DE1295313B - Verfahren zur Herstellung opaker Oxydschichten auf Aluminium - Google Patents
Verfahren zur Herstellung opaker Oxydschichten auf AluminiumInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung Verfahrensstufen verbunden werden. So kann beiopaker,
gegebenenfalls gefärbter Oxydschichten auf spielsweise diesen Grundstufen eine Ätzstufe vorge-Oberflächen
von Aluminium und seinen Legierungen. schaltet werden, wodurch man eine Oberfläche mit
Es ist bekannt, durch Aufbringen verschiedener nichtmetallischem mattiertem Aussehen erhält, der
Färb-, Email-, Lack- und Porzellanüberzüge auf 5 jedoch der gewisse Glanz der stumpfen Oberfläche
Aluminiumteile opake Oberflächen mit einem nicht- fehlt. Ferner kann durch die Wahl eines speziellen
metallischen Aussehen herzustellen, was jedoch in- Versiegelungsmittels eine Oberflächenschicht mit
sofern nicht zufriedenstellend ist, als die aufgebrach- glänzendem oder porzellanähnlichem Aussehen austen,
relativ dicken Überzüge leicht absplittern und gebildet werden. Schließlich können jeweils die Oberabblättern
sowie zur Rißbildung neigen. Insbeson- io fläche angefärbt und Zwischenstufen zur Schmutzdere
im Baugewerbe sind derartige Überzugsverfah- bzw. Rußentfernung zwischengeschaltet werden,
ren auf Grund der damit verbundenen Kosten nur Vor der Ausbildung der Aluminiumoxydschicht
beschränkt anwendbar, da häufig sehr große Flächen wird die Aluminiumoberfläche vorzugsweise üblichen
mit einem gleichmäßigen Überzug versehen werden Reinigungsverfahren unterworfen; diese können z. B.
müssen. 15 aus einem 2 Minuten langen Waschen mit einem
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht Lösungsmittel oder mit Wasser und einem Waschdarin,
ein Verfahren zur Herstellung opaker, gegebe- mittel und anschließendem gründlichem Spülen benenfalls
gefärbter, Oxydschichten auf Aluminium mit stehen. Natürlich kann diese Reinigungsstufe wegporzellanähnlichem,
stumpfem oder auch mattiertem, gelassen werden, wenn die Aluminiumoberfläche von
nichtmetallischem Aussehen auszubilden, die wesent- 20 Anfang an sauber ist, wenn sie aus dem Walzwerk
lieh dauerhafter und beständiger sind als die be- kommt. Wenn die Herstellung einer matten Oberkannten
Überzüge, insbesondere was das Abspringen, fläche gewünscht wird, ist anschließend an das Rei-Abblättern
und die Rißbildung betrifft, und die nigen der Oberfläche eine Ätzstufe erforderlich,
äußerst einfach und wirtschaftlich hergestellt werden Diese Ätzstufe besteht im Eintauchen der gereinigten
können. 25 Oberfläche in ein Alkali- oder Säureätzmittel oder
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- in der Auftragung eines derartigen Ätzmittels auf die
löst, daß die chemisch oder anodisch hergestellten, gereinigte Oberfläche. Zum Beispiel kann die Obergegebenenfalls
gefärbten, versiegelten Oxydschichten fläche in einer wäßrigen Lösung mit 5 Gewichtsmit
einer Säure oder Lauge gebeizt werden. prozent kaustischer Soda bei etwa 70° C während
Um für bestimmte Verwendungszwecke beispiels- 30 etwa 5 Minuten geätzt werden. Um eine außerweise
eine witterungsbeständige Oberfläche zu erhal- gewöhnlich glatte Oberfläche zu erhalten, kann eine
ten, können die erfindungsgemäß versiegelten und chemische Polierstufe vorgeschaltet werden, wobei
gebeizten Oxydschichten abschließend erneut ver- ein Phosphorsäure-Salpetersäure-Gemisch in üblicher
siegelt werden. Vorteilhafterweise wird bei dem Weise verwendet wird. Andererseits kann auch eine
erfindungsgemäßen Verfahren die erste Versiege- 35 übliche mechanische Polierung angewandt werden,
lung unter Verwendung eines Alkalisilikats durch- wobei sich eine polierte Oberfläche ergibt, die jedoch
geführt. nicht ganz so glatt ist, als wenn sie nach dem vor-
Um eine opake Oberflächenschicht mit mattiertem stehend aufgeführten chemischen Polierverfahren erAussehen
zu erhalten, kann die Aluminiumoberfläche halten worden wäre.
vor der Bildung der Oxydschicht geätzt werden, und 40 Nachdem die Oberfläche gründlich gereinigt und
wenn man ein glänzendes und möglichst glattes Aus- gegebenenfalls poliert oder geätzt wurde, wird eine
sehen der Aluminiumoberfläche erreichen möchte, poröse Schicht von Aluminiumoxyd auf der Oberkann
die Oberfläche vor der Oxydschichtbildung fläche künstlich erzeugt, da natürlich sich auspoliert
werden. bildende Oxydschichten weder ausreichend dick noch Das Aussehen der erfindungsgemäß hergestellten, 45 genügend einheitlich sind, um als Grundlage für die
opaken Oberflächenschichten des Aluminiums kann anschließend beschriebenen Stufen gemäß der Erfinals
nichtmetallisch bezeichnet werden. Man kann dung zu dienen.
eine Aluminiumoberfläche mit einem matten, Die Verfahren zur Ausbildung derartiger Oxydstumpfen oder glasierten Aussehen erhalten, d. h., schichten umfassen sowohl chemische Oxydationses
können erfindungsgemäß Aluminiumoberflächen 50 verfahren als auch elektrochemische Oxydationen,
mit einem Aussehen hergestellt werden, wie man es beispielsweise Schalten der Aluminiumoberfläche als
durch Auftragen von Farben, Lacken oder Porzellan- Anode in einer wäßrigen Lösung mit 15 Gewichtsüberzügen erhält, wobei jedoch die erfindungsgemäß prozent H2SO4 bei etwa 21° C während etwa 20 Miausgebildeten
Aluminiumoberflächen wesentlich nuten. Gemäß der Erfindung muß die Oxydschicht dauerhafter und wirtschaftlicher als diese bekannten 55 nach irgendeinem bekannten Verfahren ausgebildet
sind. werden, bei dem der erhaltene Überzug porös wird.
Die Grundstufen des erfindungsgemäßen Verfah- Nicht zu verwenden sind Verfahren, bei denen nicht
rens bestehen in der Ausbildung einer Aluminium- poröse Schichten erhalten werden, die sich bei Veroxydschicht
auf einer vorher gereinigten Aluminium- wendung solcher Elektrolyte, wie Borsäure, Amoberfläche,
der Versiegelung der Aluminiumoxyd- 60 moniumtartrat oder Ammoniumborat, ergeben,
schicht mit einem ausgewählten Versiegelungsmittel Die poröse Ooxydschicht wird mit einem Mittel
und schließlich im gesteuerten Abbeizen der ver- wie Natriumsilikat, Nickelacetat, Natriummolybdat,
siegelten Oberfläche, wobei man eine opake Ober- Natriumnitrat, Natriumdichromat, Ferri-Ammoniumfläche
mit einem nichtmetallischen, stumpfen Aus- oxalat oder einem Acetat von Nickel, Blei, Kupfer,
sehen erhält, die jedoch einen gewissen Glanz hat. 65 Zink oder Kobalt, versiegelt. Von besonderer Be-Damit
man spezielle Eigenschaften der Alu- deutung bei einem der bevorzugten Verfahren ist die
miniumoberfläche erhält, können mit diesen Grund- Verwendung einer Silikatversiegelung, die in chemistufen
des erfindungsgemäßen Verfahrens weitere scher Reaktion durch Eintauchen des mit Oxyd über-
zogenen Aluminuims in eine wäßrige Lösung eines geführten, für die erste Versiegelung verwendeten
löslichen Silikats gebildet werden kann. Bei einem Versiegelungsmittel sein, wobei selbstverständlich ist,
anderen, noch bevorzugteren Verfahren wird das daß die Wahl desselben wiederum von der voraus-Aluminiumoxyd
als Anode in einer wäßrigen Lösung gehenden Wahl des ursprünglichen Versiegelungseines
Alkalisilikats verwendet, in der das Verhältnis 5 und des Korrosionsmittels abhängig ist.
von SiO2 zu Na2O mehr als 2:1 beträgt. Jedoch Wie vorstehend ausgeführt, kann die schließlich
wurde zum Unterschied von der üblichen Form dieses erhaltene Oberflächenschicht in einem weiten Farb-Verfahrens
festgestellt, daß es möglich ist, die ange- bereich angefärbt sein. Zu diesem Zweck bedient
legte Spannung zwischen 1 und 50 Volt zu variieren, man sich des üblichen Färbens und anorganischer
und daß sowohl Wechselstrom als auch Gleichstrom io Anfärbverfahren unter Verwendung eines Farbstoffes
verwendet werden kann. Vorzugsweise wird dieses oder eines anderen Färbungsmittels, von dem die
Verfahren bei einer Temperatur um 32° C während Erzeugung der gewünschten Farbe bekannt ist.
etwa 5 Minuten ausgeführt und dann eine geeignete Es wurde gefunden, daß die Färbungsstufe, falls
Spülung angeschlossen. Alternativ kann die Ver- angewandt, unmittelbar anschließend an die Aussiegelungsstufe
auch aus zweifachen Versiegelungs- 15 bildung der Oxydschicht ausgeführt werden kann
stufen unter Verwendung von Natriumsilikat be- oder unmittelbar nach der Abbeizstufe, da bei der
stehen. Weiterhin wurde gefunden, daß auch die letzteren, zumindest teilweise, die ursprüngliche
Versiegelungswirkung von üblicherweise zum Fär- Porosität der Oxydschicht wiederhergestellt wird,
ben von Aluminium verwendeten Farbstoffen, bei- Darüber hinaus muß das Vorliegen einer Färbungsspielsweise
sauren Farbstoffen, Beizfarbstoffen und so stufe bei der Auswahl von Versiegelungsmittel und
metallisierbaren Farbstoffen, ausreichend ist. Der- Abbeizmittel mit berücksichtigt werden. Wenn beiartige
Farbstoffe können allein oder in Verbindung spielsweise die Oxydschicht vor der Durchführung
mit zusätzlichen Versiegelungsmitteln gebraucht der anfänglichen Versiegelung gefärbt wird, sollte
werden. kein Silikatversiegelungsmittel als erstes Versiege-
Die nächste Stufe des erfindungsgemäßen Ver- 25 lungsmittel verwendet werden, da dieses die Farbe
fahrens besteht in der gesteuerten Abbeizung der ausbleichen würde. An Stelle davon sollte ein Verversiegelten
Schicht. Die nach den vorstehend ange- siegelungsmittel, wie Nickelacetat, anschließend an
gebenen Stufen erhaltenen anodisierten und ver- die Färbungsstufe verwendet werden, und an diese
siegelten Oberflächen weisen nämlich noch eine Versiegelung kann dann eine zusätzliche Silikatmetallisch aussehende Oberfläche auf, die entweder 30 Versiegelung, falls gewünscht, vor der Abbeizstufe
ein stark reflektierendes oder stark mattiertes Aus- angeschlossen werden. In entsprechender Weise sollte
sehen hat, je nachdem, ob bei der Vorbehandlung sich eine Versiegelung mit Nickelacetat an die Färpoliert
oder geätzt wurde. Diese Oberflächenschicht bungsstufe anschließen, wenn diese Stufe auf die
wird während dieser Abbeizstufe opak. Im Fall einer Abbeizstufe folgt, worauf sich gewünschtenfalls eine
Magnesium enthaltenden Aluminiumlegierung be- 35 zusätzliche Silikatversiegelung anschließen kann,
steht bei dieser Abbeizung eine Neigung zum Weiß- Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin
werden der Oberfläche, so daß sich eine stumpfe die Anwendung eines üblichen Schmutz- bzw. Rußoder
glasierte Oberfläche, je nach dem speziellen entfernungsverfahrens umfassen, beispielsweise ein
Versiegelungsmittel, das angewandt wurde, ergibt, Eintauchen während einer Minute in eine wäßrige
was nachfolgend näher ausgeführt wird. Im Fall einer 40 Lösung mit einem Gehalt von 30 bis 50 %>
einer kupferhaltigen Aluminiumlegierung erzielt man beim Salpetersäure von 42° Be unter anschließendem
Abbeizen dieselben Ergebnisse; jedoch neigt die gründlichem Spülen mit Wasser. Derartige Schmutz-Farbe
mehr zu einem Graustich. entfernungsverfahren können zwischen den vor-Der Ausdruck »gesteuerte oder teilweise Ab- stehend aufgeführten Stufen durchgeführt werden,
beizung« bedeutet eine unvollständige Korrodierung 45 beispielsweise zwischen den Reinigungs- und Ätzder
versiegelten Oxydschicht, d. h. eine Abbeizung, stufen und nach der Abbeizstufe, um Schmutz bzw.
bei der keine Entfernung der Oxydschicht erreicht Ruß zu entfernen, der während dieser Stufen aufwird.
Hierfür ist jedes Korrosionsmittel, das genügend treten kann, so daß sich eine Oberfläche ergibt, die
stark ist, um die versiegelte Oxydschicht anzugreifen, von einheitlicher Färbung ist.
einschließlich sowohl starker als auch schwacher 50 Im folgenden werden die Faktoren beschrieben,
Alkalien und Säuren verwendbar, jedoch hängt die nach denen es sich richtet, welche der verschiedenen
Wahl des optimalen Korrosionsmittels von der Wahl Versiegelungsmittel und Abbeizmittel in Kombinades
vorhergehenden Versiegelungsmittels ab, was tion verwendet werden. Zunächst können die vernachfolgend
ausführlich dargelegt werden wird. schiedenen, vorstehend aufgeführten Versiegelungs-Wenn
die gewünschte Oberfläche nach den vor- 55 mittel je nach der Art der Reaktion, wodurch sie die
stehenden Stufen erzeugt ist, kann die Oberfläche Versiegelung der porösen Oxydschicht bewirken, in
dann erneut versiegelt werden, um den in der Ab- Klassen eingeteilt werden. Zur ersten Klasse gehören
beizstufe verursachten Porositätsgrad zu beseitigen. Versiegelungsmittel, die eine Ausfällung einer Ver-Selbstverständlich
ist der Zweck dieser Schluß- bindung bewirken, die eines der Elemente des Verversiegelungsstufe
eine hohe Korrosionsbeständigkeit 60 siegelungsmittels enthält. So ergibt sich z. B. bei der
der Oberfläche, wodurch die Schicht dauerhafter und Verwendung eines Versiegelungsmittels vom Silikatlanglebiger wird. Falls andererseits die Oberfläche typ eine Ausfällung von Siliciumdioxyd, welches die
anschließend lackiert oder auf andere Weise über- Poren der Oxydschicht verschließt und das die
zogen werden soll, kann die Endversiegelungsstufe Hauptart der Versiegelungswirkung darstellt. Selbstweggelassen
werden; jedoch ist für die meisten prak- 65 verständlich kann die Ausfällung gegebenenfalls von
tischen Anwendungszwecke diese Stufe sehr günstig. irgendeiner Hydratisierung oder Adsorption oder
Das zur Endversiegelung verwendete Versiege- auch von beiden begleitet sein. Jedoch stellt die Auslungsmittel
kann irgendeines der vorstehend auf- fällung die prinzipielle Verschlußwirkung dar. Außer
stärker aggressive Abbeizmittel ebenfalls verwendet werden können. Als weitere geeignete Abbeizmittel
seien Lithiumhydroxyd und verdünnte Schwefelsäure erwähnt. Bevorzugt werden relativ niedrige Tempe-5
raturen in der Größenordnung von etwa 26 bis 45° C angewandt, so daß die Abbeizwirkung langsam in
gesteuerter Weise fortschreitet, obwohl auch Temperaturen bis hinauf zu rund 70° C angewandt werden
können, falls die Dauer der Abbeizstufe ent
folgenden Gesichtspunkten: Falls das Versiegelungsmittel hauptsächlich oder allein eine Adsorption oder
Hydratation ergibt, muß das Korrosionsmittel eine
lungsmittel von der Art ist, daß sich nur Ausfällung
oder Adsorption entweder zusammen mit Hydratation oder mit Ausfällung ergibt, dann muß das
den vorstehend aufgeführten Silikaten lassen sich auch die verschiedenen Acetate und Molybdate verwenden.
Zu der zweiten Klasse der Versiegelungsmittel
gehört die Verwendung von Farbstoffen, Dichromaten und Permanganaten, wenn sie bei einer Temperatur unterhalb von etwa 66° C angewandt werden.
Diese Versiegelungsmittel bewirken den Verschluß
durch Adsorption, wenn sie unterhalb der angegebenen Temperatur angewandt werden, während, falls io sprechend verkürzt wird, sie oberhalb etwa 66° C gebraucht werden, die Ver- Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird in
gehört die Verwendung von Farbstoffen, Dichromaten und Permanganaten, wenn sie bei einer Temperatur unterhalb von etwa 66° C angewandt werden.
Diese Versiegelungsmittel bewirken den Verschluß
durch Adsorption, wenn sie unterhalb der angegebenen Temperatur angewandt werden, während, falls io sprechend verkürzt wird, sie oberhalb etwa 66° C gebraucht werden, die Ver- Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird in
Schlußwirkung aus einer Kombination von Adsorp- der Abbeizstufe der Aluminiumgegenstand mit dem
tion und Hydratation besteht. Aluminiumoxydüberzug in einen Eisen- oder Stahl-
Die Art des Abbeizmittels, das entsprechend den tank eingetaucht, der mit einer elektrischen Leitung
vorstehend aufgeführten Arten der Versiegelungs- 15 verbunden ist, wobei das Aluminium die Kathode
mittel verwendet werden kann, richtet sich nach und der Tank die Anode darstellt. Natürlich können
auch getrennte Anoden im Fall von ausgekleideten oder nichtleitenden Tanks angewandt werden, und
diese Anoden sollten aus der Spannungsreihe der
Säure sein, beispielsweise H3PO4 oder H2SO4+CrO3 ao Metalle so gewählt werden, daß ein Potentialunteroder
H3PO4+CrO3. Falls andererseits das Versiege- schied von mindestens VäVolt zwischen den Elektroden
besteht. Andererseits kann eine Spannung von außen angelegt werden, um die Abbeizstufe zu
verlangsamen, insbesondere, wenn ein stärker aggres-
Korrosionsmittel entweder eine Säure oder ein Alkali 25 sives Abbeizmittel angewandt wird. Darüber hinaus
sein; Beispiele für das letztere sind Kaliumhydroxyd, kann die Abbeizgeschwindigkeit chemisch durch
Natriumhydroxyd und Lithiumhydroxyd. Zugabe eines bekannten Korrosionshemmstoffes,
Der zweite Faktor bei der Wahl der Versiegelungen beispielsweise von Natriumaluminat, verlangsamt
und Korrosionsmittel wird von der speziellen Art der werden. Auf diese Weise kann die Dauer der Abbeizgewünschten
Oberflächenschicht bestimmt. In diesem 30 stufe durch eines oder mehrere der vorstehend aufZusammenhang
wurde bereits ausgeführt, daß sich geführten Verfahren gesteuert werden, so daß diese
die Oberflächenarten entsprechend ihrem Aussehen Stufe während einiger Sekunden bis zu einigen
so einteilen lassen, als ob sie mattiert, stumpf oder Minuten ablaufen kann je nach der gewünschten
glasiert wären. Um die letztere Art zu erhalten, d. h. Produktionsgeschwindigkeit, wobei der kritische
die glasierte oder porzellanähnliche Oberfläche, muß 35 Faktor lediglich darin besteht, daß die Abbeizstufe
ein Silikat als Versiegelungsmittel als erstes Ver- vor der vollständigen Entfernung der Oxydschicht
siegelungsmittel gewählt werden, da das Vorhandensein von Siliciumdioxyd für die Ausbildung des
glasierten Aussehens erforderlich ist. Jedoch kann
die Silikatversiegelung sowohl durch die vorstehend 40
aufgeführten chemischen als auch elektrolytischen
Verfahren beeinflußt werden; zur Erzielung optimaler
Ergebnisse werden die letzteren bevorzugt. Um eine
mattierte Oberfläche zu erzielen, muß nur bei der
glasierten Aussehens erforderlich ist. Jedoch kann
die Silikatversiegelung sowohl durch die vorstehend 40
aufgeführten chemischen als auch elektrolytischen
Verfahren beeinflußt werden; zur Erzielung optimaler
Ergebnisse werden die letzteren bevorzugt. Um eine
mattierte Oberfläche zu erzielen, muß nur bei der
Vorbehandlung der vorhergehend beschriebene Ätz- 45 ersten Versiegelung angewandt wurde,
stufe angewandt werden, während es auf die Art Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläu-
der Versiegelung, die sich an diese Stufe anschließt, terung der Erfindung. Beispiel 1 beschreibt ein bevornicht
ankommt. Deshalb kann das Abbeizmittel aus zugtes Verfahren, welches zur Herstellung einer
irgendeinem der vorstehend als dafür geeignet auf- hochglasierten Oberfläche angewandt werden kann,
geführten Stoffe bestehen, vorausgesetzt, daß es mit 50 d. h. einer email- oder porzellanähnlichen Oberfläche
der gewählten Art der Versiegelung übereinstimmt, mit weißer Färbung,
wenn man die vorstehend im Hinblick auf den ersten
Faktor der Wahl aufgeführten Regeln berücksichtigt.
Schließlich wird eine stumpfe Oberflächenschicht
erzielt, wenn bei der Vorbehandlung keine Ätzstufe 55
angewandt wird und ein anderes Versiegelungsmittel
als ein Silikat verwendet wird. Deshalb kann jedes
der vorstehend aufgeführten Versiegelungsmittel zur
Erzeugung entsprechender Oberflächenschichten in
Betracht kommen, soweit diese ein stumpfes Aus- 60 Verunreinigungen, Rest Aluminium, vorhergehend sehen erzeugen. gemäß den vorstehend aufgeführten üblichen Ver-
Faktor der Wahl aufgeführten Regeln berücksichtigt.
Schließlich wird eine stumpfe Oberflächenschicht
erzielt, wenn bei der Vorbehandlung keine Ätzstufe 55
angewandt wird und ein anderes Versiegelungsmittel
als ein Silikat verwendet wird. Deshalb kann jedes
der vorstehend aufgeführten Versiegelungsmittel zur
Erzeugung entsprechender Oberflächenschichten in
Betracht kommen, soweit diese ein stumpfes Aus- 60 Verunreinigungen, Rest Aluminium, vorhergehend sehen erzeugen. gemäß den vorstehend aufgeführten üblichen Ver-
In der Stufe des gesteuerten Abbeizens werden, fahren gereinigt und poliert, wurde in einer 15%igen
falls das Versiegelungsmittel aus einem Silikat be- (auf das Gewicht bezogen) Lösung von Schwefelsäure
stand, relativ starke abbeizende Mittel, wie z. B. bei 21° C mit einem Strom von 132 Ampere/m2
Phosphorsäure oder Kaliumhydroxyd, bevorzugt, 6g während 25 Minuten anodisch behandelt und
während im Fall einer Acetat-, Molybdat-, Nitrat- gespült.
oder Dichromatversiegelung ein schwächeres Ab- 2. Die dabei gebildete Aluminiumoxydschicht
beizmittel, wie Essigsäure, ausreichend ist, obwohl wurde durch Eintauchen in eine Lösung (10 g/l) von
beendet sein muß, um auf diese Weise eine Korrosion der darunterliegenden Aluminiumoberfläche zu verhüten.
Die Wahl des abschließend angewandten Versiegelungsmittels aus den vorstehend aufgeführten Versiegelungsmitteln
ist nicht von entscheidender Bedeutung, obwohl bevorzugt wird, daß das abschließende
Versiegelungsmittel dasselbe ist, das auch bei der
1. Ein Gegenstand oder ein Blech aus einer Aluminiumlegierung Nr. 5357, bestehend aus 0,12%
Silizium, 0,17% Eisen, 0,20% Kupfer, 0,15 bis 0,45% Mangan, 0,8 bis 1,2% Magnesium, bis 0,15%
Natriumsilikat mit einem Verhältnis von Na2O zu
SiO2 von 1:2 versiegelt. Bei dieser Stufe stellte das
Aluminium die Anode dar, und es wurde ein Potential von 20 Volt Gleichspannung zwischen dem
Aluminium und dem Stahltank, in dem es eingetaucht war, angewandt. Diese Behandlung wurde
5 Minuten bei einer Temperatur von 32° C durchgeführt; anschließend wurde gespült.
3. Das anodisch behandelte und versiegelte Aluminium wurde dann während 4 Minuten in eine
Lösung von 32° C von Kaliumhydroxyd als Abbeizmittel eingetaucht, wobei 15 g/l Natriumaluminat als
Hemmstoff vorhanden waren. Während dieser Stufe wurde das Aluminium in einem geschlossenen Stromkreis
als Kathode und der Stahltank als Anode geschaltet. Anschließend wurde der Gegenstand gründlich
mit Wasser gespült.
4. Die weiß gewordene Oberfläche wurde dann einer Schmutzentfernungsstufe unterzogen, indem in
eine 40%ige wäßrige Lösung von Salpetersäure mit 42° Be eingetaucht wurde und anschließend mit
Wasser gespült wurde.
5. Zum Schluß wurde der Oberfläche eine abschließende Versiegelung gegeben, wozu 7 Minuten
lang in eine Lösung von Nickelacetat (2 g/l) von 99° C eingetaucht wurde und abschließend gründlich
gespült wurde.
Das vorstehende Verfahren kann auch mit einer Aluminium-Kupfer-Legierung durchgeführt werden,
wobei dann dieselbe glasierte Art der Oberfläche erhalten wird; jedoch zeigt sich die Färbung etwas
grauer und nicht völlig weiß.
Das folgende Beispiel 2 stellt ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer stumpfen Oberfläche
auf einer Aluminiumoberfläche dar.
1. Ein Gegenstand oder ein Blech aus der Aluminiumlegierung Nr. 5357, welche vorhergehend gemaß
dem vorstehend aufgeführten Verfahren entfettet und poliert worden waren, wurde in einer
15°/oigen Schwefelsäurelösung, auf das Gewicht bezogen, bei 210C mit einem Strom von 132Ampere/m2
während 25 Minuten anodisch behandelt und gespült.
2. Die poröse Aluminiumoxydschicht wurde dann durch das Auftragen einer 0,5°/oigen, auf das Gewicht
bezogen, Lösung von Nickelacetat während etwa 15 Minuten bei 82° C versiegelt.
3. Die versiegelte Oxydschicht wurde dann durch Eintauchen in eine wäßrige Lösung von H3PO4 mit
einer Konzentration von 7 g/l bei einer Temperatur von etwa 660C während etwa IV2 Minuten teilweise
abgebeizt.
4. Der korrodierte Überzug wurde dann einer Schmutzentfernungsstufe durch Eintauchen in eine
4O°/oige wäßrige Lösung einer Salpetersäure von 42° Be unterworfen, worauf er mit Wasser gespült
wurde.
5. Abschließend wurde die Oberfläche erneut ver- δο
siegelt in derselben Weise, wie sie oben in Stufe 2 angegeben ist.
Selbstverständlich können die vorstehenden Stufen und ebenso auch diejenigen des ersten Beispiels auch
mit anderen Aluminiumlegierungen durchgeführt werden, wobei sich je nach Legierung schwach graue,
nahezu reinweiße oder grauweiße bzw. weißgraue Oberflächen ergeben.
Die stumpfe Oberfläche, die sich bei dem im Beispiel 2 beschriebenen Verfahren ergibt, läßt sich
am besten als eine nichtmetallische beschreiben, zeigt jedoch nicht ganz den Glanz, wie es bei derjenigen
nach Beispiel 1 der Fall ist. Das bedeutet, daß sich bei dem Verfahren nach Beispiel 2 eine
Oberfläche ergibt, die so aussieht, als ob die Oberfläche mit einer glanzlosen Farbe überzogen worden
wäre an Stelle eines Emails oder Porzellans wie beim Überzug nach Beispiel 1.
Im folgenden Beispiel 3 wird die Herstellung einer matten Oberfläche gemäß der Erfindung beschrieben.
Sie glänzt weder, noch besitzt sie den schwachen Glanz der stumpfen Oberfläche, sondern hat das
Aussehen, als ob sie weich oder flaumig wäre. Eine derartige Oberfläche läßt sich auf den vorstehend
aufgeführten Legierungen und ebenso auch auf anderen Aluminiumlegierungen erzeugen.
1. Ein Gegenstand oder ein Blech aus der Aluminiumlegierung Nr. 5357, vorhergehend gemäß den
vorstehend aufgeführten gebräuchlichen Verfahren gereinigt, wurde durch Eintauchen in eine wäßrige
Lösung von 5°/oiger (auf das Gewicht bezogen) kaustischer Soda bei einer Temperatur von 71° C
während 2 Minuten geätzt und dann mit Wasser gespült.
2. Die geätzte Oberfläche wurde dann dem Schmutzentfernungsverfahren entsprechend Stufe 4
des Beispiels 2 unterworfen und gespült.
3. Die geätzte Oberfläche wurde dann in der in den Stufen 1 der beiden Beispiele 1 und 2 aufgeführten
Weise anodisch behandelt.
4. Die überzogene Oberfläche wurde dann versiegelt, und dies kann beispielsweise in derselben
Weise, wie entweder in der Stufe 2 des Beispiels 1 oder in der Stufe 2 des Beispiels 2 beschrieben,
erfolgen.
5. Die versiegelte Schicht wurde dann teilweise abgebeizt, und dies kann beispielsweise nach denselben
Verfahren, wie sie in den Stufen 3 der Beispiele 1 oder 2 aufgeführt sind, erfolgen.
6. Die abgebeizte Oberfläche wurde dann einer Schmutzentfernung unterzogen, wie sie in Stufe 4
des Beispiels 2 beschrieben ist, und gespült.
7. Anschließend wurde die Oberfläche erneut gemäß den Versiegelungsstufen, die in den Beispielen 1
oder 2 angegeben sind, versiegelt.
Durch Anfärben kann jede der drei Oberflächenarten in jeder gewünschten Farbe erhalten werden.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung opaker, gegebenenfalls gefärbter, Oxydschichten auf Oberflächen
von Aluminium und seinen Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die chemisch
oder anodisch hergestellten, gegebenenfalls gefärbten, versiegelten Oxydschichten mit einer
Säure oder Lauge gebeizt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gebeizten versiegelten
Oxydschichten abschließend erneut versiegelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Versiegelung unter
909520/507
Verwendung eines Alkalisilikats durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Aluminiumoberfläche vor der Bildung der Oxydschicht geätzt oder poliert wird.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|---|
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- 1964-05-12 FR FR974185A patent/FR1393888A/fr not_active Expired
- 1964-05-15 DE DE1964C0032909 patent/DE1295313B/de active Pending
Non-Patent Citations (1)
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