bade, die die Wahl dieser Spannung als Charakteristikum für die Arbeitsweise des Bades illusorisch werden lassen.

Der amerikanisdie Volkswirtschaftler John Diebold definiert: „Wenn Maschinen Arbeit von Menschen leisten, so ist das Mechanisierung. Wenn sie aber diese Arbeit tun und gleichzeitig ihre eigene Arbeit regeln bzw. kontrollieren, so ist dies Automation“. Das Programm in einem Galvanisierautomaten hängt in der Hauptsache von dem Verfahren ab. Wir unterscheiden meist 3 Hauptgruppen; Die Vorbehandlung, die Galvanisierung und die Nachbehandlung. Diese werden entsprechend dem Material, dem Verschmutzungsgrad, den galvanischen Niederschlägen und nach dem geforderten Endzustand der Ware bestimmt.

Die Erkenntnis hat sich in den letzten Jahren durchgesetzt, daß zur Oberflächenbehandlung von Metallgegenständen mit wässerigen Lösungen mit oder ohne Strom die in früheren Jahren üblichen Anlagen für Handbetrieb dem heutigen Stand der Technik nicht entsprechen. Die Zahl der Anfragen nach automatischen Anlagen ist bereits ein Maß dafür, daß das Interesse der Industrie an diesen Anlagen zunimmt, und daß die Schwelle des Mißtrauens und der Unsicherheit, die bei jeder technischen Neuheit überwunden werden muß, überschritten ist. Im Vordergrund stehen heute bei der Erstellung solcher Anlagen die Fragen nach Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit.

Die Bedeutung einer vorausschauenden Planung beim Übergang zur Automatisierung: Eines der charakteristischen Kennzeichen unserer Zeit ist die Tendenz zur Rationalisierung der Fertigungsverfahren, wodurch man eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit erreichen und die Wettbewerbsfähigkeit sichern will. Diese Bemühungen führten auf den verschiedensten Gebieten der Technik zu einer weitgehenden Automatisierung des Arbeitsablaufes. Die Entwicklung ist so tiefgreifend und zeitweise so stürmisch, daß namhafte Fachleute der Wirtschaft sie als zweite industrielle Revolution bezeichnen.

Das Januarheft Nr. 1/1959 vorliegender Zeitschrift widmete sich dem Thema der Automatisierung in der Oberflächenbehandlung. Gleichzeitig leitete es den 50, Jubiläumsjahrgang der „Galvanotechnik“ ein. Als Ergänzung zu den Original-Aufsätzen, die im Januarheft veröffentficht wurden, erscheinen in der vorliegenden Ausgabe weitere Beiträge über Automatensysteme der Galvanotechnik, deren Redaktion wieder von Herrn Dr. Hoch besorgt wurde.

Kurzauszüge aus dem internationalen Schrifttum der Oberflächenbehandlung von Metallen

Erstes Referate-Organ dieses Fachgebietes

• Verschiedenes in Kürze
  Jahrestagung IMF, Jubiläumstagung AES,
  Ein einfacher Weg zur Beseitigung von Abfallsäure und Anderes
• Patentschau: Erteilte Patente, Patentanmeldungen, Gebrauchsmuster
• Neue Fachbücher

DAS KANIGEN-VERFAHREN: Die „Societe Européenne de Revétement Chimique“ wurde Ende 1954 in der Absicht gegründet, ihren Mitgliedern und der europäischen Industrie die industriellen Verfahren zur Herstellung von Metallüberzügen auf chemischem Wege und insbesondere die chemische Vernickelung nahezubringen. Die ohne Strom auf chemischem Wege erzeugte Nickelschicht stellt in Wirklichkeit eine neue Nickellegierung mit schwachem Phosphorgehalt dar, deren Härte, Gleichmäßigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion die Eigenschaften des elektrolytischen Nickels und selbst des reinen Nickels weit hinter sich läßt. Das erste Ziel der „Seurec“ war es deshalb, ein industrielles Verfahren einzuführen, das in großem Maßstabe dünne oder dicke Überzüge in gleichmäßiger Schicht und mit kontrollierbarer Stärke herzustellen vermag.

Bekanntlich liegen die Ursachen einer ganzen Reihe von Betriebsstörungen beim Vernickeln in der Anwesenheit bestimmter Verunreinigungen. Es ist nicht immer leicht, eine Verunreinigung sofort zu erkennen. Wenn man aber eine Verunreinigung nicht kennt, kann man den Fehler auch nicht beheben. In der nachfolgenden Tabelle, die mit Genehmigung des Nickel-Informations-Büro abgedruckt ist, sind die Einflüsse von Verunreinigungen in Nickelbädern, ihre spezifischen Auswirkungen als Fehlerquelle und die entsprechenden Reinigungsverfahren zusammengestellt. Diese Arbeit vermittelt dem Praktiker einen lückenlosen Überblick und ermöglicht eine schnelle Erkennung des Fehlers und die Behebung der Betriebsstörung.

Die Störungen, die einem Galvaniseur entgegentreten können, sind zahlreich und mannigfaltig. Die mögliche Ursache der Fehler und deren etwaige Beseitigung füllen heute in der Fachliteratur manche Seite. Es ist besser, diese Störungen durch scharfe Kontrolle zu vermeiden, als hinterher die entstandenen Fehler zu beseitigen. Die Chinesen hielten es für zweckmäßig, einen Arzt zu bezahlen, damit er sie gesund halte, und man bezahlte nicht, wenn man krank war.

Die Anwendung extrem dicker und harter Nickelüberzüge ist in Deutschland nicht so verbreitet, wie beispielsweise in den USA, in England und Frankreich. In diesen Ländern befinden sich eine Anzahl größerer Lohnbetriebe, die sich ausschließlich diesem speziellen Anwendungsgebiet widmen und in den meisten Fällen ist dort die Hartvernicklung eine sinnvolle Ergänzung der Hartverchromung. Man kann z. B. dicke Hartnickelschichten auftragen, diese mechanisch bearbeiten und abschließend eine normal-dicke Hartverchromung vorsehen.

Die Vernicklung dient den verschiedensten Zwecken und gehört seit vielen Jahren zum gesicherten Stand der Technik. Die Hauptanwendungsgebiete sind in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefaßt. Aus dieser tabellenmäßigen Aufstellung „Galvanische Niederschläge aus Nickel und Nickellegierungen“ ersieht man, daß für die verschiedensten Sonderanwendungen spezielle Bäder verwendet werden. Die Fachfirmen für Galvanotechnik sind in der Lage, für jeden Bedarfsfall das richtige Nickelbad anzubieten und verfügen über langjährige Erfahrungen in der für dieses Gebiet so wichtigen Präpariertechnik der Badsalze. Um dem Praktiker eine Übersicht zu den heute üblichen Nickelbädern zu geben, folgt eine Zusammenfassung der Analysen und Betriebsdaten in Tabelle 2.

Zur Erzielung einer einwandfreien Vernicklung ist die sachgemäße Vorbereitung der Oberfläche wesentlich. Für verschiedene vernicklungsfähige Werkstoffe wurde durch die INCO ein Behandlungsschema über Arbeitsweisen ermittelt, die sich in der Praxis bewährt haben (siehe Tabelle). In dieser tabellarischen Zusammenstellung bedeuten;
A. Vorreinigung mit Benzin, Tri, Per, Emulgatoren usw.
B. Bearbeitung mit Bimsmehl. Niemals das verwendete Bimsmehl weiter verwenden, denn dieser zieht Schmutz in sich auf.
C. Alkalische, kathodische Entfettung; 22,5 g Natriumhydroxyd 15,0 g Natriumkarbonat Temperatur = 60° C
D. Alkalische, anodische Entfettung mit der gleichen Lösung wie C, jedoch umgepolter Stromzufuhr (Polumschalter oder separates Bad).
E. ...

Ein wesentlicher Teil des Inhaltes von vorliegendem Heft widmet sich den verschiedenen Themen zur Vernicklung. Grundlage für die Bearbeitung waren dabei in erheblichem Umfang Berichte der Internationalen Nickel-Comp. (Inco), die das Nickel-Informationsbüro freundlichst zur Verfügung stellte. Weiteres Material stellten Institute und Fachfirmen. Hanns Benninghoff übernahm die Sichtung, um in vorliegendem Heft einen zusammenfassenden Überblick zum Thema zu geben. Die verschiedenen Aufsätze erheben keinen Anspruch auf eine lückenlose Darstellung.