DE1621192C - Verfahren zum Regenerieren von Farbanodisierbädern für Aluminiumwerkstoffe - Google Patents
Verfahren zum Regenerieren von Farbanodisierbädern für AluminiumwerkstoffeInfo
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Farbige Oxidschichten auf Aluminium erhält man nach den üblichen Gleichstrom-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 ίο das im Bad gelöste Aluminium durch Zugabe von
benutzt werden. Hierbei entstehen je nach Arbeits- Alkalifluorverbindungen ausgefällt wird. Besonders
weise und Legierungszusammensetzung hellbraun- bis geeignet hierfür erwiesen sich Natrium- bzw. Kaliumschwarzgefärbte
Oxidschichteri, 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 organischen Säurelösungen zwar eben- 25 geben und die Lösung auf —5 bis —10° C 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 μηι 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-
wichtsprpzent 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 μηι 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 Alkali-Aluminium-Fluor-Verbindungen. Hierzu ist
30° C liegen, falls mit Stromdichten von 2 bis 3 A/dm2 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 perdaher
sehr wichtig, um in der Praxis einheitlich ge- 4° 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 Alurniniumgehalt des Bades
gleich ändert s|ch ,dejcCFarbton; 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 Hilfe 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 Hilfe 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 dma Aluminiumoberfläche je Liter im Elektrolyt
Erzeugung von farbigen Oxidschichten auf Aluminium ein Aluminiumgehalt von 1 g Al/l 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 Malein-
und 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)
1. Verfahren zum Regenerieren von Farbanodisierbädern für Aluminiumwerkstoffe, dadurch
gekennzeichnet, daß das im Bad gelöste Aluminium durch Zugabe von Alkalifluorverbindungen
ausgefällt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalifluorverbindungen Natrium-
bzw. Kaliumfluoride, vorzugsweise Natrium- bzw. Kaliumhydrogenftuorid, verwendet
werden.
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