DE1446362A1

DE1446362A1 - Verfahren zum Faerben von Chromatschichten auf Metalloberflaechen

Info

Publication number: DE1446362A1
Application number: DE19611446362
Authority: DE
Inventors: Erwin Boehme; Fritz Moeller
Original assignee: Gerhard Collardin GmbH
Current assignee: Gerhard Collardin GmbH
Priority date: 1961-04-27
Filing date: 1961-04-27
Publication date: 1969-03-20

Description

;'Verfahren zum Färben von Chromat: chichten auf Netalloberflächen-£s int behannt, nicbtmetallische Schichten auf Meipl.loberflUhen durch anodisehe 0:,-ydation zu erzeugen und die-Oberflächen finit organischen Farbstoffen einzufi#rbeiz, Ux den dabei erforderlichen Aufwand, insbesondere auch an ele?,triE;ciier Energie, zu vermeiden, hat man auch .schon ein Verfahren entwickelt, bei dem. ohne Strom gearbeitet Werd ei-i_ Kann.
Dabei Vird zunächst mit Hilfe einer alkalischen Cbro»a.tlüGung eine nichtmetallische Schicht erzeugt, die dann vor Aufnahme der organischen Farbstoffe in bestipu.iter Weise vorbehandel2u- werden muB. Diese Vorbehandlung bestelat darin, dal3 clie`'@etzNllgegenstähde .n wasserarmer "ozw. Wäo sefreier Um--- gebung bei erhöhten Texperaturen, vorzugsweise bei 2000, fur ze Zeit behandelt Werden.
Schließlich ist es auch bekannt, auf Ketälloberflbchen, insbesordere Pflua.inium, Zinkt Cadmium, Magnesium oder legierungen der genannten Metalle. Chromatschichten mit sauren 1ösungenf.: die Gh.romate und häufig auch Fluoxide y vorzugsweige iA ö'orj-z voll Komplexen, enthalten, zu erzeugen. Technisch geeignete W.ßnahmen zum Einfärben derartiger Schichten, sind- jedoch bisher nicht bekanntgeworden.
Gegenstand der -Erfindung ist nun ein Verfahren, welches c?, ^ färben von mit sauren Lösungen auf i..,etalloberfl@@chen erzeugten Schichten, die sechswertige Chromverbindungen enthalten, ermöglicht. Das Aufbringen der ChromE:Ltschich%en erfolgt nach an sich bekannten Nethoden, Wobei die Chrom :tierungsbäder neben Chrömsäüre und-vorzugsweise komplexen Fluoriden auch beispielsweise .Stoffe y -Wie Bor-, Z irkon-,

Titm*- oder-Zinnverbindungen sowie Ferro-. und rerri(#ysnide,

enthalten können. Die neue trbeitsi@reise ist cla durch gexienn- -zeichnet, daß die Schichten zunächst bei.Tenzperaturen ober-

halb 40o0 mit H20 und im noch feuchten Zustand xit einer

arbstofflösung behandelt Werden

Es hat sich in vielen Fällen als zwec@iaäßig erwiesen, bei . Tenperaturen -von 600 bis 80°C zu arbeiten. Die Behandlungslauer beträgt- in -diesen fällen etwa 1 bis. 3 Minuten,- -G e-- _ -

wünselitenfalls kann jedoch auch bei höheren Temperaturen bzit@r

mit gesättigtem 9asserdanpf gearbeitet vrerden. Die Be-iandlungL-dauer Viril dabei im allgemeinen roch verkürzt. In gewissem Umfang, richtet sie sich selbstverst:ndlich auch nac'Li. der Dicke der Ohronatschicht bzw. der Art des Verfjhren£, die zur iierGtellung benutzt wurde. Durch einen Te---tvex-uch lcßt sich jedoch stets leicht ermitteln, bei welcher l.@inde; tciauer der Behandlung mit Wasser eine hinreichende ttbsori,)tionsf@,hi&-keit der Oberfläche erreicht ist, wobei itian von der ertt@.@hr@.-@en Behandlungsdauer als Maßstab ausgehen kann.
Eine bevorzugte AusführÜngsform des Verfahrens besteht weiterhin darin, die Behandlung mit H20 bei erhöhter Ter,ij-)erutur =mittelbc,.r nach dem Aufbringen der Schichten - im allgemeinen

innerhalb 2 Minuten - gegebenenfalls nach eif@.er ZViuchen--

silung vorzunehmen. Diese Arbeitsweise ist besonders fi& ein

Kontinuierliches Verfahren geeignet.
l's ist im übrigen zwecianäßig, mit einem i(asser solcher Märte zu arbeiten, daß keine Veränderung des gleichmäßigen rarbbilc'es auftritt. Die Empfindlichkeit der Farbstoffe läßt sich dabei leicht von Fall zu Fall ermitteln, falls »!an nicht von vornherein mit enthärtetem asser arbeiten will. Dies gilt nicht nur für die Behandlung mit lJa^ser bei erhöhter Tewl)eratur, sondern auch für die nachstehend beschriebene Behandlung mit gier rL,:rbstofflösung. Die Metallgegenstände vierden im Anschluß an die oben bes(.arieäeiie Behandlung mit '..asser bei erhöhter Temperatur in noch feuchte. Zustand in die Parbutofflösung gebracht, 213 ist dabei zwecluuG*.ßig, durch geeignete Maßnahmen, wie mechanische Beilegung des Bades und/oder der GegensUnde oder durch ]Winzufügung von Netzmitteln eine gute und möglichst gleichmäßige Berührung der r.Ieta-.i.loberflächen mit dem Färbungsbad herbeizuführen. Als Farbstoffe kommen insbesondere organische Parbstaffe in .3etr&ch.t und hier *iiederum Farbstoffe aus der eLer Allzarin-- oder Phthalocyaninfarbstoffe. Für das neue Verfahren beanspruchte Farbstoffe sind beispielsweise unter den Handelsnamen Zaponechtgelb CB, Zaponechtscharlach CG, Zahonechtorange f.R und G, 4lizarinzyaningrUm 3 G, Alizarinrot S und .All arindik.rektblau SB iri Verkehr. Im allgemeinen wird mit Farbbädern gearbeitet, deren Temperaturen oberhalb 500C, vorzugswei;;e zwischen 7000 und 800C liegen. Häufig ist es zWech;.ßig, die Färbstoffldsungen neutral oder schwach sauer einzustellen. Gevüalschtenfalls können auch mehrere Färbebäder verwendet Werden, oder auch die Gegenstände in gewissen zeitlichen Abstt#nden mehrxnsi s mit der Parbstofflösung in Berührung gebracht Werten. Va vurde weiterhin gefunden, daß die Einfärbung unter itn-Wendung der neuen Arbeitsweise den Netalloberflächen einen erhöhten korrosioneschutz verleiht.

Der Anheldungegegenstand Wird nochmals durch die nachstellenden

BeiBpa.Ole erläutert, ohne auf diese beschränkt zu sein.

Beis,@iel .1_ Es tiurde eine Anzahl von Blechen aus Aluminium und legt erungen von Aluminium mit Mangan, X.gnesium, «upfer und Silicium durch 5 I.,Iinuten langes Behandeln bei 200 mit einer Lesung, die pro Liter fi g cr03, . 2,5 g K2zrF6 sov@ie 796 g NH4BF4 enthielt-, mit einer Chromatschicht versehen. Nach Zw isc.Iienspülung wurden die Teile sofort 3 Minuten lang in ein Vasserbad (Te-aperatur 600) gebracht. Danach wurden die Bleche 1 Minute lang in eine 6000 urarme, 0,05 pige wäßrige FarbwtoffIäsung

(rArbotoßf Zaponeehtscharlach) gebracht und d urch eine wechani-

sche Vorrichtung bewegt.

Nach anschließender Kaltwasserspülung und TrocI:nung zeigten die so behandelten Bleche eine gleichmäßiip rote Färbung.
Der Korrosionsschutz war im Vergleich zu ungefärbten chroiaatierten Blechen wesentlich erhöht. Beis.piel 2: ,Es wurden galvanisch- und feuerverzinkte Stahlbleche sowie Feinzinkbleche in einer Lösung, die pro Liter 54 g Gr03 sowie . . 10 g Na01 enth=ielt, bei einer Temperatur von 20® innerhalb von 25 Sek, ehromatiert. Die verzinkten Stahlbleche wurden nach Zwischen.-spülung sofort 1 Minute lang in heißes Wasser (Temperatur 60o) getaucht. Unmittelbar im Anschluß hieran wurden die 3leche mit einer wäßrigen Parbstofflösung 1 Minute lang bei 6000 behandelt. Die Parbstofflösung enthielt 0,1 @ Alizsrinzyaningrün, 0,011% Netzmittel, Rest Blasser.
Danach wurden die Bleche abgespölt und getrocknet. Sie zeigten eine gleichmäßigegrüne Färbung sowie einen guten Korrosionsschutz.
@@i@@aiel 3 :.
Bei einer Arbeitsweise, wie im Beispiel 2 beschrieben, wurden galvanisch kadmierte Stahlbleche mit einem Chroma tüberuug vergehen und anschließend gefärbt. Als Farbstoff zmrcte jedoch Zaponechtorange veryfendet. Auch diese Bleche zeigten eir=e gleichmäßige Anßärbung der Oberflächenschicht. Beie i_ Magnesiumbleche wurden 5 Minuten lang bei einer Temperetur von 800C mit einer Lösung, Gie pro Liter 40 g K2Cr207 sowie 60 g Mg S04 enthielt, behandelt. Die auf diese Weise mit einem Ghxonatüberzug versehenen Magnesiumbleche wurden nach Zwischenspiilung 2 Minuten lang mit heißem Wasser (80o) besprüht und anschliessend in eine Parbstofflösung, wie im Beispiel 3 beschrieben, gebracht.
Die Magne®iumbleche zeigten nach dieser Behandlung eine gleichmäßige Anfärbung. Auch war der Xorros ionaschutz gegenüber ungefärbten chromatierten Blechen wesentlich erhöht. ßeisDiel 5s Bs wurden Bleche aus Aluminium und Ptluminiumlegierun;ten Ui Sprit- bzw. Sprühverfahren 1 Minute lang bei einer Teuperatur von 200G mit einer Lbsung, die pro Liter 6 g Cr03 . 2,5 g K2ZrF6 3 g R4Fe(CN)6 7,6 g NH4BF4 _ enthielt, mit einer Ohromatschicht versehen, Nach Zischen-,peraspülung würden die Bleche mit heißem Wasser bei einer Tew tur von 70°C 1 Minute lang besprüht und danach im feuchte zustand mit einer Farbstofflösung, wie im Beispiel. 1 beschrieben, 39 Sek. besprüht. Die so behandelten Aluminiumbleche zeigten eine gleichmäßige Färbung..Auch war der orrozionsschutz gegenüber ungefärbten Blechen wesentlich erhöht.

Claims

. Patentansprüche: 1.) Verfahren zum Färben von mit sauren Lösungen auf Metalloberflächen erzeugten Schichten, die sechswertige Chromverbindungen enthalten, dadurch gekennzeichnet! daß d3.0 Schichten zunächst bei Temperaturen oberhalb 400 mit H20 und Im noch feuchten Zustand mit einer Parbstofflösung behandelt werden. 2.) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine etwa 1 bis 3 Minuten lange Behandlung mit @:asser bei Temperaturen von 600bis 800C erfolgt. 3.) Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, düß die Behandlung mit H20 bei erhöhter Temperatur unmittelbar nach dem Aufbringen der Schichten, gegebenenfalls nach einer Zwischenspülung, erfolgt. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit enthärtetem Wasser durchgeführt wird. _,.