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Publication number: BE526661A
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Description


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    TRAITEMENT   SUPERFICIEL DE L'ALUMINIUM. 



   La présente invention se rapporte au traitement superficiel d'aluminium de divers degrés de pureté , et d'objets fabriqués en aluminium, pour leur donner un aspect métallique brillant et lustré. 



   On sait que le polissage mécanique appliqué à la surface de l'aluminium et de ses alliages, ne permet pas d'obtenir de très bons résultats et d'autres procédés existent, notamment les procédés de brillantage grâce auxquels la réflectivité spéculaire des surfaces peut être fortement améliorée par traitement électrochimique. On a aussi proposé de brillanter les surfaces d'aluminium ou d'alliages d'aluminium par des traitements purement chimiques, par exemple par immersion des objets dans des bains acides.

   Les bains utilisés dans ces procédés de brillantage chimique comprennent un mé-   lange d'acides phosphorique, nitrique et sulfurique concentrés ; mélange   similaire contenant en outre un acide faible, par exemple l'acide borique, qui forme un complexe avec l'acide phosphorique ; ou des solutions aqueuses relativement diluées contenant de l'acide nitrique, de l'acide fluoroborique, de l'acide chromique et ou de l'ammoniac, ou un sel d'un métal plus électro positif que l'aluminium, ou à la fois de l'ammoniac et de l'acide phosphorique. 



   Le but de la présente invention est de fournir un procédé de brillantage chimique perfectionné pour le traitement superficiel de l'aluminium, capable de produire des surfaces métalliques brillantes et lustrées d'un meilleur aspect que celles qui sont fournies par les'procédés mécaniques, et se rapprochant des surfaces qu'on peut obtenir par les procédés de brillantage électro-chimique, tout en étant moins coûteux et n'exigeant pas l'emploi d'appareils mécaniques et électriques. 



   Suivant l'invention, dans un procédé de brillantage chimique pour 

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 le traitement superficiel de   l'aluminium,   on met en contact la surface d'aluminium avec une solution, aqueuse contenant de l'acide fluoroborique, de l'acide nitrique et un sel soluble d'un métal déplacé en solution par l'aluminium. 



   La solution aqueuse est de préférence une solution relativement diluée, au moins en ce qui concerne l'acide fluoroborique. Par exemple, sa teneur en cet acide peut être comprise entre 0,15 à 5% en poids (calculée sur la base d'acide fluoroborique   à 42   % en poids/poids), sa teneur en acide nitrique (calculée pour un poids spécifique de 1,42) peut être dans la gamme de 0,25 à 25% en poids et sa teneur en sel soluble peut varier entre 0,01% et 0,3% en poids. En général, la proportion d'acide nitrique dans la solution doit être comprise entre 10 et 30% lorsqu'il s'agit de traiter de l'aluminium très pur. 



   L'acide fluoroborique, sauf sous la forme de solutions très diluées, semble attaquer rapidement l'aluminium, mais l'addition d'acide nitrique et du sel soluble d'un métal déplacé en solution par l'aluminium réduit considérablement l'attaque de ce dernier et crée une action de polissage. Les sels solubles de métaux tels que le cuivre, le zinc, l'argent ou le cadmium peuvent être employés avantageusement. 



   L'addition à la solution de traitement d'acide borique, d'acide acétique, d'acide phosphorique, d'ammoniac ou de sels d'ammonium, semble améliorer la qualité spéculaire du poli obtenu sur les objets qui y sont plongés. Des additions de glycérol, de glycols ou d'éthers d'alkylène   gly-   cols semblent exercer un effet analogue mais vu la présence de l'acide nitrique, il est possible que leurs produits d'oxydation en soient réellement responsables. 



   Certains bains aqueux caractéristiques et préférés pour le traitement superficiel de l'aluminium suivant l'invention sont constitués de la manière suivante, toutes les proportions étant exprimées en poids : 
Pour de l'aluminium   de 99   à 99.7% de -pureté. 



   (a) 2% d'acide fluoroborique à 42% 
1% d'acide acétique glacial 
1,5% d'acide nitrique (poids spécifique :  1,42)   
0,2% de nitrate de cuivre. 



   Température de-l'opération 95 C. 



   (b) 5% de glycérol   4%   d'acide fluoroborique à 42% 
3% d'acide nitrique (poids spécifique : 1,42) 
0,5% d'acide borique 
0,2% de nitrate de cuivre. 



   Température de l'opération 85-95 C. 



   (c) 3% d'acide fluoroborique à 42% 
2,5 à   3%   d'acide nitrique (poids spécifique :  1,42)   
1% d'ammoniac 
2% d'éther d'éthylène glycol mono-éthylique 
0,2% de nitrate de cuivre. 



   Température de l'opération 85-95 C (d)   3%   d'acide fluoroborique à 42% 

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2 à 2,5% d'acide nitrique (poids spécifique :  1,42)   
2% d'éther di-éthylique d'éthylène glycol 
0,2% de nitrate de cuivre. 



   Température de l'opération 80-95 C. 



   (e) 1% d'acide fluoroborique à 42% 
0,4% d'acide nitrique (poids spécifique :   1,42)   
0,01 à 0,3% de nitrate de cuivre 
Température de l'opération   80-10000.   



   (f) 0,5% d'acide fluoroborique à 42% 
3% d'acide nitrique (poids spécifique :  1,42)   
0,01 à 0,3% de nitrate de cuivre 
Température de l'opération 80-100 C. 



   (g) 0,5% d'acide fluoroborique à 42% 
1 1/2% d'acide nitrique (poids spécifique :   1,42)     0,01   à 0,3% de nitrate de cuivre 
Température de l'opération 80-100 C. 



   Pour de l'aluminium de   99.7 à   99.99% de   -pureté   (h) 0,2 à 0,3% d'acide fluoroborique à 42% 
15% d'acide nitrique (poids spécifique :   1,42)   
0,01 à 0,3% de nitrate de cuivre 
Température de l'opération 85-100 C (i) 0,2 à 0,3% d'acide fluoroborique à 42% 
30% d'acide nitrique (poids spécifique : 1,42) 
0,01 à 0,3% de nitrate de cuivre 
Température de l'opération   80-10000.   



   (j)   0,25%   d'acide   f luoroborique   à   42%   
15% d'acide nitrique (poids spécifique : 1,42) plus de 2% d'acide phosphorique (poids spécifique : 1,75) 
0,01 à 0,3% de nitrate de cuivre 
Température de l'opération 80-100 C. 



   La durée d'immersion des objets en aluminium varie quelque peu suivant la nature du bain employé, mais est généralement comprise entre 2 et 10 minutes. 



   Il est désirable que les objets à traiter soient exempts de graisse et d'huile, mais un dégraissage poussé n'est pas essentiel. 



   Dans certains cas, des traces de cuivre peuvent apparaître sur les surfaces des objets lorsqu'ils sont retirés du bain, mais ces traces peuvent être éliminées en plongeant les objets pendant une courte période de temps dans un bain acide approprié quelconque, par exemple de l'acide nitrique d'une concentration de 5 à 50%. 



   Après traitement, les objets peuvent être lavés à l'eau, séchés et utilisés sans autre traitement. On peut également les laquer ou les anodiser et les teindre, si l'on désire obtenir une surface colorée et brillante. 

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   En général, 10 gallons (45   1. )   d'une solution aqueuse préparée suivant la présente invention, peuvent servir pour le brillantage d'environ 8 pieds carrés   (0,74   m2) de surface métallique, mais on remarque qu'une diminution de la brillance de l'effet obtenu vers la fin de l'opération. Le bain peut être régénéré en y ajoutant de l'acide fluoroborique à raison de 50% de la quantité initiale et de l'acide nitrique (ainsi que de l'acide acétique, si le bain en contient initialement) à raison de 20% de la quantité initiale. 



   Trois de ces régénérations peuvent être généralement pratiquées, mais après cela l'élévation de la quantité d'aluminium en solution détermine une diminution lente de la brillance de l'effet produit à laquelle on ne peut plus remédier de façon satisfaisante par de nouvelles additions d'acides. 



   La présence de quantités même réduites d'acide sulfurique ou de sulfates, présente un inconvénient, mais ces substances indésirables peuvent être éliminées par addition de quantités appropriées d'acétate de baryum. En pratique, une addition standard de 2 g d'acétate de baryum par gallon (4,5 1.) de solution a pour effet de précipiter tous les sulfates normalement présents sous forme d'impuretés dans les produits chimiques et l'eau utilisés pour la solution. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Procédé de brillantage chimique pour le traitement superficiel de l'aluminium, caractérisé en ce qu'on met en contact la surface de l'aluminium avec une solution aqueuse contenant de l'acide fluoroborique, de l'acide nitrique et un sel soluble d'un métal déplacé en solution par l'aluminium.

Claims

2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la solution contient de l'acide fluoroborique à raison de 0,15 à 5% en poids, de l'acide nitrique à raison de 0,25 à 30% en poids et un sel soluble d'un métal déplacé en solution par l'aluminium à raison de 0,01 à 0,3% en poids.

3. - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le sel soluble est un sel de cuivre, de zinc, d'argent ou de cadmium.

4. - Procédé suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la solution contient en outre de l'acide borique, de l'acide acétique, de l'acide phosphorique, de l'ammoniac ou un sel d'ammonium.

5. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la solution contient en outre du glycérol, un glycol ou un éther d'un alkylène glycol.

6.- Solution aqueuse pour le brillantage de l'aluminium caractérisée en ce qu'elle contient de l'acide fluoroborique, de l'acide nitrique et un sel soluble d'un métal déplacé en solution par l'aluminium.

7. - Solution suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le métal du sel soluble est le cuivre, le zinc, l'argent ou le cadmium.

8.- Solution suivant la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que la teneur en acide fluoroborique est comprise entre 0,15 et 5% en poids.

9.- Solution suivant la revendication 6, 7 ou 8, caractérisée en ce que la teneur en acide nitrique est comprise entre 0,25 et 30% en poids.

10.- Solution suivant la revendication 6, 7, 8 ou 9, caractérisée en ce que la teneur en sel soluble est comprise entre 0,01 et 0,3% en <Desc/Clms Page number 5> poids.

11.- Solution suivant l'une ou l'autre des revendications 6 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre de l'acide borique, de l'acide acétique, de l'acide phosphorique, de l'ammoniac ou un sel d'ammonium.

12.- Solution suivant l'une ou l'autre des revendications 6 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend également du glycérol, un glycol ou un éther d'un alkylène glycol.

13. - Solution suivant l'une ou l'autre des revendications 6 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend une petite quantité d'acétate de baryum.

14.- Procédé de brillantage chimique pour le traitement superficiel de l'aluminium, caractérisé en ce qu'on plonge l'aluminium dans une solution aqueuse contenant de l'acide fluoroborique, de l'acide nitrique et un sel soluble d'un métal déplacé en solution par l'aluminium pendant 2 à 10 minutes.

15.- Procédé suivant la revendication 14, caractérisé en ce que la température de la solution est comprise entre 80 et 100 C.

16. - Solution pour le brillantage chimique de l'aluminium, caractérisée en ce qu'elle comprend en poids, 1% d'acide fluoroborique, 0,4% d'acide nitrique et 0,01 à 0,3% de nitrate de cuivre.

17. - Solution pour le brillantage chimique de l'aluminium., caractérisée en ce qu'elle comprend en poids 0,2 à 0,3% d'acide fluoroborique, 15% d'acide nitrique et 0,01 à 0,3% de nitrate de cuivre.

18.- Procédé de brillantage chimique pour le traitement superficiel de l'aluminium, en substance comme décrit ci-dessus avec référence à l'un ou l'autre des exemples numériques cités.

19.- Solution pour le brillantage chimique de l'aluminium, en substance comme décrit ci-dessus avec référence aux exemples cités.