DE1621124B2 - Verfahren zum anodischen oxydieren von aluminium und aluminiumlegierungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum anodischen Oxydieren von Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen unter Verwendung einer auf 25 bis 75° C erhitzten oxalsäurehaltigen Elektrolytlösung, bei dem zunächst eine Badspannung mit einem Anfangswert zwischen 55 und 100 V angewendet wird, die allmählich auf einen Wert über 105 V gesteigert wird.

In der deutschen Patentschrift 8 49 634 ist ein Verfahren zum anodischen Oxydieren von Aluminium und Aluminiumlegierungen unter Verwendung eines Chromsäure und Oxalsäure enthaltenden Bads beschrieben. Die so erzeugten Oxidschichten sind zwar undurchsichtig und lassen sich gut färben, jedoch läßt die Härte dieser Schichten zu wünschen übrig.

Eine größere Verschleißfestigkeit besitzen Schichten, die nach dem Ematal-Verfahren (W. W. G. Hübner und A. Schiltknecht »Die Praxis der anodischen Oxydation des Aluminiums« Düsseldorf 1956, S. 54 bis 55) erhalten werden. Bei diesem Verfahren wird eine wäßrige Elektrolytlösung angewendet, die pro Liter Badflüssigkeit die folgenden gelösten Bestandteile enthält:

40,0 g Kaliumtitanoxalat
8,0 g Borsäure
1,0 g Zitronensäure
1,2 g Oxalsäure

Der pH-Wert der Lösung wird zwischen 1,8 und 2,0 eingestellt.

Das Bad wird bei einer Temperatur zwischen 25 und 75⁰C mit einer Stromdichte von etwa 2 A/dm² verwendet, wobei die Badspannung von einem Anfangswert zwischen 55 und 100 V allmählich bis auf einen Wert über 105 V gesteigert wird. Die anodische Oxydation erfolgt in 20 bis 40 min.

Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Einhaltung des ziemlich eng begrenzten pH-Wert-Bereichs von großer Wichtigkeit ist; wenn der pH-Wert den Wert 2,0 überschreitet, erscheinen in der Oxidschicht verunzierende Flecken. Ein anderer Nachteil dieses Bads ist, daß im Bad und auf den Kathodenplatten Schlamm entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum anodischen Oxydieren von Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen zu schaffen, mit dem eine undurchsichtige graue Oxidschicht erhalten wird, deren Eigenschaften denen der nach dem bekannten Verfahren erhaltenen Oxidschicht völlig entsprechen, das jedoch den dem letzteren Verfahren anhaftenden Nachteil der Fleckenbildung nicht aufweist, bei dem ein viel einfacher zusammengesetzter Elektrolyt verwendet werden kann und bei dem das verwendete Bad bedeutend weniger empfindlich gegen Schwankungen des pH-Werts ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das das Kennzeichnen aufweist, daß die Elektrolytlösung die nachstehenden Bestandteile in einem Liter Badflüssigkeit enthält:

3 bis 125 g Oxalsäure

15 bis 600 g Chromsäureanhydrid (CrO₃) oder eine äquivalente Menge einer anderen Verbindung sechswertigen Chroms
3 bis 125 g KOH oder eine äquivalente Menge NaOH, Na₂CO₃ oder K₂CO₃.

Das Bad hat, wie bereits erwähnt, eine Temperatur zwischen 25 und 75°C. Zunächst wird, abhängig vom pH-Wert des Bads, eine Badspannung zwischen 55 und 100 V angelegt, die allmählich auf einen Wert über 105 V gesteigert wird, wobei die Stromdichte von ungefähr 3 A/dm² bis 0,5 A/dm² verläuft.

Wenn der End wert der Badspannung unter 105 bis 110 V bleibt, wird eine durchsichtige Oxidschicht erhalten. Werden jedoch in der zweiten Hälfte der Behandlung höhere Badspannungswerte angelegt (etwa 120 V oder höher), dann erhält die durchsichtige Oxidschicht mehr einen undurchsichtigen grauen Farbton. Der pH-Wert des Bads kann unbedenklich zwischen 0,75 und 5 schwanken. Bei keiner einzigen Ausführung entsteht Schlamm im Bad.

Eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem aus einem Polyester bestehenden Behälter zum anodischen Oxydieren mit einem Inhalt von 220 1 durchgeführt, in dem sich ein wäßriger Elektrolyt befindet, der aus

115 g/l Oxalsäure
25 g/l Chromsäureanhydrid
20 g/l KOH

besteht, wobei die Lösung mit Oxalsäure auf einen pH-Wert von etwa 1,5 eingestellt und bei einer Temperatur von 50 bis 55⁰C angewendet wird.
In diesem Bad werden Gegenstände, die aus einem unlegierten Aluminium mit einem Reinheitsgrad von 99,5% Al oder einer Aluminiumlegierung, beispielsweise mit 1 % Si, 0,6% Mg und 0,7% Mn als Legierungsbestandteilen bestehen, mit einer undurchsichtigen Oxidschicht bedeckt.

Die Badspannung wird 0,5 h zwischen 70 und 90 V, wobei die Stromdichte zunächst ungefähr 2 A/dm² beträgt, und danach 0,5 h auf 110 bis 120 V eingestellt gehalten. Die erhaltene Schicht hat eine Vickers-Härte von ungefähr 450 kg/mm².

Sie wird zu schön gedeckten Farbtönen gefärbt, wenn man die bekannten Färbeverfahren anwendet.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum anodischen Oxydieren von Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen unter Verwendung einer auf 25 bis 75" C erhitzten oxalsäurehaltigen Elektrolytlösung, bei dem zunächst eine Badspannung mit einem Anfangswert zwischen 55 und 100 V eingestellt und dann allmählich auf einen Wert über 105 V gesteigert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrolytlösung verwendet wird, die nachstehende Bestandteile in 1 1 Badflüssigkeit enthält:

   3 bis 125 g Oxalsäure

   15 bis 600 g Chromsäureanhydrid (CrO₃) oder eine äquivalente Menge einer anderen Verbindung des sechswertigen Chroms 3 bis 125 g KOH oder eine äquivalente Menge NaOH, Na₂CO₃ oder K₂CO₃.