Procédé d'oxydation électrolytique de l'aluminium et de ses alliages. On connaît déjà des procédés d'oxydation de l'aluminium et de ses alliages consistant à soumettre le métal à un traitement électroly tique dans un bain contenant un acide tel que l'acide phosphorique, ou l'acide oxalique ou l'acide sulfurique. C'est ce dernier procédé qui est le plus largement employé.
Les -procédés ci-dessus indiqués présentent le désavantage de mettre en relief les défauts de surface préexistants, dus à, l'élaboration du métal lors (lu laminage ou de l'étirage par exemple. Il en est de même lorsque les pièces comportent une soudure: la soudure est mise en évidence par le fait qu'après oxydation elle présente un autre aspect. que le reste de la pièce.
En outre, l'expérience a montré qu'il était extrêmement difficile et parfois impossible d'obtenir des résultats tout à fait satisfaï- sants lorsque les pièces comportent des bords roulés ou tout autre repli susceptible de rete nir l'électrolyte par capillarité. En effet, mal gré tout le soin que l'on peut apporter aux opérations de rinçage et de neutralisation, il reste très souvent des traces d'acide (sulfu rique par exemple) dans les rebords roulés et lorsque l'on veut colorer les pièces, les parties où l'acide est resté ne se colorent pas ou se colorent mal.
Le procédé selon l'invention pour l'obten tion électrolytique d'une couche souple d'oxyde d'aluminium sur la surface d'objets en aluminium ou en alliages d'aluminium est caractérisé par le fait que l'on utilise comme bain électrolytique une solution aqueuse ren fermant de l'acide chromique et, en plus fai ble proportion pondérale, un acide organi que dicarboxylique. L'acide organique dicar- boxylique peut être de l'acide oxylique, de l'acide tartrique.
L'oxydation en milieu d'acide chromique seul est bien connue, mais les couches obte nues ainsi n'ont pas du tout la même homo généité que celles que donne le présent pro cédé, et leur teinture ultérieure, notamment lorsqu'il s'agit d'obtenir un grand nombre de pièces exactement de la même teinte, offre des difficultés qui sont supprimées par le procédé faisant l'objet du présent brevet.
Un électrolyte composé principalement d'acide oxalique, dans une proportion de beaucoup supérieure à celle utilisée dans le présent procédé, et d'une quantité minime d'un sel ou d'un acide oxydant, a déjà été décrit dans le brevet suisse N 137219, mais ce bain est entièrement différent de celui uti lisé dans le procédé objet de la présente in vention, qui consiste principalement en acide chromique avec une faible adjonction d'acide oxalique. Le bain du brevet N 137219 donne une couche transparente, tandis que le bain du procédé objet de la présente invention donne toujours des couches plus ou moins opaques.
On peut encore ajouter à l'acide chromi- que un peu d'acide phosphorique et l'on a constaté, d'autre part, que l'adjonction d'acide borique ou de perborate augmentait encore la parfaite homogénéité de la couche d'oxyde.
Les couches obtenues qui sont toujours phis ou moins opaques recouvrent complète ment, et ceci est important, tous les défauts du métal.
D'autre part, l'acidité du bain étant beau coup moins forte que dans le cas d'un électro lyte composé d'acide sulfurique, il n'y a plus à craindre les mêmes inconvénients pour des pièces roulées. Cette faible . acidité fait qu'il n'est plus nécessaire que les pièces à traiter soient uniquement formées d'aluminium; elles peuvent comporter des parties en d'autres ma tières, telles que des goujons, écrous prison niers, etc., venus de fonderie avec la pièce principale ou rapportés à celle-ci, et établis en acier, nickel ou autres métaux. Ces par ties auxiliaires ne sont pas attaquées par le bain et ne risquent pas d'empoisonner celui-ci.
D'autre part, les essais ont montré que la couche d'oxyde formée par application du procédé conforme à l'invention, possède une grande souplesse; les pièces peuvent, après traitement, subir des déformations relative ment importantes sans provoquer de craque lures dans la couche d'oxyde, ce qui est par ticulièrement intéressant pour des pièces appelées à être exposées à des variations de température étendues allant jusqu'au voisi nage du point de fusion de l'aluminium. On peut ainsi établir en aluminium oxydé des appareils de chauffage ou de cuisine, domaine d'utilisation qui était interdit jusqu'ici.
Le procédé revendiqué peut être aisément conduit de manière à obtenir des couches d'oxyde allant du semi-opaque au tout à fait opaque, d'un aspect extrêmement caractéris tique. En l'absence de colorant, la couche peut présenter l'aspect de la porcelaine et, dans le cas de couches colorées, des effets tout à fait comparables à l'émail ou à la laque, fort éloi gnés de l'aspect métallique que gardent tou jours les pièces traitées par les procédés ci- dessus indiqués, et cela sans addition de sels métalliques dans l'électrolyte.
En raison de sa structure et de son homo généité, la couche d'oxyde obtenue conformé- ment à l'invention constitue une protection d'une efficacité absolue contre la corrosion provenant aussi bien d'actions électriques dues au contact avec un métal différent, que d'actions dues à des agents chimiques, pourvu que le pH de ceux-ci soit compris entre pH 1-,3 et pH 11.
Les conditions thermiques (température du bain) offrent une marge d'utilisation plus large que dans les processus connus et les con ditions électriques (tension, densité et nature du courant), ainsi que la durée du traitement dépendent des caractéristiques que l'on désire obtenir. On peut encore ajouter au bain tous composés susceptibles de former dans la solu tion d'acide chromique, lois du passage du cou rant et au contact. de l'aluminium, la quan tité de ions CrO-l dont dépend l'orientation des cristaux d'alumine, orientation qui déter mine l'opacité de la couche A10;,. Parmi ces composés se trouve notamment l'acide bori que et le perborate de sodium.
Les exemples ci-après concrétisent quel ques cas de mise en oeuvre du procédé. <I>Exemple l:</I> On employe un bain (le la composition suivante: Acide chromique 10 % en poids Acide oxalique 2 1/o en poids Eau 88 % en poids On peut éventuellement. ajouter :
5 o/o d'acide phosphorique. Ce bain doit. être exempt de chlorures. La température est maintenue entre 30 et 50 C. La tension de courant continu appliquée est de 20 à 30 volts, de manière à obtenir une densité de courant de 0,5 à 0,8 ampères par décimètre carré de surface traitée. Dans ces conditions, la couche d'oxyde obtenue est opaque et son épaisseur atteint 15 microns en 35 minutes et 20 mi crons en 60 minutes. Aux essais diélectriques, la tension disruptive est de 300 à 350 volts dans le premier cas et de 500 volts environ dans le deuxième cas.
L'acide oxalique peut être remplacé par de l'acide tartrique. <I>Exemple II:</I> Composition du bain: Acide chromique 51/o Acide oxalique 0,5 /o Acide borique 0,2 à 0,5% ou Perborate de sodium 20/0 Eau q. s.
Courant utilisé: continu de 25 à 40 volts, 0,8 à, 1 ampldm2.
Exemple <I>I11:</I> Composition du bain: Acide chromique 51/o Acide oxalique 10/0 Acide phosphorique l0/0 Eau 93% Courant utilisé: alternatif de 40 à 50 volts, 2 à 4 amp/dm2.
<I>Exemple IV:</I> Composition du bain: Acide chromique 31/o Acide oxalique 2% Acide borique 1% Eau 940/0 Courant -utilisé: ondulé.
Si l'on applique un courant ondulé résul tant de la superposition d'un courant alter- natif à un courant continu, on obtient, sui vant la densité de courant et la température, une couche souple, blanche ou gris jaune; apte à bien prendre la teinture.