DE1621080A1 - Process for the production of directly colored oxide coatings on aluminum and on aluminum alloys by means of anodic oxidation - Google Patents

Process for the production of directly colored oxide coatings on aluminum and on aluminum alloys by means of anodic oxidation

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DE1621080A1 DE19671621080 DE1621080A DE1621080A1 DE 1621080 A1 DE1621080 A1 DE 1621080A1 DE 19671621080 DE19671621080 DE 19671621080 DE 1621080 A DE1621080 A DE 1621080A DE 1621080 A1 DE1621080 A1 DE 1621080A1
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02Anodisation
    • C25D11/04Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/14Producing integrally coloured layers

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Description

Verfahren zur Herstellunj#,von direktgefärbten O-xydüberzügen auf Aluminium und auf Aluminiumlegierungen mittels anodischer Oxydätion Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hers:tellung von di.rektgefärbten«Oxydüberzügen mannigfaltiger.FarbtUne -auf Aluminium und auf Aluminiumlegierungen mittels-anodischer Oxydation.-- Die dekorative und korrosionsbeständige Oberflächenbehandlung von Halbprodukten oder Strukturelementen,auf Aluminiumbasis, angewendet zu architektonischen und anderen Außenraumzwecken., wird im allgemeinen mittels anodischer Oxydation durchgeführt, Das Aluminium oder seine Legierungen werden in einem schwefelsauren Bad mittels Gleichstroms oder Wechselstroms anodisch oxydiert, sodann die farblosen OxydüberzUge nachträglich durch Eintauchen oder auf andere Weise mit anorganis chen Pigmenten od er organischen Farbstoffen-behandelt. Die organischen Farbstoffe oder an-.organischen.Pigmente verfügen jedoch nur über eine geringe Wetterbeständigkeit und Li.chtechtheit, außerdem hängt die erreichbare Färbung in einem beträchtlichen Maße von der Dichte und Porosität der auf der Aluminiumoberfläche vorangehend entwickelten-Oxydschicht ab. So kann eine gleichmäßige fleckenfreie Färbung nur auf eine technisch komplizierte Weise und mit hohen Aufwendungen erreicht-werden.A process for Herstellunj # of stained directly Oxydüberzügen on aluminum and on aluminum alloys by anodic Oxydätion The invention relates to a process for Hers: tellung of di.rektgefärbten "Oxydüberzügen mannigfaltiger.FarbtUne -on aluminum and on aluminum alloys by anodic-Oxydation.- - The Decorative and corrosion-resistant surface treatment of semi-finished products or structural elements, based on aluminum, used for architectural and other outdoor purposes., is generally carried out by means of anodic oxidation, the aluminum or its alloys are anodically oxidized in a sulfuric acid bath by means of direct current or alternating current, then the colorless oxide coatings are subsequently by immersion or in some other way with inorganic pigments or organic dyes-treated. The organic dyes or inorganic.pigments, however, have only a low weather resistance and lightfastness, and the color that can be achieved depends to a considerable extent on the density and porosity of the oxide layer previously developed on the aluminum surface. Uniform, stain-free coloring can only be achieved in a technically complicated manner and at great expense.

In letzter Zeit trat die Herstellung von direktgefärbten C> OxydUberzügen in den Vordergrund, weil die Widerst>-"ndsfähigkei - t solcher-Überzüge verglichen mit den nachträglich mit Farbstoffen behandelten anodisch oxydierten Aluminiumüberzügen.besser ist. Die Herstellung von direktgefärbten Oxydüberzügen wird-unter anderen durch die britische Patentschrift Nr. 962048 und 973_39.1, und durch die amerikanische Patentschrift Nr-. _30_31_387 beschrieben. Das gemeinsame Merkmal dieser Verfahren besteht darin, daß die anodische Behandlung bei einer Temperatur zwischen 20 und 55 0 C in einem solchen'Elektrolytbad durchgeführt wird, das neben wenig Schwefelsäure eine höhere Konzentration einer aromatischen Aulfonsäure,-z.B. Sulfophthalsäure oder Sulfosalicylsäure enthält. Die angewandten Bäder können auch andere"Zusa.tz.stoffe, wie z. B. die Zersetzung der aromatischen Sulfosäuren verhindernde Zusatzmittel enthalten-. Statt Schwefelsäure werden in manchen Fällen auch im Wasser vollkommen oder teilweise lösliche Metallsulfate benützt. Die a.nodische Behandlung wird-jedenfalls in-Gegenwart von Sulfat mittels eines zwischen den Spannungsgrenzen von 50 bis 120 Volt eingestellten Gleichstroms-durchgefUhrt. Zu den unterschiedlichen Spannungswerten gehören verschiedene Farbtöne.-Es kann statt Gleichstrom kein Wechselstrom verwendet werden. Die Dauer der anodischen Behandlung schwankt zwischen 20 und 65 Minuten. Die mitt(#Is der bekannten Verfahren hergestellten direktgefärbten Oxydüberzüge besitzen den Nachteil, daß man haai den handelsüblichen Aluminiumtypen hauptsächlich Überzüge von grau-schwarzem bzw. schwärzlich-braunem Farbton erhält.-Wärmere Farbtöne sind-ausschließlich bei Aluminiumlegierungen spezieller Zusammensetzung und Wärmebehandlung erreichbar. Als Legierungsmetalle des Aluminiums-werden Mangan, Zink, Magnesium, Chrom oder Silicium benützt.-Nickel Auf Grund der bekannten Verfahren kann man fest stellen, daß auf der Oberfläche eines handelsüblichen Aluminiums beliebige wärmere Farbtöne durch anodische Oxydationsbehandlung mittels-Gleichstroms oder Wechselstroms, nicht erzeugt werden können...Recently, the preparation of directly colored C> OxydUberzügen came to the fore, because the resistors> - "ndsfähigkei -. T of such coatings compared to the subsequently treated with dyes anodically oxidized Aluminiumüberzügen.besser The preparation of directly stained Oxydüberzügen is-among others by British Patent Nos. 962048 and 973_39.1, and by American Patent Nos. 30_31_387. The common feature of these processes is that the anodic treatment is carried out at a temperature between 20 and 55 ° C. in such an electrolyte bath which, in addition to a little sulfuric acid, contains a higher concentration of an aromatic sulfonic acid, for example sulfophthalic acid or sulfosalicylic acid. The baths used can also contain other additives, such as B. contain additives preventing the decomposition of aromatic sulfonic acids. Instead of sulfuric acid, metal sulphates which are completely or partially soluble in water are used in some cases. The a.nodic treatment is carried out - at least in the presence of sulfate by means of a direct current set between the voltage limits of 50 to 120 volts. Different color tones belong to the different voltage values.-No alternating current can be used instead of direct current. The duration of the anodic treatment varies between 20 and 65 minutes. The directly colored oxide coatings produced by the known processes have the disadvantage that coatings of gray-black or blackish-brown color are mainly obtained on the commercially available aluminum types Alloy metals of aluminum - manganese, zinc, magnesium, chromium or silicon are used. - Nickel Based on the known processes, it can be established that any warmer color tones are not produced on the surface of commercially available aluminum by anodic oxidation treatment using direct current or alternating current can...

Zweck der Erfindung ist die Her'stellung von dauerhaft farb- und lichtechten und.auch gegen den atmosphärischen Korrosionseinwirkungen genügend widerstandsfähigen Oxydüberzügen-harmonischer Farbwirkung auf-der Oberfläche von metallischem-hand-elsUblicheh Aluminium, durch welche die gegenwärtigen architektonischen Bedürfnisse an Strukturmaterialien befriedigt werden können.The purpose of the invention is the production of permanent color and lightfast and.also sufficiently resistant to the effects of atmospheric corrosion Oxide coatings-harmonious color effect on-the surface of metallic-hand-normally Aluminum, through which the current architectural needs for structural materials can be satisfied.

Das erfindungsgemäße Verfah ren zur Herst-ellung von direktgefärbten AluminiumoxydüberzUg en kann dadurch gekennzeich net werden, daß die Oberfläche von Aluminium oder dessen Legierungep #n Abwesenheit von Schwefelsäure oder Sulfatverbindungen in Gegenwart von 1-8 % Ameisensäure und'1-8 % Sulfosallcylsäure, ferner von 0,5-2,0 % Hydrochinon anodisch oxydiert wird. Die Erzeugung von warmtönigen Oxydüberzügen von beliebigen Farbtönen in dem oben erwähnten Farbtonbereich mittels Gleichstroms oder Wechsels' troms, zwi schen den Spannungsgrenzen von 40 bis 100 Volt,-bei einer konstanten Zellenspannung, in Abhängigkeit von den angewandten Spannungswerten kann erfindungsgemäß gesichert werden.The procedural invention ren for Prod-RECOVERY of directly stained AluminiumoxydüberzUg s can be characterized net gekennzeich that the surface of aluminum or its Legierungep #n absence of sulfuric acid or sulfate compounds in the presence of 1-8% formic acid und'1-8% Sulfosallcylsäure, further is anodically oxidized by 0.5-2.0 % hydroquinone. The production of warm-toned oxide coatings of any color in the above-mentioned color range by means of direct or alternating currents, between the voltage limits of 40 to 100 volts, at a constant cell voltage, depending on the voltage values used, can be ensured according to the invention.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind sowohl mittels Gleichstroms wie auch mittels Wechselstroms binnen 1 30* Minuten, 1-30 Mikrometer dicke$ farb- und lichtechte Überzügeherstellbar. Die Härte der Schichte beträgt, in Abhängigkeit von der Qualität des Grundmetalls, HV 200-450 kp/m 2- , während ihre mechanischEn Eigenschaf ten die praktischen Anforderungen befriedigen. Die nachträgliche Kaltbearbeitung (mäßiges Tiefziehen, Biegung) de r mit dünneren Schichten Überzogenen Aluminiumplatten -kann ohne Beschädigung des-Ilerzuges durchgeführt werden. Die mittels Gleichstroms bzw. Wechselstroms erzeugten Oxydüberzüge weisen unterschiedliche Porositäten auf.By means of the method according to the invention, colorfast and lightfast coatings can be produced both by means of direct current and by means of alternating current within 1 30 minutes, 1-30 micrometers thick. The hardness of the layer is, depending on the quality of the base metal, HV 200-450 kp / m 2 , while its mechanical properties satisfy the practical requirements. The subsequent cold working (moderate deep drawing, bending) of the aluminum plates coated with thinner layers can be carried out without damaging the tension. The oxide coatings produced by means of direct current or alternating current have different porosities.

D ie mittels Gleichstroms erhaltenen Überzüge sind praktisch porenfrei, währenddie mittels Wechselstroms hergestellten Überzüge eine geringe Porosität zeigen. Zur p - orenabdichtenden Nachbehandlung der Überzüge wird-ein Imprägnieren mit farblosen Läcklösungen empfohlen. T he means of direct current coatings obtained are practically free from pores, while the means of alternating current produced coatings show a low porosity. To p - orenabdichtenden after-treatment of coatings-a impregnation with colorless Läcklösungen recommended.

Die AusfÜhrungsarten des erfindungsgemäßen Verfahrens hängen im allgemeinen von den ve-rschiedenen Werten der angewandten Zellöhspannung ab. Die Zellenspannung wurde in einer - je 10 Vol -t entsprechender #Abstufung eingestellt. Jeder Spannungsstufe entspricht ein gut repröduzierbarer OxydUberzug von unterschiedlicher Farbe bzw. unterschiedlichem Farbton. Bei der-mit Gleichstrom.durchg efÜhrten anodischen Behandlung-beträgt die Stromdichte in den 2 ersten Minuten einen Wert von höchstens 10"15,A/dm dann vermindert sie sich - parallel-,mit dem Fortschritt 2 der Oxydation - zuerst zu 4-5 A/dm , dann später-stufenweise.zu einem Wert unter 1 A/dm 2 . Die Verminderung.der Stromdichte bis zu-einem Minimalwert zeigt zugleich auch das Ende#der-anodischen Behandlung, weil bei den riiedrigen Werten der Stromdichte nur eine-praktisch unbedeutende weitere Dickenzunahme stattfindet.- Erfahrungsgemäß ist eine Stromregelung während der änodischen Behandlung nicht nötig.The types of execution of the method according to the invention generally depend on the different values of the cell voltage used. The cell voltage was in a - 10 vol per -t corresponding #Abstufung set. Each voltage level corresponds to an easily reproducible oxide coating of different colors or different hues. In the case of the anodic treatment carried out with direct current, the current density in the first 2 minutes is a value of at most 10-15, A / dm then it decreases - in parallel - with the progress of the oxidation 2 - first to 4-5 a / dm, then later-stufenweise.zu a value below 1 a / dm 2. the Verminderung.der current density up to-a minimum value at the same time also shows the end of the #-anodic treatment, because in the riiedrigen values of the current density only a- practically insignificant further increase in thickness takes place. Experience has shown that a current control is not necessary during the anodic treatment.

Von anwendungstechnischen Hinsichten-ist ein-wichtiger Vorteil-des erfindungsgemäßen Verfah.rens,-daß man auch Wechselstrom bei der -- odischen Behandlung verwenden-kann. Im-Falle des Wechselstroms wird die Oxydation bei einer dem Gleichstrom ähnlich abgestuften- Zellenspannung, durchgeführt, bis sich die--Stromdichte-.- nach Erreicheneines maximalen Anfangswertes-- bis zu den-Grenzwerten 2 5-7 A/dm herabsetzt. Die bei einer mit Wechselstrom durchgeführten Oxydation erhaltene Oxydzehicht weist im ailgemeinen einen wärmeren Farbton auf (goldgelb-goldbraun, bronzefarbi'g-rO-tbraun#dün-k-elbraun-bräunlich--so,hwarz). Nach dem erfindungsgemäßen#Verfahren kann 'man durch-Variieren der Qualität des Grundmetalls, des -Typ.5_des oxydierenden Stroms., der Temperatur des-Elektrolysierbades und der Zellenspannung, ferner der Oxydationsdauer eine wesentlich breitere Parbenauswahl erreichen, als bei irgendeiner dör bekannten Methoden, Die Mannigfaltigkeit der Farbenskala wird auch dadurch erhöht, daß unter gegebenen Reaktionsverhältnissen in einem Elektrolytbad geringerer Konzentration eher Uberzüge von.einem grauen Farbton., während in konzentrierteren Lösungen meistens Überzüge von einem rötlichbraunen Farbton gebildet werden.From an application point of view, an important advantage of the process according to the invention is that alternating current can also be used in the odic treatment. In-the case of the alternating current, the oxidation is conducted at a the DC similar abgestuften- cell voltage, performed until the - current density -.- / dm decreases after reaching a maximum Anfangswertes-- up to the limits 2 A 5-7. The oxide layer obtained from an oxidation carried out with alternating current generally has a warmer hue (golden-yellow-golden-brown, bronze-colored-red-t-brown # thin-k-el-brown-brownish - so, black). According to the method according to the invention, by varying the quality of the base metal, the type 5 of the oxidizing current, the temperature of the electrolysis bath and the cell voltage, and also the duration of the oxidation, a much wider selection of parbenes can be achieved than with any other known method, The variety of the color scale is also increased by the fact that under given reaction conditions in a lower concentration electrolyte bath, coatings of a gray hue are formed, while in more concentrated solutions mostly coatings of a reddish-brown hue are formed.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens werden un tenstehend zusammengefaßt: 1. In-den üblichen anodischen Oxydationseinrichtungen sind direktgefärbte Oxydüberzüge in mannigfaltigen Parbtönen mittels Reagenzien äußerst wirtschaftlich erzeugbar, die erforderlichen,Reagenzienkosten-ünd der Strombedarf übertreffen den üblichen Aufwand nicht.The advantages of the process according to the invention are summarized below: 1. In the usual anodic oxidation devices, directly colored oxide coatings in various shades of parquet can be produced extremely economically by means of reagents, the necessary reagent costs and the power requirement do not exceed the usual expenditure.

2. Die zur Entwicklung des Überzuges benötigte technologische Zeitdauer kann auf etwa die Hälfte bzw. noch niedriger herabgesetzt werden. Dadurch ist die Kapazität der Anodisiereinrichtungen beträchtlich erhöhbar.2. The technological time required to develop the coating can be reduced to about half or even lower. This is the The capacity of the anodizing equipment can be increased considerably.

Die Produktivität und Wirtschaftlichkeit wird dadurch gleichfalls erhöht, daß - infolge der Abschaffung der konventionellen nachträglichen Färbung " drei Teilbehandlungen der technologischen'Dehandlungsgäh ge überflüssig werden.Productivity and economy are also increased by the fact that - as a result of the abolition of conventional subsequent coloring " three partial treatments of the technological'Dehandlungsgäh ge are superfluous.

4. Zur anodischen Oxydation kann in derselben tinrichtung sowohl Wechselstrom wie auch Gleichst'rom verwendet werden.4. For anodic oxidation, alternating current can be used in the same device as well as direct current are used.

5. Bei:kbige Farbtöne des Strukturm-aterials Aluminium können auf handelsüblichem Aluminium hergestellt werden, d. h. die anodische,Behandlung erfordert keine speziell wärmebehandelte oder legierte Aluminiumstrukturmaterialien. 6., Die Stabilität des erfind ungsgemäßen Bades im Verhältnis zu der der zu ähnlichen Zwecken-bekannten Farbbäder - wird durch den angewandten Stabilisatorzusatz wesentlich erhöht, die Lösung zeigt keine rötliche Verfärbung öder Zersetzung" .7. Durch Veränderung der Spannungsskala können beliebige Farbwirkungen verwirklicht werden. 5. In the case of: kbige color shades of the structural material aluminum can be produced on commercially available aluminum, i. H. the anodic treatment does not require specially heat treated or alloyed aluminum structural materials. 6. "The stability of the bath according to the invention in relation to that of the dye baths known for similar purposes - is significantly increased by the addition of stabilizer, the solution shows no reddish discoloration or decomposition". 7. Any desired color effects can be achieved by changing the voltage scale .

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.The invention is illustrated in more detail by means of the following examples.

Beispiel*l Das einer anodischen Oxydationzu unterwerfende-, Arbeitsstück wird auf bekannte Weise bei einer Temperatur von 80-90 0 C in-einer 10-15 '7oigen Natriumhydroxydlösung oderin einer Lösung, die ei n oberflächenaktives Mittel enthält, entfettet und von der Oxydschicht befreit, mit Wasser abgespült, sodann die eventuellen La.ugenrückstände mit einer 1:1 verdünnte'n Sal,Detersäurelösung neutralisiert. Nach wiederholtem SpUlen-mit Wasser wird die direktfärbende anodische Oxydation-bei Zimmertemperatur -durchgeführt.Example * 1 The work piece to be subjected to anodic oxidation is degreased in a known manner at a temperature of 80-90 ° C. in a 10-15 % sodium hydroxide solution or in a solution which contains a surface-active agent, and the oxide layer is removed , rinsed off with water, then any caustic residues are neutralized with a 1: 1 diluted sal, detergent acid solution. After repeated rinsing with water, the direct coloring anodic oxidation is carried out at room temperature.

Nach Beendigung der an--odischen Oxydation wird das ,rbeitsstUck mit Wasser reichlich gewaschen., dannmöglichst-mit einem warmen Luftstrom - getrocknet. Die Uberziehende bzw. porehabdichtende Nachbehandlung von Gegenständen, die einer Witterung im Außenraum.-ausgesetzt werden sollen, wird mittels Sättigung mit einer#farblosen Kunstharzlacklösung und nachfolgender Trocknung durchgeführt. Bei in Innenräumen anzuwendenden Gegenständen kann man auf diesen LackUberzug verzichten.Upon completion of the on - odic oxidation that is, rbeitsstUck with water abundantly washed-dannmöglichst with a warm air flow -. Dried. The covering or pore-sealing post-treatment of objects that are to be exposed to the weather in the outside area is carried out by means of saturation with a colorless synthetic resin lacquer solution and subsequent drying. This lacquer coating can be dispensed with for objects to be used indoors.

--Aluminium vor! einer Reinheit von 99,5 99j99 % wird mit#e,ls Gleichstroms in einem Elektrolyt;bad, das _3 % Ameisensäure, 5 % Sulfosalicylsäure und 0,5 25 Hydrochinon enthält, anodisch oxydiert. Die Zellenspannung wird auf einen ' Wert zwischen 50 und 80 Volt eingestellt. Bei'-Entwicklung dünnerer Schichten (von 10 bis 15 Mikrometern) beträgt die Zeitdauer der oxydierenden Behandlung 10 - 15 Minuten, während bei dickeren Schichten (von 15 bis 30 Mikrometern) 15 30 Minuten nötig sind.' In Abhängigkeit von der angewandten Zellenspännung besitzt der gebildete OxydUberzug folgende Farbtöne: 50 V 6o v 70 V 8o v goldgelb messingfarbig gräulich bronzefarbig ölbraun CD Falls die anodische Behandlung unter dengleichen Bedingungen, jedoch-nur fÜr eine kürzere Dauer (1 - 2 Minuten) durchgeführt wird, werden die entwickelten 01-lydÜberzüge - in Abhängigkeit von der Zellenspannung - die folgenden Farbtöne aufweisen: 50 - 6o v 70 - 8o v irisierende blaßgoldene Farbe blaßgoldene Farbe Der vorangehende Versuch wird mit jener Änderung wiederholt, daß das Elektrolytbad ausschließlich 3 - 5 % Ameisensäure enthält. Nach Einschalten des Stromes entwickelt sich bei einer veränderlichen Stromdichte eine farblose dünne oxydschicht, auf der Oberfläche des Grundmetalls. Bei weiterer anodischer Behandlung zeigen-sich auf dem Grundmetall lokale Korrosionsflecken und stellenweise braune Verfärbung. Außer diesen braunen Oxydstellen auf dem-Grundmetall bildet sich eben nach längerer Behandlungsdauer kein direkt.gefärbter OxydÜberzug, Während diesem Versuch wurde die Spannung des Gleichstroms zwischen 10 ünd-90 Volt variiert. Keine wesentlichepUnterschiedewurden bei den verschiedenen - Zellenspannungen beobachtet,-bei den Gipfel-oTerten der Zellenspannung wurden elektrische Durchschläge an den Rändern des Arbeitsstücke s.--beobachtet.--Aluminium before! A purity of 99.5 % 99.5% is anodically oxidized with a direct current in an electrolyte bath containing 3 % formic acid, 5% sulfosalicylic acid and 0.5% hydroquinone. The cell voltage is set to a "value between 50 and 80 volts. When developing thinner layers (from 10 to 15 micrometers), the duration of the oxidizing treatment is 10-15 minutes, while for thicker layers (from 15 to 30 micrometers) 15 30 minutes are necessary. Depending on the cell tension used, the oxide coating formed has the following colors: 50 V 6o v 70 V 8o v golden yellow brass colored grayish bronze colored oil brown CD If the anodic treatment is carried out under the same conditions, but only for a shorter period (1 - 2 minutes), the developed 01-lyd coatings will - depending on the cell voltage - have the following colors: 50 - 6o v 70 - 8o v iridescent pale gold color pale gold color The previous experiment is repeated with the change that the electrolyte bath contains only 3 - 5% formic acid. After switching on the current, a colorless thin oxide layer develops on the surface of the base metal when the current density changes. Further anodic treatment reveals local corrosion spots and brown discoloration in places on the base metal. Apart from these brown oxide spots on the base metal, no direct colored oxide coating forms after a long period of treatment. During this experiment, the voltage of the direct current was varied between 10 and 90 volts. No significant differences were observed in the various - cell voltages, - electrical breakdowns were observed at the edges of the work piece at the peaks - oTers of the cell voltage - see.

Der Versuch naäh Beispiel 1 wurde mit- jener Änderung wiederholt, daij ein-,3 - 5 Sulfosalicy1säure enthaltendes Elektrolytbad ohne Zugabe von Ameisensäure und Hydrochinon verwendet wurde.--Bei-Anwendung eines Gleichstroms von 10-- 90 V Spannung bei Zimmertemperatur bildete sich auf der Aluminiumob(#rfläche kurz nach Einschalten des -,troms.eine dünne, kompakte, farblose Oxydschicht, die sogenannt.e Sperrschicht. Infolge der Sperrwirkungdieser Schicht setzte sich die Stromdichte eben bei der maximalen Zellenspannung in kurzer Zeit auf ein en Minimalwert (0,1 - 0,2 A/ dm 2. herab, wobei die.Oxydbildung praktisch unterblieb.The experiment naäh Example 1 was repeated with- that change daij one, 3 - 5 Sulfosalicy1säure containing electrolyte without the addition of formic acid and hydroquinone was formed .-- In application of a direct current of 90 V 10-- voltage at room temperature to The aluminum surface shortly after switching on the current a thin, compact, colorless oxide layer, the so-called barrier layer. As a result of the barrier effect of this layer, the current density quickly reached a minimum value (0, 1 - 0.2 A / dm 2, with the formation of oxides practically not taking place.

Der7Versu.äh nach Beispiel 1 wurde, wiederholt, al s Elektrolytbad d - iente.dabei-eine wässerige Lösung.,_'-die 3 - 5 af2 Sulfosalicy1säurä und.0..-5 % Hydrochinon-enthielt. Bei Anwendung eines«Gleichs-troms von 10 90 V Spannung, bei Zimmertemperatur -entwickelte sich- kurz nach Einschalten-des Strömsi dee-vorangehenden-Versuch ähnlich, eine-Sperrschicht des Oxyds" und setzte sich die StromdiPhteschnell bis-zu einem Minimalwert ab. Nach der Entwicklung der farblosen Sperrschicht-erfolgte schon keine weitere Oxydbildung.,- Bei dem vorangehenden Versuch nimmt das Hydrochinon in der Leitung des Stroms nicht teil, es dient als ein Stabilisator, des Bades, Badlösungen ohne Hydrochinon verfärben sich nach kurzem Gebrauch bräunlichrot, infolge der Uffisetzungsprodukte der aktiven Komponenten. In Gegenwart.'von Hydrochinon behält das oxydierende Elektrolyt ihre ursprüngliche blaßgelbe Farbe eben nach einer längeren Betriebsdauer, und bilden sich in der Lösung keine die anodische Oxydation störende Zersetzungsprodukte.., _'- the 3-iente.dabei an aqueous solution - - containing hydroquinone-5 af2 Sulfosalicy1säurä und.0 ..- 5% Der7Versu.äh of Example 1 was repeated, al s electrolyte d. When using a "direct current of 10 90 V voltage at room temperature" - shortly after switching on - the current developed similarly to the previous experiment, a barrier layer of the oxide "and the current level quickly settled down to a minimum value. After the development of the colorless barrier layer, no further oxide formation took place. - In the previous experiment, the hydroquinone does not take part in the conduction of the current, it serves as a stabilizer of the bath, bath solutions without hydroquinone turn brownish-red after a short use In the presence of hydroquinone, the oxidizing electrolyte retains its original pale yellow color even after a long period of operation, and no decomposition products which interfere with anodic oxidation are formed in the solution.

Beispiel 2' Man geht vor als im Beispiel 1, jedoch mit jener Abweichung, daß die anodische Behandlung mit Wechselstrom bei einer Zellenspannung zwischen-50 und 80 V durchgeführt wird. Die Dauer der anodischen Behandlung beträgt bei Entwicklung dünnerer Schichten 10 - 15-Minuten, bei dickeren Schichten 15 - _30 Minuten. Example 2 The procedure is as in Example 1, but with the difference that the anodic treatment is carried out with alternating current at a cell voltage between −50 and 80 V. The duration of the anodic treatment is thinner in the development layers 10 - 15 minutes, with thicker layers 15 - _30 minutes.

Der Farbton.des gebildeten Oxydüberzuges ist, in Abhängigkeit von der Zellenspannung, wie folgt.: 50 V 6o v 70 V 8o v goldgelb goldbraun bronzerot bräunlichschwarz Der vorangehende Versuch wird mit jener Abweichung wiederholt, daß-die Zeitdauer der anodischen Behandlung auf 1 - 2 Minuten beschränkt wird. Der gebildete Oxydüberzug weis-t die folgenden Farbtöne auf: 50 - 6o v 70 8o v blaß goldfarbig mit einem roten Stich blaß antikgold Derr ersuch nach Beispiel 2 wird wiederholt, es wird jedoch eine 3 - 5 55 Ameisensäure enthaltende wässerige Lösung als Elektrolytbad verwendet..Bei Anwendung von Wechselstrom zwischen den Zellenspannungswerten von 10 bis 120 V bildet sich bei Zimmertemperaturin äußerst kurzer Zeit nach Einschalten des'Stroms eine farblose Oxyd-Sperrschicht auf der Aluminiumöberfläche. Infolge der Sperrwirkung vermindert sich rasch die Stromdichte, und die-weitere Entwicklung der Oxydschicht unterbleibt. Ähnliche Erfahrungen ergaben sich-auch, wenn der vorangehende-Versuch mit Wechselstrom -in Abwesenheit von Ameisensäure in einem Elektrolytbad wiederholt wurde, das --3 - 5-% . Sulfosalicylsäure-bzw.-_3 - 5 %-sulfosalicylsäure und 0.,5 % Hydrochinon enthielt.-Bei-spiel _3 Eine Aluminiumlegierung AlMg, 4-oder A1M9 5 wurde in einer Lösung, die Ameisensäure" 5 % Sulfos.alieylsäure und 0,5 % Hydrochinon-Mischung enthielt, einer anodischen Behandlung unterworfen. Die Zellenspannung wurde zwischen den Grenzen Von- 40 bis 80 V nach dem gewünschten Farbton variiert. Bei Gleichstrom#wurde eine-Behandlungsdauer von 10 15 Minuten, hingegen bei Wechselstrom eine-Dauer von 10 - 30 Minuten angewandt.The color of the formed oxide coating is, depending on the cell voltage, as follows: 50 V 6o v 70 V 8o v golden yellow golden brown bronze red brownish black The previous experiment is repeated with the difference that the duration of the anodic treatment is limited to 1-2 minutes. The oxide coating formed has the following colors: 50 - 6o v 70 8o v pale gold with a red tinge pale antique gold The request according to Example 2 is repeated, but an aqueous solution containing 3 - 55 % formic acid is used as the electrolyte bath. When using alternating current between the cell voltage values of 10 to 120 V, an is formed at room temperature in an extremely short time after switching on the current colorless oxide barrier layer on the aluminum surface. As a result of the blocking effect, the current density decreases rapidly and the further development of the oxide layer does not occur. Similar experiences resulted - also when the previous experiment with alternating current - was repeated in the absence of formic acid in an electrolyte bath, the -3-5 %. Sulphosalicylic acid or - _ 3 - 5 % -sulphosalicylic acid and 0.5 % hydroquinone contained.-Example _3 An aluminum alloy AlMg, 4- or A1M9 5 was in a solution containing formic acid " 5% sulfos.alicylic acid and 0, hydroquinone mixture contained 5%, subjected to anodic treatment. the cell voltage was varied between the limits from- 40 to 80 V according to the desired shade. for DC # is a treatment period of 10 15 minutes, however, with alternating current, a duration of 10 - Applied for 30 minutes.

Der gebildete OxydUberzug,zeigte., in-Abhängigkeit von der Zellenspannung bzw. von der Anwendung von Gleichstrom oder Wechselstrom,die folgenden Farbtöne.:# G 1 e i c h t r-o m 4o v 50 V #6o V 70 V 8o v hell mittel #dunkel kaffeebraun#-Mat4 dunkelbraun .W e c h s e.1 s t r o m 50 V - 6o v 70. V 8o v antikgold hellbronze rotbraun schokoladenbraun Beispiel 4_ Eine Aluminiumlegierung von Qualität*AlNgSi 0,5 AlMgSi 1 oder AlMgSi 2 wird-in einem dem des Beispiels 1 gleichen Elektrolytbad mittels Gleichstroms oder Wechselstroms nach dem zu erreichenden Farbton zwischen den Zellenspannungsgrenzen'von 50 bis-80 V einer anodischen Behandlung unterworfen. Die Dauer der Behandlung beträgt bei Entwicklung dünnerer Schichten 10 - 15 Minuten, während bei dickeren Schichten 15 - 30 Minuten nötig sind. Der Farbton des gebildeten Oxydüberzuges war, in Abhängigkeit von der angewandten Zellenspannung bzw.The oxide coating formed showed the following colors, depending on the cell voltage or the use of direct current or alternating current: # G 1 calibrated ro m 4o v 50 V # 6o V 70 V 8o v light medium #dark coffee brown # -Mat4 dark brown .W echs e.1 electricity 50 V - 6o v 70. V 8o v antique gold light bronze red brown chocolate brown Example 4_ An aluminum alloy of quality * AlNgSi 0.5 AlMgSi 1 or AlMgSi 2 is subjected to an anodic treatment in an electrolyte bath identical to that of Example 1 by means of direct current or alternating current according to the color to be achieved between the cell voltage limits of 50 to -80 V. The duration of treatment is in development of thinner layers 10 to 15 minutes while with thicker layers 15 - 30 minutes is necessary. The color of the formed oxide coating was, depending on the applied cell voltage or

von der Verwendung eines Gleichstroms oder Wechselstroms, wie folgt: G 1 e i c h s-t.r o m 50 V 6o v 70 V 80 V .hell dunkel dunkelgrau dunkel olivgrün " khaki f arbig W e c h s e l's t r o m 50 V 6o v 70 V 80 V goldbraun bronzefarbig tabakbraun schokoladenbraun Beispiel 5 Eine'Aluminiumlegierung Von Qualität AlCuM9 wurde in.einem Elektrolytbad der gleichen Zusammens*etzung wie im Beispiel l$ mittels-eines Gleichstroms bzw..-Wechs-elstroms, der nach den erwünschten Parbtönen zu Zellenspann#ngen zwisöhen-60 und So V-eingestell t wurde"-einer anodischen Behandlung unterworfen. Die Behändlunäsdauer betrug 10-- 15 Minuten.from the use of a direct current or alternating current, as follows: G 1 calibrate current 50 V 6o v 70 V 80 V .light dark dark gray dark olive green "Khaki f ArbIG Alternating current 50 V 6o v 70 V 80 V golden brown bronze colored tobacco brown chocolate brown EXAMPLE 5 An aluminum alloy of AlCuM9 quality was produced in an electrolyte bath of the same composition as in Example 1 by means of a direct current or alternating current which, according to the desired color tones, results in cell voltages between 60 and 50% "-this anodic treatment was subjected -eingestell t. The Behändlunäsdauer was 10-- 15 minutes.

In Abhängigkeit von der Verwend ung eines -Gleichstroms-oder Wechselstroms bzw" von--der angewandten--Zell:-enspannung wies der-gebildete Oxydüberzug die folgpndeh FarbtÖneauf: e- i c h s t r- o m 6o v 70 V 80 V goldgelb gräulichbraun dunkel*blat#girau# W e c h s e 1-s t r o m 60 V 70 V dunkeldrappfarbig milch-kaffee-braun-' Depending on the use of a direct current or alternating current or of the cell voltage used, the oxide coating formed had the following color tones: e- first r- om 6o v 70 V 80 V golden yellow grayish brown dark * leaf # girau # W ech s e 1 stream 60 V 70 V dark dark milk-coffee-brown- '

Claims (2)

P a-t e n t a n s p r U c h e 1. Ve'rfahren zur Herstellung von direktgefärbten oxydüber#zügen auf Aluminium und auf Aluminiumlegierungen mittels anodischer Oxydation. dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die anodische Oxydation in einem 1 - 8 % Ameisensäure und 1 8 % Sulfosalicylsäure, ferner 0,5 - 2,0 % Hydrochinon enthaltenden Bad durchgeführt wird. P at entans p r U che 1. Ve'rfahren for the preparation of directly stained oxydüber # coatings on aluminum and on aluminum alloys by anodic oxidation. characterized g e k ennzeichnet that the anodic oxidation in 1 - 8% formic acid and 1 8% sulfosalicylic acid, furthermore 0,5 - 2,0% of hydroquinone is conducted containing bath. 2. Verfahren,nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t daß die anodische Oxydation binnen den-.Spannungsgrenzen von 40 und 100 Volt durchgeführt wird. -3. Verfahren.nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch g ek e n n z e i c h,n e t daß bei der anodischen Oxydation Gleichstrom angewendet wird. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß bei der anodischen 0",lydation, Wechselstrom-angewendet wird. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dauer der anodischen Oxydation zu einer Periode von 1 - 30 Minuten -eingestellt wird. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e-t , daß die anodische Oxydation bei-Zimmertemperatur durchgeführt wird.2. The method, k according to claim 1, characterized e g s nz eichnet that the anodic oxidation is carried out within the .Spannungsgrenzen-40 and 100 volts. -3. Verfahren.nach claims 1 and 2, characterized ek ennzeich g, net direct current that is applied to the anodic oxidation. 4. The method according to claims 1 and 2, characterized g e k ennzeichnet that in the anodic 0 "lydation, AC is applied. 5. The method according to claim 1, characterized ennzeichnet g e k that the duration of the anodic oxidation to a period of 1 - 30 mins 6. A method according to claim 1, characterized k g e is -eingestellt et ennzeichn that the anodic oxidation is carried out at room temperature..
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