DE1496713B1

DE1496713B1 - Verfahren zum kontinuierlichen anodischen oxydieren von aluminiumstreifen

Info

Publication number: DE1496713B1
Application number: DE1965A0048228
Authority: DE
Inventors: Cooke William Ernest; Helwigh Niels Otto
Original assignee: Aluminium Laboratories Ltd
Current assignee: Alcan Research and Development Ltd
Priority date: 1964-02-04
Filing date: 1965-01-25
Publication date: 1971-06-03
Also published as: GB1055001A; US3359190A; BE659263A; NL129563C; SE326352B; NL6501359A; NO115611B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen anodischen Oxydieren von Aluminiumstreifen in einem Elektrolyten aus einer 10 bis 4O°/oigen Schwefelsäurelösung. Der Ausdruck »Aluminium« soll auch für Legierungen auf der Basis von Aluminium verwendet werden.

Die Erfindung beruht auf der Auffindung von Bedingungen, unter denen eine kontinuierliche Herstellung eines hochporösen, anodisch aufgetragenen Oxidüberzuges auf einer Seite von Aluminiumblech möglich ist, der eine Stärke von etwa 0,0025 mm oder mehr, insbesondere von bis zu etwa 0,050 mm, aufweist.

Eine besondere Schwierigkeit, die sich bei der kontinuierlichen, einseitigen anodischen Oxydation bei hoher Geschwindigkeit ergeben hat, besteht darin, die erwünschten Eigenschaften des Films nach dem mit heißem Wasser oder heißen wäßrigen Lösungen erfolgenden Nachtrichten aufrechtzuerhalten. An sich länge es nahe, die Temperatur des Metalls bei der anodischen Oxydation verhältnismäßig niedrig, beispielsweise auf Raumtemperatur, zu halten und die anodische Oxydation durch Anwendung hoher Stromdichten zu beschleunigen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß in diesem Fall ein Überzug von mehr als 0,0025 mm beim Nachdichten seiner guten Eigenschaften verlustig geht. Wenn das anodisch oxydierte Blech oder die Folie wie üblich mehrere Minuten in siedendem Wasser nachgedichtet wird, dann wird der Oxidfilm meist stark rissig. Dieser Effekt, d.h. die Bildung einer Vielzahl von dünnen Rissen oder Linien auf dem Oxidüberzug, tritt bei Filmen verschiedener Dicke auf und kann auch durch Änderung der Elektrolytkonzentration oder der Stromdichte, die an sich unter Aufrechterhaltung der gewünschten hohen Produktionsgeschwindigkeit noch möglich war, nicht verhindert werden. Dementsprechend beruht ein besonderes Merkmal der Erfindung auf der Auffindung von Bedingungen, unter denen die Neigung der porösen anodischen Überzüge zur Rissebildung beim Nachdichten ausgeschaltet werden kann.

Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Aluminiumstreifen als Trennwand zwischen dem Elektrolytstrom zur anodischen Oxydation und einem anderen Flüssigkeitsstrom durch die Behandlungszone geführt wird, beide Flüssigkeitsströme in turbulenter Strömung und auf einer Mindesttemperatur von je 20° C, zusammen jedoch auf einer Durchschnittstemperatur von mindestens 50° C gehalten werden, an der Oberfläche des Aluminiumstreifens eine Stromdichte von mindestens 538 mA/cm² eingestellt und schließlich der Streifenvorschub so geregelt wird, daß sich beim Durchgang durch die Behandlungszone eine Oxidschicht von mindestens 0,0025 mm Dicke ausbildet.

Das Verfahren der Erfindung ist gegenüber dem aus der österreichischen Patentschrift 222453 bekannten Verfahren, bei welchem eine kontinuierliche, einseitige anodische Oxydation von Aluminiumstreifen mit über die zu oxydierende Seite fließendem Elektrolyten erfolgt, mit verschiedenen Vorteilen verbunden:

So ergibt sich auf Grund der besseren Kühlung des Metallstreifens durch zwei turbulente Flüssigkeitsströme die Möglichkeit zur Anwendung höherer Stromdichten. Daraus folgt ein größerer Materialdurchsatz pro Zeiteinheit gegenüber dem bekannten Verfahren, wenn man gleiche Arbeitsbedingungen zugrunde legt.

Im allgemeinen wird bei dem Verfahren der Erfindung ein Blech kontinuierlich durch einen wäßrigen Elektrolyten in einem länglichen Behälter transportiert. Der Elektrolyt liegt in zwei vollständig oder zumindest in einem nennenswerten Umfang voneinander getrennten Lösungen vor, die jeweils mit den gegenüberliegenden Seiten des Blechs in Berührung stehen. Das Blech ist vorzugsweise horizontal, so daß die voneinander isolierten Elektrolytlösungen über bzw. unter dem Blech liegen, obgleich das Blech oder der Streifen auch vertikal angeordnet sein kann und die wäßrigen Lösungen in einigen Fällen nicht als Elektrolyt dienen.

Zur Temperaturregelung ist eine schnelle Umwälzung des Elektrolyten nötig, wobei der Elektrolyt kontinuierlich über beide Seiten des Blechs fließt, so daß eine turbulente Strömung herrscht.

Wird der Elektrolyt unter den angegebenen Strömungsbedingungen auf einer hohen Temperatur gehalten, wie es nachstehend noch beschrieben ist (zweckmäßig soll auf beiden Seiten des Blechs die ' gleiche Temperatur herrschen), so kann eine schnelle anodische Oxydation in einem Schwefelsäureelektrolyten mit niedriger Konzentration und bei hohen Stromdichten durchgeführt werden. In mindestens einer der beiden Elektrolytlösungen, vorzugsweise in einer Elektrolytlösung, sind geeignete Elektroden, vorzugsweise aus Blei, in der Nähe des sich bewegenden Streifens angeordnet. Beispielsweise können die Elektroden aus Platten bestehen, die parallel zum Streifen verlaufen und deren Oberfläche praktisch gleich der benachbarten, frei Hegenden Oberfläche des Streifens ist. Der Abstand der Elektroden von der Oberfläche des Streifens wird so eingestellt, daß der Elektrolyt in turbulenter Strömung entlang der Oberfläche des Streifens fließt.

Es kann auch noch eine andere Anordnung zur Stromleitung zum Streifen angewendet werden, bei der der Flüssigkeitsvorrat auf der der anodisch zu oxydierenden Oberfläche gegenüberliegenden Seite keine Elektrolytfunktion aufweist.

Die Temperaturregelung im Elektrolyten auf bei- ( den Seiten des Streifens ist sehr wichtig. Es wurde gefunden, daß man die Rissebildung in einem anodisch oxydierten Überzug der angegebenen Art unter normalen Nachdichtungsbedingungen vermeiden kann, wenn man das Metall während der anodischen Oxydation auf einer verhältnismäßig hohen Temperatur hält. Es wurde bisher angenommen, daß bei Anwendung hoher Stromdichten ein kontinuierlich auf einer Seite anodisch oxydiertes Aluminiumblech so kühl wie möglich gehalten werden sollte, da übermäßige Wärme die Ausbildung guter anodischer Oxyidüberzüge nachteilig beeinflußt. Offenbar kann das Blech aber eine höhere Temperatur erreichen.

Bei der Behandlung von anodisch oxydiertem Metall mit einer Nachdichtlösung bei oder nahe bei 100° C treten beträchtliche Spannungen im Oxidüberzug auf, da das Metall einen wesentlich höheren ^! -'--linearen Ausdehnungskoeffizienten als der Oxidüber- ■ zug hat. Während die Oxidüberzüge Druckbean- ' '■ spruchungen gut aushalten können, sind sie gegen- ^: "' über Zugbeanspruchungen empfindlicher. Deshalb ; kann es beim Nachdichten infolge von Spannungen im Film zu Rissebildungen kommen. Wenn man aber die Temperatur des zu behandelnden Werkstückes

bei der anodischen Oxydation sehr stark ansteigen läßt, wird der Oxidüberzug, wenn er außerhalb des Bades abgekühlt wird, unter Druckspannungen gesetzt, wodurch die Bildung von Rissen beim Nachdichten vermieden wird. Durch eine geeignete Temperaturregelung bei der Oxydation kann man Rissebildungen im Oxidfilm vermeiden, und zwar deshalb, weil durch die Temperaturregelung bei der anodischen Oxydation eine unzulässige Zugspannung beim Nachdichten verhindert wird. Es wurde gefunden, daß bei einer kontinuierlichen anodischen Oxydation einer Seite bei Aufrechterhaltung einer turbulenten Elektrolytströmung an beiden Seiten des Bleches die Summe der Elektrolyttemperaturen auf beiden Seiten mindestens etwa 100° C betragen soll. Die niedrigste Temperatur auf einer Seite soll nicht weniger als etwa 20° C,- vorzugsweise nicht weniger als 40° C, betragen. Vorzugsweise ist die Elektrolyttemperatur auf beiden Seiten des Blechs die· gleiche, und man erhält besonders gute Ergebnisse, wenn man die Temperatur des Elektrolyten auf beiden Seiten des. Blechs auf etwa 65° C einstellt.

Umfangreiche Versuche haben ergeben, daß der gebildete Oxidüberzug wie üblich nachgedichtet werden kann, wenn man den Elektrolyten auf den oben angegebenen hohen Temperaturen hält, ohne daß eine Rissebildung oder andere nachteilige Wirkungen auftreten. Das Problem tritt speziell bei der anodischen Oxydation einer Seite auf, und zwar bei der Herstellung von Oxidüberzügen, die mindestens die oben angegebene Stärke haben. Im Gegensatz dazu treten bei der anodischen Oxydation beider Seiten bei niedrigeren Elektrolyttemperaturen diese nachteiligen Folgen nicht auf, wenn die anodischen Oxidüberzüge dann in heißem Wasser oder ähnlichen Flüssigkeiten nachgedichtet werden. Diese Tatsache kann man vielleicht dadurch erklären, daß bei der zweiseitigen anodischen Oxydation im Innern des Oxidüberzuges verhältnismäßig hohe Temperaturen auftreten, da keine freie Metalloberfläche vorhanden ist, von der die Wärme sofort abgeleitet wird. Jedenfalls trat das Problem nur bei der einseitigen Beschichtung bei hoher Geschwindigkeit auf, und zwar bei der Anwendung von Stromdichten von etwa 108 mA/cm² und mehr.

In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch erne Vorrichtung, in der ein Aluminiumstreifen kontinuierlich einer anodischen Oxydation unterworfen und nachgedichtet wird,

F i g. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 von Fig. 1 durch den Behälter für die anodische Oxydation,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Vorrichtung zur anodischen Oxydation einer Seite eines Aluminiumstreifens und

Fig. 4 eine ähnliche Ansicht einer Anordnung, in der Wechselstrom zur anodischen Oxydation verwendet wird.

Bei der in den F i g. 1 und 2 angegebenen Vorrichtung wird der auf einer Seite anodisch zu oxydierende Aluminiumstreif en 10 kontinuierlich von der Rolle 11 abgewickelt und durch den Anodisierbehälter 12 geleitet. Der Elektrolyt besteht im wesentlichen aus einer oberen Schicht 14 und einer unteren Schicht 15. Der Streifen 10 wird dann durch den Behälter 16 mit einer Nachdichtflüssigkeit 18 gezogen und schließlich auf der Rolle 19 aufgewickelt. Nötigenfalls kann man auch andere Behandlungsarten, wie Waschen, Färben und Pigmentieren, vornehmen.

Der Behälter 12 ist vorzugsweise so angeordnet, daß der Streifen 10 als Trennwand zwischen der oberen und der unteren Schicht im Behälter dient. Fig. 2 zeigt auf beiden Seiten des Behälters zwei Kautschukführungsstreifen 20 und 21, mit denen die Seiten des Streifens 10 in Berührung stehen, wodurch die beiden Elektrolytschichten 14 und 15 voneinander getrennt gehalten werden. Vorzugsweise sind an den Enden Kautschukstopfbüchsen 23 und 24 angeordnet, mit denen horizontale Eintritts- und Austrittsschlitze erzeugt werden. Auf diese Weise wird eine vollständige Trennung der Elektrolytschichten 14 und 15 erreicht.

Zwei flache Elektrodenplatten 26 und 27 sind in einem geeigneten Abstand von vorzugsweise etwa 25 mm oberhalb bzw. unterhalb des Streifens 10 angeordnet, wobei jede Elektrode eine ebene Oberfläche aufweist, die parallel zu der entsprechenden freien Oberfläche des vorbeigeführten Aluminiumstreifens verläuft und gleiche Abmessungen wie diese hat. Die Elektroden 26 und 27 sind über die Zuleitung 28 mit dem negativen bzw. positiven Pol einer Gleichstromquelle, beispielsweise von 35VoIt, verbunden. Hiermit stellt die Elektrode 26 die Kathode dar, und durch den Strom, der vom Streifen 10 durch die Elektrolytschicht 14 zur Kathode geht, wird die Oberseite des Blechs oder der Folie 10 oxydiert.

Die Elektroden oberhalb und unterhalb des Aluminiumstreifens werden mit Hilfe einer Pumpe 32 über dessen Oberfläche geleitet, wobei der Elektrolyt über ein Rohr 33 zu einem Verteilerrohr 35, das in das eine Ende des Behälters 12 geht, gepumpt wird, so daß er schnell den Zwischenraum zwischen der oberen Seite der Folie 10 und der Kathode 26 durchströmt. Der Elektrolyt verläßt diese Zone über ein ähnliches Verteilerrohr 36 am gegenüberliegenden Ende des Behälters und fließt durch ein Rohr 37 zur Pumpe 32 zurück. In der Rückleitung 37 befindet sich ein gewöhnlicher, mit einem Thermostaten geregelter Kühler 38, mit dem die Elektrolyttemperatur auf den gewünschten Wert eingestellt wird.

Ähnliche Umwälzvorrichtungen sind für die untere Elektrolytschicht 15 vorgesehen, nämlich eine Pumpe 42, die die Flüssigkeit durch das Rohr 43, das Verteilerrohr 44 und dann in einem schnellen Strom zwischen die Elektrode 27 und die Unterseite der Folie 10 pumpt, worauf die Flüssigkeit über das Verteilerrohr 46 und das Rohr 47 wieder zur Pumpe zurückgeht. Ähnliche Temperaturregeleinrichtungen 48 sind in der Leitung 47 zur Pumpe 42 vorgesehen. Die beiden Kühler 38 und 48 können auch Heizvorrichtungen enthalten, womit allen etwa auftretenden Umständen Rechnung getragen wird. Wird der Elektrolyt auf beiden Seiten des Streifens verhältnismäßig rasch bewegt, so ist die Temperatur in den Elektrolytkühlern 38 und 48 praktisch gleich der Temperatur des Elektrolyten an den Oberflächen des Streifens. Der Elektrolyt fließt in schnellem Strom über die beiden Oberflächen des sich bewegenden Streifens 10, vorzugsweise im Gegenstrom zu dessen Bewegungsrichtung.

Wie schon gesagt, soll die Elektrolytströmung über die Oberflächen des Streifens turbulent sein. Die Turbulenz im Elektrolyten beim Hindurchleiten des Streifens kann entweder mit Hilfe einer liohen Geschwindigkeit oder durch Ablenkbleche oder

5 6

andere Mittel zur Erzeugung von Turbulenz aufrecht- dierende Oberfläche: im halbtechnischen Betrieb beerhalten werden. Es hat sich gezeigt, daß man die trägt die zur Erzeugung eines Oxidüberzuges von Wärme leicht ableiten und die Temperatur auf den etwa 0,025 mm Stärke erforderliche Strommenge gewünschten Wert einstellen kann, wenn man den etwa 42C/cm², was einer Stromausbeute von etwa Elektrolyten über die ganze Breite des Streifens tür- 5 87% entspricht. Bei idealeren Bedingungen, beibulent strömen läßt. Hierbei kann ein unbedeuten- spielsweise wenn die Elektrolytgeschwindigkeit beder Anstieg der Temperatur um 1 oder 2° C zwi- trächtlich über 0,76 m/sec liegt, nimmt man an, daß sehen der Zuleitung und der Ableitung des Behälters höhere Stromausbeuten, nämlich bis zu etwa 98 oder in Kauf genommen werden. Im allgemeinen lassen 99%, erhalten werden können. Diesen Ausbeuten sich die Bedingungen für eine turbulente Strömung io steht eine Ausbeute von nur etwa 70% bei in bekannter Weise berechnen. So ermittelt man aus 58,1 C/cm² gegenüber, wie sie bei einer Anzahl von der Strömungsgeschwindigkeit des wäßrigen Elektro- bekannten Verfahren zur Herstellung von Oxiüberzülyten für eine gegebene Querschnittsform und -größe gen mit einer Stärke von etwa 0,025 mm erhalten wurde, des Strömungsweges eine Reynolds'sche Zahl im Be- Die für die Herstellung eines Oxidüberzuges mit reich der turbulenten Strömung. Eine Reynolds'sche 15 einer bestimmten Stärke erforderliche Berührungs-Zahl von mehr als 2500 zeigt eine turbulente Strö- dauer wird natürlich durch die Stromdichte und die mung an, doch ist es erfindungsgemäß günstiger, bei benötigte Strommenge in Coulomb bestimmt. Für einer höheren Strömungsgeschwindigkeit zu arbeiten, einen Film von etwa 0,025 mm Stärke beträgt die bei der der angegebene Mindestwert für die Re- entsprechende Berührungsdauer etwa 1 Minute, wenn nolds'sche Zahl beträchtlich überschritten wird. Bei- 20 die Geschwindigkeit des Streifens in einem etwa spielsweise reicht es bei einer anodischen Oxydation 1,53 m langen Behälter etwa 1,53 m/min beträgt, mit einer Stromdichte von etwa 645 mA/cm² aus, Unter diesen Umständen kann die gewünschte Temwenn die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit peratur von 65° C konstant gehalten werden und einer Raynolds'schen Zahl von 20 000 entspricht. man erreicht die gewünschte Turbulenz mit einer Man kann die Flüssigkeit auch mit einer höheren 25 Elektrolyt-Strömungsgeschwindigkeit von etwa Turbulenz, beispielsweise entsprechend einer Ray- 0,76 m/sec. Weiterhin kann beispielsweise in einem nolds'schen Zahl von bis zu 100 000 strömen lassen, Zwischenraum ohne Umlenkbleche mit einer Streifenwenn man mit sehr hohen Stromdichten arbeitet. bzw. Elektrolytbreite von etwa 50 cm und einem

Die Geschwindigkeit, mit der der Streifen bewegt Abstand von etwa 25 mm zwischen Streifen und

wird, hängt im ,allgemeinen von der gewünschten 30 oberer Elektrode bei einer Strömung von etwa

Stärke des Oxidüberzugs sowie von der Länge des 567 Liter/min eine ausreichende Turbulenz erzeugt

Anodisierweges und der angewandten Stromdichte werden.

ab. Geschwindigkeiten in der Größenordnung von Die unter diesen Bedingungen anodisch oxydierte 0,305 bis 6,1 m/min sind in Behältern mit einer Folie enthält auf einer Seite den gewünschten anodi-Länge von etwa 0,305 bis 1,53 m angemessen. Man 35 sehen Oxidüberzug, der ausgezeichnete Eigenschaften kann auch bei sehr hohen Streifengeschwindigkeiten, aufweist, d. h. er hat eine gute Haftung, Schutzwiretwain der Größenordnung von 100 ra/min, arbeiten, kung, Biegsamkeit, eine hohe Porosität, ein gutes wenn man nur einen verhältnismäßig dünnen Oxid- Anfärbevermögen usw.
überzug von etwa 0,0025 mm benötigt. Für andere Zwecke können die Elektrolytkonzen-

Im Betrieb wird die Temperatur der sich schnell 40 tration, die Temperatur, die Stromdichte usw. verbewegenden Elektrolytschicht auf beiden Seiten des ändert werden. Im allgemeinen ist die Konzen-Streifens 10 sorgfältig auf einem bestimmten Wert, tration von Elektrolyten mit weniger als 2% Schwevorzugsweise auf 50 bis 90⁰C, konstant gehalten. feisäure zu niedrig, und es wird wegen des hohen Die Elektrolytschichten 14 und 15 sind voneinander Widerstandes übermäßig viel Wärme erzeugt, isoliert, insbesondere sind sie elektrisch voneinander 45 Schwefelsäure in einer Konzentration von mehr als isoliert, so daß kein nennenswerter Stromverlust in- 50% löst im allgemeinen das Oxid zu stark auf, und folge von Kriechströmen durch den Elektrolyten man kann auf diese Weise keinen dicken Überzug auftritt. erhalten. Vorzugsweise liegt die Schwefelsäurekon-

Nach einer anodischen Oxydation kann der Strei- zentration im Elektrolyten im Bereich von 10 bis

fen 10 wie üblich nachgedichtet werden, indem man 50 40%. Die Zahlenangaben hinsichtlich der Konzen-

ihn bei einer Temperatur von mehr als 70° C, ge- tration in der Säure oder anderer Konzentrationen

wohnlich von 98 bis 100 ⁰C, durch ein wäßriges in der Lösung sind auf das Gewicht bezogen.

Nachdichtungsmittel im Behälter 16 leitet. Eine Vorzugsweise arbeitet man im Bereich von etwa

wirksame Nachdichtung erzielt man mit den üblichen 645 bis 1080 mA/cm², obgleich man normalerweise

Flüssigkeiten, d. h. mit gewöhnlichem oder angesäu- 55 auch Stromdichten bis zu etwa 1,62 A/cm² anwen-

ertem heißen Wasser mit einem pH-Wert von 5,5 den kann. Bei mehr als etwa 4,3 A/cm² und in ge-

bis 6,5, oder auch mit besseren Nachdichtungsmitteln, wissem Umfang auch oberhalb 2,16 A/cm² wird mit

wie Natriumsilikat- oder Nickelacetatlösungen. Wer- den üblichen mechanischen Anordnungen zum Hin-

den schwefelsaure Elektrolyten verwendet, so beträgt durchleiten von Flüssigkeit zwischen den Elektroden

die günstigste Konzentration etwa 15% und die Ge- 60 und dem Streifen die Wärmeableitung und die Tem-

schwindigkeit und die Temperatur des Elektrolyten peraturregelung am Arbeitsstück schwieriger. Eine

wird so eingestellt, daß er bei etwa 65° C in den Stromdichte von etwa 645 mA/cm² wird gegenwärtig

Behälter eintritt und seine Temperatur beim Hin- als der Optimalwert angesehen, um eine Oxidschicht

durchleiten durch den Behälter um nicht mehr als mit einer Stärke von etwa 0,025 mm in einer Minute

1 oder 2° C ansteigt. Mit einer geeigneten Strom- 65 zu erhalten; dieser Zeitraum ist wirtschaftlich noch

quelle, beispielsweise mit einer Gleichstromquelle vertretbar, gestattet aber doch eine schnelle Wärme-

von 35 V, beträgt die Anodisierstromdichte Vorzugs- ableitung,

•weise etwa 645 mA/cm² freie, anodisch zu oxy- Ein besonderes Merkmal des Verfahrens besteht

darin, daß man auf beiden Seiten des Streifens eine schwefelsaure Lösung mit der gleichen Konzentration verwendet. Obgleich in einigen besonderen Fällen saure Elektrolyten verschiedener Konzentration angewendet werden können bzw. das Kühlmittel auf der freien Seite ein Elektrolyt mit anderer Zusammensetzung sein kann, so können infolge des mechanischen Aufbaus der Apparatur kleinere Mengen Elektrolyt an den Seiten des Aluminiumstreifens hin-•j durchtreten oder sich mit ziemlicher Sicherheit mit-ι einander vermischen.

Wenn eine wirksame Isolierung erzielt und ein geringer Flüssigkeitsverlust in Kauf genommen werden kann, so ist es möglich, eine beliebige Flüssig-

; keit, z.B. gewöhnliches Wasser, als Kühlmittel auf der nicht zu anodisierenden Seite des Streifens zu verwenden, wobei man dafür sorgt, daß der Strom, beispielsweise durch elektrische Kontaktbürsten odei Walzen, direkt auf die Metalloberfläche der Folie geleitet wird.

; Nach F i g. 3 geht der sich horizontal bewegende

Streifen 50 zuerst durch einen Behälter 51 und dann durch einen Hauptbehälter 52, wobei in den senkrechten Wänden der Behälter geeignete Verschlüsse 53, 54 und 55 vorgesehen sind und die Behälter 51 und 52 zweckmäßig eine gemeinsame Zwischenwand 56 haben. Oberhalb des Streifens 50 im Behälter 52 befindet sich eine Elektrode 57, die als Kathode dient. Der Elektrolyt wird, wie es im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde, mit Hilfe geeigneter Leitungen 60 und 61 für die obere Seite und Leitungen 62 und 63 für die untere Seite an beiden Seiten des Streifens umgewälzt, wobei F i g. 3 selbstverständlich eine rein schematische Darstellung ist. Der Querschnitt des Elekrolytweges unterhalb des Streifens 50 kann zweckmäßig eingeschnürt sein, so daß der Elektrolyt turbulent strömt, ohne daß überflüssiges Volumen vorhanden ist.

Der erste Behälter 51 wird in ähnlicher Weise mit einem Elektrolyten gefüllt, wobei die Elektroden 66 ₊₀ und 67 nahe genug am Streifen angeordnet sind. Der Elektrolyt enthält vorzugsweise Schwefelsäure wie im Behälter 52. Die Elektroden 66 und 67 werden mit dem positiven Pol einer geeigneten Gleichstromquelle verbunden, während man den negativen Pol mit der Elektrode 57 im Anodisierbehälter 52 verbindet.

Die Elektrolysebehandlung im ersten Behälter 51 nimmt man vor, um den Streifen zu reinigen und um den Strom an ihn heranzuführen; in diesem Fall benötigt man keine Kontaktbürsten oder -walzen. Eine besondere Kühlung und Temperaturregelung ist im ersten Behälter 51 nicht erforderlich. Die Reinigungswirkung kann notfalls durch Anwendung von heißer Säure verstärkt werden; durch Wasserstoffentwicklung an den Oberflächen des Streifens tritt ein zusätzlicher Reinigungseffekt auf. Natürlich entsteht in diesem Bad an den Anoden auch Sauerstoff. Die untere Elektrode 67 kann weggelassen werden, obgleich es gewöhnlich erwünscht ist, beide Seiten des Streifens zu reinigen. Hat der Strom zum Streifen die gleiche Dichte wie im Behälter 52, können der Behälter 51 und die Elektroden wesentlich kürzer sein, wenn der Strom von beiden Seiten in den Streifen geht. Die anodische Oxydation im Behälter 52 findet praktisch in der gleichen Weise wie nach F i g. 1 statt.

Eine weitere Anordnung ist in F i g. 4 erläutert, wobei der Streifen 70 ebenfalls durch zwei hintereinandergeschaltete Behälter 71 und 72 geht; beide Behälter sind konstruktionsmäßig wie der Behälter von F i g. 3 angeordnet. Der Elektrolyt strömt in jedem Fall turbulent an der Ober- und Unterseite des horizontalen Streifens entlang. Über dem Streifen sind in den beiden Behältern Graphitelektroden 73 und 74 vorgesehen, die mit einer Wechselstromquelle verbunden sind. Man erkennt leicht, daß der Wechselstrom von den Elektroden in beiden Behältern durch den Elektrolyten in den Streifen geht, so daß kein metallischer Kontakt mit dem Streifen erforderlich ist. Es erfolgt also in beiden Behältern eine anodische Oxydation durch Wechselstrom, wobei die bekannten Prinzipien der anodischen Oxydation mit Wechselstrom angewandt werden. Die Flüssigkeit unter dem Streifen in beiden Behältern und 72 dient nur als Wärmeaustauschmedium.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen anodischen Oxydieren von Aluminiumstreifen in einem Elektrolyten aus einer 10 bis 40%igen Schwefelsäurelösung, dadurch gekennzeichnet, daß der Aluminiumstreifen als Trennwand zwischen dem Elektrolytstrom zur anodischen Oxydation und einem anderen Flüssigkeitsstrom durch die Behandlungszone geführt wird, beide Flüssigkeitsströme in turbulenter Strömung und auf einer Mindesttemperatur von je 20° C gehalten werden, wobei die Summe der Temperaturen der beiden Flüssigkeitsströme mindestem 100° C beträgt, an der Oberfläche des Aluminiumstreifens eine Stromdichte von mindestens 538 mA/cmeingestellt und schließlich der Streifenvorschub so geregelt wird, daß sich beim Durchgang durch die Behandlungszone eine Oxidschicht von mindestens 0,0025 mm Dicke ausbildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberfläche des Aluminiumstreifens eine Stromdichte von höchstens 4300 mA/cm² eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberfläche des Aluminiumstreifens eine Stromdichte von 645 bis 1080 mA/cm² eingestellt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die mit der anderen Seite des Streifens in Berührung stehende Flüssigkeit ebenfalls ein Elektrolyt verwendet wird, in dem eine zweite Elektrode als Anode eingetaucht ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der beiden Flüssigkeitsströme auf 65° C eingestellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als strömende Flüssigkeit auf beiden Seiten des Streifens ein Elektrolyt mit derselben Zusammensetzung verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY

109 523/327