194326. lajstromszámú szabadalom • Eljárás réz(ötvözet) alapú munkatárgyak felületének bevonására
1 194,326 2 A találmány tárgya olyan eljárás, amelynek segítségével rézalapú munkatárgyak felületét a technika állásához képest kedvezőbb feltételek között láthatjuk el védelmi és/vagy díszítő jellegű fémbevonattal, El. nikkellel. A rézalapú, különösen a sárgarézből észült munkatárgyak fémbevonattal való ellátása korábban salétromsav tartalmú fürdők alkalmazásával történt, környezetvédelmi megfontolásokból az utóbbi időben törekedtek a salétromsav kiváltására, kevésbé káros összetételű fürdők alkalmazásával. A technológiai lépések száma az alkalmazástechnikai és a gyártástechnológiai körülményektől függően eltérő; sorrendben a következő lépések alkalmazására kerülhet sor: előzsírtalanítás, zsírtalanítás és oxidmentesítés, nedvesítés, felületaktivitás, majd a fémbevonás művelete, amelynek egyik elterjedt változata a kémai redukciós fémbevonás. A találmány javítja a kémiai redukciós fémbevonás technológiáját függetlenül attól van-e szükség külön előzsírtalanító vagy külön nedvesítő műveletre oly módon, hogy olyan esetekben, amikor a redukciós lépés előtt felületaktíválást is kell alkalmazni, ezt az aktiválást a technika állásához képest kedvezőbb módon és feltételek között végezzük. A technika állása szerinti aktiváló műveletek hátránya a különleges közreható eszköz igénye vagy a bonyolult technológia. Így pl. alkalmazták a palládiumionokat tartalmazó fürdőben való aktiválást vagy - nikkelbevonat felvitelének előkészítése során — a galvanikus előnikkelezést, amely utóbbi esetben tehát galvánfürdőt is kell alkalmazni annak ellenére, hogy maga a bevonóművelet kémiai redukciós. E hátrányok elkerülésére saját más tárgyú találmányunk továbbfejlesztéseként olyan felületaktiváló megoldást dolgoztunk ki, amelyhez nincs szükség palládiumra, sem galvánkezelésre, de amelynél az előnikkelezést két lépésben végezzük és mindenképpen szükség van arra, hogy a második lépésben a bemártott munkatárgyakat egyenkénti érintéssel hozzuk előírt potenciálra. Ezt a megoldást, amely a technika állásához képest javulást jelentett, de a fentiek szerint kétlépéses aktiválást és egyedenkénti műveletközbeni megérintést igényelt, a 4752/84. sz. magyar szabadalmi bejelentés ismerteti. A találmány alapja az a felismerés, hogy a felületaktiválás — speciális közreható eszköz vagy galvanizálói lépés nélkül is - egy lépésben végezhető és bizonyos körülmények között a munkatárgyak művelet közben érintése is elmaradhat, ha a munkatárgynak a redukciós lépésre előírt üzemi hőmérséklete és a közvetlenül előtte foganatosított felületaktiváló lépés közbeni hőmérséklete között meghatározott összefüggést biztosítunk és az aktiváló fürdőből úgy visszük át a nedves munkatárgyat a kémiai redukciós (továbbiakban: bevonó) fürdőbe, hogy annak során a munkatárgy hőmérsékletcsökkenése csak korlátozott legyen, a hőmérséklet előírt — a bevonó fürdő hőmérsékletéhez igazodó - küszöbszint alá ne csökkenhessen. Felismertük ugyanis, hogy erős redukálószereket tartalmazó oldatban a réz egyensúlyi elektródpotenciálját negatív irányba eltolható és ez az eltolás rövid ideig fenntartható, ha a munkatárgy hőmérséklete és felületi nedvessége nem csökken az alkalmasan választott küszöbszint alá. Felismertük azt is, hogy az aktiváló fürdőben ez az eltolódás bizonyos üzemi körülmények esetén spontán következik be, más üzemi körülmények esetén csak akkor, ha a már idézett korábbi bejelentés szerint is alkalmazott kiegészítő műveletet is foganatosítjuk,meghatározott potenciált kényszerítünk a munkatárgyra, katódos áramlökést adunk. Ez az elektródpotenciál kb. 50 mV-hál negatívabb, mint az oldatba kerülő, katalitikusán átív (pä. Ni-P) elektród egyensúlyi elektródpotenciálja. Hs az így kezelt réz/ötvözet/ből készült munkatérgyat úgy visszük át az aktiváló fürdőből a bevonó fürdőbe, hogy eközben a hőmérsékletcsökkenés pl. nem haladja meg az 5-15 °C értéket és a felület nedves marad, akkor a bevonófém leválása a kémiai redukciós fürdőbe bemártott munkatárgy felületére azonna1 és egyenletesen megindul. Felismerésünk alapja a találmány tárgya eljárás réz/ öt' özet/ alapú munkatárgyak felületének bevonására ismert összetételű kémiai redukciós (továbbiakban: be fonó) fürdőben, amelynek során a kellően zsírtalarított és oxidmentesített munkatárgyat a bevonó művelet előtt felületaktiváló kezelésnek vetjük alá. A találmány szerint az aktiválást közvetlenül a be onó fürdőbe való bemártás előtt végezve, annak során a munkatárgyat úgy mártjuk be - 0,01-1,0 mcl/dm3 kocentrációban - redukálószert tartalmazó fürdőbe, hogy annak T hőmérsékletét a következő lépésben alkalmazandó bevonó fürdő üzemi Tu hőmérsékletével legalább egyenlő, célszerűen annal nagyobb értéken tartjuk, vagyis olyan küszöbszint felet , amelyet a T - egyenlőtlenség fejez ki és közvetlenül az aktiváló művelet befejezése után — a fel ileti nedvesség felszáradásához szükséges idő felét meg nem haladó időtartam alatt - úgy helyezzük át a nunkatárgyat a bevonó fürdőbe, hogy eközben a munkatárgy — a hőmérsékletcsökkenés folytán kialakuló - pillanatnyi T hőmérséklete mindvégig meghal idja ah- 1^-15 °C, előnyösen a T = Tu- 10 °C egyenlőtlenség által kifejezett küszöbszintet. Egy előnyös foganatosítási mód szerint nikkel-kloridot, nátrium-hipofoszfitot, nátrium-citrátot és am nónium-kloridot tartalmazó bevonó fürdőt alkalmazunk, amelynek pH-ja 10 és 11 közötti, hőmérséklete 90 és 96 °C közötti és az aktiváló fürdő tartalmaz vízben oldott 0,1-10 g/dm3 nátrium-[tetrahidro-bo át]-ot és a fürdő pH-ját nátrium-hidroxiddal 10- lél nem kisebb értékre állítjuk; a fürdőt 95 és 107 °C közötti hőmérsékleten tartjuk és a munka-tárpyat abba 0,5 és 2 perc közötti időtartamon előnycsen egy percen át mártjuk be. Ebben az esetben a pót mciáleltolódás spontán következik be. Egy másik foganatosíti mód szerint nikkel-kloridot nát: ium-hipofoszfitot, tejsavat, propionsavat és stabilizáló szert (előnyösen ólom-nitrátot) tartalmazó fürdőt alkalmazunk, amelynek pH-ja 4,5 és 5 közötti, előnyösen 4,8 értékű, hőmérséklete 90 és 96 °C közötü és az aktiváló fürdőben alkalmazott redukálószer 0,01-1,0 mól/dm3 koncentrációban nátrium-hipofoszfit, hidrazin, formaldehid vagy RjRjNH.BHí, ahol Rj és Ra jelentése egymástól függetlenül 1—4 szénatomos alkilcsoport (l)vagy Rj jele ítése hidrogénatom és Ra jelentése fenilcsoport (11 képletű amino-borán származék; a fürdő hőmérsékletét 95 és 99 °C között tartjuk, a munkatárgyat abban 0,5 és 2 perc közötti időtartamon, előnyösen egy percen át tartjuk és közvetlenül a bemártás után a munkatárgyat az ilyen összetételű fürdőben kialakuló nyugalmi állapotú saját elektródpotenciáljához képes! 1—3 V-nyival negatívabb potenciálon tartjuk. Ennél a foganatosítási módnál pl. aktiváló fürdőként Olyant alkalmaztunk, amely a következő lépésben al-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
