AT236730B - Verfahren zur Erzielung gefärbter Oxydschichten auf Aluminium oder Aluminiumlegierungen - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Erzielung gefärbter Oxydschichten auf Aluminium oder Aluminiumlegierungen 
In der Architektur werden in neuerer Zeit zu dekorativen Zwecken Metallteile aus Aluminium oder
Aluminiumlegierungen in Form von Bauprofilen, Fassadenverkleidungen u. dgl. bevorzugt, die ein nicht reflektierendes Aussehen besitzen und deren Färbung sich zwischen einem stumpfen Altsilber über rauch- farbene Tönungen nach tiefdunkelbraun bis schwarz bewegen. Dabei müssen diese Farben im Hinblick auf die atmosphärischen Einwirkungen lichtecht sein. Ausserdem ist es notwendig, dass die Metallteile selbst eine genügende Korrosionsbeständigkeit besitzen, was die Aufbringung einer Schutzschicht durch anodische Oxydation erforderlich macht. 



   Es war bisher   üblich,   solche Metallteile aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen mit den gewünschten Eigenschaften in geeigneter Weise, meist nach dem weitverbreiteten Gleichstrom-Schwefelsäureverfahren, anodisch zu oxydieren und die so erzeugte Oxydschicht mit anorganischen oder organi-   schen   Farbstoffen bzw. durch Einbringung von farbgebenden Verbindungen einzufärben. 



   Es ist aber auch bereits bekannt, auf Werkstücken aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen direkt mittels anodischer Oxydation durch Behandlung derselben mit bestimmten Elektrolyten Eigenfärbungen zu erzeugen. Diese Färbungen, die meist noch durch die Zusammensetzung der Aluminiumwerkstoffe beeinflusst werden, zeichnen sich durch besondere Lichtechtheit und Wetterbeständigkeit aus. So gehört es bereits seit langem zum Stand der   Technik, dass   die anodische Behandlung von Aluminium und Aluminiumlegierungen in einem Oxalsäurebad zu gelbstichigen bis bräunlichgelb gefärbten Oxydschichten führen kann. Weiterhin ist darüber berichtet worden, dass im Malonsäurebad hergestellte anodische erzeugte Überzüge auf Aluminiumwerkstoffen im allgemeinen eine tiefocker oder braune Farbe besitzen. 



   Aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 221. 531 ist es bekannt, je nach der Zusammensetzung der Aluminiumwerkstoffe die gesuchten stumpfen Färbungen durch eine anodische Behandlung in einem Elektrolyten zu erzielen, der aus einer wässerigen Lösung von Sulfosalicylsäure neben Zusätzen von Schwefelsäure bzw. Metallsulfaten besteht. 



   Als in Betracht kommende Konzentrationen für die Komponenten sind 5-50, vorzugsweise 7 bis 15, Gew.-% Sulfosalicylsäure und bis zu 15, vorzugsweise 0, 3-4, Gew.-% Schwefelsäure oder eine der Schwefelsäurekonzentration äquivalente Menge eines Metallsulfates angegeben worden. 



   Eine   Nachprül. ng   dieses Verfahrens hat ergeben, dass sich bei seiner Durchführung eine starke Wasserstoffentwicklung nachteilig bemerkbar macht, die auch auf den Elektrolyten Einfluss nimmt, denn nach kurzem Verlauf der Elektrolyse werden nicht mehr die gleichen Farbtönungen wie beim Frischansatz erhalten und ausserdem fällt die Farbschicht weniger gleichmässig aus. Erst nach Zugabe einer gewissen Menge Sulfosalicylsäure lassen sich die gleichen Färbungen wie beim Frischansatz wieder erzielen ; jedoch ist das nur für kurze Zeit möglich, was ausserdem von neuem einen Zusatz von Sulfosalicylsäure erforderlich macht. Dadurch ist die Zuverlässigkeit des Verfahrens wie auch seine Wirtschaftlichkeit sehr beeinträchtigt. 



   Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, dass sich bei den in der Praxis als not- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 wendig erwiesenen Stromdichten von mindestens zirka 3 bis   4Amp/dm2   hohe Endspannungen bis zu 120 V einstellen. 



   Die Erfindung hat ebenfalls ein Verfahren zur Erzielung gefärbter Oxydschichten auf Aluminium oder Aluminiumlegierungen zum Gegenstand, ohne dass bei diesem die aufgezeigten Nachteile auftreten ; sie 
 EMI2.1 
 trägt 30 bis maximal 70 V. 



   Nach dem erfindungsgemässen Verfahren kommt somit ein Elektrolyt zur Anwendung, der sich von den vorbekannten qualitativ durch den Zusatz von Maleinsäure bzw. Maleinsäureanhydrid und quantitativ durch eine geringere Konzentration der Komponenten Sulfosalicylsäure und Schwefelsäure bzw. Metallsulfat unterscheidet. Es lassen sich auf den Aluminiumwerkstücken die gewünschten Färbungen in stumpfaltsilber oder rauchfarben nach tiefdunkelbraun bis schwarz erzielen, wobei die Färbung bei vorgegebener Badtemperatur und sonstigen Behandlungsdaten von der Zusammensetzung der zu behandelnden Werkstoffe abhängig ist. Auch bei einem schon seit längerer Zeit in Betrieb befindlichen Bad gemäss der Erfindung fallen die Färbungen stets ebenso gleichmässig aus wie bei einem frisch angesetzten Bad. 



  Eine Wasserstoffentwicklung ist nicht zu beobachten. 



   Um die gleichen Färbungen wie nach den bekannten Verfahren zu erreichen, hat sich für das erfindungsgemässe Verfahren   gezeigt, dass   die aufgebrachten Schichten etwa nur halb so dick zu sein brauchen. 



  Es werden einerseits bereits tiefdunkle bis tiefschwarze Färbungen erhalten, wenn die Schichtdicke   30/l   nicht   überschreitet,   anderseits tritt keine Farbvertiefung mehr auf, wenn dickere Schichten als   30 li   aufgebracht werden. Abgesehen von der hervorragenden Wirkung ergibt sich daraus der Vorteil, dass für die erfindungsgemässe Oberflächenbehandlung nicht unbedingt höhere Schichtdicken als   30 p   notwendig sind, zumal solche Schichten auch in korrosionschemischer Hinsicht im allgemeinen völlig genügen. Das hat wieder zur Folge, dass hohe Endspannungen vermieden werden. 



   Zum Unterschied vom bekannten Verfahren, bei dem in der Praxis nur höhere,   d. h.   erheblich über   l,   5 Amp/dm2 liegende Stromdichten in Frage kommen, können nach dem erfindungsgemässen Verfahren selbst tiefdunkle bis schwarze Färbungen erzielt werden, bei denen Stromdichten ab 1   Amp/dm,   vorzugsweise von 1, 5   Amp/dm\   völlig ausreichend sind. Es kann mit Gleichstrom und/oder Wechselstrom gearbeitet werden. 



   In der nachstehenden Tabelle sind Beispiele über die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Färbungen unter gleichzeitiger Angabe der Gattung der Aluminiumwerkstoffe und der näheren Behandlungsbedingungen zusammengestellt. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



  Aussehen der Werkstücke aus Aluminium und Aluminiumlegierungen nach erfolgter anodischer
Oxydation in den nachstehend angegebenen Bädern bei Raumtemperatur (etwa 200C) 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Nr. <SEP> Werkstoff <SEP> vorgelegen <SEP> Elektrolyt <SEP> Stromdichte <SEP> Dauer <SEP> sich <SEP> ergebende <SEP> Schichtdicke <SEP> Aussehen
<tb> als <SEP> (in <SEP> Gel.-%, <SEP> Rest <SEP> Wasser) <SEP> in <SEP> Amp/dm2 <SEP> in <SEP> min <SEP> Spannung <SEP> in <SEP> V <SEP> in <SEP> l
<tb> 1 <SEP> AlMg <SEP> 3 <SEP> Blech <SEP> 5% <SEP> Sulfosalicylsäure <SEP> 2 <SEP> 30 <SEP> 32-40 <SEP> 20 <SEP> gelblich-
<tb> 0, <SEP> 50/0 <SEP> Schwefelsäure <SEP> silberfarben
<tb> 1% <SEP> Maleinsäure
<tb> 2 <SEP> AlMg <SEP> 3 <SEP> Blech <SEP> 5% <SEP> Sulfosalicylsäure <SEP> 3 <SEP> 30 <SEP> 34-61 <SEP> 30 <SEP> dunkelbraun
<tb> 0,

  5% <SEP> Schwefelsäure
<tb> 10/0 <SEP> Maleinsäure
<tb> 3 <SEP> AlMgSi <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> Profil <SEP> 5% <SEP> Sulfosalicylsäure <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 40 <SEP> 36-43 <SEP> 20 <SEP> gelbstichig
<tb> 0,5% <SEP> Schwefelsäure
<tb> 1% <SEP> Maleinsäure <SEP> farben
<tb> 4 <SEP> AlMgSi <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> Profil <SEP> 5% <SEP> Sulfosalicylsäure <SEP> 3 <SEP> 20 <SEP> 41-52 <SEP> 20 <SEP> etwas <SEP> dunk- <SEP> 
<tb> 0,5% <SEP> Schwefelsäure <SEP> ler <SEP> als <SEP> 1
<tb> 1% <SEP> Maleinsäure
<tb> 5 <SEP> AlMgSi <SEP> 0,5 <SEP> Profil <SEP> 5% <SEP> Sulfosalicylsäure <SEP> 3 <SEP> 30 <SEP> 43-64 <SEP> 30 <SEP> braun-
<tb> 0,5% <SEP> Schwefelsäure <SEP> schwarz
<tb> 1% <SEP> Maleinsäure
<tb> 6 <SEP> AlMgSi <SEP> 1 <SEP> Blech <SEP> 5% <SEP> S <SEP> ulfosalicylsä <SEP> ure <SEP> 1. <SEP> 5 <SEP> 40 <SEP> 40-62 <SEP> 20 <SEP> tief-
<tb> 0.

   <SEP> 5% <SEP> Schwefelsäure <SEP> schwarz
<tb> 1% <SEP> Maleinsäure
<tb> 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Erzielung gefärbter Oxydschichten auf Aluminium oder Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumwerkstücke bei Raumtemperatur in einem Elektrolyten bei einer Stromdichte von 1 bis S, vorzugsweise 1. 5 bis 3, Amp/dm anodisch oxydiert werden, welcher Elektrolyt in wässeriger Lösung 1-5, vorzugsweise 3 Gew.-% Sulfosalicylsäure, 0,1-1, vorzugsweise 0, 5, Gew.-% Schwefelsäure und/oder eine der Schwefelsäurekonzentration äquivalente Menge EMI4.1