DE1145888B - Waessrige Loesung und Verfahren zur Erzeugung von gefaerbten und abriebfesten UEberzuegen auf Aluminium durch anodische Oxydation - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

K 37475 VIb/48 a

ANMELDETAG: 14. APRIL 1959

BEKANNTMACHUN G
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 21. MÄRZ 1963

Für viele Zwecke werden Aluminiumoberflächen mit einem Oxydüberzug geschützt, den man auf die Oberfläche des als Anode dienenden Metalls in einem sauren Elektrolyt aufbringt, der bei der Elektrolyse Sauerstoff zu bilden vermag, z. B. eine wäßrige Lösung von Schwefelsäure. Die Herstellung derartiger Überzüge wird als anodische Oxydation bezeichnet.

Die Elektrolyse in schwefelsaurer Lösung mit Gleich- oder Wechselstrom liefert im allgemeinen farblose bis gräuliche Oxydüberzugsschichten auf Aluminium. Die Abriebfestigkeit dieser Schichten ist im allgemeinen nicht sehr hoch, denn man kann die Oxydschicht mit einem Messer abschaben. Man hat schon lange danach getrachtet, gefärbte und abriebfeste Oxydschichten auf Aluminium herzustellen. Bisher konnten jedoch abriebfeste Oxydschichten nur durch anodische Oxydation bei tiefen Temperaturen, beispielsweise zwischen —17 bis — 1°C hergestellt werden. Dieses Verfahren hat Nachteile, insbesondere durch die Notwendigkeit teurer Kühleinrichtungen für das Bad.

Bei der Herstellung von Farben auf mit einer Oxydschicht überzogenem Aluminium war es bisher notwendig, zunächst die Aluminiumunterlage anodisch zu oxydieren und hierauf den Überzug mit einem organischen Farbstoff zu färben. Ein weiteres bisher angewendetes Verfahren zur Herstellung gefärbter Aluminiumoberflächen ist das Eisen(III-oxalat-Hydrolyseverfahren, bei dem Eisen(III)-oxyd oder -hydroxyd in die Poren des Überzuges eingelagert wird. Bei diesem Verfahren ist es zunächst notwendig, das Metall anodisch zu oxydieren, worauf man das Metall in eine Lösung von Eisen(III)-ammoniumoxalat bestimmter Konzentration, Temperatur und Wasserstoffionenkonzentration eintaucht. Ein drittes Verfahren zur Herstellung gefärbter Aluminiumoberflächen besteht in der doppelten Fällung einer unlöslichen gefärbten anorganischen Verbindung. Derartigen Verfahren wohnen bestimmte Nachteile inne, insbesondere was die Zahl der Arbeitsstufen anbelangt, die zur Herstellung einer gefärbten Oberfläche notwendig sind. Beispielsweise ist es bei den bisherigen Verfahren notwendig, das anodisch oxydierte Metall mindestens einem weiteren Verfahrensschritt zu unterwerfen, um den Überzug zu färben. In den Fällen, bei denen die Farbe durch Imprägnieren des anodisch oxydierten Metalls mit einem Farbstoff erzeugt wird, neigen die Farben dazu, im ultravioletten Licht schnell zu verblassen.

Es wurde nun gefunden, daß man einen abrieb-

Wäßrige Lösung und Verfahren

zur Erzeugung von gefärbten

und abriebfesten Überzügen

auf Aluminium durch anodische Oxydation

Anmelder:

Kaiser Aluminium & Chemical Corporation, Oakland, Calif. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. Dr.-Ing. R. Poschenrieder,

Patentanwalt, München 8, Lucile-Grahn-Str. 38

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 14. April 1958 (Nr. 728 090)

Bruce Elmer Deal, Spokane, Wash.,

und Larry Swanson, Coeur D'Alene, Id. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

festen Oxydüberzug auf Aluminium und seinen Legierungen bei Zimmertemperatur herstellen kann,

d. h. daß man das Bad nicht abzukühlen braucht. Unter dem Ausdruck Zimmertemperatur wird eine Temperatur von etwa 22° C verstanden. Weiterhin wurde festgestellt, daß man gefärbte Oxydüberzüge auf Aluminium und seinen Legierungen herstellen kann, die sich durch ansprechendes Aussehen und überlegene Lichtechtheit auszeichnen, ohne daß es notwendig ist, die anodisch oxydierten Oberflächen einer gesonderten Färbungsbehandlung zu unterwerfen.

Die Erfindung betrifft eine wäßrige, eine aromatische Hydroxysulfonsäure, ein Metallsulfat und/oder Schwefelsäure enthaltende Lösung zur Erzeugung von gefärbten und abriebfesten Überzügen auf Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen durch anodische Oxydation, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Lösung 5 bis 50 Gewichtsprozent, insbesondere 7 bis 15 Gewichtsprozent Sulfosalicylsäure, ein Metallsulfat und/oder Schwefelsäure in einer etwa 0,1 bis 15 Gewichtsprozent, insbesondere 0,3 bis 4 Gewichtsprozent Schwefelsäure entsprechenden Menge und als Rest Wasser enthält.

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Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Elektrolytlösung als Metallsulfat Eisen(III)-sulfat. Bei der Erzeugung von gefärbten und abriebfesten Überzügen auf Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen unter Verwendung der oben beschriebenen Lösung werden die Gegenstände mittels Gleichstrom oder einer Kombination von Gleichstrom und Wechselstrom 1 bis 120 Minuten lang bei einer Stromdichte zwischen 0,01 und 0,11

2. Die Legierungen 2024 und 5052 werden in einer 40% Kresolsulfonsäure und 8% Chromsulfat enthaltenden Lösung bei 25 V Gleichstrom anodisch oxydiert. Die Oxydüberzüge der 2024-Legierung sind farblos, die der 5052-Legierung sind nach 20 Minuten noch farblos und nach 40 Minuten gelblich gefärbt, ähnlich wie bei der anodischen Oxydation in Schwefelsäurebädern. Die Abriebfestigkeit ist ähnlich wie bei den Oxydüberzügen bei

A/cm² und einer Spannung von 20 bis 120 V, vor- io Verwendung von Schwefelsäurebädern, zugsweise 25 bis 60 V, anodisch oxydiert. Vorzugs- 3. Die Aluminiumlegierungen 2024 und 5052 wer-

30% Phenolsulfonsäure und 5%

weise wird die anodische Oxydation bei Zimmertemperatur vorgenommen.
Wenn gewünscht, können die auf den Gegenständen in einer 30% Phenolsulfonsäure und Schwefelsäure enthaltenden Lösung bei 20 V Wechselstrom anodisiert. Die bei beiden Legierungen erhal-

den erzeugten Überzüge durch Nachbehandlung 15 tenen Überzüge sahen geätzt aus und waren nur mit einer wäßrigen Seifenlösung nachverdichtet wenig oder nicht gefärbt. Die Abriebfestigkeit war werden. Dabei werden die Gegenstände 0,5 bis ähnlich den bei Verwendung von Schwefelsäure-10 Minuten lang bei einer Temperatur von etwa bädern erhaltenen Überzügen. 21 bis etwa 60°C in einer 0,1- bis 5%igen Seifen- 4. Die Aluminiumlegierungen 2024 und 5052 wer-

lösung, die als Seife vorzugsweise Natriumsalze der 20 den in einer 25% Phenolsulfonsäure und 7,5% Laurinsäure, Myristinsäure, Ölsäure, Palmitinsäure Magnesiumsulfat enthaltenden Lösung bei 25 V und Stearinsäure enthält, behandelt. Gleichstrom anodisch oxydiert. Die Überzüge auf

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei Zim- der 2024-Legierung waren farblos und geätzt, die mertemperatur, jedoch auch bei höheren und nie- Überzüge auf der 5052-Legierung hellgelb, ähnlich deren Temperaturen durchgeführt werden. Darüber 25 wie die Überzüge, die mit Schwefelsäurebädern hinaus wurde gefunden, daß man beim Arbeiten bei erhalten werden. Auch die Abriebfestigkeit der tieferen Temperaturen sogar noch härtere Oxyd- Überzüge ist ähnlich den bei Verwendung von überzüge erzielt. Schwefelsäurebädern erhaltenen Überzügen.

Aromatische Oxysulfonsäuren sind für die an- 5. Die Legierungen 2024 und 5052 werden in einer

odische Oxydation auch schon zusammen mit 30 40% Thymolsulfonsäure und 1% Schwefelsäure entSchwefelsäure und Metallsulfaten verwendet worden. haltenden Lösung bei 25 V Gleichstrom anodisch Beispielsweise wurden verwendet: Kresolsulfonsäure, oxydiert. Die Überzüge auf der 2024-Legierung sind Phenolsulfonsäure und Thymolsulfonsäure. Die hier- farblos, die auf der 5052-Legierung schwach hellgelb, mit hergestellten anodischen Oxydschichten sind ähnlich den Überzügen, die bei Verwendung von jedoch farblos bzw. leicht grau, und die hiermit 35 Schwefelsäurebädern erhalten werden. Ihre Abrieberhaltenen Überzüge mußten zusätzlich gefärbt festigkeit ist gleich den Überzügen, die bei Verwenwerden, wenn farbige Überzüge verlangt wurden. dung von Schwefelsäurebädern erhalten werden. Bei Verwendung der Sulfate von Mangan, Magne- 6. Die Aluminiumlegierungen 2042 und 5052 wer-

sium, Chrom oder Aluminium erhielt man durch- den in einer 35% Thymolsulfonsäure und 9% scheinende Schichten, bei Verwendung der Alkali- 40 Mangansulfat enthaltenden Lösung bei 25 V Gleichsulfate weiche Schichten. Zur Lösung der erfindungs- strom anodisch oxydiert. Die Überzüge auf der gemäßen Aufgabe, nämlich der Erzeugung von 2024-Legierung sind farblos und die auf der 5052-gefärbten, abriebfesten Überzügen auf Aluminium Legierung hellgrau und von ähnlicher Farbe wie oder Aluminiumlegierungen, sind die früher ver- ein bei Verwendung von Schwefelsäurebädern herwendeten aromatischen Hydroxysulfonsäuren also ₄₅ gestellter Überzug. Auch ihre Abriebfestigkeit ist nicht brauchbar, und dies zeigen auch die folgenden ähnlich.

7. Die Legierungen 2024 und 5052 werden in einer 30% m-Kresoldisulfonsäure und 2% Schwefelsäure enthaltenden Lösung anodisch oxydiert. Es herrschten hohe Stromdichten, 0,06 A/cm² oder darüber, und niedrige Spannungen, 1,0 V. Auf der 2024-Legierung bildet sich ein schmutzig-schwarzes Pulver, während auf der 5052-Legierung sich eine graue geätzte Oberfläche ausbildete. In keinem Fall entstanden Oxydüberzüge meßbarer Stärke. Die Elektrolytlösung verhielt sich wie eine Elektrobeizlösung.

8. Die Legierungen 2024 und 5052 werden in einer 30% m-Kresoldisulfonsäure und 5% Magnesiumsulfat enthaltenden Lösung mit Gleichstrom anodisch

5052 werden in einer 33% Kresolsufonsäure und 60 oxydiert. Es herrschten hohe Stromdichten, 0,06 A/cm² etwa 3% Schwefelsäure enthaltenden Lösung bei oder darüber, und niedrige Spannungen, 1,0 V. 25 V Wechselstrom anodisiert. Die Oxydüberzüge Auf der 2024-Legierung bildete sieh ein schmutzigneigten zum Verbrennen. Ihre Farbe war leicht schwarzes Pulver, während auf der 5052-Legierung gelblichbraun und ähnlich der, wie man sie in üb- _si_ch eine graue geätzte Oberfläche ausbildete. In liehen Schwefelsäurebädern mit Gleichstrom oder g₅ keinem Fall entstanden Oxydüberzüge meßbarer

Versuchsergebnisse:

Bei diesen Versuchen wurden zwei Legierungen verwendet, und zwar die folgenden:

Legierung 2024:

3,8 bis 4,9% Cu, 0,30 bis 0,9% Mn, 1,2 bis 1,8% Mg, bis zu 0,50% Si, bis zu 0,50% Fe, bis zu 0,10% Cr und bis zu 0,25% Zn, Rest Al.

Legierung 5052:

2,2 bis 2,8% Mg, 0,15 bis 0,35% Cr, bis zu 0,45% Si + Fe und jeweils bis zu 0,10% Cu, Mg und Zn, Rest Al.

1. Bleche der Aluminiumlegierungen 2024 und

Wechselstrom erhält. Die Abriebfestigkeit gleicht ebenfalls der von Überzügen, die bei der anodischen Oxydation mit Schwefelsäurebädern erhalten werden.

Stärke. Die Elektrolytlösung verhielt sich wie eine Elektrobeizlösung.
9. Die Legierungen 2024 und 5052 werden in einer

30% Anthrachinondisulfonsäure und 3% Schwefelsäure enthaltenden Lösung bei 25 V Gleichstrom anodisch oxydiert. Es erfolgte Elektroheizung, und auf den Oberflächen beider Legierungen bildete sich ein grünliches Pulver. Es entstanden keine Überzüge. 10. Die Legierungen 2024 und 5052 werden in einer 30% Sulfobenzoesäure und 3% Schwefelsäure enthaltenden Lösung bei 25 V Gleichstrom anodisch oxydiert. Die Oxydüberzüge auf der 2024-Legierung sind farblos und die auf der 5052-Legierung hellgelb und von ähnlicher Farbe wie die unter Verwendung von Schwefelsäurebädern erhaltenen Überzüge.

Je nach dem gewünschten Glanz oder der Flächenhelle des Metalls, d. h. dem Ausmaß der Rückspiegelung, kann man das Metall verschiedenen Vorbehandlungen vor der Anodisierung unterwerfen. Wünscht man beispielsweise hohen Glanz, so kann man das Metall üblichen Polierbehandlungen auf mechanischem, chemischem oder elektrochemischem Wege unterwerfen. Soll der Gegenstand ein mattes Aussehen besitzen, so kann man das Metall einer Ätzung unterwerfen. Beispiele für eine befriedigende Vorbehandlung der erfindungsgemäß anodisch zu oxydierenden Gegenstände werden im folgenden gegeben. Die üblichen Spülungen mit Wasser nach den verschiedenen Arbeitsvorgängen sind nicht eigens erwähnt.

1. Säuberung des Metalls mit Korrosionsinhibitoren enthaltendem alkalisch reagierendem Reinigungsmittel.

2.a) Bei gewünschtem hohen Glanz des Endproduktes wird das Metall beispielsweise nach dem in der USA.-Patentschrift 2 719 781 beschriebenen Tauchverfahren behandelt,
b) Wird ein mattes Aussehen des Endproduktes gewünscht, so wird das Material in 5%iger Natronlauge plus 2% Natriumfluorid bei etwa 70⁰C 5 Minuten durch Eintauchen geätzt.

3. Spülen in 50 Volumprozent Salpetersäure.

4. Anodische Oxydation gemäß der Erfindung.
Zum Nachweis der Überlegenheit der gemäß der

Erfindung hergestellten Oxydüberzüge gegenüber den nach bisher bekannten anodischen Oxydationsverfahren erhaltenen Überzügen wurden weiter die folgenden Versuche durchgeführt.

Aus Blechen verschiedener Aluminiumlegierungen wurden Stücke von 10,16 · 10,16 cm geschnitten, die eine Gesamtoberfläche von 206 cm² je Metallplatte aufweisen. Die in diesen Versuchen verwendeten Legierungen waren handelsübliche Aluminiumlegierungen.

Diese Proben wurden in den weiter unten aufgeführten Elektrolyten anodisch oxydiert, die sich in 20-1-Elektrolytbehältern befanden, die mit Rührvorrichtung und Bleikathoden ausgerüstet waren. Der Strom wurde durch zwei Doppelweg-Selengleichrichter in Reihe geliefert.

Bei diesen Versuchen wurden die Proben vor der anodischen Oxydation folgender Vorbehandlung unterworfen:

1. Reinigung mit einem Korrosionsinhibitoren enthaltenden alkalisch reagierenden Reinigungsmittel.

2. Spülen in kaltem Wasser.

3. Zum Polieren gemäß USA.-Patentschrift 2719781 bei 95 ⁰C behandeln.

4. Spülen in 50volumprozentiger Salpetersäure.

5. Spülen in kaltem Wasser.

Es wurden die folgenden typischen Aluminiumlegierungen 1100, 5052, 6061-T6 und 7075-T6 verwendet, die 60 Minuten lang in erfindungsgemäßen Elektrolyten und in einem Schwefelsäureelektrolyt nach bisher üblicher Art anodisch oxydiert wurden. Die Zusammensetzung der Aluminiumlegierungen ist wie folgt:
Legierung 1100:

Mindestens 99% Al.
ίο Legierung 5052:

0,10% Cu, insgesamt maximal 0,45% Fe + Si, 0,10% Mn, 2,2 bis 2,8% Mg, 0,10% Zn, 0,15 bis 0,35% Cr, andere Elemente je 0,05%, insgesamt 0,15%, Rest Al.
Legi erung 6061-T6:

0,15 bis 0,40% Cu, 0,70% Fe, 0,4 bis 0,8% Si, 0,15% Mn, 0,8 bis 1,2% Mg, 0,25% Zn, 0,15 bis 0,35% Cr, andere Elemente je 0,05%, insgesamt 0,15%, Rest Al.
Legierung 7075-T6:

1,2 bis 2,0% Cu, 0,70% Fe, 0,50% Si, 0,30% Mn, 2,1 bis 2,9% Mg, 5,1 bis 6,10/0 Zn, 0,18 bis 0,40% Cr, 0,20% Ti, andere Elemente je 0,05%, insgesamt 0,15%, Rest Al.

Die in Tabelle I aufgeführten Elektrolyte sind nach dem Prozentgehalt an Sulfosalicylsäure und Schwefelsäure und/oder Eisen(III)-sulfat bezeichnet; der Rest war in jedem Falle Wasser. Alle Prozentangaben bedeuten Gewichtsprozent, bezogen auf den gesamten Elektrolyt.

Die in Tabelle I aufgeführten Proben wurden mit Gleichstrom bei 22 ⁰C anodisch oxydiert. Die Stromdichten betrugen 0,029 A/cm² für die erfindungsgemäß anodisch zu oxydierenden Proben und 0,0129 A/cm² für die im schwefelsauren Elektrolyt anodisch zu oxydierenden Probestücke. Stromdiehten, die wesentlich höher als 0,0129 A/cm² liegen, können im allgemeinen in nur Schwefelsäure enthaltenden Elektrolyten nicht angewendet werden, da die erhaltenen Überzüge unbefriedigende Eigenschaften zeigen. Im allgemeinen variieren die zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Stromdichte notwendigen Spannungen mit der Zelle und den Bedingungen der anodischen Oxydation; die benötigte Spannung verändert sich mit dem Fortschreiten der anodischen Oxydation. Bei den Proben der Tabelle I waren die Spannungen, die notwendig waren, um die Stromdichte bei 0,029 A/cm² konstant zu halten, zwischen 25 und 60 V, während die Spannungen zur Aufrechterhaltung einer konstanten Stromdichte von 0,0129 A/cm² zwischen 12 und 16 V betrugen.

Die in den Sulfosalicylsäure-Schwefelsäure-Bädern anodisch oxydierten Proben wurden auf ihre Abriebfestigkeit mit einer Abriebsstrahlvorrichtung geprüft, wie sie von der Am. Soc. for Testing Materials zur Prüfung von Abriebfestigkeit vorgeschlagen wurde. Diese Prüfungsmethode ist von A. G. Roberts, W. A. Crouse und S. R. Pizer im ASTM Bulletin Nr. 208, September 1955, in einem Aufsatz »Abrasive Jet Method for Measuring Abrasion Resistance of Organic Coatings« beschrieben. Mit dieser Vorrichtung wird die Abriebfestigkeit durch die Zeit gemessen, die notwendig ist, den Überzug zu durchdringen. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Im allgemeinen wurden für Vergleichszwecke verschiedene Stellen auf jeder zu prüfenden Oberfläche mit der Vorrichtung abgerieben. Bei jeder Probe wurde die gleiche Anzahl

von Stellen abgerieben. Als relatives Maß der Abriebfestigkeit gilt die Gesamtzeit, die notwendig ist, alle Stellen der Probe zu durchdringen. In Tabelle I

wird die Härte angegeben, ausgedrückt als Gesamtzahl der Sekunden, die notwendig sind, zehn Stellen der Oxydschicht auf der Probe zu durchdringen.

Tabelle I

Typische Aluminiumlegierungen, die in Elektrolyten nach der Erfindung und in bisher üblichen Schwefelsäureelektrolyten anodisch oxydiert wurden

Legierung

1100
5052
6061-T6
7075-T6

10% Sulfosalicylsäure, l°/o Schwefelsäureelektrolyt ■

10% Sulfosalicylsäure, 2% Schwefelsäureelektrolyt

33,0
22,5
25,0
31,0

15% Sulfosalicylsäure,

5% Eisen(III)-sulfat-

elektrolyt

15% Schwefelsäureelektrolyt

Abriebfestigkeit

19,0 22,5 19,5 21,5

27,9
30,3
31,6

11,5

12.0

11,5

7,0

Aus den angeführten Ergebnissen kann man ersehen, daß die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Elektrolyte hergestellten Oxydüberzüge auf den Aluminiumlegierungen eine überlegene Abriebfestigkeit gegenüber den Oxydüberzügen aufweisen, die in den üblichen Schwefelsäureelektrolyten hergestellt wurden. Die obigen Beispiele zeichneten sich durch ansprechende lichtechte Farben aus. Jedoch zieht man es für beste Ergebnisse zur Herstellung von gefärbten Überzügen auf den Aluminiumlegierungen vor, einen Elektrolyt mit einem Schwefel-Säuregehalt von weniger als etwa 1%, z.B. 0,1 bis 1%, zu verwenden.

Spezielle Beispiele für Farben, die man bei der anodischen Oxydation verschiedener Legierungen erhält, wenn man 30 Minuten in einem erfindungsgemäßen Elektrolyt aus 10% Sulfosalicylsäure, 0,5% Schwefelsäure, der Rest ist Wasser, bei 22° C anodisch oxydiert, sind in Tabelle II zusammengestellt. Bei der anodischen Oxydation der Proben der Tabelle II wurde Gleichstrom angewendet und die Stromdichte bei 0,029 A/cm² gehalten. Die hierfür notwendige Spannung ändert sich mit fortschreitender anodischer Oxydation von etwa 25 auf 60 V.

Tabelle II

Aussehen der in einem 10% Sulfosalicylsäure und 0,5% Schwefelsäure enthaltenden wäßrigen Elektrolyt

anodisch oxydierten Legierungen

Legierung	mindestens 99,99% Al	Aussehen
1099	mindestens 99,00% Al	silbergrau, opak
1100	5,0 bis 6,0% Cu, 0,7% Fe, 0,4% Si, 0,30% Zn, andere Elemente 0,15%, Rest Al	braun, opak
2011	3,9 bis 5,0% Cu, 1,0% Fe, 0,50 bis 1,2% Si, 0,40 bis 1,2% Mn, 0,2 bis 0,8% Mg, 0,25% Zn, 0,10% Cr, 0,15% Ti, andere Ele mente 0,15%, Rest Al	hell blaugrau, opak
2014	3,8 bis 4,9% Cu, 0,5% Fe, 0,5% Si, 0,3 bis 0,9% Mn, 1,2 bis 1,8% Mg, 0,25% Zn, 0,10% Cr, andere Elemente 0,15%, Rest Al	hell blaugrau, opak
2024-T3	0,2% Cu, 0,7% Fe, 0,6% Si, 1,0 bis 1,5% Mn, 0,1% Zn, andere Elemente 0,15%, Rest Al	hell blaugrau, opak
3003	0,3% Cu, 0,8% Fe, 4,5 bis 6,0% Si, 0,05% Mn, 0,05% Mg, 0,1% Zn, 0,2% Ti, andere Elemente 0,15%, Rest Al	dunkelgrauschwarz, opak
4043	0,2% Cu, 0,7% Fe, 0,4% Si, 0,2% Mn, 0,5 bis 1,1% Mg, 0,25% Zn, 0,1% Cr, andere Elemente 0,15%, Rest Al	braungrau, opak
5005	0,10% Cu, insgesamt maximal 0,45% Fe + Si, 0,10% Mn, 2,2 bis 2,8% Mg, 0,10% Zn, 0,15 bis 0,35% Cr, andere Elemente je 0,05%, insgesamt 0,15%, Rest Al	braungrau, opak
5052	0,15 bis 0,40% Cu, 0,70% Fe, 0,4 bis 0,8% Si, 0,15% Mn, 0,8 bis 1,2% Mg, 0,25% Zn, 0,15 bis 0,35% Cr, andere Elemente je 0,05%, insgesamt 0,15%, Rest Al	goldbraun, opak
6061-T6	1,2 bis 2,0% Cu, 0,70% Fe, 0,50% Si, 0,30% Mn, 2,1 bis 2,9% Mg, 5,1 bis 6,1% Zn, 0,18 bis 0,40% Cr, 0,20% Ti, andere Ele mente je 0,05%, insgesamt 0,15%, Rest Al	tiefschwarz, opak
7075-T6	dunkelblauschwarz, opak

Wie man der obigen Tabelle entnehmen kann, ergeben Legierungen, wie 2011, 2014, 2024 und 7075, die nennenswerte Mengen an Kupfer enthalten, z. B. 1 bis 6%, bei der anodischen Oxydation unter den obenerwähnten Bedingungen eine blaue Farbe.

Die in der Tabelle II aufgeführten anodisch oxydierten Proben wurden 2 Minuten in einer l^/oigen wäßrigen Seifenlösung bei 5O⁰C nachgedichtet. Die Farben der in Tabelle II genannten anodisch oxydierten Proben waren ansprechend und lichtecht. Versuche mit den Legierungen 5052, 3003, 2024-T3 und 6061-T6, die erfindungsgemäß anodisch oxydiert wurden, ergaben nach 4000 Stunden im UV-Licht kein nennenswertes Verblassen. Die Bestimmungen wurden durch Augenschein und kolorimetrische Messungen durchgeführt.

Die in den Ansprüchen genannten Prozentzahlen bedeuten Gewichtsprozent, bezogen auf den gesamten Elektrolyt.

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Wäßrige, eine aromatische Hydroxysulfonsäure, ein Metallsulfat und/oder Schwefelsäure enthaltende Lösung zur Erzeugung von gefärbten und abriebfesten Überzügen auf Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen durch anodische Oxydation, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 5 bis 50 Gewichtsprozent, insbesondere 7 bis 15 Gewichtsprozent Sulfosalicylsäure, ein Metallsulfat und/oder Schwefelsäure in einer etwa 0,1 bis 15 Gewichtsprozent, insbesondere 0,3 bis 4 Gewichtsprozent Schwefelsäure entsprechenden Menge und als Rest Wasser enthält.

2. Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Metallsulfat Eisen(III)-sulfat enthält.

3. Verfahren zur Erzeugung von gefärbten und abriebfesten Überzügen auf Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen unter Verwendung der Lösung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände mittels Gleichstrom oder einer Kombination von Gleichstrom und Wechselstrom 1 bis 120 Minuten lang bei einer Stromdichte zwischen 0,01 bis 0,11 A/cm² und einer Spannung von 20 bis 120 V, vorzugsweise 25 bis 60 V, anodisch oxydiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die anodische Oxydation bei Zimmertemperatur vorgenommen wird.

5. Verfahren zur Nachverdichtung der nach Anspruch 3 oder 4 auf den Gegenständen erzeugten Überzüge, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände mit einer wäßrigen Seifenlösung behandelt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände 0,5 bis 10 Minuten lang bei einer Temperatur von etwa 21 bis etwa 6O⁰C in einer 0,1- bis 5%igen Seifenlösung, die als Seife vorzugsweise Natriumsalze der Laurinsäure, Myristinsäure, Ölsäure, PaI-mitinsäure und Stearinsäure enthält, behandelt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Referate im Chemischen Zentralblatt: 1957, S.3948,^ über die Abhandlung in J. elektrochem. Soc. Japan, 23.395-99; 1942/11, S. 1739,./über die schwedische Patentschrift Nr. 104 154; 1937/11, S. 2899,'über die französische Patentschrift Nr. 814 798.

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