Galvanisches Entrosten - Entrosten per Elektrolyse

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Stahlfussel
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Galvanisches Entrosten - Entrosten per Elektrolyse

Beitrag von Stahlfussel » Mo 22. Jun 2015, 15:44

Wenn man alte Maschinen aufarbeitet, dann muss man in den meisten Fällen auch Bauteile entrosten. Ganz am Anfang bin ich diesen Teilen mit Schmirgelpapier zu Leibe gerückt. Als ich begriffen hatte, daß diese Methode die Teile zu sehr in Mitleidenschaft zieht, bin ich zu der etwas schonenderen Bearbeitung mit Sprühöl und Drahtbürste übergegangen. Da ich dabei aber schnell müde wurde und die Borsten der Bürsten schnell verbogen und brachen, habe ich mit der Bohrmaschine oder - zur Not - auch mal mit dem kleinen Winkelschleifer und gezopfter Drahtbürste weitergemacht. Das war dann zwar auch wieder recht mühelos, aber die Teile litten dennoch.

Im Internet habe ich dann später von Entrostung mit (Säuren, mit Cola, mit Melasse/Sirup (engl. molasses) und letztlich per Elektrolyse erfahren.

Die Elektrolyse schien mir für mich der richtige Weg zu sein, da ich die eh schon durch den Rost beschädigten Teile nicht noch weiter angreifen wollte (Säuren lösen das heile Metall an). Vor allem aber scheint nach meinem Verständnis nur die Elektrolyse die behandelten Teile quasi von Innen zu entrosten. Das Verfahren beginnt an der Grenzschicht zu wirken, an der das unbeschädigte Metall (im Kern des Teils) auf das Elektrolyt trifft. Alle anderen Verfahren, die ich gefunden habe, wirken von Außen durch die Rostschicht und gehen dabei eben nur so weit, wie sie kommen.

Anmerkung:
Was den Begriff "Entrosten durch Elektrolyse" angeht, bin ich mir gar nicht sicher, ob das so eigentlich korrekt ist. Gefühlsmäßig würde ich von galvanischem Entrosten sprechen, bei dem das Wasser elektrolytisch zersetzt wird. Falls hier Chemiker mitlesen, würde ich mich über einen Hinweis freuen.
Wie dem auch sei, der Goggel findet unter beiden Begriffen etwa gleich viele Einträge, womit aber nur gesagt ist, daß beide Varianten verwendet und entsprechende Textstellen gefunden werden können.


Den wichtigsten Beitrag zu diesem Thema habe ich bei Andy Westcott gefunden.

Ich setze praktisch genau das von ihm beschriebene Verfahren ein, lediglich mit den Unterschieden, daß ich die Stromversorgung mir nicht selbst gebaut habe und daß ich meine Teile in den Tank lege statt hänge.


Wichtig:

Bei Elektrolyse entsteht Knallgas!

Passt auf das explosive Knallgas auf! Nicht in geschlossenen Räumen entrosten! Das Bad darf nicht blubbern!


Folgende Gerätschaften benutze ich:

einen Speiseeisbehälter 2l
Soda, das ist Natriumcarbonat (nicht Natriumhydrogencarbonat) ca. 1/2 - 3/4 Tasse auf 1,5l Wasser
Stahlbleche 0,5mm als Elektroden (Anoden)
Bodenputztücher als Abstandshalter
Als Spannungsquelle verwende ich ein solches Netzgerät 15V 2A.
Kabel mit Krokodilklemmen
A01_Ausrüstung_1.jpg
So gehe ich vor:

Soda im Wasser auflösen. Bei kalkigem Wasser fällt jetzt der Kalk aus und trübt das Wasser. Nach einiger Zeit setzt sich der Kalk aber ab und stört nicht weiter.

Das Netzgerät wird auf eine Ausgangsspannung von 12V eingestellt und wieder ausgemacht. Der Wert ist von den zu behandelnden Teilen unabhängig und wird nicht verändert.
A02_SpannungEinstellen_1.jpg
Die Bleche werden in den Behälter gelegt:
- Boden und eine Stirnseite
- die beiden Seitenwände
A03_TankUndAnodenPlatten_1.jpg
Alle Bleche werden mit Kabeln untereinander elektrisch verbunden und an den PLUS-Pol der Netzgeräts angeschlossen.

Ein zurechtgeschnittenes Putztuch wird doppellagig auf das Bodenblech gelegt.


Jetzt geht es an die Teile:

Vor der Behandlung entfette ich die Teile mit Waschbenzin.
Dann klemme ich ein Kabel an und teste mit einem Durchgangsprüfer den einwandfreien elektrischen Kontakt. Unter Umständen muß man die Zähnchen der Krokodilklemme durch die Rostschicht am Teil durchscheuern. Größere Teile versehe ich mit zwei Kabeln.

Um die richtige Stromstärke einstellen zu können, muß die Oberfläche des Teils abgeschätzt werden. Ich gehe dabei immer konservativ vor und rechne bei Pi nur mit 3: also 3 x Durchmesser x Länge und 3 x Radius-Quadrat. Wichtig: eventuelle Innenseiten nicht vergessen (Röhren, Bohrungen).
Pro Quadratzentimeter Oberfläche stelle ich zunächst maximal 1 Milliampere (0,001 A) ein. Da ich auf meiner Anzeige nur 10mA-Schritte sehen kann, runde ich immer auf den nächst kleineren Zehner-Wert ab (bspw. 0,048A -> 0,04A).

Bei mehreren Teilen werden deren Flächen aufaddiert, um die notwendige Stromstärke zu ermitteln.

Die zu entrostenden Teile werden jetzt gleichmäßig auf dem Putztuch so angeordnet, daß sie a) keines der seitlichen Bleche und b) sich nicht untereinander berühren.
A04_TeileEingelegt_1.jpg
Die Kabel werden an einer Seite (hinten) nach oben aus dem Behälter geführt und mit einem Stück Draht (Kleiderbügel) untereinander verbunden. Dieser Draht wird mit dem MINUS-Pol des Netztgeräts verbunden.

Über die Teile wird ein weiteres Stück Putztuch (doppellagig) gelegt. Das obere Blech wird jetzt auf das Putztuch aufgelegt und schließt damit alle Teile rundum mit Anodenfläche ein. Das obere Abschlußblech muß durch ein Kabel auch mit den anderen Blechen verbunden werden.
A05_DeckplatteDrauf_1.jpg
Jetzt noch Wasser auffüllen, falls das Deckelblech nicht bedeckt ist.
A06_StromEingestellt_1.jpg
Ich kontrolliere jetzt noch einmal alle Kabelverbindungen und schalte dann das Netzgerät ein.
Jetzt wird die vorher ermittelte Stromstärke eingestellt. Die angezeigte Spannung beträgt bei mir anfänglich etwa 1,5V und steigt innerhalb etwa einer Stunde auf um die 2V +/- an und bleibt dann da.


Vorsicht es entsteht explosives Knallgas! Nicht in geschlossenen Räumen entrosten! Das Bad darf nicht blubbern!

Es dauert ein wenig, bis das Elektrolyt die Rostschichten durchdrungen hat und alle zu behandelnden Flächen elektrisch aktiv sind. Nach ca. 30 Minuten schaue ich nach der Blasenbildung. In der Einstellung, die ich als richtig erachte, sind die aufsteigenden Gasblasen so klein, daß sie die Wasseroberfläche nicht bewegen können. Es darf nicht blubbern! Falls es doch blubbert, regele ich die Stromstärke zurück. Auf jeden Fall ist für ausreichende Belüftung zu sorgen.
A07_EntrostungImGang_1.jpg
Nach anderthalb bis zwei Tagen (meistens kann ich es eh nicht erwarten) hat sich der Rost in eine schwarze Kruste verwandelt. Den größten Teil davon bürste ich unter heißem Wasser mit einem Nagelbürstchen ab. Dann trockne ich das Teil mit einem Tuch gründlich ab.
Die noch verbliebenen Krusten lassen sich mit einer kleinen Drahtbürste mühelos entfernen (ganz ohne Kraft). Eine Messingbürste nehme ich nicht mehr, da die Metalloberflächen leicht gelblich zu werden scheinen. Falls noch rostige Stellen übrig geblieben sein sollten, wandert das Teil zurück in den Tank.

Wenn ich ein Teil für entrostet halte, massiere ich mit den Fingerspitzen Ballistol ein und lasse das Öl für ein paar Stunden auf der Oberfläche "einziehen", bevor ich es abwische.

Blanke Teile werden durch das Verfahren nicht beeinträchtigt, solange der Strom eingeschaltet ist. D. h., ein "zu lang" gibt es nicht.


Hier habe ich mal als Beispiel ein Bauteil eines aktuellen Projektes dokumentiert, an dem man recht schön sehen kann, wie schonend das Verfahren arbeitet. Klar ist aber auch: was einmal weggerostet ist, ist weg.


Teil im Fundzustand, entfettet
01_RingFundzustandEntfettet_1.jpg
Nach 36 Stunden haben sich deutliche Krusten gebildet.
02_RingNachErstemBad36h_1.jpg
Nach dem Bürsten sieht man noch immer Spuren von rotem Rost. Daher habe ich eine zweite runde veranschlagt.
03_RingNachErstemBadGebürstet_1.jpg
Nach weiteren 24 Stunden haben sich weitere schwarze Krusten gebildet.
04_RingNachZweitemBad24h_1.jpg

So sieht es eigentlich schon ganz gut aus. Die Skalenstriche und die Ziffern sind gar nicht so "rundgerostet" wie ich das erwartet hätte. Insgesamt sieht der Ring sehr porös aus. Daher gebe ihm nochmal einen Tag im Bad, damit alle Spuren von Rost entfernt werden.
05_RingNachZweitemBadGebürstet_1.jpg
Nach einem weiteren Tag im Bad
06_RingNachDrittemBad24h_1.jpg
Es sind nur noch minimale Unterschiede festzustellen. Ich definiere: fertig!
07_RingNachDrittemBadGebürstet_1.jpg
Und so, frisch geölt, geht der Ring zurück an die Maschine. Aber das ist eine ganz andere Geschichte ...
08_RingFertigGeölt_1.jpg

Ich setze, wenn es die Teile erlauben, nur noch dieses Verfahren ein und bin damit sehr zufrieden.

Falls ihr das nachmachen wollt:

Passt auf das explosive Knallgas auf! Nicht in geschlossenen Räumen entrosten! Das Bad darf nicht blubbern!


Gruß,

Jochen

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JollyRoger
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Re: Galvanisches Entrosten - Entrosten per Elektrolyse

Beitrag von JollyRoger » Mo 22. Jun 2015, 18:49

Schöner Bericht.

Ich trenne die Fragen dazu ab und hänge ihn in den Grundlagen als "Wichtig" an damit er immer oben steht. Ich hoffe das passt so, die Frage kommt nämlich regelmäßig.

Bitte dann hier weiter:
http://forum.zerspanungsbude.net/viewto ... 30&t=17083

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