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Verfahren zum chemischen Behandeln von Aluminiumoberflächen
Die Erfindung betrifft die chemische Behandlung von Aluminiumoberflächen, z. B. von aus Alu- minium bestehenden Halbzeugen, wie stranggepressten Profilen und gewalzten Blechen. Solche Gegen- stände weisen das Aussehen sehr beeinträchtigende Oberflächenschäden auf, die auf mechanischem Wege, wie durch Bürsten, Schleifen und Polieren, oder auch auf chemischem Wege entfernt werden. Zu diesem Zweck werden verschiedene wässerige Lösungen verwendet, z. B. solche, die Ätzalkali und Wasser und gegebenenfalls Alkalinitrit oder Alkalinitrat enthalten.
Auch wurde für den gleichen Zweck eine Lösung für die Oberflächenbehandlung von Aluminium oder Aluminiumlegierungen bei einer Temperatur zwischen 85 und 100 C verwendet, die aus folgenden Bestandteilen besteht : ein lösliches Fluorid oder Hydrogenfluorid, beispielsweise Ammoniumfluorid oder Ammoniumhydrogenfluorid, Salpetersäure, Chromsäure, Äthylenglykol oder Zucker und Wasser in einer Menge von wenigstens 89 Gel.-% der Lösung.
Bekannt ist ferner die Verwendung von Alkalilösungen unter Zusatz von aliphatischen Polyhydroxyverbindungen zwecks Verhinderung einer Steinbildung im Behandlungsbad sowie die Verwendung einer Mischung einer alkalischen Substanz, einem Fluorid, einem Netzmittel und einem Salz der Zukkersäure als Mittel zur Verlängerung der Lebensdauer des Beizbades, zur Herbeiführung eines glatten Aussehens der Aluminiumoberfläche bzw. zur Verhinderung der Steinbildung im Bad. Schliesslich ist auch ein Verfahren zum gleichzeitigen Beizen und Entfetten von Aluminium unter Verwendung von Alkalihydroxyd, Polyhydroxycarbonsäuren und Netzmitteln bekannt, bei welchem Kalium- oder Natriumnitrit als Mittel zur Verhinderung eines durch die Wasserstoffentwicklung im Bad bedingten Überschäu- mens eingesetzt wird.
Die Lösungen beseitigen jedoch Oberflächenschäden, wie Ziehriefen stranggepresster Profile und Kratzer, nur unvollkommen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Lösungen besteht darin, dass mit ihnen kein bestimmter Matteffekt erzielt werden kann, der auch bei einer sehr grossen Zahl von aus Aluminium bestehenden Gegenständen aller Art gleichbleibt. Es ist aber von praktisch grosserBedeu- tung, dass ein jeweils gewünschter Matteffekt auch bei einer sehr grossen Zahl von Stücken gleichbleibt, wenn man berücksichtigt, dass z. B. fI1r Bauten eine grosse Stückzahl gleicher Teile, z. B. Fensterprofile, gebraucht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden. Ausgehend von einem Verfahren zum chemischen Behandeln von Aluminiumoberflächen, bei welchem Alkalihydroxyd, Alkalinitrit, ein Aluminium-Komplexbildner und ein Netzmittel, in wässeriger Lösung eingesetzt werden, besteht das Verfahren gemäss der Erfindung darin, dass die zu behandelnden Profile, gegebenenfalls nach Entfettung ihrer Oberflächen, in ein vorzugsweise bei 55 - 700C gehaltenes Bad versetzt werden, das aus 40 - 65 Gew. -0/0 Alkalihydroxyd 55-30 Gew.-% Alkalinitrit und-nitrat in einem Verhältnis von etwa 1 : 1
0, 8- 5 Gew. Fluorverbindung
0, 5- 2 Gew.
Alkalichlorat 3-5 Gew.-lo Komplexbildner
0,5 Gew.-o Netzmittel
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schem Sinn zusammenwirken und auf diese Weise ein bisher nicht erreichter gleichmässiger Matteffekt bei gleichzeitiger Einebnung von Beschädigungen auf Aluminiumoberflächen erzielt wird.
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borat, verwendet werden. In diesem Fall empfiehlt sich die Anwendung einer etwas grösseren Menge als vorstehend für die Fluorverbindung angegeben. Natriumfluorid ist zu bevorzugen.
Als Komplexbildner werden vorzugsweise Zuckeralkohole, wie auch Zuckerderivate, wie Gluconate und Alkali-Gluco-Heptonate, verwendet. Als Netzmittel dienen z. B. Alkalisulforicinate.
Die erfindungsgemäss zu verwendenden Verbindungen können innerhalb der oben angegebenen Gren- zen z. B. in folgenden Konzentrationen eingesetzt werden :
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<tb>
<tb> Natriumhydroxyd <SEP> 60, <SEP> 8 <SEP> Gew.Natriumnitrit <SEP> 16,4 <SEP> Gew.-%
<tb> Natriumnitrat <SEP> 17, <SEP> 6 <SEP> Gew.-%
<tb> Natriumchlorat <SEP> 0,5 <SEP> Gew.-%
<tb> Natriumfluorid <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> Gew.-%
<tb> 70% <SEP> ige <SEP> Losung <SEP> von <SEP> C6H8(OH(6 <SEP> 3.2 <SEP> Gew.-%
<tb> Natriumsulforicinat <SEP> 0,5 <SEP> Gew.-%
<tb>
Das erfindungsgemässe Verfahren sei an dem Beispiel von aus der Aluminiumlegierung AlMgSi bestehenden Profilen für Fensterrahmen beschrieben :
Die Profile werden in einem alkalischen Reinigungsbad bei 800C 8 min behandelt.
Je nach Verschmutzung der Oberfläche kann die Entfettungszeit zwischen 30 sec und 10 min liegen.
Das Bad enthält pro Liter :
Tetranatriumpyrophosphat 30 g
Borax 19 g
Fettaminoäthylat 1 g
In diesem Bad wird die Oberfläche der Profile leicht angeätzt, die dann durch Spülen von Resten des alkalischen Bades befreitwerden. Dann werden die Profile 8 min in ein auf 60 C erwärmtes Bad getaucht, das je Liter Wasser 150 g des erfindungsgemässen Mittels enthält.
Auf den Profilen bildet sich bei dieser Behandlung ein schwarzer Niederschlag, der durch das Eintauchen der Profile in ein Bad gelockert wird, das je Liter Wasser 5 g Natriumhydroxyd und eine kleine Menge eines Komplexbildners, z. B.CH(OH), enthält. Dann werden die Profile in kaltem Wasser abgespült. Wenn die Aluminiumteile aus reinem Aluminium bestehen, erübrigt sich die Nachbehandlung in einer solchen alkalischen Lösung.
Die Profile werden dann in ein Salpetersäurebad getaucht, das etwa 20-45 Gew.- Salpetersäure und gegebenenfalls auch 1-5 Gew.-% Natriumbichromat enthält.
Nach dem Abklären haben die Profile eine völlig glatte Oberfläche ohne jegliche Spuren von mechanischen Beschädigungen, wie Riefen, und die Oberfläche hat einen matten Ton. Die Profile können dann in bekannter Weise mit einem Korrosionsschutz versehen werden.
Das Gesamtgewicht der erfindungsgemäss einzusetzenden Mittel kann 100 - 300 g/l Wasser betragen. Die bevorzugte Menge liegt zwischen 150 und 175 g. Die Badtemperatur liegt zweckmässigerweise zwischen 55 und 70 C.
Das Behandlungsbad wird zweckmässigerweise fortlaufend ergänzt, und da eine Verarmung des Hydroxydes im Verhältnis zum Alkalinitrit und Alkalinitrat in der Grössenordnung von 1 : 2 eintritt, wird das Bad durch zwei Zusätze fortlaufend ergänzt, die etwa wie folgt zusammengesetzt sind :
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95, 0% Alkalihydroxyd l, Wo Fluorverbindung
3, 5% Komplexbildner und Netzmittel sowie
99, Cf1/0 Alkalinitratund Alkalinitrit in einem Mengenverhältnis von etwa 1 : 1 und
1, 0"/0 Alkalichlorat.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahrem zum chemischen Behandeln von Aluminiumoberflachen, bei welchem Alkalihydroxyd, Alkalinitrit, ein Aluminium-Komplexbildner und ein Netzmittel in wässeriger Lösung eingesetzt
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fettung ihrer Oberflächen, in ein vorzugsweise bei 55 - 700C gehaltenes Bad versetzt werden, das aus 40-65 Gew.-lo Alkalihydroxyd 55-30 Gew.-% Alkalinitrit und-nitrat in einem Verhältnis von etwa 1 :
1 0, 8- 5 Gew.-lo Fluorverbindung
0, 5- 2 Gew.-% Alkalichlorat 3-5 Gew.-lo Komplexbildner 0, 5 Gew.-% Netzmittel besteht, wobei als Komplexbildner Verbindungen verwendet werden, die im Behandlungsbad unter Einwirkung von Natriumhydroxyd auf Aluminium entstehendes Natriumaluminat lösen, u. zw. vorzugsweise wasserlösliche, gesättigte, aliphatische Polyhydroxyverbindungen der Formel
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