DE1696305B1

DE1696305B1 - Verfahren zur Anodisierung von Gegenstaenden aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen

Info

Publication number: DE1696305B1
Application number: DE19651696305
Authority: DE
Inventors: Heinrich Neunzig; Sautter Dr Rer Nat Werner
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1965-07-21
Filing date: 1965-07-21
Publication date: 1970-02-19
Also published as: GB1097356A; NL6608965A; DK123110B; NO116397B; CH473233A; AT262711B; FR1477899A; ES326341A1; BE679972A; LU50957A1

Description

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Zur Erzeugung von farbigen Oxidschichten auf bekannter Weise von der Legierungs- und Elektrolyt-Aluminium und Alumimumlegierungen werden neben zusammensetzung sowie den angewandten Anodisierden seit langem bekannten Methoden des Einfärbens bedingungen abhängt. Obwohl die übereinandermit geeigneten Farbstoffen neuerdings Verfahren liegenden Oxidschichten eine etwas unterschiedliche bevorzugt, bei denen die Farbgebung in speziellen 5 Struktur besitzen, sind die fertig eloxierten Teile von Elektrolyten während des Anodisierens selbst erfolgt. solchen kaum zu unterscheiden, die nach dem Beizen Geeignete Elektrolytzusammensetzungen zur »Her- direkt farbanodisiert werden. Die nach dem erfinstellung von Oxidschichten mit Eigenfärbung« sind dungsgemäßen Verfahren erzeugten Mehrfachschichz. B. in den deutschen Auslegeschriften 1145 888, ten verhalten sich bei Verschleißprüfungen ähnlich 1178 272 sowie in der britischen Patentschrift io wie solche, die in einem Arbeitsgang erzeugt wurden, 962 048 beschrieben. Die genannten Elektrolyten und es ist nicht möglich, durch mechanische oder enthalten neben einem geringen Anteil an Schwefel- chemische Einwirkung die zuerst erzeugte Schicht säure als Hauptbestandteil organische Säuren, wie getrennt abzulösen. Vor allem bei größeren und kom-Sulfosalicylsäure, Sulfophthalsäure oder Maleinsäure. pliziert geformten Werkstücken sind bei Anwendung Die in derartigen Elektrolyten erzeugten Oxidschichten 15 des erfindungsgemäßen Verfahrens die Dicken- und zeichnen sich durch die völlige Lichtechtheit der Farbunterschiede wesentlich geringer als bei direkter Färbungen sowie durch hohe Witterungsbeständigkeit Farbanodisierung.

und Verschleißfestigkeit aus. Strukturabzeichnungen infolge von Gefügeunter-Gegenüber dem üblichen Anodisieren in Schwefel- schieden (Kornseigerungen, unterschiedliche Kornsäure werden beim Farbanodisieren wesentlich höhere ao Orientierungen) treten beim Anodisieren in der vor-Spannungen benötigt, da die Leitfähigkeit der Elek- geschlagenen Weise weit weniger hervor, und die trolyten geringer und der elektrische Widerstand oxydierten Werkstücke besitzen ein besonders dekodieser Schichten höher ist. Für den bei einer bestimm- ratives Aussehen. Daher ist das Verfahren insbesonten Legierung erreichbaren Farbton sind neben der dere auch zum Farbanodisieren von Schmiede- und Legierungszusammensetzung vor allem die Strom- as Gußteilen geeignet, da sich bei deren Herstellung die dichte sowie die angelegte Spannung maßgebend. Entstehung von Korn- und Gefügeunterschieden

Beim Farbanodisieren von Blechen, Guß- und häufig nicht vermeiden läßt.
Gesenkpreßteilen hat sich nun gezeigt, daß es infolge . -I₁
der verhältnismäßig geringen Streufähigkeit der be- Beispiel 1
nötigten Elektrolyten oft schwierig ist, einheitliche 30 Zwei durch mehrfaches Abkanten verformte Bleche Farbtöne und gleichmäßig dicke Schichten zu erhal- aus AlMg 1 mit 1,1 Gewichtsprozent Magnesium, ten. So zeigen Bleche, falls nicht mit Hilfskathoden 0,25 Gewichtsprozent Eisen und 0,30 Gewichtsprogearbeitet wird, einen dunkleren Farbton an den zent Silizium wurden in 5gewichtsprozentiger Natron-Rändern. In verstärktem Maße treten derartige Färb- lauge bei 40° C 3 Minuten lang gebeizt, in Wasser unterschiede bei gewinkelten Blechformteilen auf, da 35 gründlich gespült, in Salpetersäure neutralisiert und hier ein gleichbleibender Abstand zur Kathode nicht nach erneutem Spülen in Wasser
oder nur durch Herstellung besonderer Vorrichtungen . . „, , , , , ,
geschaffen werden kann. Strukturabzeichnungen in- ^a> ?^{n em}^™ ^Af "^₁S deutschen Ausfolge unvermeidlicher Gefügeunterschiede der zu legeschnft 1178 272 bei 21 C fur die Dauer anvisierenden Teile zeichnen sich beim Farbanodi- 40 ™" ³⁰ ₂ ^Mmu,^tei? ^mi *^{mer Stromd}'^cI*^e ™ⁿ sieren in der Regel stärker ab, als dies beim Anodi- 2A/dm« anodisiert, in Wasser gespult und in sieren nach dem Gleichstrom-Schwefelsäureverfahren kochendem entionisiertem Wasser verdichtet;
der Fall ist. Außerdem wird das dekorative Aussehen b) nach derselben Vorbehandlung in einem Schwefelfarbanodisierter Werkstücke häufig dadurch etwas Säureelektrolyten (20 Gewichtsprozent) mit einer beeinträchtigt, daß sich beim Verdichten der Oxid- 45 Oxidschicht von 5 μ Dicke voranodisiert (10 Minuschicht unregelmäßig verteilte Haarrisse bilden. ten bei 2O⁰C Elektrolyttemperatur mit einer Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stromdichte von 1,5 A/dm²) und nach Spülen oben geschilderten, bei den bekannten Farbanodisier- in Wasser wie zuvor farbanodisiert.
verfahren auftretenden Mängel zu vermeiden.

Die Erfindung besteht bei einem Verfahren zur 50 Ein Vergleich beider Bleche zeigte, daß das nach

Anodisierung von Gegenständen aus Aluminium Methode a) anodisierte Blech an den der Kathode

oder Aluminiumlegierungen, bei dem nach dem Ent- zugewandten Kanten sowie an den Ecken und Rän-

fetten und Heizen zunächst in herkömmlicher Weise dern eine wesentlich dunklere braune Färbung auf-

nach einem gebräuchlichen Verfahren zur anodischen wies als die übrigen Flächen des Bleches, wobei die

Oxydation von Aluminium eine 2 bis 10 μ (1 μ 55 Oxidschichtdicke zwischen einem Minimalwert von

= 0,001 mm) dicke Oxidschicht aufgebracht, in 15 und einem Maximalwert von 25 μ schwankte,

Wasser gespült und anschließend in einem eine während das nach der Methode b) farbanodisierte

organische Säure enthaltenden Elektrolyten eine Blech einheitlich dunkelbraun gefärbt war mit einer

zweite Oxidschicht erzeugt wird, darin, daß die Erzeu- Oxidschichtdicke von 23 bis 26 μ (6 μ GS-Schicht,

gung der zweiten Oxidschicht nach den Verfahren 60 20 μ farbanodisierte Schicht),
der deutschen Auslegeschriften 1145 888, 1178 272

oder der britischen Patentschrift 942 048 bzw. hierzu Beispiel 2
äquivalenten Farbanodisierverfahren unter an sich Es sollen schwarzbraungefärbte, im Gesenk gebekannten Bedingungen durchgeführt wird. schlagene Handhebel aus einer AlMgSi-Legierung, Wie Querschliffe durch so erzeugte Doppelschichten 65 bestehend aus 1 Gewichtsprozent Magnesium, 0,8 Geklar zeigen, baut sich unter der zuerst gebildeten wichtsprozent Silizium, 0,3 Gewichtsprozent Eisen Oxidschicht eine besonders gleichmäßige zweite Oxid- sowie 0,6 Gewichtsprozent Mangan, Rest Aluminium, schicht zur Metallseite hin auf, deren Färbung in hergestellt werden. Beim Anodisieren in einem Elek-

trolyten, bestehend aus 10 Gewichtsprozent Sulfosalicylsäure und 0,5 Gewichtsprozent Schwefelsäure, Rest Wasser, wurde bei 20° C mit einer Stromdichte von 2,5 A/dm^a während 20 Minuten anodisiert. Hierbei bildete sich eine schwarzbraungefärbte Oxid- schicht, die jedoch Kornabzeichnungen zeigte, welche sich infolge ihrer unterschiedlichen Färbung deutlich abhoben. Beim Farbanodisieren eines analogen Teils in der vorbeschriebenen Weise nach einer vorherigen Anodisation in einem 7gewichtsprozentigen Oxalsäure-Elektrolyten mit einer Schichtdicke von 6 μ wurde hingegen eine völlig einheitliche schwarzbraune Färbung ohne Kornabzeichnungen erzielt.

Es ist auch möglich, falls weniger intensiv gefärbte Oxidschichten gewünscht werden, die erste farblose oder nur leicht gefärbte Schicht relativ dick, beispielsweise 10 bis 15 μ, auszubilden und dann nur noch verhältnismäßig kurz in einem zum Farbanodisieren geeigneten Elektrolyten nachzubehandeln. Auch in diesem Fall wird ein einheitlicheres Aussehen der ao Werkstücke und ein gleichmäßigeres Schichtwachstum als ohne Anwendung des Voranodisierens erreicht.

Bei einem bekannten Verfahren zur elektrolytischen Oxydation von Aluminium oder Aluminiumlegierungen wird die Oberfläche des Aluminiumwerkstoffs as zunächst in Schwefelsäure und anschließend in einer organischen Säurelösung elektrolytisch oxydiert. Als organische Säuren kommen dabei zweibasische Säuren, insbesondere Oxalsäure, in Betracht. Durch dieses Verfahren sollen dickere und härtere Oxidüberzüge als bis dahin möglich auf Aluminiumwerkstoffen hergestellt werden. Als Vorzug des bekannten Verfahrens wird hervorgehoben, daß bei Verwendung von z. B. Oxalsäure ein gelber Ton der mehrschichtigen Oxidhaut, wie er bei Anodisierung mit dieser Säure allein auftritt, vermieden wird, der erhaltene weiße Überzug aber ebenso hart ist wie der mit Oxalsäure erzeugte. Schlüsse auf das beanspruchte Verfahren zur Ausbildung gleichmäßiger tiefer Färbungen waren hieraus nicht zu ziehen.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Anodisierung von Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, bei dem nach dem Entfetten und Beizen zunächst in herkömmlicher Weise nach einem gebräuchlichen Verfahren zur anodischen Oxydation von Aluminium eine 2 bis 10 μ (1 μ = 0,001mm) dicke Oxidschicht aufgebracht, in Wasser gespült und anschließend in einem eine organische Säure enthaltenden Elektrolyten eine zweite Oxidschicht erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der zweiten Oxidschicht nach den Verfahren der deutschen Auslegeschriften 1145 888, 1178 272 oder der britischen Patentschrift 942 048 bzw. hierzu äquivalenten Farbanodisierverfahren unter an sich bekannten Bedingungen durchgeführt wird.