DE1521908B2 - Alkalische Losung und Verfahren zum Glänzen von Aluminiumlegierungen - Google Patents
Alkalische Losung und Verfahren zum Glänzen von AluminiumlegierungenInfo
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf eine alkalische, Alu- nahezulegen, da es sich hier um eine typische Ätzlösung
minium enthaltende Lösung zum Glänzen von Alu- handelt und keinerlei Hinweis darauf gegeben wird,
miniumlegierungen. daß durch Zusatz von Aluminium in einer Mindest-
Beim Glänzen von aus Aluminiumlegierungen be- menge von 50 g/l eine Glänzlösung entstehen würde,
stehenden Produkten mittels alkalischer Lösungen 5 Auch die Kombination der beiden bekannten Löwerden
nicht, wie beim eigentlichen Ätzen, große Me- sungen, die an sich von Haus aus schon nicht naheliegt,
tallmengen abgehoben; die Oberfläche bleibt aber auch weil es sich einerseits um eine Reinigungs-, andererseits
nicht, wie beim Oberflächenreinigen, völlig unan- um eine Ätzlösung handelt, führt nicht zur Erfindung,
gegriffen. Beim Glänzen wird vielmehr eine sehr ge- Dabei ist zu berücksichtigen, daß bisher für Glänzringe
Metallmenge von der zu glänzenden Oberfläche io lösungen 25 g/l als oberste Grenze für die Aluminiumabgelöst.
: konzentration galt. Die Fachwelt hatte daher keinerlei
Wenn man bisher Werkstücke aus Aluminium- Veranlassung anzunehmen, daß beim Hinzufügen von
legierungen in einer alkalischen Lösung geglänzt hat, 50 g/l Aluminium zu den bekannten Lösungen eine
dann wurde das Bad nach einer Betriebszeit von nur alkalische Glänzlösung hoher Lebensdauer entstehen
wenigen Wochen unbrauchbar. Die in dem Bad 15 würde.
behandelten Werkstücke zeigten nämlich plötzlich Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich speziell
sehr ungleichmäßige .Glanzbilder, so daß das Bad zum Glänzen von Aluminiumlegierungen folgender
nicht mehr zur Behandlung von Serienwerkstücken, Zusammensetzung:
wo es auf gleichmäßigen Glanz bei allen Einzelstücken a) Stranggepreßte Produkte: 0,2 bis 0,8 %' Si, max.
ankommt, verwendet werden konnte. Ferner ergab 20 0,4°/0Fe, max. 0,2% Cu, 0,3 bis 1,0% Mg, alle
sich nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit des anderen Elemente außer Al unter jeweils 0,1 %>
Bades, daß einzelne, insbesondere stranggepreßte, Rest Aluminium; und
Werkstücke Oberflächen aufwiesen, die wie verzinkt b) Bleche: max. 0,45% Si -f Fe, max. 0,1 % Cu, 2,2
aussahen. Die Struktur der Oberfläche war deutlich bis 2,8% Mg, 0,15 bis 0,25% Cr, alle anderen
zu sehen, so daß das Werkstück, welches einen gleich- 25 Elemente außer Al unter jeweils 0,1 %, Rest AIu-
förmigen Glanz aufweisen sollte, nicht mehr brauchbar minium.
war. Dies führte dazu, daß generell bisher zum Glän- Die Glänzbehandlung wird in einer heißen wäßrigen
zen verwendete Bäder nach wenigen Wochen weg- Alkalilösung durchgeführt, die beispielsweise Natriumgeschüttet werden mußten. Hieraus resultierten erheb- , oder Kaliumhydroxid oder andere Alkalien enthält,
liehe wirtschaftliche und abwassertechnische Probleme. 30 wobei Natriumhydroxid bevorzugt wird. Die Alkali-
Eine Untersuchung der bisher als unbrauchbar an- konzentration des Bades ist nicht kritisch und kann in
gesehenen Bäder ergab, daß in ihnen die Aluminium- dem Bereich von 15 bis 75 g Alkali pro Liter Wasser
konzentration auf etwa 25 g/l angestiegen war. Diese , liegen. Die Alkalilösung kann ferner verschiedene üb-Konzentration
sah man als kritische Grenze an, bei liehe, nichtkritische Zusatzstoffe, beispielsweise Naderen
Erreichen das Bad weggeschüttet werden mußte. 35 triumgluconat, enthalten, welche die Glänzwirkung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine al- verbessern, die Zunderbildung verhindern usw.
kaiische, Aluminium enthaltende Lösung zum Glän- Die Alkalilösung muß mindestens etwa 50 g gelöstes zen von Aluminiumlegierungen mit wesentlich höherer Aluminium pro Liter enthalten, damit auf der Ober-Lebensdauer als bisher zu schaffen. Diese Aufgabe fläche der behandelten Produkte aus der Aluminiumwird erf ndungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lösung 40 legierung der gewünschte einheitliche Glanz erzielt mindestens etwa 50 g/l gelöstes Aluminium sowie wird. Bei einem kleineren Gehalt an gelöstem Alu-Sulfidionen enthält. -■'., ..···■ miniumoxid in dem Bad treten schwer zu beherr-
kaiische, Aluminium enthaltende Lösung zum Glän- Die Alkalilösung muß mindestens etwa 50 g gelöstes zen von Aluminiumlegierungen mit wesentlich höherer Aluminium pro Liter enthalten, damit auf der Ober-Lebensdauer als bisher zu schaffen. Diese Aufgabe fläche der behandelten Produkte aus der Aluminiumwird erf ndungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lösung 40 legierung der gewünschte einheitliche Glanz erzielt mindestens etwa 50 g/l gelöstes Aluminium sowie wird. Bei einem kleineren Gehalt an gelöstem Alu-Sulfidionen enthält. -■'., ..···■ miniumoxid in dem Bad treten schwer zu beherr-
Die erfindungsgemäße Lösung hat überraschender- sehende Schwankungen in dem Glanz der geätzten
weise eine fast unbegrenzte Lebensdauer. Sie liefert Strangpreßprodukte auf. Nach oben wird die Konzen-
auch nach sehr langer Betriebszeit noch vollkommen 45 tration des gelösten Aluminiums in dem Bad nur durch
gleichmäßig glänzende Oberflächen der mit ihr be- die Fähigkeit der Lösung begrenzt, das Aluminium
handelten Werkstücke. Der gefürchtete »Verzinkungs- in Lösung zu halten. Diese Fähigkeit wird durch
effekt« tritt nicht mehr auf. mehrere Faktoren beeinflußt, insbesondere durch die
Es ist zwar aus der USA.-Patentschrift 2 750 309 , .Temperatur der Lösung. Es hat sich gezeigt, daß bei
bereits eine Lösung bekannt, die neben einem Alkali- 50 Aufrechterhaltung einer geeigneten Temperatur die
hydroxid Aluminium enthält. Diese Lesung dient je- Konzentration des gelösten Aluminiums in dem Bad
doch ausschließlich zum Reinigen der Oberfläche von ohne weiteres bis zu etwa 90 bis 105 g/l betragen kann
Aluminium und Aluminiumlegierungen ohne jedes und in geeigneten Fällen noch höhere Konzentrationen
Ablösen von Metall von der zu reinigenden Oberfläche. des gelösten Aluminiums zulässig sind.
Bei der bekannten Lesung soll die Aluminiummenge 55 Wie vorstehend angegeben Wurde, kann der Glanz-
nur etwa die Hälfte der Gewichtsmenge des Alkali- wert in Abhängigkeit von der Konzentration des
hydroxids betragen. Diese bekannte Lösung konnte gelösten Aluminiums in dem Glänzmittelbad etwas
die erfindungsgemäße Lösung nicht nahelegen, da es schwanken. Beim. Beginn des Arbeitens mit einem
an der Erkenntnis fehlt, man könne durch Steigerung frischen Bad ist es zweckmäßig, die Konzentration des
der Aluminiumkonzentration auf mindestens etwa 60 gelösten Aluminiums auf den gewünschten Wert zu
50 g/l aus der Reinigungslösung eine Lösung machen, erhöhen, ehe Teile geglänzt werden, für die ein einheit-
mit der die Oberfläche geglänzt werden kann. licher Glanz erforderlich ist. Zu diesemZweck kann
Ferner ist aus der USA.-Patentschrift 2 795 490 eine man das Bad zum Ätzen von Aluminiumschrott oder
alkalische Ätzlösung bekannt, die eine schwefelhaltige von Teilen verwenden, die keinen einheitlichen Glanz
Verbindung mit einer reaktionsfähigen SH-Gruppe ge- 65 erfordern, oder einen Teil eines vorhandenen Bades
löst enthält, wobei die schwefelhaltige Verbindung bei- zum Ansetzen eines neuen Bades verwenden,
spielsweise mit Zinkionen einen Niederschlag bilden Beim Glänzen der Strangpreßprodukte wird ständig
kann. Auch diese Lösung vermag die Erfindung nicht Aluminium in dem Bad gelöst, so daß die Aluminium-
3 4
konzentration des Bades steigt:. Dies stellt kein schwer- Ausführungsbeispiel 2
wiegendes Problem dar, weil ein Teil des gelosten
wiegendes Problem dar, weil ein Teil des gelosten
Aluminiums mit den geglänzten Produkten ständig Eine andere Probe aus demselben stranggepreßten
aus dem Bad entfernt wird. Zum Ersatz der Lösung, Gut wurde 10 Minuten lang bei 54° C in einer wäßrigen
die mit dem geglänzten Produkt aus dem Bad ausge- 5 Lösung geglänzt, die dasselbe Glänzmittel wie im
tragen oder in der chemischen Reaktion verbraucht Beispiel 1 und zusätzlich 20 g/l gelöstes Aluminium
wird, ist es nützlich, dem Bad von Zeit zu Zeit frische enthielt. Das stranggepreßte Produkt wurde dann in
Lösung zuzusetzen. Da die Zusatz-Glänzlösung alu- Leitungswasser gespült und bei Umgebungstemperatur
miniumfrei ist, wird auf diese Weise die Aluminium- in 30gewichtsprozentiger Salpetersäure von dem
konzentration in dem Bad in ziemlich konstanten io Belag befreit. Es trat keine Verzinkung auf, und der
Grenzen gehalten, da die Geschwindigkeit, mit der Glanzwert betrug 120.
das Aluminium von den geglänzten Produkten weggelöst wird, annäherend der Menge des gelösten Ausführungsbeispiel 3
Aluminiums entspricht, das aus dem Bad ausgetragen
wird. 15 Eine dritte Probe desselben stranggepreßten Gutes
das Aluminium von den geglänzten Produkten weggelöst wird, annäherend der Menge des gelösten Ausführungsbeispiel 3
Aluminiums entspricht, das aus dem Bad ausgetragen
wird. 15 Eine dritte Probe desselben stranggepreßten Gutes
Die Temperatur des Bades kann zwischen 38 und wurde 10 Minuten lang bei 540C in einer wäßrigen
82° C betragen. Mit einer Glänzdauer von 1 bis Lösung geätzt, die dasselbe Glänzmittel und 40 g/l
30 Minuten werden gute Ergebnisse erzielt. gelöstes Aluminium enthielt. Danach wurde das
In dem Bad wird ständig eine merkliche Sulfidionen- Strangpreßprodukt in Leitungswasser gespült und bei
konzentration aufrechterhalten, damit Zink als Zink- ao Umgebungstemperatur in 30gewichtsprozentiger SaI-
sulfid ausgefällt wird. Infolge der niedrigen Löslichkeit petersäure von dem Belag befreit. Es trat eine Ver-
des Zinksulfids in wäßrigen Alkalilösungen kann man zinkung auf, so daß das Material verschrottet werden
die Restzinkkonzentration in dem Bad so niedrig mußte.
halten, daß kein Verzinken auftritt. Die Sulfidionen- Ausführungsbeispiel 4
konzentration wird ständig auf einem Wert von 25
konzentration wird ständig auf einem Wert von 25
4 bis 5 g/l (berechnet als Natriumsulfid) gehalten, Eine vierte Probe desselben stranggepreßten Gutes
damit das Ausfällen des Zinks gewährleistet ist. Man wurde 10 Minuten lang bei 54° C in einer wäßrigen
kann auch eine höhere Sulfidkonzentration aufrecht- Lösung geglänzt, die dasselbe Glänzmittel, 40 g/l
erhalten, doch ist dies nicht notwendig. Man kann gelöstes Aluminium und 4 g/l Natriumsulfid enthielt,
auch mit niedrigeren Konzentrationen der Sulfid- 30 Die Lösung war dieselbe wie im Beispiel 3 mit einem
ionen arbeiten, doch muß ständig eine merkliche Zusatz von 4 g/l Natriumsulfid. Das Strangpreß-
Konzentration eines Sulfids in dem Glänzmittelbad produkt wurde dann in Leitungswasser gespült und bei
vorhanden sein. Bei niedrigeren Mengen wird die Umgebungstemperatur in 30gewichtsprozentiger SaI-
Gefahr des Verzinkens vergrößert. Das Sulfid wird dem petersäure von dem Belag befreit. Es trat keine Ver-
Bad zweckmäßig von Zeit zu Zeit zugesetzt, um das 35 zinkung auf, und der Glanzwert betrug 150.
mit dem Zink oder in Form von anderen unlöslichen
mit dem Zink oder in Form von anderen unlöslichen
Metallsulfiden ausgefällte Sulfid sowie jene Sulfid- Ausführungsbeispiel 5
menge zu ersetzen, die mit dem geglänzten Produkt
menge zu ersetzen, die mit dem geglänzten Produkt
aus dem Bad ausgetragen wird. Ein Zusatz von Sulfid Eine fünfte Probe desselben stranggepreßten Gutes
ist in einer Menge von 1 bis 10 g pro 100 g des dem 40 wurde 10 Minuten lang bei 54° C in der in Beispiel 2
Bad zugesetzten Glänzmittels erforderlich. Beispiele von verwendeten Lösung geglänzt, zu der 6 Teile Zink
Substanzen, die als Quellen von Sulfidionen verwendet pro Million zugesetzt worden waren. Das Strangpreßwerden
können, sind Schwefelwasserstoff, Alkali- produkt wurde in Leitungswasser gespült und bei
sulfide und -polysulfide, wobei Natriumsulfid bevor- Umgebungstemperatur in 30gewichtsprozentiger SaI-zugt
wird. Es kann eine dieser Substanzen oder ein 45 petersäure von dem Belag befreit. Infolge Verzinkung
Gemisch von zwei oder mehreren dieser Substanzen war die Probe ungeeignet,
verwendet werden. ■ . .... , . . , ,
verwendet werden. ■ . .... , . . , ,
Es versteht sich, daß der Belag, der nach dem Glän- Ausf uhrungsbeispiel 6
zen auf der Oberfläche des stranggepreßten Produkts Eine sechste Probe deselben stranggepreßten Gutes
vorhanden ist, auf beliebige Weise entfernt werden 50 wurde 10 Minuten lang bei 54° C in derselben Lösung
kann. Diese Maßnahmen sind üblich und bekannt wie im Beispiel 5 geglänzt, zu der 4 g/l Natriumsulfid
und bilden keinen Teil der Erfindung, so daß sie nicht zugesetzt worden waren. Dann wurde das Strangpreß-
beschrieben zu werden brauchen. produkt in Leitungswasser gespült und bei Umgebungs-
Glanzunterschiede können durch Eloxieren oder temperatur in 30gewichtsprozentiger Salpetersäure
eine andere Nachbehandlung auf ein Minimum herab- 55 von dem Belag befreit. Es trat keine Verzinkung auf.
gesetzt werden. Der Glanzwert betrug 105.
Ausführungsbeispiel 1 Ausf uhrungsbeispiel 7
Ein Strangpreßprodukt aus einer Aluminium- 60 Eine siebente Probe desselben stranggepreßten
legierung wurde bei 54° C10 Minuten lang in einer wäß- Gutes wurde 10 Minuten lang bei 54° C in einer wäßrigen
Lösung geglänzt, die 37,5 g/l NaOHund 2 g/l rigen Lösung geglänzt, die 37,5 g/l NaOH, 2 g/l Sorbi-Sorbitol
enthielt. Die Lösung enthielt kein gelöstes toi, 50 g/l gelöstes Aluminium und 4 g/l gelöstes Na2S
Aluminium. Dann wurde das stranggepreßte Produkt enthielt. Das Strangpreßprodukt wurde dann in
in Leitungswasser gespült und bei Umgebungs- 65 Leitungswasser gespült und in 30gewichtsprozentiger
temperatur in 30gewichtsprozentiger Salpetersäure Säure (HNO3) von dem Belag befreit. Es trat keine
von dem Belag befreit. Es trat keine Verzinkung auf, Verzinkung auf. Bei Messung in der im Beispiel 1
und der Glanzwert betrug 215. angegebenen Weise betrug der Glanzwert 170.
Ausführungsbeispiel 8
. Beispiel 7 wurde mit 70 g/l Aluminium wiederholt. Der Glanzwert betrug 200.
Ausf iihrungsbeispiel 9
Beispiel 7 wurde mit 90 g/l Aluminium wiederholt. Der Glanzwert betrug 220.
Claims (5)
1. Alkalische, Aluminium enthaltende Lösung zum Glänzen, von Aluminiumlegierungen, d adurch
gekennzeichnet, daß sie mindestens
etwa 50 g/l gelöstes Aluminium sowie Sulfidionen enthält.
2. Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumkonzentration maximal
etwa 105 g/l beträgt.
3. Lösung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch. gekennzeichnet, daß sie Sulfide und/oder Polysulfide
von Alkalimetallen gelöst enthält.
4. Lösung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Natriumsulfid
gelöst enthält. . ■ ... .
5. Verfahren zum Glänzen von Aluminiumlegierungen unter Verwendung der Lösung nach
wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dia Lösung bei einer Temperatur
von 38 bis 820C für eine Dauer von 1 bis 30 Minuten zur Einwirkung auf die zu glänzende
Oberfläche gebracht wird.
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