CS262336B1

CS262336B1 - Method of electrolytic coloring

Info

Publication number: CS262336B1
Application number: CS865096A
Authority: CS
Inventors: Milos Rndr Weiss
Original assignee: Weiss Milos
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1989-03-14
Also published as: CS509686A1

Abstract

Způsob elektrolytického vybarvování 'kovů se týká vybarvování kovů jako je ocel, poniklovaná ocel, měď, mosaz, hliník, zinek atd., za vzniku barevných povlaků v celé šíři viditelného spektra. Vybarvování se provádí ve vodném roztoku molybdenanů a vodivostních solí, jako je například octan sodný, fosfornan sodný nebo chlorid amonný. Teplota lázně se volí v rozsahu 20 °C až 90 °C. Vybarvovaný kov se zapojí jako katoda a anoda se volí nerez plech nebo olověná tyč. Vybarvování se provádí v době od 5 sekund do 10 minut. Dle volby intenzity proudové hustoty je zbarvení duhové nebo jednobarevné. Likvidace odpadních vod se provádí pouhou neutralizaci. Způsobu vybarvování kovů lze využít hlavně ke zvýšení dekoračního účinku kovových výrobků.The electrolytic coloring of metals refers to the coloring of metals such as steel, nickel-plated steel, copper, brass, aluminum, zinc, etc., to form colored coatings across the entire visible spectrum. Coloring is carried out in an aqueous solution of molybdates and conductive salts, such as sodium acetate, sodium phosphate or ammonium chloride. The bath temperature is selected in the range of 20 °C to 90 °C. The colored metal is connected as a cathode and a stainless steel sheet or lead rod is selected as the anode. Coloring is carried out in a period of 5 seconds to 10 minutes. Depending on the current density, the coloring is iridescent or monochromatic. Wastewater disposal is carried out by simple neutralization. The method of coloring metals can be used mainly to increase the decorative effect of metal products.

Description

Vynález se týká způsobu elektrolytického vybarvování kovů. Pomocí vynálezu je možno vybarvovat kovy v celé šíři viditelného spektra. . >.The invention relates to a method for electrolytic dyeing of metals. With the invention it is possible to dye metals over the entire visible spectrum. . >.

Doposud nebyl nalezen způsob, pomocí něhož lze universálně elektrolyticky vybarvovat všechny kovy jako je ocel, nikl, měd, zinek, kadmium, cín, atd., a to za vzniku barevných povlaků v celé šíři viditelného spektra. Známé jsou doposud pouze specifické metody chemického vybarvování zinku, hliníku, oceli, pórovité poniklované oceli nebo elektrické vybarvování mědi. U výše jmenovaných metod je nutné, aby složení lázně pro každý kov bylo jiné a teplota lázně byla větší než 60 °C.To date, no method has been found by which all metals such as steel, nickel, copper, zinc, cadmium, tin, etc. can be universally electrolytically colored to produce color coatings over the entire visible spectrum. So far, only specific methods of chemical dyeing of zinc, aluminum, steel, porous nickel-plated steel or electrical dyeing of copper are known. In the above methods, it is necessary that the bath composition for each metal be different and the bath temperature is greater than 60 ° C.

Výše uvedený problém řeší vynález . Jeho podstata spočívá v tom, že se provádí řízená elektrolytická redukce vodných roztoků molybdenanu sodného nebo amonného v hmotnostní koncentraci 5 až 100 g/1 za přítomnosti vodivostních solí v hmotnostní koncentraci 20 až 80 g/1, jako je například chlorid amonný, octan sodný, síran sodný, fosfornan sodný nebo fosforečnan sodný. Lázeň pracuje v širokém rozmezí pH od 1,5 do 6,9 a při teplotě 20 °C do 90 °C. Vybarvovaný kov se předem dokonale odmastí a omoří dle známých technologických postupů a zapojí se jako katoda. Anoda se volí nerez plech nebo olověná tyč. Proudová 2 2 hustota se volí v rozmezí od 0,05 A/dm do 3,0 A/dm . Hodnota proudové hustoty se volí 2 podle požadovaného druhu zbarvení. Při nízké proudové hustotě, jako je 0,05 A/dm až 0,8 A/dm , se docílí na povrchu niklu, mědi nebo mosazi atd. jednobarevné zbarvení od žluté přes fialovou, zelenou a červenou až do černá. Při vysoké proudové hustotě, jako je 2 2The above problem solves the invention. It is based on a controlled electrolytic reduction of aqueous solutions of sodium or ammonium molybdate at a concentration of 5 to 100 g / l in the presence of conductive salts at a concentration of 20 to 80 g / l, such as ammonium chloride, sodium acetate, sodium sulfate, sodium phosphate or sodium phosphate. The bath operates over a wide pH range of 1.5 to 6.9 and at a temperature of 20 ° C to 90 ° C. The dyed metal is thoroughly degreased and immersed in accordance with known technological procedures in advance and is connected as a cathode. The anode is chosen stainless steel or lead rod. The current density is selected from 0.05 A / dm to 3.0 A / dm. The current density value is selected according to the desired coloring. At low current densities, such as 0.05 A / dm to 0.8 A / dm, nickel, copper or brass, etc. are obtained on the surface of a monochromatic color from yellow through violet, green and red to black. At a high current density such as 2 2

1,0 A/dm až do 3,0 A/dm , se docílí na povrchu stejných kovů duhového zbarvení přecházející rovněž do černá. Při zachování konstantních podmínek, jako je složení lázně, pH lázně, teplota lázně a proudová hustota, je určujícím faktorejij dosaženého zbarvení pouze doba expozice, která se pohybuje v rozmezí od 5 sekund do 10 minut. Vybarvený kov se nejprve osuší volně na vzduchu při 20 °C a poté se dosušuje při teplotním rozmezí 60 °C až 100 °C. Sušení je možno provádět rovněž za použití oplachu 80 °C až 100 °C teplého.1.0 A / dm, up to 3.0 A / dm, is achieved on the surface of the same iridescent colors, which also become black. While maintaining constant conditions such as bath composition, bath pH, bath temperature and current density, only the exposure time, ranging from 5 seconds to 10 minutes, is a determining factor for the color achieved. The colored metal is first air-dried at 20 ° C and then dried at a temperature range of 60 ° C to 100 ° C. Drying can also be carried out using a rinsing of 80 ° C to 100 ° C warm.

Výhoda vynálezu spočívá v tom, že složení lázně pro vybarvování všech kovů může být stejné. Vzhledem k tomu, že lázeň je netoxická, likvidace odpadních vod se provádí pouhou neutralizací. Vynálezu lze využívat v provozech povrchových úprav kovů k dosažení větších dekoračních účinků, popřípadě k povrchové úpravě pod barvy a laky v důsledku jejich lepší přilnavosti ke kovu a tak následné lepší korozní odolnosti. Nejlepších dekoračních účinků se dosahuje na vysoce lesklých površích niklu, mědi a mosazi.An advantage of the invention is that the composition of the bath for coloring all metals can be the same. Since the bath is nontoxic, the waste water is only neutralized. The invention can be used in metal surface treatment plants to achieve greater decorative effects, possibly for surface treatment under paints and varnishes due to their better adhesion to the metal and consequently to better corrosion resistance. The best decorative effects are achieved on the high-gloss surfaces of nickel, copper and brass.

Příklad 1Example 1

Měč nebo mosaz dokonale odmaštěná a omořená dle známých technologických postupů se ponoří do lázně o obsahu na 1 litr vody 8 g molybdenanu sodného a 20 g fosfornanu sodného a 55 °C teplé. Mosaz nebo mě 3 se zapojí jako katoda a anoda se volí nerez plech. Mě3 nebo mosaz se elektrolyticky vybarvuje při proudové hustotě 0,05 A/dm . Po 5minutové expozici se mě3 nebo mosaz zbarvují do zlatožlutá, po 6minutové expozici do fialova, po 7minutové expozici do zelena . Zvoleně vybarvený kov se opláchne destilovanou vodou, provede se ofouknutí stlačeným vzduchem a dosuši se v sušárně při teplotě 70 °C. Doba sušeni se volí experimentálně.The grease or brass, completely degreased and stained according to known technological processes, is immersed in a bath of 1 liter of water containing 8 g of sodium molybdate and 20 g of sodium hypophosphite and 55 ° C warm. The brass or me 3 is connected as a cathode and the anode is chosen stainless steel. Copper or brass is electrolytically dyed at a current density of 0.05 A / dm. After 5-minute exposure, copper or brass turns golden yellow, after 6-minute exposure to violet, after 7-minute exposure to green. The selected colored metal is rinsed with distilled water, blown with compressed air and dried in an oven at 70 ° C. The drying time is chosen experimentally.

Příklad 2Example 2

Ocel elektrolyticky poniklovaná se dokonale odmastí a omoří dle známých technologických postupů a ponoří se do lázně, jež obsahuje na 1 litr vody 50 g molybdenanu amonného a 50 g chloridu amonného. Poniklovaná ocel se zapojí jako katoda a anoda se volí olověná tyč. Při proudové hustotě 2,0 A/dm², teplotě lázně 20 °C a době expozice 5 sekund se docílí duhového zbarveni, které dle potřeby po 40 sekundách přejde do černá. Sušení se provádí ponořením do vroucí destilované vody (dle známého postupu horkých oplachů).The electrolytically nickel-plated steel is completely degreased and immersed in accordance with known technological procedures and immersed in a bath containing 50 g of ammonium molybdate and 50 g of ammonium chloride per liter of water. Nickel-plated steel is connected as a cathode and the anode is selected as a lead bar. At a current density of 2.0 A / dm ² , a bath temperature of 20 ° C and an exposure time of 5 seconds, a rainbow color is obtained, which becomes black after 40 seconds as needed. Drying is performed by immersion in boiling distilled water (according to a known hot rinsing procedure).

Příklad 3Example 3

Hliník dokonale odmaštěný a omořený dle známého technologického postupu se ponoří do lázně o obsahu na 1 litr 80 g molybdenanu sodného a 70 g fosforečnanu sodného a pH lázně se upraví na rozsah 1,5 až 6,9 pomocí 90% kyseliny fosforečné. Hliník se zapojí jako katoda a anoda se voli nerez plech. Při proudové hustotě 2,5 A/dm a teplotě lázně 40 °C je hliník za 2 minuty dokonale černý. Sušení se provádí jako u přikladu 1.The aluminum, completely degreased and stained according to the known process, is immersed in a 1 liter bath containing 80 g of sodium molybdate and 70 g of sodium phosphate and the pH of the bath is adjusted to a range of 1.5 to 6.9 with 90% phosphoric acid. The aluminum is connected as a cathode and the anode is selected from stainless steel. At a current density of 2.5 A / dm and a bath temperature of 40 ° C, aluminum is perfectly black in 2 minutes. The drying is carried out as in Example 1.

Pokud hodnota pH lázní neodpovídá požadovanému rozsahu 1,5 až 6,9, provádí se úprava na tento rozsah za pomocí kyseliny, například octové, sírové nebo fosforečné.If the pH of the baths does not correspond to the desired range of 1.5 to 6.9, adjustment to this range is carried out with an acid such as acetic, sulfuric or phosphoric.

Claims

A method of electrolytic dyeing of metals, such as steel, nickel, copper, brass, aluminum, zinc, etc., to produce colored coatings over the entire visible spectrum, characterized in that the completely degreased and smeared metal is immersed in an aqueous solution of sodium molybdate or ammonium at a concentration of 5 to 100 g / l, in the presence of conductive salts at a concentration of 20 to 80 g / l, such as ammonium chloride, sodium sulfate, sodium acetate, sodium phosphate or sodium phosphate, and a bath temperature of 20 ° C to 90 ° C, whereby the metal is connected as cathode and the anode is chosen stainless steel or lead rod at current density 0.05 A / dm to 2

3.0 A / dm and an exposure time of 5 seconds to 10 minutes and the resulting coatings are dried first at 20 ° C and then dried in an oven at a temperature range of 60 ° C to 100 ° C, or using a hot rinse of 80 ° C to 100 ° C.

2. The process according to claim 1, wherein the pH of the bath is adjusted to between 1.5 and 6.9 with an acid such as acetic, sulfuric or phosphoric.