Método de control analítico de la deposición electrolítica que sirve como depósito para dicho revestimiento metálico.

Un método de control analítico de la concentración de un componente adicional de una deposición electrolítica,

como un aditivo, sirve para depositar una cobertura de metal, implica:

a) depositar la cobertura de metal desde el electrolito en un electrodo de trabajo;

b) disolver electrolíticamente la cobertura de metal mediante la polarización anódica del electrodo de trabajo relativamente al electrodo contador, que está en contacto electrolítico con el electrodo de trabajo;

c) registrar una disolución eléctrica potencial en el electrodo de trabajo sobre el tiempo, dicho potencial se produce durante la disolución de la cobertura de metal,

d) determinar un valor medio de tiempo del potencial de disolución,

e) determinar la diferencia entre el valor medio de tiempo del potencial de la disolución y el valor de referencia. Y

f) asociar dicha referencia a una referencia entre la concentración de un componente adicional de la deposición electrolítica que determina el potencial de disolución y una referencia de concentración de dicho componente.

Método de control analítico de la deposición electrolítica que sirve como depósito para dicho revestimiento metálico Campo de la invención:

El presente invento es relativo a un método de inspección de coberturas de metal que se puede situar solo en un sustrato o que es una parte constituyente de un sistema revestimiento metálico multicapa, así como un método de control analítico de la deposición electrolítica que sirve como depósito para dicho revestimiento metálico.

Diseño anterior:

Para proteger los metales de la corrosión, se ha considerado ventajoso depositar un sistema de revestimiento múltiple de níquel en las superficies de los mismos. Por ejemplo, partes hechas de cobre, latón o acero pero también partes hechas de material plástico pueden ser revestidas con este sistema de cobertura. Normalmente, se deposita también una fina capa de cromo sobre el mismo sistema de cobertura múltiple de níquel. La cobertura de níquel sirve para fines decorativos y también para proteger el material de base de la corrosión.

El sistema de cobertura múltiple de níquel normalmente consiste en una capa gruesa de níquel realizada con níquel semibrillante. El grosor puede ser de 10 - 20 mm por ejemplo. Para depositarlo, se utilizan aditivos sin sulfuro. En la cobertura de base se deposita una capa más fina de revestimiento de níquel brillante de un grosor típico de 515 mm, para ello se utilizan aditivos con sulfuro. Como alternativa, se puede aplicar primero un revestimiento de níquel brillante con un contenido muy alto de sulfuro en la capa de níquel semibrillante y posteriormente la capa brillante o mate de níquel a la que nos hemos referido anteriormente. Una capa aún más fina de níquel brillante se deposita sobre la cobertura de níquel brillante o mate, la capa más fina semibrillante se aplica utilizando aditivos orgánicos y tendrá un grosor por ejemplo de - 3 mm. Esta capa de níquel puede contener adicionalmente partículas inorgánicas que se incorporan durante la deposición. Una capa muy fina de cromo, de solo 0.2 - 0.4 mm de grosor se deposita generalmente en la cobertura de níquel semibrillante. Si la capa de níquel semibrillante contiene partículas, se forman poros en el revestimiento de cromo ya que no se puede depositar cromo donde hay partículas situadas superficialmente en la capa de níquel.

La protección de corrosión de este sistema de revestimiento se basa en el principio de una cobertura sencilla de níquel que incluye diferentes potenciales de disolución para que se puedan comportar de diferentes formas relativamente a la corrosión: el revestimiento de níquel brillante o mate tiene un potencial de disolución que es más negativo que el de dos coberturas semibrillantes. En comparación con el revestimiento mate de níquel, el revestimiento rico en sulfuro, que puede ser aplicado opcionalmente, es aún menos noble. La capa baja semibrillante de níquel tiene un potencial más positivo que la capa superior de níquel semibrillante, que probablemente contiene partículas. Como resultado, se obtiene una protección activa contra la corrosión: la corrosión puede invadir los poros de la capa de cromo y alcanzar la capa superior de níquel semibrillante y bajo la capa brillante o mate y puede que hasta la capa de níquel brillante menos noble rica en sulfuro. Puesto que la corrosión se produce de forma uniforme a través de los poros de la capa de cromo en el revestimiento de níquel por debajo y de forma desigual, por ejemplo a través de las fisuras, la superficie del componente protegido permanece prácticamente intacta durante un largo periodo de tiempo. La capa de níquel no noble brillante o mate y probablemente también la capa de níquel rica en sulfuro puede por lo tanto sacrificarla (M.Häp et al., "DUR-Ni®4000 - Verbes- serter Korrosionsschutz mit verbesserter Prozesssicherheit [Protección de corrosión mejorada con un proceso seguro mejorado - ty]". Galvanotechnik, 4 (2004) 894-897) .

Para verificar la calidad del sistema de revestimientos de níquel, se realiza la prueba CASS (CASS: Copper Accelerated Salt Spray) (espray de sal acelerado Copper) . Con este método de prueba, las partes que se evalúan se sitúan en una cámara de spray de sal con una solución de spray de sal, en el caso del test CASS, una solución de cloruro de cobre y ácido acético corroe las partes. La prueba de las partes es muy larga, por lo que implica mucho tiempo antes de que se pueda ver si las partes fabricadas reúnen los requisitos.

Por este motivo, se han desarrollado otros métodos, por ejemplo el Dubpemell Test que permite determinar el número de poros en el revestimiento de poros como medida de resistencia a la corrosión de las superficies protegidas (M.Häp et al., ibid.) .

Otro método para verificar la calidad del sistema de revestimientos de níquel, se realiza el test STEP (STEP: Simultaneous Thickness and Electrode Potential Determination; DIN 50022) (determinación del grosor y el potencial de electrodos) . El método revelado en DIN 50022 comprende el siguiente método, cuyos pasos son: disolución electrolítica de una cobertura metálica depositado en una pieza de trabajo por polarización anódica de la pieza de trabajo utilizada como un electrodo de trabajo relativamente a un electrodo contador que está en contacto electrolítico (vía electrolito de disolución) con un electrodo contador; y registrar la potencia durante la disolución de la cobertura metálica en el electrodo de trabajo en el tiempo. Con este test STEP, los parámetros que son relevantes para la evolución de la corrosión, concretamente el grosor de la capa sencilla de níquel así como las diferencias en sus potenciales, pueden ser medidas en un proceso sencillo de un solo paso. Utilizando este método, se obtendrá ventaja del hecho de que el potencial eléctrico medido en referencia al electrodo durante los grandes cambios en el desmontaje después de desmontar una cobertura de níquel. Esto sucede después de que las respectivas coberturas de níquel se hayan disuelto, los potenciales de disolución medidos dependen de la naturaleza de la respectiva cobertura de níquel. La diferencia de potencial entre la cobertura de níquel mate o brillante y la cobertura más baja de níquel semibrillante debe tener un rango de 120 a 140 mV mientras que la diferencia potencial entre la cobertura mate o brillante de níquel y la cobertura superior de níquel semibrillante, que además puede contener partículas, debe mantenerse en un rango de 20 a 50 mV. La diferencia potencial entre la cobertura de níquel rica en sulfuro y la brillante o mate debe estar en un rango de 15 a 25mV. La cobertura de níquel mate o brillante es menos noble que la base semibrillante y también menos noble que la cobertura superior de níquel semibrillante, que además puede contener partículas, mientras que es más noble que la cobertura de níquel rica en sulfuro. Para realizar el test STEP, la combinación de la cobertura que se inspecciona, que está situada en una parte cubierta procedente de la producción, está anódicamente agotada. Relativamente a las condiciones experimentales y a la estructura experimental, se refiere al lector a DIN 50022.

Este método también se describe como "Método test estándar para determinación del grosor simultáneo y potencial del electrodo para las capas individuales en el depósito de múltiples capas de níquel (STEP Test) ", ASTM standard B 764.

"Determinación del grosor simultáneo y del potencial electroquímico de las capas individuales de los depósitos de níquel", E.O. Harbulak, Plating y Surface Finishing, Febr. 1980, 49-54 y US 6, 592, 737 B1 describen con más detalle este método de prueba.

Además de un método de inspección del efecto corrosivo de la protección de una cobertura con una elevada resistencia de protección se conoce desde DE 30 10 750 C2. Este método comprende los siguientes pasos: presentar la cobertura de protección en un plato metálico y localizar el pato de metal con cobertura, un electrodo de referencia y un electrodo contador en un medio corrosivo; determinar el potencial que surge espontáneamente y que electroliza el plato metálico de la cobertura de dicho potencial; polarizar el pato de metal con impulso de polarización etc., para determinar si el pato de metal con cobertura muestra daños o no; y determinar una pequeña corriente/voltaje o determinar una curva de polarización anódica y/o catódica.

Problema y objeto de la invención:

Se ha descubierto que incluso el test STEP no es seguro y bastante rápido para poder reunir todas las necesidades para producción masiva con requisitos de alta calidad. La duración de la inspección de una inspección inclusiva de la fabricación de las muestras necesarias... [Seguir leyendo]

1. Un método de control analítico de la concentración de un componente adicional de una deposición electrolítica, como un aditivo, sirve para depositar una cobertura de metal, implica:

a) depositar la cobertura de metal desde el electrolito en un electrodo de trabajo; b) disolver electrolíticamente la cobertura de metal mediante la polarización anódica del electrodo de trabajo relativamente al electrodo contador, que está en contacto electrolítico con el electrodo de trabajo; c) registrar una disolución eléctrica potencial en el electrodo de trabajo sobre el tiempo, dicho potencial se produce durante la disolución de la cobertura de metal, d) determinar un valor medio de tiempo del potencial de disolución, e) determinar la diferencia entre el valor medio de tiempo del potencial de la disolución y el valor de referencia. Y f) asociar dicha referencia a una referencia entre la concentración de un componente adicional de la deposición electrolítica que determina el potencial de disolución y una referencia de concentración de dicho componente.

2. El método de control analítico de la concentración de un componente adicional de una deposición electrolítica como se establece en la cláusula 1, caracterizado porque la cobertura de metal es una parte constituyente del sistema de cobertura multicapa de metal.

3. El de control analítico de la concentración de un componente adicional de una deposición de electrolito como se establece en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, previa a la realización de paso b) del método, el método además comprende:

b1) transferencia del electrodo de trabajo proporcionado con la cobertura de metal en una célula de electrolisis que contiene una disolución del electrolito y comprende el electrodo contador.

4. El método de control analítico de la concentración de un componente adicional de una deposición electrolítica, como se establece en la reclamación 3, caracterizado porque la disolución de electrolito contiene iones de metal para ser depositados y al menos un ácido.

5. El método de control analítico de la concentración de un componente adicional de una deposición de electrolito como se establece en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la disolución electrolítica de la cobertura de metal se realiza bajo condiciones galvanostáticas.

6. El método de control analítico de la concentración de un componente adicional de una deposición de electrolito como se establece en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el electrodo de trabajo es un electrodo rotatorio de platino.

7. El método de control analítico de la concentración de un componente adicional de una deposición de electrolito como se establece en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cobertura de metal es una cobertura de níquel depositada de forma electrolítica. .

8. El método de control analítico de la concentración de un componente adicional de una deposición de electrolito como se establece en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cobertura de metal es una cobertura de níquel semibrillante o una cobertura de níquel brillante.

9. El método de control analítico de la concentración de un componente adicional de una deposición de electrolito como se establece en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los valores de potencial de disolución en el electrodo de trabajo se determinan en un intervalo de tiempo y se hace la media de los valores obtenidos para determinar el valor medio de tiempo de potencial de disolución.

10. El. método de control analítico de la concentración de un componente adicional de una deposición electrolítica, como se establece en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la deposición de los electrolitos se origina en un tanque de cobertura y se transfiere continuamente al electrodo de trabajo.