DE1621192B1 - Verfahren zum regenerieren von farbanodisierbädern für aluminiumwerkstoffe - Google Patents

Description

1 2

Farbige Oxidschichten auf Aluminium erhält man nach den üblichen Gleiehstrom-Schwefelsäurever-

durch die bekannten Methoden des Einfärbens von fahren.

frischen, unverdichteten Schichten in Farbflotten oder Es wurde nun gefunden, daß die Entfernung bzw. auch durch Zusätze von farbgebenden Elementen wie Reduzierung des störenden Aluminiumgehalts in beispielsweise von Silicium zum Grundmetall. In 5 selbstfärbenden Elektrolytmischungen, bestehend aus beiden Fällen erfolgt die anodische Oxydation bevor- organischen Säuren wie Maleinsäure, Sulfosalicylzugt nach dem Gleichstrom-Schwefelsäureverfahren. säure, Sulfophthalsäure usw. mit geringen Anteilen an In neuerer Zeit wurden auch Verfahren zur Erzeugung Schwefelsäure, in besonders einfacher und wirtschaftvon Oxidschichten mit »Eigenfärbung« bekannt, bei licher Weise dadurch vorgenommen werden kann, daß denen zum Anodisieren spezielle Elektrolytmischungen io das im Bad gelöste Aluminium durch Zugabe von benutzt werden. Hierbei entstehen je nach Arbeits- Alkalffluorverbindungen ausgefällt wird. Besonders weise und Legierungszusammensetzung hellbraun- bis geeignet hierfür erwiesen sich Natrium- bzw. Kaliumschwarzgefärbte Oxidschichten, die zugleich besonders fluorverbindungen wie beispielsweise Natrium- bzw. hart, abriebfest und witterungsbeständig sind. Deshalb Kaliumfluorid oder auch Natrium- bzw. Kaliumhaben diese Verfahren vor allem zur anodischen Oxy- 15 hydrogenfluorid. Überraschenderweise hat sich hierbei dation von Aluminiumteilen für das Bauwesen eine er- gezeigt, daß trotz des stark sauren Charakters des hebliche Bedeutung erlangt. Elektrolyten das Aluminium weitgehend ausfällt und

Elektrolyte zur Erzeugung von Oxidschichten mit in einfacher Weise dieselbe Wirkung wie bei Entfer-

Eigenfärbung bestehen aus einer Mischung von organi- nung des Aluminiums mit Hilfe eines Kationenaus-

schen Säuren wie Sulfosalicylsäure, Sulfophthalsäure, 20 tauschers erzielt wird.

Maleinsäure oder Weinsäure mit jeweils geringen " Es ist zwar bekannt, schwefelsaure Elektrolyte, die Mengen an Schwefelsäure. Als dritte Komponente wird zur anodischen Behandlung von Aluminium gedient bei einigen Elektrolyten dieser Art auch Oxalsäure zu- haben, dadurch von dem gelösten Aluminium zu begegeben. Ohne den Schwefelsäurezusatz entstehen in freien, daß Alkalisulfat bzw. Ammoniumsulfat zugeden genannten orgamschen Säurelösungen zwar eben- 25 geben und die Lösung auf —5 bis —10⁰C abgekühlt falls gefärbte Schichten, jedoch steigt die Badspannung wird. Dadurch werden die entsprechenden Doppelsteil an, und die Schicht bricht, sobald sie eine Dicke sulfate auskristallisiert. Das Verfahren ist insofern umvon wenigen μιη erreicht hat, örtlich durch. ständlich, als eine gesonderte Abkühlung auf Tempe-

Ein Schwefelsäurezusatz von beispielsweise 0,4 Ge- raturen unterhalb 0° C erforderlich ist, was erfindungs-

wichtsprozent zu einem Bad mit 20 Gewichtsprozent 3° gemäß entfallen kann.

Maleinsäure ermöglicht hingegen die Bildung von Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren handelt dunkelbraungefärbten, bis zu 30 μιη dicken Oxid- es sich erfindungsgemäß auch nicht um eine Ausschichten bei Badspannungen zwischen 30 und 70 Volt. kristallisation, sondern um die Fällung der gebildeten Die Arbeitstemperatur kann hierbei zwischen 20 und Alkah-Aluminium-Fluor-Verbindungen. Hierzu ist 30° C liegen, falls mit Stromdichten von 2 bis 3 A/dm^a 35 eine gesonderte Abkühlung nicht erforderlich, vielgearbeitet wird. Bei höheren Zusätzen von Schwefel- mehr kann z. B. bei Raumtemperatur gearbeitet säure, z. B. von 1 Gewichtsprozent, ergeben sich ledig- werden.

lieh schwach gefärbte, weniger dichte Oxidschichten. Da zumeist eine Badumwälzung mit Preßluft erfolgt,

Die genaue Einstellung des Schwefelsäuregehalts ist die über am Boden des Badbehälters befindliche per-

daher sehr wichtig, um in der Praxis einheitlich ge- 40 forierte Rohre eingeleitet wird, kann es zweckmäßig

färbte Bleche oder Preßprofile zu erhalten. sein, die Fällungsreaktion, die einige Zeit beansprucht,

Bei der anodischen Oxydation in selbstfärbenden in einem Hilfsbehälter mit einer geeigneten Filtrierein-Elektrolyten der vorbeschriebenen Art geht Alumi- richtung außerhalb des Bades vorzunehmen. Hierbei nium in Lösung und bildet mit dem Säuregemisch ergibt sich der weitere Vorteil, daß dem Bad prometallische Komplexverbindungen. Dadurch verändert 45 portional zum Durchsatz an anodisiertem Aluminium sich die Konzentration des Elektrolyten an freien jeweils soviel Elektrolyt entnommen und nach Fällung Ionen verhältnismäßig rasch, und die Badspannung des Aluminiums sowie Filtrierung wieder zugegeben steigt beim Anodisieren unerwünscht schnell an. Zu- werden kann, daß der Aluminiumgehalt des Bades gleich ändert sich der Farbton; die Färbung der einen bestimmten konstanten Wert behält. Dadurch Schicht wird ungleichmäßiger. Eine Zugabe von 5° erhält man auch bei größeren Durchsätzen, falls die weiteren Mengen der betreffenden organischen Säuren übrigen Arbeitsbedingungen wie Badtemperatur, sowie von Schwefelsäure ist nur in begrenztem Maße Stromdichte und Schichtdicke konstant gehalten wermöglich, weshalb der Elektrolyt nach dem bisherigen den, eine sehr gleichmäßige Färbung der anodisierten Stand der Technik schon nach verhältnismäßig gerin- Aluminiumhalbzeuge.

gen Durchsätzen dadurch regeneriert werden muß, daß 55 In der Praxis hat sich bei einem z. B. aus 20 Geman das Aluminium mit Hufe eines Kationenaus- wichtsprozent Maleinsäure und 0,4 Gewichtsprozent tauschers entfernt bzw. auf einen nicht kritischen Wert Schwefelsäure bestehenden Elektrolyten als zweckreduziert, mäßig erwiesen, den Aluminiumgehalt zwischen 0,3

Die Verringerung des Aluminiumgehalts bei den und 1 g Al/Liter konstant zu halten. Mit Hüte des ersogenannten selbstfärbenden Elektrolyten durch Ionen- 60 findungsgemäßen Verfahrens ist dies in besonders austausch erfordert die Errichtung von verhältnis- wirtschaftlicher Weise erreichbar, wie das folgende mäßig kostspieligen Anlagen und nach der Regenerie- Beispiel zeigt:

rung des Elektrolyten einen weiteren Arbeitsgang, bei In einem aus Malein- und Schwefelsäure der vordem das vom Harz aufgenommene Aluminium mit erwähnten Zusammensetzung bestehenden, frisch anHilfe von Schwefel- oder Salzsäure wieder entfernt 65 gesetzten Elektrolyten wird nach Farbanodisieren von werden muß. Nicht zuletzt aus diesem Grunde ist die 15 dm² Aluminiumoberfläche je Liter im Elektrolyt Erzeugung von farbigen Oxidschichten auf Aluminium ein Aluminiumgehalt von Ig Al/1 festgestellt. Hierauf erheblich teurer als die Bildung farbloser Schichten werden 30% des Bades entnommen und mit 6 g Na-

triumhydrogenfluorid je Liter behandelt. Dadurch sinkt der Aluminiumgehalt des entnommenen Elektrolytanteils auf 0,1 g/l, während der Gehalt an Malemund Schwefelsäure praktisch unverändert bleibt. Nach Absitzenlassen des Niederschlags am Boden des Hilfsbehälters wird der Elektrolyt in das Bad zurückgeleitet, wodurch dessen Aluminiumgehalt auf insgesamt 0,7 g Al/1 zurückgeht. Hierauf stellen sich dieselben elektrischen Bedingungen und dieselben Anfangsbzw. Endspannungen beim Anodisieren wie zuvor ein, und es können weitere 5 dm² Aluminiumoberfläche störungsfrei farbanodisiert werden. Anschließend wird der Vorgang wiederholt. Der sich im Hilfsbehälter absetzende Schlamm wird mit Hilfe eines Schlammkastens oder unter Benutzung von Filtriereinrichtungen von Zeit zu Zeit entfernt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Regenerieren von Farbanodisierbädern für Aluminiumwerkstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß das im Bad gelöste Aluminium durch Zugabe von Alkalifmorverbindungen ausgefällt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalifluorverbindungen Natrium- bzw. Kaliumfluoride, vorzugsweise Natrium- bzw. Kah'umhydrogenfmorid, verwendet werden.