Titel: | Pyro-Plattirung, ein Verfahren beim Ueberziehen von Metallen mit anderen Metallen und besonders beim Versilbern von Eisen und Stahl; von J. Baynes Thompson. |
Fundstelle: | Band 205, Jahrgang 1872, Nr. CXXVI., S. 528 |
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CXXVI.
Pyro-Plattirung, ein Verfahren beim
Ueberziehen von Metallen mit anderen Metallen und besonders beim Versilbern von Eisen
und Stahl; von J. Baynes Thompson.
Thompson, über Pyro-Plattirung.
Wenn ein Metall durch Adhäsion fest mit einem anderen Metall vereinigt werden soll,
so muß es bekanntlich eine vollkommen reine und blanke Oberfläche haben, und bei der
galvanischen Ueberziehung der Metalle sucht man dieß besonders durch vorheriges
Abbeizen derselben mit einer Säure zu erreichen. Hierbei ist aber noch eine andere
Bedingung zu erfüllen, nämlich die, daß das Metall, nachdem seine Oberfläche durch
Abbeizen rein geworden ist, während seiner Uebertragung aus dem Reinigungsbade in
das Bad, in welchem es den Ueberzug erhalten soll, vor der Berührung mit der Luft
geschützt werde. Die Nichtbeachtung dieser Bedingung hat bei der galvanischen
Versilberung anfangs viele Fehler und Mühe verursacht, bis man fand, daß die
Einwirkung der Luft auf das gereinigte Metall durch einen dünnen Ueberzug von
Quecksilber, den man mittelst einer verdünnten Lösung eines Quecksilbersalzes
hervorbringt, verhindert werden kann. Das Quecksilber erleichtert überdieß, indem es
sowohl das zu überziehende als das zum Ueberzug bestimmte Metall amalgamirt, die
galvanische Ueberziehung der Metalle.
Das mit dem Namen Pyro-Plattirung (Pyro-plating) bezeichnete Verfahren ist nun besonders dann anwendbar, wenn das
Amalgamiren nicht angewendet werden kann, weil das eine der in Betracht kommenden
Metalle oder beide das Quecksilber nicht annehmen. Den Namen Pyro-Plattirung
(Pyro-plating) hat man diesem Verfahren
deßhalb gegeben, um es von der gewöhnlichen galvanischen Versilberung (Electro-plating) zu unterscheiden, und weil bei
demselben das als Ueberzug dienende Metall durch Hitze und Luftdruck in die
Oberfläche des anderen Metalles hineingetrieben wird. Es ist nicht auf das
Versilbern beschränkt, sondern es wird jetzt auch zum Ueberziehen mit Gold, Platin,
Silber, Nickel, Aluminium, Kupfer, Messing oder Bronze und Aluminiumbronze
angewendet.
Die Theorie dieses Verfahrens ist sehr einfach; aber die praktische Ausführung
desselben erfordert große Sorgfalt und Aufmerksamkeit. Der zu erreichende Endzweck
besteht zunächst einfach darin, daß das zu überziehende Metall beim Eintauchen in
die Lösung, in welcher es den Ueberzug bekommen soll, „chemisch
rein“ sey. Die Erreichung dieses Endzweckes kann auf verschiedene Art
verhindert werden, dadurch, daß die zur Reinigung angewendeten Mittel unzulänglich
sind, daß der Gegenstand nach der Reinigung 2 bis 3 Fuß weit durch die Luft geführt
wird, daß das Metall in der den Ueberzug liefernden Lösung positiv ist, – in
diesem Fall läuft das Metall bei der Berührung an. Dieß bezieht sich auf Lösungen
von Cyaniden, von Sulfaten und Chloriden, wie von Nickel und Ammoniak und von Platin
und Kali oder Natron. Alle diese Lösungen können in gewissen Fällen für den
Pyro-Plattirungsproceß verwendet werden, aber in Wirklichkeit werden sie
nicht benutzt. Man wendet vielmehr für diesen Proceß in allen Fällen eine besondere
Lösung an, weil die meisten von diesen Lösungen in dem Metall, welches überzogen
wird, sofern dasselbe nur im mindesten porös oder „dunstig (roaky)“ ist – wie es bei schlecht
bearbeitetem Stahl der Fall ist, – Stoffe zurücklassen, und diese Stoffe beim
nachherigen Erhitzen des Metalles sich verflüchtigen und den Ueberzug
durchbrechen.
Das Verfahren, stählerne und eiserne Gegenstände zu reinigen, ist folgendes: Man
kocht sie zuerst in caustischem Alkali, um sie von Fett zu befreien; man reinigt sie
dann mechanisch durch Bürsten mit feinem Schmirgelpulver in Wasser; man bearbeitet
sie darauf mit Bürsten von Stahldraht unter einem Strahl einer Lösung von
kohlensaurem Natron und hängt sie sodann, als zur chemischen Reinigung bereit, an
einen Draht gebunden, in derselben Lösung auf. Die chemische Reinigung wird mittelst
Wasserstoffes im Entstehungszustande in einer heißen alkalischen Lösung bewirkt. Das
Wasser der Lösung wird auf den Gegenständen mittelst eines starken elektrischen Stromes zersetzt,
indem man dieselben negativ macht. Wenn man die Lösung stark erhält, und dafür
sorgt, daß sie nicht Kohlensäure anzieht, so ist eine dünne Schicht derselben,
welche die Gegenstände überzieht, hinreichend, diese während ihrer raschen
Uebertragung von dem letzten Reinigungsproceß in die Lösung, welche ihnen den
Ueberzug geben soll, vor der Luft zu schützen. Der Zeitpunkt, wann diese
Uebertragung erfolgen muß, ist für ein geübtes Auge leicht zu erkennen; die
Gegenstände nehmen nämlich nach und nach ein mehr silberartiges Ansehen an.
Nachdem sich in dem den Ueberzug liefernden Bade die beabsichtigte Menge des Metalles
auf die Gegenstände abgelagert hat, nimmt man dieselben heraus und trocknet sie. Um
den Zeitpunkt des Herausnehmens bestimmen zu können, bringt man gleichzeitig mit den
Gegenständen ein Probestück von bekannter Größe der Oberfläche, welches man vorher
gewogen hat, in das Bad, und nimmt dasselbe von Stunde zu Stunde heraus und wägt es.
Sobald dasselbe dabei die aus der beabsichtigten Dicke des Ueberzuges berechnete
Gewichtszunahme ergibt, sind die Gegenstände aus dem Bade zu entfernen.
Nachdem die Gegenstände getrocknet sind, bringt man sie in einen Ofen, damit das
Silber oder das sonstige den Ueberzug bildende Metall in ihre Oberfläche
eingetrieben werde. Dieser Ofen „Brennofen (firing
furnace)“ genannt, ist von einfacher Construction. Bei
derselben sind besonders zwei Bedingungen zu erfüllen, nämlich daß man in der
Kammer, in welche die Gegenstände gebracht werden, eine helle Rothglühhitze
hervorbringen kann, und daß die Gegenstände vor der Berührung mit dem Brennmaterial
und den Verbrennungsproducten geschützt sind. Beim Brennen von Messerklingen und
anderen Schneidwerkzeugen hat man dafür zu sorgen, daß sie nicht stärker erhitzt
werden, als bis auf 232 bis 260° C. Zur Bestimmung der Hitze benutzt man ein
Kissen von präparirtem Probepapier; man nimmt von Zeit zu Zeit eine Klinge aus dem
Ofen heraus, probirt sie auf dem Kissen und merkt sich die Farbe, ob nämlich das
Kissen durch die Klinge strohfarben, gelb, blaß braun, dunkel braun oder schwarz
gesengt wird. Zum Präpariren des Papieres benutzt man Alaunwasser. Wenn der
geeignete Hitzegrad erreicht ist, wird die Klinge sofort, mit der Spitze nach unten
gerichtet, in kaltem Wasser abgelöscht, und dasselbe geschieht auch mit allen
anderen Klingen, welche mit ihr in der Brennkammer waren. Bei Gegenständen welche
kein Anlassen nöthig haben, oder die aus einem Metall bestehen, welches seine Härte
nicht ändert, wie Eisen, Kupfer, Messing oder Argentan, kann die Hitze stärker seyn.
Ist ein stählerner Gegenstand durch zu starkes Erhitzen weich geworden, so kann man ihn wieder Härten und
anlassen, ohne daß der auf ihm befindliche Silber- oder sonstige
Metallüberzug dadurch beschädigt wird.
Der zuletzt beschriebene Theil des Processes wird das Einbrennen (burning in) genannt. Er beruht nach dem Verf. darauf,
daß das Metall, aus welchem die Gegenstände bestehen, sich beim Erhitzen ausdehnt,
also poröser wird, und daß dann das Metall, welches den Ueberzug bildet, zum Theil
durch den Luftdruck in die Poren hineingetrieben und bei dem nachherigen Ablöschen
der Gegenstände daselbst festgehalten wird. Daß dieß wirklich geschieht, erkennt
man, wenn man den Ueberzug abfeilt oder abschleift; man sieht dann nämlich, daß das
Metall des Gegenstandes allenthalben in großer Anzahl kleine Theile des zum
Ueberziehen verwendeten Metalles enthält, so daß seine Masse dadurch fleckig
erscheint. (Chemical News vol. XXVI No. 660; polytechn. Centralblatt, 1872 S. 1069.)