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Dokumentenidentifikation DE10014260B4 19.03.2009
Titel Verfahren zur galvanotechnischen Beschichtung von Gegenständen
Anmelder LPW-Blasberg Anlagen GmbH, 41460 Neuss, DE
Erfinder Huschens, Dirk, 42115 Wuppertal, DE;
Pies, Peter, Dr., 50999 Köln, DE;
Tolls, Elmar, Dr., 47877 Willich, DE
Vertreter Stenger Watzke Ring intellectual property, 40547 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 22.03.2000
DE-Aktenzeichen 10014260
Offenlegungstag 27.09.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.03.2009
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.03.2009
IPC-Hauptklasse C25D 5/34  (2006.01)  A,  F,  I,  20051017,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse C25D 21/16  (2006.01)  A,  L,  I,  20051017,  B,  H,  DE

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur galvanotechnischen Beschichtung von Gegenständen mit metallischen Überzügen in einem Bad, welches wenigstens aus einem metallischen Grundansatz und einem organischen Glanzbildnerzusatz besteht.

Verfahren der gattungsgemäßen Art sind an sich bekannt. So werden aus technischen und/oder dekorativen Gründen Überzüge aus Nickel, Zink, Chrom oder entsprechenden Legierungen galvanotechnisch in entsprechenden Bädern ausgebildet. Diese enthalten einen metallischen Grundansatz, beispielsweise im Falle der Ausbildung einer Nickelschicht vorzugsweise bestehend aus Nickelsulfat bzw. Nickelchlorid, und umfassen darüber hinaus organische Bestandteile wie beispielsweise einen Glanzbildnerzusatz, Netzbildnerzusätze usw. Auch ist typischerweise Borsäure enthalten. Bei der Zinkbeschichtung sind beispielsweise im metallischen Grundansatz Zinkchlorid, Kaliumchlorid usw. enthalten. Im Falle der Ausbildung von Legierungsschichten sind üblicherweise Kobalt- oder Eisensalze enthalten.

Die beschriebenen organischen Glanzbildnerzusätze umfassen bei Verwendung mit Nickel bzw. Nickellegierungen Alkylsulfate, ortho-Sulfobenzoesäureimide, üblicherweise dreifach ungesättigte Alkohole, Pyridinderivate und dergleichen. Für die Ausbildung von Zink- bzw. Zinklegierungsschichten umfassen die Grundglanzbildner Alkylethoxylate und deren Sulfate bzw. Sulfinate, Carbonsäuren sowie Methylstyrylketon.

Entsprechende Bäder sind beispielsweise beschrieben in der DE 195 25 509 A1.

Beim Galvanisieren von Teilen unterschiedlichsten Basismaterials, insbesondere aber bei polierten Teilen, treten in der Praxis verschiedene Probleme auf, ganz besonders dann, wenn an den dekorativen Charakter der Beschichtung höchste Ansprüche gestellt werden. Die Probleme umfassen Polierpastenreste, die in der Vorbehandlung nicht restlos entfernt wurden und sich in den stark netzmittelhaltigen Bädern ablösen und dort zu erheblichen Störungen führen. Weiterhin können Reste mechanischer Bearbeitungen, beispielsweise Späne, Flitter und dergleichen, in die Beschichtungsbäder gelangen und zu erheblichen Störungen führen. Schließlich haben die Glanzbildner eine erhebliche Empfindlichkeit und Neigung zur Schleierbildung, die durch die Verunreinigungen erheblich verstärkt wird.

Im Stand der Technik werden daher verschiedene Verfahren vorgeschlagen, beispielsweise Verbesserungen der Vorreinigungen mittels physikalischer Prozesse wie Ultraschall, Spülung bzw. Flutung, elektrolytische Reinigung usw., um eine Einwandern von Verunreinigungen in die Beschichtungsbäder möglichst zu vermeiden. Darüber hinaus werden im Stand der Technik Verfahren vorgeschlagen, um die Beschichtungsbäder der gattungsgemäßen Art zu reinigen. Eines der durchaus wirksamen Verfahren ist die Behandlung der Bäder mittels UV-Oxidation. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der DE 195 25 509 A1 beschrieben. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß auch die wertvollen organischen Glanzbildner zusammen mit den Schadstoffen vollständig zerstört werden. Darüber hinaus ist die UV-Oxidation sehr energieintensiv und es werden eine große Menge chemischer Oxidationsmittel, beispielsweise H2O2 verbraucht.

Ausgehend vom vorbeschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß nachteilige Störungen des Beschichtungsverfahrens durch Vorbehandlungsmittelreste, beispielsweise Polierpastenreste und dergleichen, Späne, Flitter usw. sowie Schleierbildungen weitestgehend vermieden werden können und darüber hinaus Zerstörungen bzw. Schädigungen insbesondere der organischen Glanzbildnerzusätze weitestgehend ausgeschlossen werden können.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die Gegenstände zunächst in einem direkt vorgeordneten Bearbeitungsgang in einem Vorbad, welches aus einem gleichen metallischen Grundansatz besteht jedoch frei von organischen Glanzbildnerzusätzen ist, einer mechanischen Vorreinigung unterzogen werden.

Durch die Erfindung wird bewirkt, daß sämtliche Reste der Vorbehandlungen, Polierpastenreste und dergleichen sowie der mechanischen Vorbearbeitung wie Späne, Flitter usw. im Vorbad verbleiben, also nicht in das eigentliche Hauptbad eingeschleppt werden. Darüber hinaus wird das Vorbad frei von den organischen Glanzbildnerzusätzen gehalten, so daß bei Einsatz beliebiger Reinigungsverfahren nicht zugleich auch eine Zerstörung elektrolytisch erforderlicher Zusätze erfolgt.

Im Sinne der Erfindung soll das Vorbad weitestgehend frei von sämtlichen solchen Zusätzen sein, die durch den Einsatz von Reinigungsverfahren zerstört werden können. Dabei unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren von üblichen elektrolytischen Vorreinigungsverfahren durch die Verwendung eines im wesentlichen gleichen metallischen Grundansatzes. Ebenso handelt es sich nicht um ein übliches Vorbeschichtungsbad, welches beispielsweise bekannt ist, um besonders passive Grundmaterialien zu aktivieren und dergleichen. Derartige Vorbeschichtungsbäder sind ebenfalls entsprechenden Reinigungsverfahren nicht ohne die genannten Nachteil zugänglich.

Nach der Erfindung kann das Vorbad mit gegenüber dem Hauptbeschichtungsbad erheblich reduziertem Volumen geführt werden. Daraus ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Wird gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung eine UV-Oxidations-Behandlung zur Reinigung des Vorbades durchgeführt, ist der Verbrauch an Oxidationsmitteln ebenso gering wie der Energiebedarf, da nur ein geringes Volumen behandelt werden muß. Darüber hinaus müssen keine mitzerstörten organischen Zusätze nachgeführt werden. Im Sinne der Erfindung kann dabei jedoch vorgesehen sein, daß kleinste Mengen organischer Zusätze im Vorbad erforderlich sind und bei Anwendung entsprechender Behandlungsverfahren auch nachgeführt werden. Kern der Erfindung ist jedoch, daß die für die eigentliche Beschichtung erforderlichen Glanzbildnerzusätze nicht in den für die gewünschte Beschichtung erforderlichen hohen Konzentrationen nachgeführt werden müssen.

Mit der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, das Vorbad einem Filtrations-Reinigungs-Verfahren zu unterziehen. Auch andere Reinigungsverfahren lassen sich problemlos anwenden. Durch die Verfahrensführung können die Reinigungsverfahren, d. h. die Filtration, die UV-Oxidation und dergleichen kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden, ohne die industriellen Beschichtungsverfahren zu stören. So können beispielsweise eine Mehrzahl redundanter Vorbäder mit einem Beschichtungsbad kombiniert werden, so daß im Falle diskontinuierlicher Reinigungsbehandlung eines Vorbades jeweils ein anderes Vorbad im Einsatz ist. Im Rahmen der Erfindung können auch aufeinander folgend mehrere Vorbäder verwendet werden, wenn dies der Ausbildung der gewünschten Beschichtung und der ökonomischen Verfahrensführung dienlich ist.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung kann das Vorbad mit einer hohen Elektrolytbewegung geführt werden. Daraus ergibt sich ein guter ergänzender Reinigungseffekt in bezug auf die zu beschichtenden Gegenstände.

Ein Anwendungsfall für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Ausbildung höchsten Ansprüchen genügender dekorativer glänzender Nickelschichten durch galvanotechnische Vernickelung. Entsprechend ist ein weiteres Anwendungsgebiet die Ausbildung von Zinkschichten oder Chromschichten sowie entsprechenden Legierungsschichten.

Entsprechend kann ein UV-Oxidations-Behandlungsverfahren gemäß der DE 195 25 509 A1 eingesetzt werden, ohne die Nachteile der Glanzbildnerzerstörung sowie des Verbrauchs an Energie und Oxidationsmittel in Kauf nehmen zu müssen.

Durch die Verwendung eines Elektrolyten im Vorbad ohne primären Glanzbildner wird die Neigung zur Schleierbildung erheblich reduziert. Durch die Verwendung hoher Netzmittelkonzentrationen und einer hohen Elektrolytbewegung werden die störenden Bestandteile aus der mechanischen Vorbehandlung weitestgehend herausgelöst. Durch die oxidative UV-Behandlung und einer Filtration ohne und mit Filterhilfsmittel, beispielsweise Aktivkohle, Cilite usw., können die störenden Bestandteile zerstört und/oder entfernt werden. Das kleine Volumen dient der Einsparung größerer Mengen an Energie und Oxidationsmitteln. Aber auch bei Verwendung größerer Volumina ergeben sich erhebliche Einsparungen durch die entsprechend verlängerbaren Regenerationszyklen. Schließlich wird bei Einsatz geringer oder Nullmengen an Glanzzusätzen eine Zerstörung der Wertstoffe selbst bei Anwendung einer UV-Behandlung verhindert.

Mit der Erfindung wird ein mit geringem Aufwand realisierbares Verfahren zur galvanotechnischen Beschichtung von Gegenständen vorgeschlagen, welches die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile weitgehend ausräumt.


Anspruch[de]
Verfahren zur galvanotechnischen Beschichtung von Gegenständen mit metallischen Überzügen in einem Bad, welches wenigstens aus einem metallischen Grundansatz und einem organischen Glanzbildnerzusatz besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände zunächst in einem direkt vorgeordneten Bearbeitungsgang in einem Vorbad, welches aus einem gleichen metallischen Grundansatz besteht, jedoch frei von organischen Glanzbildnerzusätzen ist, einer mechanischen Vorreinigung unterzogen werden. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbad durch Filtrierung gereinigt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbad einer UV-Oxidations-Behandlung unterzogen wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Reinigungsverfahren kontinuierlich angewandt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbad gegenüber dem Beschichtungsbad mit erheblich reduziertem Volumen ausgelegt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vorbad eine hohe Elektrolytbewegung erzeugt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegebenenfalls erforderliche organische Bestandteile im Vorbad bei deren Reduzierung nachgeführt werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese für eine Vernickelung durchgeführt wird.






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