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Verfahren zur Herstellung von korrosionsbeständigen Überzügen auf Leichtmetallen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung tief dunkler bzw. schwarzer korrosions- beständiger Schutziiberzüge auf Leichtmetallen. Im Gegensatz zu bereits vorgeschlagenen Verfahren dieser Art werden gemäss der Erfindung Sehutzüberzüge von tiefdunkler bzw. schwarzer Farbe auf
Leichtmetallen dadurch hergestellt, dass die zu überziehenden Gegenstände im ehromsauren Bade der Einwirkung eines elektrischen Wechselstromes von 30 bis 50 Volt, vorzugsweise 40 Volt Spannung, bei
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als auch nach der Chromsäurekonzentration des Bades richtet.
Je nach der Zusammensetzung der Gegenstände ihrer Vorgeschichte und Oberflächenbeschaffen- heit sowie der Badtemperatur und der Behandlungszeit fallen die Überzüge im allgemeinen unterschiedlich aus, weshalb zur Erzielung der schwarzen Überzüge die Einhaltung der erfindungsgemässen Spannung und der für die verschiedenen in Betracht kommenden Gruppen von Metallen charakteristischen erhöhten Temperatur sorgfältig beachtet werden muss.
Vor der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens werden die zu überziehenden Gegen- stände zunächst in bekannter Weise entfettet. Man legt sie darauf zweckmässig zunächst an eine Wechselspannung und taucht sie darauf in das Bad ein. Statt dessen kann man auch die Gegenstände zuerst in das Bad eintauchen und darauf rasch den Wechselstrom einschalten. Gewünschtenfalls kann die Badflüssigkeit während der Behandlung in Bewegung gehalten werden.
Nach der Wechselstrombehandlung werden die Gegenstände unter Strom oder kurz nach Ausschaltung des Stromes aus dem Bade gehoben, mit Wasser abgespült und getrocknet.
In manchen Fällen ergibt bei der als notwendig erkannten Spannung von ungefähr 40 Volt die Wechselstrombehandlung zwar nur helle Schutzschichten, doch können diese hellen Elektroden gemäss der Erfindung zur Erzeugung schwarzer Überzüge benutzt werden, indem man sie an Stelle eines unbehandelten Bleches einem solchen gegenüberstellt. Es werden bei dieser Methode auf den unbehandelten Blechen immer schwarze Überzüge erreicht, die untereinander im Farbton völlig übereinstimmen.
Statt der primären Erzeugung einer grauen bzw. perlgrauen Schicht auf einer Elektrode, die im sekundären Arbeitsgang die Bildung schwarzer Überzüge auf unbehandelten Blechen bewirkt, lässt sich
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ringeren Chromsäurekonzentrationen bei gewöhnlicher Temperatur und höherer Spannung durchgeführt wird. So erzielt man gleich mehrere für die Erzeugung schwarzer Überzüge auf unbehandelten Blechen geeignete formierte Elektroden.
Aus den im folgenden näher beschriebenen Ausführungsbeispielen ergibt sich, dass das Verhalten der verschiedenen Leichtmetall zum Teil recht unterschiedlich ist.
So ergibt z. B. die Behandlung von Blechen aus Aluminium oder kupferfreien Aluminium- legierungen mit Wechselstrom von 40 Volt Spannung bzw. auf beiden Blechen schön schwarz gefärbte Überzüge, wenn man eine Temperatur von 40 bis 50"C und eine Chromsäurekonzentration zwischen 50 und 100% wählt. Unterhalb 50% Chromsäure erhält man dagegen bei diesen Temperaturen ein schwarzes und ein helles Blech. Dieses helle Blech kann unter den genannten Bedingungen dazu dienen auf den genannten Elektrodenmaterialien auch bei. Anwendung des Verfahrens mit Vorformierung zu positiven Resultaten zu führen. Selbst bei niedrigen Chromsäurekonzentrationen. bei spiels\\eise bei
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Badkonzentration von zirka 60%.
Ausführungsbeispiele :
1. Zwei reine Aluminiumbleche werden an eine Wechselspannung von 40 Volt gelegt, in eine auf 600 Cerwärmte 25%ige wässrige Chromsäurelösung getaucht, 30 Minuten unter Strom belassen und der Strom ausgeschaltet. Nun werden die Bleche rasch aus dem Bad entfernt, abgekühlt und getrocknet.
Die Oberfläche der Bleche erscheinen tiefschwarz.
2. Zwei an eine Weehselstromquelle von 40 Volt angelegte Lautalbleehe werden in einer 50%igen Chromsäurelösung bei 500 eine Stunde lang der Einwirkung des Wechselstroms überlassen, wobei sieh das eine Blech mit einer weissliehgrauen, das andere mit einer gelblichen oxydischen Schicht bedeckt. Das weissliehgraue Blech wird nun als Gegenelektrode verwendet, um auf einem unbehandelten Lautalblech bei 30" C unter sonst gleichen Bedingungen einen dunkelgrauen Überzug zu erzielen.
3. Ein in verdünnter Chromsäurelösung hell formiertes Aluminiumblech wird einem unbehandelten Aluminiumblech gegenüber in wässriger, 50% iger auf 40 C erwärmter Chromsäurelösung mit Wechselstrom behandelt derart, dass man mit niedrigen Spannungen beginnend, allmählich auf 40-50 Volt ansteigt. Nach einstündiger Behandlung ist das Blech tiefschwarz gefärbt. Dieser tiefschwarze Überzug, welcher aus einer mindestens 40% igen Chromsäurelosung erhalten wird, ist elastischer als der Überzug nach Beispiel 1. Er neigt weniger zur Rissbildung, so dass er z. B. als Isolierschicht für. Aluminiumspulen gut geeignet ist.
4. Zwei Gegenstände aus Lautal, von denen der eine in verdünnter Chromsäurelösung hell formiert,
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10 Minuten auf 50 Volt und hält während weiterer 30 Minuten auf 50 Volt. Der nicht vorbehandelte Gegenstand überzieht sich hiebei mit einer grausehwarzen Schutzschicht.
5. Man behandelt zwei an die Klemmen einer Wechselspannung angelegte Lautalbleehe, von denen das eine dunkel formiert, das andere nicht vorbehandelt ist, in einer auf 60 C erwärmten 4% igen
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einem 3% igen Chromsäurebad bei 65-70'eine Stunde unter der Einwirkung des Wechselstromes belassen. Das eine Blech überzieht sich mit einer weisslichen oxydischen Schicht, während das andere Blech tiefschwarz erscheint. Das mit der weisslichen Schicht bedeckte Blech wird nun als Gegenelektrode verwendet, um unter den gleichen Bedingungen auf einem unbehandelten Aluminiumblech tiefschwarze Schutzschichten zu erzeugen.
7. Zwei an eine Wechselstromquelle angelegte Duraluminblechstreifen werden in einem 10 Chrom-
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in gleicher Weise behandeln. Die Schutzschichten auf den Blechen B sind von gleichmässiger schwarzer Färbung.
8. Zwei in ein 0#05% Chromsäure enthaltendes Bad tauchende Duraluminblechstreifen i werden an eine Weehselstromquelle gelegt und bei gewöhnlicher Temperatur ein anfangs niedrig gespannter Wechselstrom hindurehgeschiekt. Man steigert die Spannung allmählich, ohne dass Funkenbildung eintritt, auf 100 Volt oder darüber und belässt die Streifen etwa 10-15 Minuten unter Strom. Nach Entfernung der Streifen aus dem Bad werden dieselben mit Wasser gespült und getrocknet. Die beiden Blechstreifen sind gleichmässig mit einer dünnen, weissliehen Schicht überzogen, durch die hindurch der metallische Glanz des Duralumins deutlich sichtbar ist.
Einer dieser so vorbehandelten Blechstreifen-1 wird nun in einem 1% Chromsäure enthaltenden Bade einem zweiten Duraluminstreifen B gegenüber angebracht und durch beide an eine WN-hseIstrom-
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quelle gelegte Streifen abermals ein Wechselstrom gechickt, wobei die Spannung von 5 Volt auf 40-50 Volt gesteigert wird. Nach einstiindiger Behandlung ist das Blech B mit einer tiefschwarzen Schutzschicht bedeckt, während das Blech A. unverändert ist. Nach Entfernung des Bleches B aus dem Bade wird eine beliebige Reihe unbehandelter Bleche an Stelle von B in der gleichen Weise behandelt.
Das Aussehen der Überzüge der Bleche B ist immer das gleiche, von geringen Abweichungen im Ton abgesehen, die auf Unterschiede in der Zusammensetzung der Legierungen und in der Oberflächenbeschaffenheit und Struktur des Metalles zurückzuführen sind.
9. Ein Reinaluminiumblech und ein Gegenstand aus Duralumin werden in einem 2% igen auf 50 C erwärmten Chromsäurebad eine Stunde lang mit allmählich gesteigerten Spannungen bis 40 Volt behandelt. Der Duralumingegenstand wird hiebei mit einer dunkel gefärbten Schutzschicht überzogen, während das Aluminiumblech hell bleibt. Dem Aluminiumblech gegenüber lassen sich nun beliebig viele Duralumin-oder Lautalgegenstände bei der gleichen Behandlung mit Wechselstrom in dem gleichen Bade mit dunkler Schutzschicht überziehen.
Die nach den Beispielen 1 und 2 entstehenden verschiedenartigen Schutzuberzuge wiesen durchweg
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Farbunterschiede bei Legierungen nach Art des Duralumins oder des Lautals beobachtet, während sie bei Reinaluminium seltener auftraten.
Bei den Ausführungsbeispielen 3-9 wurden hingegen durchweg gleichfarbige Schutzüberzüge von dunkler Färbung erhalten, welche hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit dem Schutzuberzug
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wendung kommt.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelten Gegenstände werden zweckmässig mit einer weiteren Schutzschicht überzogen, um die Korrosionsbeständigkeit noch zu erhöhen, wie Einreiben mit Fetten, Wachsen oder deren Gemischen. Anstreichen mit Ölfarben, Teer oder Asphalt u. dgl. bekannten Korrosionsschutzmitteln.
Im allgemeinen empfiehlt es sich, bei dem Verfahren einen sinusförmigen Wechselstrom anzu- wenden. Jedoch kann gegebenenfalls auch ein Wechselstrom verwendet werden, dessen Stromkurve von der Sinusform abweicht oder ein Wechselstrom, dem ein Gleichstrom überlagert ist. In den Ausführungsbeispielen wurde im allgemeinen ein Wechselstrom von 50 Perioden verwendet. Jedoch kann das erfindungsgemässe Verfahren auch durchgeiührt werden mit einem Wechselstrom, dessen Frequenz unter oder über 50 Perioden liegt. Die Stromdiehte kann bei dem Verfahren zwischen 0'4-l Amp. pro Quadratdezimeter liegen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von korrosionsbeständigen Überzügen auf Leichtmetallen durch Weehselstrombehandlung der Metalle in Chromsäurebädern, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewinnung tiefdunkler bzw. schwarzer Schutzschichten bei Spannungen zwischen 30-50 Volt, vorzugsweise bei 40 Volt, und bei erhöhter Temperatur gearbeitet wird, deren Grad sich nach der Zusammensetzung des Metalles und der Konzentration der Chromsäurelösung richtet.