DE1248416B - Bad zur anodischen Oxydation von Aluminium - Google Patents

Description

DEUTSCHES JMTWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 48 a-9/02

Nummer: 1248 416

Aktenzeichen: E 24611 VI b/48 a

J 248 416 Anmeldetag: 2. April 1963

Auslegetag: 24. August 1967

Zur anodischen Oxydation von Aluminium arbeitet man bekanntlich mit besonderen elektrolytischen Bädern. Insbesondere ist es bekannt, mit Bädern zu arbeiten, die aus einer wäßrigen Lösung von Schwefelsäure oder einem Bisulfat und Zitronen- oder Weinsäurebestehen. Das ist jedoch nichtfrei vonNachteilen.

Soweit man im Zuge der anodischen Oxydation von Aluminium mit üblicher Schwefelsäure arbeitet, gilt der Nachteil, daß die Verfahren sehr langwierig sind und außerdem die Anlagen zur Durchführung sehr viel Platz beanspruchen.

Soweit man beispielsweise mit Natriumbisulfat und Zitronensäure arbeitet, ist es zwar möglich, die Stromstärken zu erhöhen und dadurch die Behandlungszeiten zu verkürzen; die verwendbaren Stromstärken sind jedoch begrenzt, weil gleichzeitig starke Korrosion beobachtet wird. — Ähnliche Nachteile gelten auch für den Vorschlag (deutsche Patentschrift 616 812), mit einem Elektrolyten zu arbeiten, der Schwefelsäure und eine organische Säure, z. B. eine zwei basische Säure, enthält. Außerdem weiß man (österreichische Patentschrift 144 637), daß die Leitfähigkeit der Anode je nach den Mengen von Elementen, die außer Aluminium in der Anode vorhanden ist, eine verschiedene ist. Die Gegenwart von Kupfer, Zink, Silizium und anderen Elementen übt einen beträchtlichen Einfluß aus. — Diese bekannte Tatsache hat jedoch nicht dazu beigetragen, ein Bad zur anodischen Oxydation von Aluminium zu entwickeln, bei welchem gleichzeitig die Oxydationszeit verkürzt, Korrosionserscheinungen jedoch vermieden werden. Ein solches Bad anzugeben, liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde.

Die Erfindung betrifft ein Bad zur anodischen Oxydation von Aluminium aus einer wäßrigen Lösung von Schwefelsäure und einem Bisulfat und Zitronen- oder Weinsäure. Die Erfindung besteht darin, daß dieses Bad zusätzlich Zinksulfat enthält. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die in bezug auf die angestrebten Effekte optimal ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Bad 250 g pro Liter Natriumbisulfat, 200 g pro Liter Zitronensäure und 10 bis 50 g pro Liter, insbesondere 15 bis 20 g pro Liter, Zinksulfat enthält.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß bei Verwendung des erfindungsgemäßen Bades einerseits eine beachtliche Verkürzung der Behandlungszeit sich erreichen läßt, während jedoch überraschenderweise auch bei hohen Stromstärken keine Korrosionen auftreten.

In folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen ausführlicher erläutert.

Bad zur anodischen Oxydation von Aluminium

Anmelder:

Etablissements J. J. Carnaud & Forges de
Basse-Indre, Paris

Vertreter:

Dr. W. Andrejewski, Patentanwalt,
ίο Essen, Kettwiger Str. 36

Als Erfinder benannt:
Jean Petin, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 25. Mai 1962 (898 751)

Beispiel 1

Ausgezeichnete Ergebnisse wurden in einem Elektrolysebad folgender Zusammensetzung erzielt:

Natriumbisulfat 250 g/1

Zitronensäure 200 g/1

Zinksulfat 15bis20g/l

Ein derartiges Bad ermöglicht eine Behandlung unter sehr hohen Stromstärken, wobei sich insbesondere eine ausgezeichnete Gleichmäßigkeit der niedergeschlagenen Schicht ergibt, was durch die gleichmäßige Färbung eines Musterstückes festgestellt werden kann, welches anschließend in ein Färbungsbad gegeben wurde.

Beispiel 2

Vorher wurden Versuche mit bekannten Bädern durchgeführt, welche nachstehende bekannte Zusammensetzungen hatten:

Natriumbisulfat 250 g/1

Zitronensäure 50 bis 200 g/1

Dabei stellte sich heraus, daß die besten Resultate mit Bädern erzielt wurden, welche einen hohen Anteil an Zitronensäure enthalten. Derartige Bäder ermöglichten die Verwendung von hohen Stromstärken, ohne daß man auf hohe Spannungen zurückgreifen mußte, und die Arbeitsergebnisse waren vor allem bei erhöhten Temperaturen gut. Allerdings wurde bei Verwendung von Stromstärken von etwa

709 638/471

Claims (2)

30 A/dm2 entsprechend einer Behandlungszeit von 1 bis 2 Minuten statt der bisher üblichen 15 Minuten bei Schwefelsäurebädern eine bedeutende Korrosion festgestellt, wenn auch in der Praxis eine Stromstärke von 6 A/dm2 kaum überschritten werden dürfte. Übrigens waren bei diesen hohen Stromstärken die erzielten Überzüge nicht gleichmäßig, und die vorspringenden Teile der Musterstücke wurden angegriffen. Dies führte zu Metallverlusten und einer mittelmäßigen elektrochemischen Leistung. Demgegenüber wurde nach Zusatz von etwa 20 g Zinksulfat pro Liter zu diesen Bädern festgestellt, daß die behandelten Teile gleichmäßig anodisiert waren und keinerlei Korrosion der vorspringenden Teile aufgetreten war. Es darf angenommen werden, daß sich auf dem Aluminium durch chemische Abscheidung beim Eintauchen des Stückes in den Elektrolyt eine Zinkschicht absetzt und somit das Metall zu Beginn der Elektrolyse schützt. Die elektrochemische Leistung wird beträchtlich erhöht, so daß ein Behälter bei gleicher Stromstärke wie bei dem Bad ohne Zinksulfat innerhalb 30 Sekunden und dieses Mal ohne stärkere Korrosion behandelt werden kann. Gute Resultate werden ebenfalls bei Zusatz von Zinksulfat zu einem Elektrolyt erzielt, welches Schwefelsäure oder Natriumbisulfat und Weinsäure enthält. Die in den Beispielen angegebenen Werte für den Gehalt an Zitronensäure und Natriumbisulfat sind als optimale Werte anzusehen. Beispiel 3 Zufriedenstellende Resultate wurden jedoch noch erzielt, wenn der Gehalt an Zitronensäure zwischen 50 und 250 g/1 lag, während der Gehalt an Natriumbisulfat zwischen 130 g/1 und der Löslichkeitsgrenze dieses Salzes bei 20° C lag. Vorzugsweise liegt dabei der Gehalt an Zinksulfat zwischen 15 und 20 g/1, es werden jedoch gute Resultate auch mit niedrigeren oder höheren Konzentrationen zwischen 15 und 50 g/1 erzielt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur für Behälter, sondern auch zur anodischen Behandlung ίο von Aluminiumrollen vor ihrer Lackierung anwendbar, um einen ausgezeichneten Schutz gegen jegliche Korrosion zu erzielen. So lassen sich auch auf anderen Teilen aus Aluminium und Aluminiumlegierungen als Gefäßen schnell und wirtschaftlich dünne Oxydschichten erreichen, welche speziell Teile aus Aluminiumlegierungen ausgezeichnet gegen Abnutzung schützen und oft noch einen geringen Reibungskoeffizient haben, wodurch sich ein weites Anwendungsgebiet in allen Bereichen der Technik ergibt. Patentansprüche:

1. Bad zur anodischen Oxydation von Aluminium aus einer wäßrigen Lösung von Schwefelsäure oder einem Bisulfat und Zitronen- oder Weinsäure, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Zinksulfat enthält.

2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 250 g pro Liter Natriumbisulfat, 200 g pro Liter Zitronensäure und 10 bis 50 g pro Liter, insbesondere 15 bis 20 g pro Liter, Zinksulfat enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 616 812;
österreichische Patentschrift Nr. 144 637.