DE1621149A1 - Verfahren zur anodischen Oxydation der Oberflaeche von Aluminium oder Aluminiumlegierungen - Google Patents

Verfahren zur anodischen Oxydation der Oberflaeche von Aluminium oder Aluminiumlegierungen

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DE1621149A1
DE1621149A1 DE19671621149 DE1621149A DE1621149A1 DE 1621149 A1 DE1621149 A1 DE 1621149A1 DE 19671621149 DE19671621149 DE 19671621149 DE 1621149 A DE1621149 A DE 1621149A DE 1621149 A1 DE1621149 A1 DE 1621149A1
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ROBERTS KENNETH EDWARD
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    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
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Description

PATENTANWÄLTE
DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHDNWALD 1621149 DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES
KOLNI7DEICHMANNHAuS
Köln, den 22„2,1967 Fu/Ax
Kenneth Edward Roberts, 47 Me!!stock Avenue, Dorchester, Dorset (England).
Verfahren zur anodischen Oxydation der Oberfläche von Aluminium oder Aluminiumlegierungen
Die Erfindung "bezieht sioh auf die anodische Erzeugung von Oxydschiehten auf der Oberfläche von Aluminium oder Aluminiumlegierungen, die wenigstens 99$ Aluminium enthalten, insbebesondere die Anodisierung solcher Oberflächen, bevor darauf ein zweifarbiges oder mehrfarbiges Muster unter Verwendung einer lichtempfindlichen Kopiersehiehtmasse und eine« oder mehrerer geeigneter Farbstoffe erzeugt wird. Eine dieser Farben kann die natürliche Farbe der anodisierten Oberfläche sein.
Die Erzeugung solcher Muster auf anodisierten Aluminiumoberflächen ist von besonderem Interesse für die Herstellung von Namensschildern beispielsweise für die Befestigung an Maschinen, jedoch ist sie auch auf anderen und größeren Gebieten interessant. Ein Beispiel ist die Verwendung von dekorierten Aluminiumtafeln beim Bau von Wohnhäusern oder anderen Gebäuden. Bisher war es jedoch zur Vermeidung einer Beeinträchtigung der anodisch erzeugten Oxydschiehten notwendig, den Oxydfilm entweder durch geeignete Behandlung nach der Anodisierung unmittelbar nach dem Waschen oder nach der Färbung des Oxydfilms zu versiegeln oder die Oxydschicht während der Erzeugung des Musters durch eine Schutzschicht beispielsweise aus Gelatine zu schützen. Die
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der Versiegelung in dieser Phase der Herstellung der dekorierten Oberflächen ist unbequem, besonders wenn ein vollautomatischer Prozess erforderlich ist, und kann außerdem die für die Erzeugung des Masters anwendbaren Methoden begrenzen oder als folge einer teilweisen Zerstörung der anodisoh erzeugten Schicht während des Prozesses der Erzeugung des.Misters zu einem schlechten Produkt"führen. Die Verwendung eines Gelatineüberzuges kompliziert offensichtlich die Erzeugung- des Musters durch Einschiebung des Arbeitaganges der Beschichtunge
Durch die Erfindung werden die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden oder zumindest weitgehend ausgeschaltet. Ihr G-egenstand ist ein Verfahren zur anodischen Erzeugung von Oxydschichten auf Aluminium und Aluminiumlegierungen, die wenigstens 99 Gew.~# Aluminium enthalten, für Zwecke, bei denen anschließend ein farbiges Muster auf der anodisierten Oberfläche erzeugt werden sollo
Gemäß der Erfindung werden durch anodische Behandlung Oxydschichten auf Aluminium oder Aluminiumlegierungen, die wenigstens 99 Grew,-$ Aluminium enthalten, für Zwecke, bei denen anschließend ein zweifarbiges oder mehrfarbiges Muster auf der anodisierten Oberfläche unter Verwendung einer lichtempfindlichen Kopiermasse und eines oder mehrerer Farbstoffe erzeugt werden eoll, nach einem Verfahren erzeugt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Oberfläche in einem Anodisierbad« das aus verdünnter wässriger Schwefel-
T^ λ α Ί" λ Vi ·+·
säure mit 5^SQ Yol0=>$ Schwefelsaure/unter Verwendung von Gleichstrom ©iner Spannung von 10,5-24 V anodisiert, wobei man die Stromdichte im Bereich von 0,97-2,15 A/dm , die Temperatur im Bereich von 4S4-32°C und die Behandlungsdauer im Bereich von 2O«6O Minuten hält»
Ss hat sich gezeigt, daß es durch geeignete Wahl der Anodisierungsbedingungen innerhalb der vorstehend genannten Bereiche gemäß dem jeweils behandelten Werkstoff möglich ist j die anodisierte Oberfls^.a im unversiegelten Zustand
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OFUGINAl
der anschließenden Verarbeitung zur Erzeugung des Musters ohne jede Gefahr einer Schädigung dar anodisieren ©gydschicht und ohne die Notwendigkeit der Jjiwendung spesieller und komplizierter Maßnahmen bei der Erzeugung des Musters zu unterwerfene
Die jeweiligen Werte jedes in frage kommenden Parameters hängen von der Irt des "behandelten Werkstoffs ab0 Diese . Parameter werden in Abhängigkeit Ton i©r physikalischen lOrm und chemisehen Zusammensetzung d©s Metalls aufeinander abgestimmte
Beispielsweise erwiesen sich "bei der BehaneÜLu&g von ü Blech aus 99s5^ig©m Aluminium in Dieken von 1Q=3Q SWd9 hergestellt durcii die British Aluminium Company Ltd< >9 di@ ¥erwendung eines Bades, das 20 Yo 1·«=$ Schwefelsäure enthälts eine Stromdielr5- -. ' iß 1sO55 A/dm "b©i 12 Y9 eine Badt@mp©ratur von 23,30O unfi aia© Bshandlungsdauer von 30 Minuten als zweckmäßig. Guts Ergebnisse nurdön mit dem gleichen Material auch bei Verwendung ©in@s Baö.^®9 das 5 ?0lo«f£ wässrig© Schwefelsäure enthielts @in©r S©mp©ratu2? iroa 4-£)4θ6ρ @ia®2? Stromdichte von 2915 i/ä·» feei 2^ T uad ©Ι^ώϊ1 B@liaaäliing@» dauer von 6o Minuten erhalteno
Bei Blechen einer Bißke von 1CM22 SW©B hergestellt Birmetals Ltd«,, Handelsbezeichnung wBoBo2w 9 V7urd©n-gut©
Ergebnisse bei folgenden Bedingungea erzieltg Sfeomfiieht© 1,01 A/dm2 bei 1.0,5 V, Bad mit 20 ¥olo-^ wässrigst Schwefelsäure, Temperatur 2292°09 Behandluagsösuar 3© Minuten· ffe Bleche von 24-30 SWG, die von der gleiehen lira© unter der Bezeichnung nB.Bot7!S vertrieben wsrd@n0 kommen folgende Bedingungen in frages Stromdichte 1.^01 A/dm "bei 1O95 T5 Bad mit 20 VoI«><=■$ wässriger Schwefelsäure, Semperatus1 23^S BehandlungsdaueE1 30 Minuten^ Bei Bl©ehenf die untsr der Bezeichnung "550"■ im" Handel sind (Hersteller Xmpaleo. Itdo.) VTurden gut® Ergebnisse bei folgenden Bedingungen erhalt eng Stromdichte 1,03 &/&n? "bei 1O95 T9 Badtemperatur 2353°C9
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Behandlung®dauer 30 ffiinuten0
Mir Jluminiumfolien einei· Dick© von 76 u bei Verwendung eines Bades mit 20 Yole»$ Schwefelsäure sind eine Stromdichte YQ& 1$O1 A/dm "bei 10,5 T, eine Badtemperatur von 310G und eine Behandlungsdauer von 20 Minuten geeignet, während b©± llumin±umfol±©a einer Dicke zwischen 127 und 203 P- b©i Verwendung des gleichen Bades gute Ergebnisse
/ ρ
mit einer Stromdichte von 1^13 A/dm bei 12 V, einer Bad» temperatur von 320C und einer Behandlungsdauer von 20 Minuten erhalten-ν®τά®Άο
lach Beendigung der lnodisieruHgsbshandlung werden die M®tairbl©©h©· in kaltem fli@ß@nd©m Wasser gespült und können unter l©u£eael©m kaltem Wasser voriehtig mit dem Schwamm abgerieben werdens oder si© werden unter genügend starken kaltes Wasserstrahlen klängespült0
Je aa©h ö©r Methoä© zvlt Erzeugung des S2ast@rs auf der ©n©diesrt©n Obsrfläeli© können die snodisierten Oberflächen, naoh dam Spülen geg©!b©n©a£alle durch Eintauchen in eine heiß© Q&&T kalte Lösung d®s Farbstoffs- für die vom larb-=» stöffJadFsteller TOE'gQsehrie'bsae Zeit" gefärbt- werdeno Biese 2©it "beträgt- g©sr8hsli©h. 7=30 2Iinuten0 Bie Bleche, die entr gefärbt siat ©der fiio fix© Eigtafarbe der anodischan
Büftsa ia WBgQVaI^QE0- leicht erwämter Luft bei einer
sls 27<=49°ο getrocknet.
öi© Irseiagaiag ö@s ©aigültigen Musters auf der. anodisier-Olsorfläsin© köaa©a Tersohiedene Verfahren angewendet Bei eia©a "beimrangt©n Terfahren zur Erzeugung des Musters vi±t& fii® "aaodisiarto Oberfläche d©s Blechs in der ■vTos?st®h©ad Tä©sein?i©fo©a©n Weise vor dem trocknen gefärbte Bie 0fo©Efläehep auf der das Muster gebildet werden soll, wird nun ait--©ia©m geeigneten lichtempfindlichen KopierKodak PoCo oder Kodak P9R8 Photosensitiv® ta iüaucliv©rfahrea oder durch Aufsprühen 09826/1632
BAD ORIGINAL
oder Schleudern, der Kopierschichtmasse auf die Oberfläche überzogene Wenn ein Mister auf beiden Seiten des Metallblechs erzeugt werden soll, wird es vorzugsweise mit der Kopierschichtmasse im Tauchverfahren und Ablaufenlassen der überschüssigen Kopierschichtmasse überzogen· Die Kopierschicht wird dann trocknen gelassen.
Die beschichtete Oberfläche wird nun durch eine Strieh- oder Halbton-Positiv- oder Negativschablone mit Ultraviolettlicht belichtet, wobei ein Entwickler verwendet wird, der für die jeweilige Kopiermasse geeignet ist„ Nach der Entwicklung wird die Oberfläche mit kaltem Wasser gespült«
Die Farbe wird von den unbedeckten Flächen der anodisierten Schicht entfernt, indem das Blech in eine Lösung getaucht wird, die pro Liter Wasser 50 g Kaliumpermanganat, 50-100 g Salpetersäure und 50-100 g Natriumbisulfit enthält. Die nicht erwünschte Farbe verschwindet, nachdem etwa 1 Minute getränkt und bewegt, worden ist.
Die zurückbleibende lichtempfindliche Reservage, die zum Schutz des ursprünglichen Farbstoffs auf dem Blech belichtet und fixiert worden ist, wird nun durch Behandlung mit einem, geeigneten organischen Lösungsmittel, ζ.Β« Xylol oder Irichloräthylen, entfernt, und das Blech wird vollständig versiegelt, indem es in eine Schwermetallsalzlösung, z„B* Nickelacetatlösung, mit oder ohne Borsäurekristalle getaucht wird, oder indem es in heißem Wasser oder Dampf versiegelt wird. Das Ergebnis ist eine Oberfläche mit einem zweifarbigen Muster (wobei eine Farbe die Sigenfarbe des anodisierten Aluminiums und di© andere Farbe die des ursprünglichen Farbstoffs ist), bei dem die anodische Oxydschicht auf der gesamten Oberfläche einwandfrei und unversehrt iste
Wenn das Muster in zwei anderen Farben als der Eigenfarbe von anodisiertem Aluminium und einer weiteren Farbe gewünscht wird, kann das Blech vor der Entfernung der restliehen Reservage für die erforderliche Eeit in einen geeigneten
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Farbstoff getaucht werden. Wenn mehr als zwei Farben oder zwei oder mehr Farben und die Eigenfarbe von anodisiertem Aluminium erforderlich sind, kann das Blech erneut mit der Kopierschichtmasse bedeckt und durch eine zweite Schablone belichtet werden· Der Arbeitsgang ist dann der gleiche, wie vorstehend beschrieben, wobei weitere Belichtungen nach Bedarf vorgenommen werden·
Auen andere Verfahren zur Erzeugung des gewünschten l/Bisters können, natürlieh bei Platten angewendet werden, die gemäß der Erfindung anodisiert worden sind, z.B. das bekannte ,Ver~ falireas bei d@m die Platte vor der Aufbringung der Kopiersskicht mit einer Schicht eines Schutzmaterials, z.B. Gelatine oder Garboaymethylcellulose, bedeckt wird. Dieses letztgenannte Verfahren ist jedoch nicht wesentlich, da die beim Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene anodische Oxydschioht genügend robust ist, um ohne Versiegelung bei dem vorstehenä ■beschriebenen einfacheren Verfahren brauchbar zu sein0
Ber Einfachheit halber wurde das Verfahren gemäß der Erfindung vorstehend in Verbindung mit der Behandlung von Blechen beschrieben, jedoch ist das erfindungsgemäße Anodisierver- -fghren. und die ansehließende Erzeugung eines Musters auf den anodisohen Oxydschiehten natürlich auch auf Aluminium und Aliominiuml egie rungen in anderen Formen, z.B. in Form von Blöcken, Tafeln von erheblicher Dicke und andere
die beispielsweise aus Blechen oder Folien hergestellt sinde anwendbar«
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Claims (2)

Patentansprüche
1.) Verfahren zur anodischen Oxydation der Oberfläche von Aluminium oder Aluminiumlegierungen mit einem Aluminiumgehalt von mindestens 99 6ew„$ und gegebenenfalls anschließendem Aufbringen eines mindestens zi*jeifarbigen Musters unter Verwendung einer lichtempfindlichen Ko« piermasse und mindestens eines Farbstoffes» dadurch ge« kennzeichnet, daß man die zu behandelnde Oberfläche in einer wäßrigen.;, 5 bis 20 VoI„»$ Schwefelsäure enthaltenden Lösung uafcsr Gleichstrom bsi einer Ai'bsitsspannung von 10 - 24 V mit Stromdichten von O395 « 2,15 A/dm2 \'fahT®na 20 "bis βθ Minuten bei Temperaturen von ^0 bis
2.) Verfahren r-.~.efe Λ - sprueh I0 öacteeh gßk.®iw%@±®hnet s daß man mit Strcmöichfesn, von 1 bis I5S l/äsi bsi ©im©!5
nung von 10 „5 bis 12 V und JZempepatursn tron 20° Mi 32 arbeitet.
Verfahren naeh Ansprueh 1 oder 2y daß man die anoclisiert© Ob©rf lEch© durefe Tmiokwm, in ©iae Farbstoff lösung'©infärbt und mit ©ia®sa Kopierschichtharz überzieht B dieses cteefo ©ia© blone hinduroh mit ultraviolettem Melit ¥eliölit©t und, wickelt, anschließend die Parfos von ά®η Sf®±^n OberfHäehen und dann die liohtempfindlieh© H©s©r-vage ©ntf©mt und schließlich di© tosmusterte OberflEoii©
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DE19671621149 1966-02-26 1967-02-25 Verfahren zur anodischen Oxydation der Oberflaeche von Aluminium oder Aluminiumlegierungen Pending DE1621149A1 (de)

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