DE1950716A1 - Verfahren zur Farbanodisierung von Aluminiumwerkstoffen - Google Patents
Verfahren zur Farbanodisierung von AluminiumwerkstoffenInfo
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Description
VEREINIGTE ALUMINIÜN-rV/ΕζϊΚΕ '
AKTIENGESELIiSGEAFT -λ _ _ _ ^ „ _
Verfahren zur Farbanodisieruno- von Alu-mlniumwerkitOffen
Die .ii'fLnrlunrj betrifft ein Verfahren zur Parbanodisierung
von Λ Irmrini umwerkst of fen in einem Elektrolyten auf Basis
Maleinsäure, der außerdem gerinre Mengen an Schwefel- md
gegebenenfoils Oxalsäure enthält. '
Parbi^e- Oxidschjchten kann man in bekannten Elektrolyten erzeugen,
die aus wäßrj pen Lösungen von Sulfonsäuren (z.B. SuIfosalioy1säure,
Sulfophthalsäure) oder auch von Dicarbonsäuren mit jeva.ls geringen Zusätzen an Schwefelsäure bestehen. Von
der letzteren Gruppe ist ein Elektrolyt auf Basis' Maleinsäure mit /zusätzen von Oxal- und Schwefelsäure infolge der geringen
Kosten den Badansatzes sowie der Gleichmäßigkeit der bei verhälnntK-näßip;
ni. ;dri gen Spannungen erzieübaren Farbtöne, die von
!"'ollbraun bis dunkelgrau und schv;arz reichen, von besonderem
T^in geviisser Nachteil eines vorrwiegend die ungesättigte
M'ileinßäiire enthaltenden Elektrolyten besteht jedoch darin, daß
d.n- ch den an der Kathode abgeschiedenen Wasserstoff, ein. erheblicher
Teil der Maleinsäure in Bernsteinsäure umgewandelt wird. Infolge der relativ geringen Löslichkeit, von Bernsteinsäure
kristallisiert diese an den Öffnungen der zur Badumwälzung benötif-;ten Preß Iu ft leitung sovie an den zur Badkühlung., benötigten
Kühlschlangen aus. Infolgedessen ist es erforderlich, das Bad
ρ
nach Durchsatz von 5 bis 10 dm" Aluminiumoberfläche pro 1 Bad-
nach Durchsatz von 5 bis 10 dm" Aluminiumoberfläche pro 1 Bad-
inhnlt dadurch r-u regenerieren, daß entweder das ganze Bad oder
zumindest ein erheblicher Teil desselben um 10 bis.200C gegenüber
der Arbeitstemperatur (20 bis JO0C) abgekühlt und die ausfallende
Bernsteinsäure entfernt wird. Außerdem muß die ursprüngliche
Konzentration des Elektrolyten durch Zugabe einer entsprechenden von Kaleinsaure wieder eingestellt werden.
Nach dom erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich die Bildung von
TV?rnste"!.nsäure nahezu vollständig dadurch vermeiden, daß die
vor" "nodonraum getrennt in einem kasten- oder rohr-
109817/1999
förmipen Behälter angebracht; wenden, dessen V/and aus eineT feinporigen,
ionendurchlässirer. Material (Diaphragma) besteht '-"nd
der einen Elektrolyten mit einer elektrisch rut leitender organischen
Säure oder ein Gemisch von organischen Säuren rrit c'crinpcn
Mengen an Schwefelsäure enthält.
Als Material für einen solchen Behälter ist z.B. ein bei hohen Temperaturen
gebranntes' Gemisch aus Tonerdesilikaten geeif-ret,
dessen Porenweite etv;a 1 my beträgt. Bei Wanddicken zwischen
vorzugsweise jü und 10 mm weist ein solcher Behälter eine ausreichende mechanische Festigkeit und zugleich einen niedrigen
elektrischen Widerstand auf. Die Oberfläche des,Behälters bzw..
die Gesamtoberfläche einer Batterie von parallel geschalteten Behältern soll dabei so bemessen werden, daß die Stromdichte
5 A/dm nicht überschreitet.
Die Konzentration des im Behälter befindlichen Elektrolyten soll zweckmäßig so hoch sein, daß möglichst wenig Maleinsäure eindiffundiert.
Geeignete Elektrolytmischungen sind beispielsweise. 3 bis 8 Gew.^ Oxalsäure und 0,2 bis 1 Gew.^ Schwefelsäure oder
auch 5-30 Gew.% Zitronensäure bzw. Sulfosalicylsäure mit Zusätzen
an Schwefelsäure in derselben Menge. Solche Elektrolytmischungen
haben neben zahlreichen anderen, die an sich, möglich
sind,- den Vorteil, daß im Falle einer Beschädigung der Behälter keine wesentliche Änderung der Eigenschaften des beispielsweise
aus 20 Gew.% Maleinsäure, 1 Gew.% Oxalsäure, 0,4 Gew.% Schwefelsäure,
Rest Wasser bestehenden Elektrolyten des Anodenraumes eintritt.
Als weiterer überraschender Vorteil einer Anordnung der erfin-;
dungsgemäßen Art hat sich herausgestellt, daß ein wesentlicher Teil des während der anodischen Oxydation im Bad gelösten Aluminiums,
das nach dem Stand der Technik durch Ionenaustauscher entfernt wird, sich in den Kathodenbehaltern ansammelt, ohne
den iAnodisationsprozeß zu behindern. Die Lebensdauer eines solchen Bades wird daher erhöht.
.- 3 -8 4 7/1999
BAD ORIGINAL
--*-■ 19SG716
oh d"5 c beschriebcr.·'=? Anordnung wird erreicht, daß Teile aus
Rei." ηΊ ;·.ιηηϊ·ΐ'- sowie aus den bekannt en, für die F r.rb anodisation
-o'^i^notvi^ -Alur.:iniu'.:le£ieruncen in ^)l^ktro-lyten~ auf Basis Maleinsäure
wesentlich wirtschaftlicher als bisher anodisiert werden können. De^ ohr« Regenerierung des Bades mögliche Durchsatz
wird je nach den ArbeitsbedinrungTi um das Zehn- bis Fünf zi rf ache
■erhöht. Die Notwendigkeit, Maleinsäure nQu zuzusetzen, entfällt
bis auf die-1 ^r^änzunp" von Verschleppunrsverlusten,
Zu^ ;irT äuterrn"· des erzielten technischen Fortschritts diene das
folgende Beispiel. In einem Elektrolyten, bestehend aus 20 Gew.f
M.nlein^:iu>'e, 1 Oew.^ Oxplsäure und 0,4 Gew.$ "Schwefelsäure, in
welchem Preßprofi]e einer AIMgSlO,^-Legierung in einem dunkel·-
b"minpn Farbton eloxiert wurden, v;ar es bf3! Verwendung von
K^thodenblGchen aus A3uminium, die mit dem Elektrolyten direkt
in ^erUhrunr: standen, ■ erforderlich, die Regenerierung nach einem
Durchsatz von ,ieweils 6 dm /l Badinhalt durchzuführen. Wurden
hin :er;en Kathoden derselben- Art in einem gesonderten Behälter
angebracht,- der einen Elektrolyten mit ?0 Gew.% Zitronensäure
und 0,4 Oew«^ Schwefelsäure enthielt, so bildete sieh im Anoden-"
raum auch nach einem Durchsatz von 100 dmf/l Badinhalt nur ein
r;pr";nr:er, f7"r di° Farbanodisatlon unschädlicher Anteil an Bernpteinsäure.^
Im Fat.i->or!enra\jm wurde nach dieser _Zei:; zwar ein Gehalt
von '; ';' gelöster und 5 r-' auskristallisierter Bernsteinsäure
fer^-rnstpllt (TTmwandlung von eindiffundierter Maleinsäure),
jedocli behinderte dies die weitere Farbanodi sation nicht. Außerdem
nahm der Aluminiumgehalt im Kathodenraum erheblich zu; es wurden etwa 40 fo des während der Farbanodi sation im Anodenraum
gelösten Aluminiums aus diesem entfernt.Gegenüber der bisherigen
Verfahrensweise brauchte entsprechend weniger Aluminium durch Ionenaustausch entfernt zu werden. Nach Erneuerung der im.Verhältnis
zum Badinhalt geringen Elektrolytmenge "des Kathodenraumes konnte wie zuvor farbanodisiert werden. Bei Einhaltung einer
Stromdichte von etwa 2 A/dm Oberfläche der .Diaphragmenbehälter
war die Spannung: nur um etwa 4V höher als bei sonst gleicher
Arbeitsweise ohne Benutzung der Behälter.
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'1900716
HlT ^ Vorrichtung ZU·" /*'KSfMJhrun.p ή^<ζ e r>
f -j η rll 3 HPSP011Ia0 ^T! VP^fw^Ti^
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dP.rr:est.eU t-,. T^ ^nTj oh befi^^ot sio1"1 Ir ^-1Vp em Behälter die Λη<ΛΊ^ 1
^. V:·. e^ "lit oir>em fprbiF^n Überzv1. zu νθΐ°ρ(=·^βηάΡΓ n^rrenstprirl,.
ferner die Kathode 2, die von dem Diaphragma 4 Umreb^n iPt. T-^+"
3 ir4* dpr>
VfB^STi1TP ^] Gi-C^T)Iy t bezel chrc^.j cinr b^j snioi sw=?s^
;νΐίτ ?0 Gew.% Maleinsäure, 1 Gew.^- Oxalsäure, ^,^ Gev.'.^ Schv;efel
päure, Rest Wasser bertoht. Per Diaphrap-nierolektro^i-t ^yä^-t" d-τ-Pozur-pzeichen
S. Die Kathode 2 weist Unterbrechungen 6 a---f, d
dje de" Wrs^e^rtof^ in drn Innere der Kathode eintreten und >
^her ortweicihen >pv.yi.
09817/1999
BAD ORIGINAL
Claims (4)
- PatentanspruchoΛ . ^erfahren zvr Fnrhfinodir''.erTmf\ von £ Iv.riiii'i.avrerkstoffen in einerr '^üelrtroly+'en auf Breis Maleinsäure, der außerder. wringe Mengen an Schwefel- und gegebenenfalls Oxalsäure enthalt, dadurch gekennzeichnet, dai? dl«=1 Kathoden vom Anodpnravm getrennt in einem kasten- odor rohrförmigen PohKltor angebracht verden, dessen -Viand aus einem feinporige-1 j ionendurchläs.sip;en Material (Diaphragma) "besteht und der einen Elektrolyten mit einor elektrisch reut leitenden organischen Säire oder ein Gemisch von organischen Säuren rpit ^Gringen Mengen an Schv.'efölsäure enthält.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1 ,· dadurch ..gekennzeichnet, daß als Material für den Behälter ein bei hohen Temperaturen gebranntes Oemir.ch a\is Tonerdesilikaten verwendet wird, dessen Porenweite etwa 1 my beträgt.
- Ji. Vorrichtung zur· Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 2, bestehend aus einem den wässrigen Elektrolyten enthaltenden Behälter, einer darin untergebrachtd^Kathode und Anode, dadurch gekennzeichnet, daß ctie Kathode (2) von einem Diaphragma (4) umgeben ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch. 3t dadurch gekennzeichnet, da·! die Kathode (?) Unterbrechungen (6) aufweist.BAD-ORIGINAL'"■ 109817/1999L e e r s e ί t e
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