DE19538777A1 - Kurzzeit-Heißverdichtung anodisierter Metalloberflächen - Google Patents
Kurzzeit-Heißverdichtung anodisierter MetalloberflächenInfo
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
- C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
- C25D11/24—Chemical after-treatment
- C25D11/246—Chemical after-treatment for sealing layers
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Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Erzeugung korrosionsschüt
zender und/oder dekorativer Überzüge auf Metallen durch anodische
Oxidation. Sie betrifft ein verbessertes Verfahren zum Verdichten
der elektrochemisch erzeugten porösen Anodisierschichten zur
weiteren Verbesserung ihrer Eigenschaften.
Die elektrochemische anodische Oxidation von Metallen in geeigneten
Elektrolyten ist ein weit verbreiteter Prozeß zur Ausbildung von
korrosionsschützenden und/oder dekorativen Überzügen auf hierfür
geeigneten Metallen. Diese Verfahren sind beispielsweise in Ull
mann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. 9
(1987), S. 174-176 kurz charakterisiert. Demnach sind Titan, Ma
gnesium und Aluminium sowie deren Legierungen anodisierbar, wobei
die Anodisierung von Aluminium und dessen Legierungen technisch die
größte Bedeutung hat. Die elektrolytisch erzeugten
Anodisierschichten schützen die Aluminiumoberflächen vor den Ein
flüssen der Witterung und anderer korrodierender Medien. Ferner
werden Anodisierschichten aufgebracht, um eine härtere Oberfläche
zu erhalten und damit eine erhöhte Verschleißfestigkeit des Alumi
niums zu erreichen. Durch die Eigenfarbe der Anodisierschichten
bzw. durch absorptive bzw. elektrolytische Einfärbung lassen sich
besondere dekorative Effekte erzielen. Die Anodisierung des Alumi
niums erfolgt in einem sauren Elektrolyten, wobei Schwefelsäure am
weitesten verbreitet ist. Weitere geeignete Elektrolyte sind Phos
phorsäure, Oxalsäure und Chromsäure. Die Eigenschaften der
Anodisierschichten lassen sich durch die Wahl des Elektrolyten,
dessen Temperatur sowie die Stromdichte und die Anodisierdauer in
weiten Grenzen variieren. Üblicherweise erfolgt die Anodisierung
mit Gleichstrom oder mit einem Wechselstrom-überlagerten Gleich
strom.
Die frischen Anodisierschichten können durch Tauchen in Lösungen
eines geeigneten Farbstoffs oder durch eine Wechselstrombehandlung
in einem metallsalzhaltigen, vorzugsweise in einem zinnhaltigen
Elektrolyten nachträglich eingefärbt werden. Alternativ zur nach
träglichen Einfärbung lassen sich gefärbte Anodisierschichten durch
sogenannte Farbanodisationsverfahren erhalten, wofür man bei
spielsweise die Anodisierung in Lösungen organischer Säuren, wie
insbesondere Sulfophthalsäure oder Sulfanilsäure, gegebenenfalls
jeweils in Abmischung mit Schwefelsäure, verwendet.
Diese anodisch erzeugten Schutzschichten, über deren Aufbau wis
senschaftliche Untersuchungen vorliegen (R. Kniep, P. Lamparter und
S. Steeb: "Structure of Anodic Oxide Coatings on Aluminum" Angew.
Chem. Adv. Mater 101 (7), S. 975-977 (1989)), werden häufig als
"Oxidschichten" bezeichnet. Die vorstehend genannte Untersuchung
hat jedoch gezeigt, daß diese Schichten glasartig sind und tetra
edrisch koordiniertes Aluminium enthalten. Oktraedrisch koordi
niertes Aluminium wie in den Aluminiumoxiden wurde nicht gefunden.
Daher wird in dieser Patentanmeldung der allgemeinere Begriff
"Anodisierschichten" anstelle des mißverständlichen Begriffs
"Oxidschichten" verwendet.
Diese Schichten erfüllen aber noch nicht alle Anforderungen im
Hinblick auf den Korrosionsschutz, da sie noch eine poröse Struktur
aufweisen. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die Anodisier
schichten zu verdichten. Diese Verdichtung wird vielfach mit heißem
bzw. siedendem Wasser, alternativ mit Wasserdampf, vorgenommen und
als "Sealing" bezeichnet. Hierdurch werden die Poren verschlossen
und damit der Korrosionsschutz erheblich erhöht. Über diesen Ver
dichtungsprozeß existiert eine umfangreiche Literatur. Beispiels
weise genannt sei: S. Wernick, R. Pinner und P. G. Sheasby: "The
Surface Treatment and finishing of Aluminum and its Alloys" (Vol.
2, 5th Edition, Chapter 11: "Sealing Anodic Oxide Coatings"), ASM
International (Metals Park, Ohio, USA) and finishing Publications
LTD (Teddington, Middlesex, England) 1987.
Bei der Verdichtung der Anodisierschichten werden aber nicht nur
die Poren verschlossen, sondern es bildet sich auf der gesamten
Fläche ein mehr oder weniger starker samtartiger Belag, der soge
nannte Sealingbelag. Dieser aus hydratisiertem Aluminiumoxid be
stehende Belag ist optisch störend, vermindert die Haftfestigkeit
bei der Verklebung solcher Aluminiumteile und fördert spätere Ver
schmutzung und Korrosion. Da die nachträgliche Entfernung dieses
Sealingbelages von Hand auf mechanischem oder chemischem Wege auf
wendig ist, wird versucht, durch chemische Zusätze zum Sealingbad
die Ausbildung dieses Sealingbelags zu verhindern. Gemäß der DEC-26
50 989 sind hierfür Zusätze cyclischer Polycarbonsäuren mit 4 bis 6
Carboxylgruppen im Molekül, insbesondere die Cyclohexanhexa
carbonsäure, geeignet. Gemäß DE-A-38 20 650 lassen sich auch be
stimmte Phosphonsäuren, beispielsweise die 1-Phosphonopropan-
1,2,3-tricarbonsäure verwenden. Aus der EP-A-122 129 ist die Ver
wendung weiterer Phosphonsäuren bekannt. Die DE-C-22 11 553 be
schreibt ein Verfahren zum Verdichten von anodischen Oxidschichten
auf Aluminium und Aluminiumlegierungen in wäßrigen, Phosphonsäuren
oder deren Salze und Calciumionen enthaltenden Lösungen, wobei das
molare Verhältnis Calciumionen : Phosphonsäure auf mindestens 2 : 1
eingestellt wird. Vorzugsweise wird ein höheres Verhältnis von Cal
ciumionen : Phosphonsäuren von etwa 5 : 1 bis etwa 500 : 1 verwen
det. Als Phosphonsäuren kommen beispielsweise in Betracht: 1-Hy
droxypropan-, 1-Hydroxybutan-, 1-Hydroxypentan-, 1-Hydroxyhexan-
1,1-diphosphonsäure sowie 1-Hydroxy-1-phenylmethan-1,1-diphosphon
säure und vorzugsweise 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, 1-Amino
ethan-, 1-Amino-1-phenylmethan-, Dimethylaminoethan-, Dimethylamino
butan-, Diethylaminomethan-, Propyl- und Butylaminomethan-1,1-di
phosphonsäure, Aminotrimethylenphosphonsäure, Ethylendiamintetra
methylenphosphonsäure, Diethylentriaminpentamethylenphosphonsäure,
Aminotri-(2-propylen-2-phosphonsäure), Phosphonobernsteinsäure,
1-Phosphono-1-methylbernsteinsäure und 2-Phosphonobutan-1,2,4-tri
carbonsäure. Gemäß den Ausführungsbeispielen dieser Patentschrift
handelt es sich um ein konventionelles Heißverdichtungs-Verfahren
mit Verdichtungszeiten zwischen 60 und 70 Minuten bei Anodisier
schichtdicken zwischen etwa 18 und etwa 22 µm. Die Verdichtungszeit
beträgt also etwa 3 Minuten pro µm Schichtdicke.
Bei der Verwendung von Wasser, das außer den genannten Sealingbe
lagsverhinderern keine weitere Additive enthält, sind für eine ef
fektive Verdichtung bisher hohe Temperaturen (mindestens 90°C) und
relativ lange Behandlungszeiten in der Größenordnung von etwa 1
Stunde bei einer Anodisierschicht von etwa 20 µm erforderlich. Dies
entspricht einer Verdichtungszeit von etwa 3 Minuten pro Mikrometer
Anodisierschichtdicke. Der Verdichtungsprozeß ist damit sehr
energieaufwendig und kann wegen seiner Dauer einen Engpaß für die
Produktionsgeschwindigkeit darstellen. Daher wurde bereits nach
Additiven zum Verdichtungsbad gesucht, die den Verdichtungsprozeß
unterstützen, so daß dieser bei tieferen Temperaturen (sogenannte
Kaltverdichtung oder Kaltsealing) und/oder bei kürzeren Behand
lungszeiten abläuft. Als Additive, die eine Verdichtung im Tempe
raturbereich unterhalb 90°C ermöglichen, wurden beispielsweise
vorgeschlagen: Nickelsalze, insbesondere Fluoride, die teilweise in
der Praxis eingesetzt werden (EP 171 799),
Nitrosylpentacyanoferrat, komplexe Fluoride des Titans und Zirko
niums sowie Chromate bzw. Chromsäure, gegebenenfalls in Verbindung
mit weiteren Additiven. Als Alternative zu einer eigentlichen Ver
dichtung wurde die Hydrophobierung der Oxidschicht mittels
langkettiger Carbonsäuren oder Wachsen empfohlen sowie die Behand
lung mit Acrylamiden, die im Porenraum polymerisiert werden sollen.
Nähere Angaben hierzu können der oben genannten Literaturstelle von
S. Wernick et al. entnommen werden. Diese Vorschläge konnten sich
mit Ausnahme der Verdichtung mit Nickelverbindungen in der Praxis
nicht durchsetzen.
Technisch eingeführt sind Verfahren zur Kaltverdichtung unter Ver
wendung von Nickelfluorid. Wegen der toxischen Eigenschaften von
Nickel salzen werden hierdurch jedoch aufwendige Maßnahmen zur Ab
wasserbehandlung erforderlich.
Es besteht daher weiterhin ein Bedarf nach alternativen Verdich
tungsverfahren für anodisierte Oberflächen, die es ermöglichen,
durch verkürzte Verdichtungszeiten die Produktionsgeschwindigkeit
zu steigern und/oder den für die Verdichtung erforderlichen Ener
gieaufwand zu verringern, ohne hierfür ökologisch und gesundheit
lich bedenkliche Schwermetalle wie beispielsweise Nickel einzuset
zen. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein solches Verfahren
zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten anodisierter
Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß man das anodisierte
Metall für eine Zeitdauer zwischen 1 und 2 Minuten pro Mikrometer
Anodisierschichtdicke mit einer wäßrigen Lösung in Berührung
bringt, die eine Temperatur zwischen 90°C und dem Siedepunkt und
einen pH-Wert im Bereich von 5,5 bis 8,5 aufweist und die
- a) insgesamt 0,1 bis 5 g/l eines oder mehrerer Alkalimetall und/oder Erdalkalimetallionen und
- b) insgesamt 0,0005 bis 0,2 g/l einer oder mehrerer organischer Säuren ausgewählt aus cyclischen Polycarbonsäuren mit 3 bis 6 Carboxylgruppen und/oder Phosphonsäuren
enthält, wobei die Lösung eine größere Menge der Metallionen der
Gruppe a) enthält, als zur vollständigen Neutralisation der Säuren
der Gruppe b) erforderlich ist.
Das in Berührungbringen der Behandlungslösungen mit den
anodisierten Metallen kann durch Aufsprühen der Lösungen auf die
Metalloberflächen oder vorzugsweise durch Eintauchen der Metall
teile in die Lösungen erfolgen. Bei der technisch üblichen
Anodisierschichtdicke von etwa 20 µm liegen die erforderlichen Be
handlungszeiten nur noch im Bereich von 20 bis 40 Minuten. Die
Temperatur der Behandlungslösung liegt vorzugsweise im Bereich von
94 bis 98°C, beispielsweise bei 96°C.
Der pH-Wert der wäßrigen Lösung liegt vorzugsweise im Bereich 5,5
bis 7, insbesondere im Bereich 5,5 bis 6,5. Die Einstellung des
pH-Wertes kann erforderlichenfalls mit Ammoniak oder mit Essigsäure
erfolgen. Mit Ammoniumacetat als Puffer kann er im erforderlichen
Bereich gehalten werden.
Vorzugsweise enthält die wäßrige Lösung insgesamt 0,2 bis 2,5 g/l
Metallionen der Gruppe a). Als Metallionen der Gruppe a) sind
insbesondere Lithium und Magnesium geeignet. Die Metalle können in
Form ihrer im angegebenen Konzentrationsbereich wasserlöslichen
Salze eingesetzt werden, beispielsweise als Acetat, Lactat, Sulfat,
Oxalat und/oder Nitrat. Acetate sind besonders geeignet.
In einer speziellen Ausführungsform sind die organischen Säuren der
Gruppe b) ausgewählt aus gesättigten, ungesättigten oder aroma
tischen carbocyclischen Sechsring-Carbonsäuren mit 3 bis 6
Carboxylgruppen. Bevorzugte Beispiele derartiger Säuren sind
Trimesinsäure, Trimellitsäure, Pyromellitsäure, Mellitsäure und die
besonders bevorzugte Cyclohexanhexacarbonsäure. Die Gesamtmenge der
Carbonsäuren liegt vorzugsweise im Bereich 0,001 bis 0,1 g/l.
Die bevorzugt einzusetzende Cyclohexanhexacarbonsäure existiert in
Form unterschiedlicher Stereoisomere. Wie aus der DE-A-26 50 989
bekannt, werden diejenigen Cyclohexanhexacarbonsäuren bevorzugt,
die 5 cis-ständige und 1 trans-ständige oder die 4 cis-ständige und
2 trans-ständige Carboxylgruppen tragen.
In einer zweiten speziellen Ausführungsform sind die organischen
Säuren der Gruppe b) ausgewählt aus den Phosphonsäuren: 1-Phospho
nopropan-1,2,3-tricarbonsäure, 1,1-Diphosphonopropan-2,3-dicarbon
säure, 1-Hydroxypropan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxybutan-1,1-di
phosphonsäure, 1-Hydroxy-1-phenylmethan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hy
droxyethan-1,1-diphosphonsäure, 1-Aminoethan-1,1-diphosphonsäure,
1-Amino-1-phenylmethan-1,1-diphosphonsäure, Dimethylaminoethan-1,1-
diphosphonsäure, Propylaminoethan-1,1-diphosphonsäure, Butylamino
ethan-1,1-diphosphonsäure, Aminotri(methylenphosphonsäure), Ethy
lendiaminotetra(methylenphosphonsäure), Diethylentriaminopenta-
(methylenphosphonsäure), Hexamethylendiaminotetra(methylenphosphon
säure), n-Propyliminobis(methylenphosphonsäure), Aminotri(2-propy
len-2-phosphonsäure), Phosphonobernsteinsäure, 1-Phosphono-1-methyl
bernsteinsäure und 1-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure. Aus die
ser Auswahl sind die 1-Phosphonopropan-1,2,3-tricarbonsäure, 1,1-
Diphosphonopropan-2,3-dicarbonsäure, Aminotri(methylenphosphonsäu
re) besonders bevorzugt. Die Phosphonsäuren der Gruppe b) werden
vorzugsweise in einer Menge von 0,003 bis 0,1 g/l eingesetzt.
Besonders gute Verdichtungsergebnisse werden erhalten, wenn man die
Metalloberflächen unmittelbar nach der vorstehend beschriebenen
Kurzzeit-Heißverdichtung für einen Zeitraum zwischen 30 und 120
Sekunden in vollentsalztes Wasser taucht, das eine Temperatur
oberhalb von 90°C, vorzugsweise oberhalb von 96°C aufweist.
Das für das erfindungsgemäße Verdichtungsverfahren geeignete Ver
dichtungsbad kann prinzipiell durch Auflösen der Bestandteile in -
vorzugsweise vollentsalztem - Wasser im erforderlichen Konzen
trationsbereich vor Ort hergestellt werden. Vorzugsweise verwendet
man zur Zubereitung der Verdichtungsbäder jedoch ein wäßriges Kon
zentrat, das bereits alle erforderlichen Bestandteile des
Verdichtungsbades im richtigen Mengenverhältnis enthält und aus dem
man durch Verdünnen mit Wasser beispielsweise um einen Faktor zwi
schen etwa 10 und etwa 100 die anwendungsfertige Lösung erhält.
Gegebenenfalls muß dabei der pH-Wert mit Ammoniak oder mit Essig
säure auf den erfindungsgemäßen Bereich eingestellt werden. Die
Erfindung umfaßt demnach auch ein wäßriges Konzentrat zur Zuberei
tung der wäßrigen Lösung zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen
Kurzzeit-Heißverdichtungsverfahren, wobei das Konzentrat durch
Verdünnen mit Wasser um einen Faktor zwischen etwa 10 und etwa 100
die anwendungsfertige wäßrige Lösung ergibt.
Nach dem erfindungsgemäßen beschleunigten und energiesparenden
Verfahren lassen sich verdichtete Anodisierschichten erzeugen, die
in ihren Schichteigenschaften den konventionell erzeugten nicht
nachstehen. Als Prüfparameter für die Schichtqualität sind tech
nisch insbesondere der Säureabtrag in Chromsäure, der Scheinleit
wert sowie der Farbtropfentest von Bedeutung. Diese Qualitätskenn
zahlen der Schichten werden nach Standard-Prüfverfahren geprüft,
die im Beispielteil angegeben sind.
Das erfindungsgemäße Verdichtungsverfahren wird vorzugsweise für
anodisiertes Aluminium bzw. anodisierte Aluminiumlegierungen ein
gesetzt. Es läßt sich jedoch auch auf die Anodisierschichten son
stiger anodisierbarer Metalle wie beispielsweise Titan und Magne
sium oder jeweils deren Legierungen anwenden. Es ist sowohl für
ungefärbte Anodisierschichten verwendbar als auch für solche, die
nach konventionellen Verfahren wie beispielsweise einer Integral
färbung, einer Adsorptivfärbung unter Verwendung organischer Farb
stoffe, einer reaktiven Einfärbung unter Bildung anorganischer
Farbpigmente, einer elektrochemischen Einfärbung unter Verwendung
von Metallsalzen, insbesondere von Zinnsalzen, oder einer Interfe
renzfärbung eingefärbt wurden. Bei adsorptiv eingefärbten Anodi
sierschichten hat das erfindungsgemäße Verfahren den weiteren Vor
teil, daß durch die verkürzte Verdichtungsdauer das bei konventio
neller Heißverdichtung mögliche Ausbluten des Farbstoffs verringert
werden kann.
Aluminiumbleche des Typs Al 99,5 wurden konventionell anodisiert
(Gleichstrom/Schwefelsäure, eine Stunde, Schichtdicke 20 µm) und
ggf. elektrochemisch oder mit organischen Tauchfarben gefärbt. An
schließend wurden die Bleche für Zeiten zwischen 30 und 60 Minuten
in die erfindungsgemäßen Verdichtungslösungen bzw. Vergleichslö
sungen gemäß der Tabelle getaucht. Die Lösungen hatten eine Tempe
ratur von 96°C. Im Anschluß an die Behandlung gemäß Tabelle wurden
die Bleche für eine Minute in siedendes vollentsalztes Wasser ge
taucht und anschließend getrocknet. Danach wurde die Qualität der
Verdichtung mit den nachstehend beschriebenen praxisüblichen
Qualitätstests überprüft. Deren Ergebnisse sind ebenfalls in der
Tabelle enthalten. Sie zeigen, daß mit dem erfindungsgemäßen Ver
fahren bereits nach 30 Minuten Verdichtungsergebnisse erhalten
werden, die man mit einem konventionellen Heißverdichtungsbad gemäß
Vergleichsbeispiel erst nach einer Stunde erhält. Demgegenüber sind
die Verdichtungsergebnisse nach halbstündiger Behandlung mit der
Vergleichslösung qualitativ unzureichend.
Der Scheinleitwert Y₂₀ wurde gemäß der Deutschen Norm DIN 50949 mit
einem Meßgerät Anotest Y D 8.1 der Firma Fischer bestimmt. Das
Meßsystem besteht aus zwei Elektroden, von denen die eine leitend
mit dem Grundwerkstoff der Probe verbunden wird. Die zweite Elek
trode wird in eine Elektrolytzelle getaucht, die auf die zu unter
suchende Schicht aufgesetzt werden kann. Diese Zelle ist als Gum
miring mit einem Innendurchmesser von 13 mm und einer Dicke von
etwa von 5 mm ausgebildet, dessen Ringfläche selbstklebend ist. Die
Meßfläche beträgt 1,33 cm². Als Elektrolyt wird eine Kaliumsulfat
lösung (35 g/l) in vollentsalztem Wasser verwendet. Der am Meßgerät
ablesbare Scheinleitwert wird gemäß den Angaben der DIN 50949 auf
eine Meßtemperatur von 25°C und auf eine Schichtdicke von 20 µm
umgerechnet. Die erhaltenen Werte, die vorzugsweise im Bereich
zwischen etwa 10 und etwa 20 µS liegen sollten, sind in der Tabelle
eingetragen.
Als Parameter, der offenporige und damit schlecht verdichtete
Schichten anzeigt, wurde die Restreflexion nach Anfärbung mit
Farbstoff in Anlehnung an die Deutsche Norm DIN 50946 gemessen
Dabei wurde die Meßfläche mit Hilfe einer selbstklebenden Meßzelle
des vorstehend beschriebenen Anotest-Gerätes eingegrenzt. Die
Testfläche wird mit einer Säurelösung (25 ml/l Schwefelsäure, 10
g/l KF) benetzt. Nach genau einer Minute wird die Säurelösung ab
gewaschen und die Testfläche getrocknet. Hierauf wird die Testflä
che mit Farbstofflösung (5 g/l Sanodalblau) benetzt, die man eine
Minute lang einwirken läßt. Nach Spülen unter fließenden Wasser
wird die Meßzelle entfernt. Die angefärbte Testfläche wird durch
Abreiben unter Verwendung eines milden Pulverreinigers von locker
anhaftendem Farbstoff befreit. Nach dem Trocknen der Oberfläche
wird eine relative Reflexionsmessung vorgenommen, indem der Meßkopf
eines Lichtreflexion-Meßgeräts (Micro Color der Fa. Dr. Lange)
einmal auf einen ungefärbten Teil der Oberfläche und zum zweiten
auf die angefärbte Meßfläche aufgesetzt wird. Die Restreflexion in
% wird erhalten, indem man den Quotienten aus dem Meßwert der ge
färbten Fläche dividiert durch den Meßwert der ungefärbten Fläche
mit Hundert multipliziert. Restreflexionswerte zwischen 95 und 100%
zeugen von guter Verdichtungsqualität, während Werte unterhalb 95%
als nicht akzeptabel gelten. Die Verdichtungsqualität ist um so
höher, je höher die Werte der Restreflexion sind. Die gefundenen
Werte sind in der Tabelle eingetragen.
Zusätzlich wurde der Säureabtrag in Anlehnung an ISO 3210 gemessen.
Hierzu wird das Testblech auf 0,1 mg genau ausgewogen und an
schließend für 15 Minuten bei 38°C in eine Säurelösung getaucht,
die pro Liter 35 ml 85%-ige Phosphorsäure und 20 g Chrom(VI)oxid
enthält. Nach Ende der Testzeit wird die Probe mit entionisiertem
Wasser gespült und in einem Trockenschrank für 15 Minuten bei 60°C
getrocknet. Hiernach wird die Probe erneut gewogen. Man berechnet
die Gewichtsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Messung
und dividiert diese durch die Größe der Oberfläche in dm². Der Ge
wichtsverlust wird als ΔG in mg/dm² ausgedrückt und sollte 30
mg/dm² nicht überschreiten.
Die Schichten des Vergleichs 1 wiesen Fingerabdrücke auf. Bei den
übrigen Beispielen war das Aussehen der Schichten gut.
Claims (13)
1. Verfahren zum Verdichten anodisierter Metalloberflächen, da
durch gekennzeichnet, daß man das anodisierte Metall für eine
Zeitdauer zwischen 1 und 2 Minuten pro Mikrometer
Anodisierschichtdicke mit einer wäßrigen Lösung in Berührung
bringt, die eine Temperatur zwischen 90°C und dem Siedepunkt
und einen pH-Wert im Bereich von 5,5 bis 8,5 aufweist und die
- a) insgesamt 0,1 bis 5 g/l eines oder mehrerer Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallionen und
- b) insgesamt 0,0005 bis 0,2 g/l einer oder mehrerer organischer Säuren ausgewählt aus cyclischen Polycarbonsäuren mit 3 bis 6 Carboxylgruppen und/oder Phosphonsäuren
enthält, wobei die Lösung eine größere Menge der Metallionen
der Gruppe a) enthält, als zur vollständigen Neutralisation der
Säuren der Gruppe b) erforderlich ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
wäßrige Lösung eine Temperatur im Bereich 94 bis 98°C auf
weist.
3. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung einen pH-Wert im Bereich
5,5 bis 7 aufweist.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung insgesamt 0,2 bis
2,5 g/l Metallionen der Gruppe a) enthält.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Metallionen der Gruppe a) ausge
wählt sind aus Li und Mg.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die organischen Säuren der Gruppe b)
ausgewählt sind aus gesättigten, ungesättigten oder aroma
tischen carbocyclischen Sechsring-Carbonsäuren mit 3 bis 6
Carboxylgruppen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Carbonsäuren ausgewählt sind aus Trimesinsäure, Trimellitsäure,
Pyromellitsäure, Mellitsäure und Cyclohexanhexacarbonsäure.
8. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 6 und 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung die Carbonsäuren in ei
ner Gesamtmenge von 0,001 bis 0,1 g/l enthält.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die organischen Säuren der Gruppe b)
ausgewählt sind aus 1-Phosphonopropan-1,2,3-tricarbonsäure,
1,1-Diphosphonopropan-2,3-dicarbonsäure, 1-Hydroxypropan-1,1-di
phosphonsäure, 1-Hydroxybutan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxy-
1-phenylmethan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxyethan-1,1-diphos
phonsäure, 1-Aminoethan-1,1-diphosphonsäure, 1-Amino-1-phenyl
methan-1,1-diphosphonsäure, Dimethylaminoethan-1,1-diphosphon
säure, Propylaminoethan-1,1-diphosphonsäure, Butylaminoethan-
1,1-diphosphonsäure, Aminotri(methylenphosphonsäure), Ethylen
diaminotetra(methylenphosphonsäure), Diethylentriaminopenta(me
thylenphosphonsäure), Hexamethylendiaminotetra(methylenphosphon
säure), n-Propyliminobis(methylenphosphonsäure), Aminotri(2-pro
pylen-2-phosphonsäure), Phosphonobernsteinsäure, 1-Phosphono-1-
methylbernsteinsäure und 1-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
wäßrige Lösung die Säuren der Gruppe b) in einer Menge von
0,003 bis 0,1 g/l enthält.
11. Verfahren zum Verdichten anodisierter Metalloberflächen, da
durch gekennzeichnet, daß die Metalloberflächen nach der Be
handlung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 für
einen Zeitraum zwischen 30 und 120 Sekunden in vollentsalztes
Wasser getaucht werden, das eine Temperatur oberhalb von 90°C
aufweist.
12. Wäßriges Konzentrat zur Zubereitung der wäßrigen Lösung zur
Verwendung in dem Verfahren nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 10, das durch Verdünnen mit Wasser um einen Fak
tor zwischen 10 und 100 die anwendungsfertige wäßrige Lösung
ergibt.
Priority Applications (10)
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---|---|---|---|
DE19538777A DE19538777A1 (de) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Kurzzeit-Heißverdichtung anodisierter Metalloberflächen |
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US09/051,856 US5935656A (en) | 1995-10-18 | 1996-10-09 | Short duration hot seal for anodized metal surfaces |
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EP96934587A EP0857227B1 (de) | 1995-10-18 | 1996-10-09 | Kurzzeit-heissverdichtung anodisierter metalloberflächen |
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ZA968765A ZA968765B (en) | 1995-10-18 | 1996-10-17 | Short-time heat sealing of anodized metal surfaces |
ARP960104796A AR004035A1 (es) | 1995-10-18 | 1996-10-18 | Sellado rapido en caliente de superficies metalicas anodizadas. |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19538777A1 true DE19538777A1 (de) | 1997-04-24 |
Family
ID=7775162
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19538777A Withdrawn DE19538777A1 (de) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Kurzzeit-Heißverdichtung anodisierter Metalloberflächen |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6059897A (en) * | 1996-05-31 | 2000-05-09 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Short-term heat-sealing of anodized metal surfaces with surfactant-containing solutions |
DE102014002927A1 (de) * | 2013-03-08 | 2015-08-27 | Suzuki Motor Corporation | Verfahren zum Reparieren eines Elements auf Aluminium-Basis, Reparatur-Lösung und Material auf Aluminium-Basis und Verfahren zu dessen Herstellung |
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- 1995-10-18 DE DE19538777A patent/DE19538777A1/de not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-10-17 ZA ZA968765A patent/ZA968765B/xx unknown
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6059897A (en) * | 1996-05-31 | 2000-05-09 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Short-term heat-sealing of anodized metal surfaces with surfactant-containing solutions |
DE102014002927A1 (de) * | 2013-03-08 | 2015-08-27 | Suzuki Motor Corporation | Verfahren zum Reparieren eines Elements auf Aluminium-Basis, Reparatur-Lösung und Material auf Aluminium-Basis und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE102014002927A8 (de) | 2013-03-08 | 2015-10-15 | Suzuki Motor Corporation | Verfahren zum Reparieren eines Elements auf Aluminium-Basis, Reparatur-Lösung und Material auf Aluminium-Basis und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE102014002927B4 (de) * | 2013-03-08 | 2017-06-29 | Suzuki Motor Corporation | Verfahren zum Reparieren eines versiegelten Elements auf Aluminium-Basis, Verfahren zum Herstellen eines Materials auf Aluminium-Basis, Material auf Aluminium-Basis und dessen Verwendung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA968765B (en) | 1997-04-18 |
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