DE212014000273U1

DE212014000273U1 - Prozess zur Minderung der Spallation anodischer Oxidschichten von hochfesten Substratlegierungen

Info

Publication number: DE212014000273U1
Application number: DE212014000273.7U
Authority: DE
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: WO2016032536A1; CN208087763U; US9869030B2; US20160060783A1

Abstract

Teil, umfassend: ein Substrat, das aus einer Aluminiumlegierung besteht, die Zink beinhaltet; und eine auf dem Substrat angeordnete anodische Oxidbeschichtung, wobei die anodische Oxidbeschichtung umfasst: eine kosmetische anodische Oxidschicht mit einer freiliegenden Oberfläche, die einer Außenoberfläche des Teils entspricht, und eine haftvermittelnde anodische Oxidschicht, die zwischen der kosmetischen anodischen Oxidschicht und dem Substrat positioniert ist und am Substrat haftet, wobei die haftvermittelnde anodische Oxidschicht im Wesentlichen frei von Schwefel oder schwefelhaltigen Stoffen ist.

Description

BEREICH
Diese Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Eloxierungssysteme. In bestimmten Ausführungsformen werden Systeme für die Minderung der Spallation oder Ablösung anodischer Oxidschichten beschrieben.
HINTERGRUND
Eloxierung ist ein Verfahren für die Bereitstellung einer anodischen Oxidschicht auf einem Metallsubstrat, das häufig in der Industrie verwendet wird, um Metallteilen eine schützende und manchmal kosmetisch ansprechende Schicht zu verleihen. Während eines Eloxierungsprozesses wird ein Teil des Metallsubstrats in ein Metalloxid umgewandelt, um dadurch die anodische Oxidschicht zu bilden. Die Art der Eloxalschichten kann von einer Reihe von Faktoren abhängen, einschließlich der chemischen Zusammensetzung der Metallsubstrate und der Prozessparameter, die in den Eloxierungsprozessen verwendet werden. In manchen Anwendungen wird das anodische Oxid gefärbt, indem ein oder mehrere Farbstoffe in das anodische Oxids eingebracht werden, wodurch dem Metallsubstrat eine ansprechend gefärbte Oberflächenbeschichtung verliehen wird.
Leider können sich die anodischen Oxidschichten in manchen Fällen, in denen Substrate aus bestimmten Metalllegierungen verwendet werden, von ihren Metallsubstraten abschälen, absplittern oder anderweitig ablösen, wenn sie während des normalen Gebrauchs des Teils einem Schaben und Kratzen ausgesetzt sind. Diese Ablösung kann dazu führen, dass das darunter liegende Metallsubstrat in den abgesplitterten oder abgeschälten Bereichen freigelegt wird. Wenn die anodischen Oxidschichten gefärbt werden, kann das freiliegende darunter liegende Metallsubstrat, das im Allgemeinen eine helle metallische Farbe hat, klar erkennbar sein, insbesondere wenn die anodische Oxidschicht in einer dunklen Farbe gefärbt wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Dieses Dokument beschreibt unterschiedliche Ausführungsformen, die sich auf unter Verwendung von Eloxierungsprozessen hergestellte anodische Oxidschichten beziehen. Die beschriebenen Systeme und Verfahren werden verwendet, um anodische Oxidschichten zu bilden, die beständig gegenüber einer Ablösung aufgrund von Absplittern oder Abplatzen sind.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Teil beschrieben. Das Teil beinhaltet ein Substrat, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt wird, die Zink enthält. Das Teil beinhaltet außerdem eine anodische Oxidschicht auf dem Substrat. Die anodische Oxidschicht beinhaltet eine kosmetische anodische Oxidschicht mit einer freiliegenden Oberfläche, die einer Außenoberfläche des Teils entspricht. Die anodische Oxidschicht beinhaltet außerdem eine haftvermittelnde anodische Oxidschicht, die zwischen der kosmetischen anodischen Oxidschicht und dem Substrat positioniert ist und am Substrat haftet. Die haftvermittelnde anodische Oxidschicht ist im Wesentlichen frei von Schwefel und schwefelhaltigen Stoffen.
Es wird auch ein Verfahren zum Ausbilden einer anodischen Oxidschicht auf einem Substrat beschrieben. Das Substrat enthält mindestens ein Legierungsmittel. Das Verfahren beinhaltet das Ausbilden einer kosmetischen anodischen Oxidschicht durch Eloxierung des Substrats in einem ersten Elektrolyt. Das Verfahren beinhaltet auch das Ausbilden einer haftvermittelnden anodischen Oxidschicht zwischen der kosmetischen anodischen Oxidschicht und dem Substrat durch Eloxierung des Substrats in einem zweiten Elektrolyt, der sich vom ersten Elektrolyt unterscheidet. Der zweite Elektrolyt zeichnet sich durch eine chemische Zusammensetzung aus, die verhindert, dass sich das mindestens eine Legierungsmittel im Substrat an einer Schnittstelle zwischen der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht und dem Substrat in einen sich Delamination verursachenden Verbundstoff verwandelt. Der Delamination verursachende Verbundstoff ist mit der Verringerung der Haftfestigkeit zwischen der anodischen Oxidbeschichtung und dem Substrat verknüpft.
Es wird ein weiteres Verfahren zum Ausbilden einer anodischen Oxidschicht auf einem Substrat beschrieben. Die anodische Oxidschicht beinhaltet eine kosmetische anodische Oxidschicht und eine haftvermittelnde anodische Oxidschicht. Das Verfahren beinhaltet das Umwandeln eines ersten Teils des Substrats in die kosmetische anodische Oxidschicht in einem Schwefelsäure-Elektrolyt. Des Weiteren beinhaltet das Verfahren das Umwandeln eines zweiten Teils des Substrats in die haftvermittelnde anodische Oxidschicht in einem Oxalsäure-Elektrolyt, sodass die haftvermittelnde anodische Oxidschicht zwischen der kosmetischen anodischen Oxidschicht und dem Substrat positioniert ist. Die haftvermittelnde anodische Oxidschicht haftet am Substrat.
Es wird auch ein Verfahren zum Ausbilden einer anodischen Oxidschicht mit einer vorgegebenen Farbe auf einem Substrat beschrieben. Die anodische Oxidschicht beinhaltet eine im Wesentlichen farblose kosmetische anodische Oxidschicht und eine die Farbe regulierende anodische Oxidschicht. Das Verfahren beinhaltet das Umwandeln eines ersten Teils des Substrats in die im Wesentlichen farblose kosmetische anodische Oxidschicht in einem ersten Elektrolyt. Das Verfahren beinhaltet auch das Umwandeln eines zweiten Teils des Substrats in die die Farbe regulierende anodische Oxidschicht in einem zweiten Elektrolyt, der sich vom ersten Elektrolyt unterscheidet. Der zweite Elektrolyt beinhaltet eine organische Säure, die eine Farbe an die die Farbe regulierende anodische Oxidschicht übermittelt. Eine Dicke der die Farbe regulierenden Oxidschicht wird ausgewählt, um die vorgegebene Farbe an die anodische Oxidschicht zu übermitteln.
Es wird auch ein Verfahren zum Vermeiden der Ablösung einer anodischen Oxidschicht von einem Aluminiumsubstrat, das Zink enthält, beschrieben. Das Verfahren beinhaltet das Ausbilden einer haftvermittelnden anodischen Oxidschicht angrenzend an das Aluminiumsubstrat durch Eloxierung des Aluminiumsubstrats in einem Elektrolyt, der im Wesentlichen frei von Schwefel oder schwefelhaltigen Stoffen ist, sodass die haftvermittelnde anodische Oxidschicht weniger als ungefähr 3 Gew.-% Schwefel oder schwefelhaltige Stoffe enthält.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Offenbarung wird leicht durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche strukturelle Elemente bezeichnen, und in denen:
1 perspektivische Ansichten der Vorrichtungen mit metallischen Oberflächen, die unter Verwendung anodischer Oxidschichten gemäß den beschriebenen Ausführungsformen geschützt werden können, zeigt.
2 eine Querschnittsansicht einer Oberfläche eines Teils mit einem sichtbaren Splitter, der durch die Ablösung der anodischen Oxidschicht verursacht wurde, zeigt.
3A und 3B Querschnittsansichten einer Oberfläche eines Teils, das zum Ausbilden einer gegenüber einer Ablösung beständigen anodischen Oxidschicht gemäß den beschriebenen Ausführungsformen einem Eloxierungsprozess unterzogen wird, zeigen.
3C eine Querschnittsansicht des in den 3A und 3B gezeigten Teils nach einem Aufprall, zeigt.
4 eine Grafik, die auf eine Beziehung zwischen der Helligkeitsdimension der Gegenfarbe b* und relativen Eloxierungszeiten zum Ausbilden anodischer Oxidschichten hinweist, zeigt.
5A und 5B Querschnittsansichten, die vielschichtige anodische Oxidbeschichtungen zweier unterschiedlicher Teile mit zwei unterschiedlichen Porenstrukturen gemäß den beschriebenen Ausführungsformen zeigen, zeigen.
6A und 6B Querschnittsansichten von Abschnitten von Teilen mit unterschiedlichen Geometrien mit mehrschichtigen Eloxalschichten gemäß den beschriebenen Ausführungsformen, zeigen.
7 ein Flussdiagramm, das auf einen Prozess zum Ausbilden einer mehrschichtigen anodischen Oxidschicht hinweist, zeigt.
8 eine Querschnittsansicht einer Oberfläche eines Teils mit einer haftvermittelnden anodischen Oxidschicht gemäß den beschriebenen Ausführungsformen, zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird nun detailliert auf stellvertretende Ausführungsformen Bezug genommen, die in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Es sollte verstanden werden, dass die folgenden Beschreibungen nicht als die Ausführungsformen auf eine einzige bevorzugte Ausführungsform einschränkend beabsichtigt sind. Sie sollen vielmehr Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdecken, die im Geiste und Umfang der beschriebenen, durch die angehängten Ansprüche definierten Ausführungsformen eingeschlossen sein können.
Hierin werden Prozesse beschrieben, um Kantenausbrüche oder eine Ablösung einer anodischen Oxidschicht zu mindern, die auf einem Gehäuse ausgebildet wird, das aus eloxierbarem Material wie beispielsweise Aluminium und Legierungen davon besteht. Die Prozesse beinhalten mindestens zwei aufeinanderfolgende Eloxierungsvorgänge, die geeignet sind, um poröse Oxide hervorzubringen. In bestimmten Ausführungsformen wird der letzte Eloxierungsvorgang in einem Elektrolyt durchgeführt, der eine organische Säure als vorherrschende Säure umfasst. Dies sorgt für eine robuste Haftung zwischen der anodischen Oxidschicht und dem Aluminiumsubstrat. Gemäß manchen Ausführungsformen wird mindestens ein Drittel der letzten Schichtdicke in einem anorganischen Elektrolyt (wie beispielsweise ein Schwefelsäure- oder Phosphorsäure-Elektrolyt) gebildet, sodass eine Verfärbung der resultierenden Oxidschicht minimiert wird. In manchen Fällen wird vorzugsweise die Hälfte oder mehr der letzten Schichtdicke in einem anorganischen Elektrolyt gebildet. In manchen Fällen wird ungefähr 80 Prozent oder mehr der letzten Schichtdicke in einem anorganischen Elektrolyt gebildet.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfassen die zwei oder mehr aufeinanderfolgenden Eloxierungsvorgänge einen ersten herkömmlichen Schwefelsäure-Eloxierungsvorgang, wodurch eine äußere Schicht der anodischen Oxidschicht hergestellt wird, und der die Klarheit, Textur und kosmetische Qualität zeigt, die für einige Prozessanforderungen der Anwendung notwendig sind. In manchen Fällen wird diese äußere Schicht gefärbt und versiegelt. Es wird ein zweiter nachfolgender Eloxierungsvorgang in einem Elektrolyt durchgeführt, der eine organische Säure oder überwiegend organische Säure als aktiven Inhaltsstoff enthält. In manchen Ausführungsformen wird der zweite Eloxierungsvorgang in einem Elektrolyt durchgeführt, der eine organische Säure (z. B. Oxalsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Malonsäure, Glykolsäure, Essigsäure, Weinsäure) enthält. In manchen Ausführungsformen wird der zweite Eloxierungsvorgang in einem Elektrolyt durchgeführt, der eine anorganische Säure enthält, die im Wesentlichen frei von Schwefel ist (z. B. Phosphorsäure). In manchen Ausführungsformen wird der zweite Eloxierungsvorgang im Wesentlichen mit der gleichen Stromdichte wie der erste Eloxierungsvorgang durchgeführt, wodurch ähnliche Wachstumsraten des anodischen Oxids erzielt werden. In anderen Ausführungsformen wird der zweite Eloxierungsvorgang mit einer höheren oder niedrigeren Stromdichte als der erste Eloxierungsvorgang oder unter Spannungsregelung durchgeführt. Der zweite Eloxierungsvorgang ergibt eine unterschiedliche Schnittstellenstruktur zwischen der anodischen Oxidschicht und dem Substrat, das niedrigere Eigenspannungen als der erste Schwefelsäuren-Eloxierungsvorgang zeigt. Dadurch wird die Oberflächenbeschaffenheit weniger anfällig für Ablösung und Abplatzen während der Nutzungsdauer eines Teils.
Ein bemerkenswerter Vorteil der beschriebenen Aufbauten und Verfahren ist die Möglichkeit der Abstimmung der Farbe einer anodischen Oxidschicht durch Abänderung der relativen Dicken von zwei anodischen Oxidschichten. Eine der anodischen Oxidschichten, die in einem überwiegend organischen Elektrolyt ausgebildet wird, kann je nach Dicke zum Beispiel eine intensive Farbe aufweisen. Durch Abänderung der Dicke dieser anodischen Oxidschicht kann ein breites Spektrum von Gold-, Bronze- und Grautönen erzielt werden, während die Gesamtdicke der schützenden anodischen Oxidschicht unabhängig von einer zusätzlichen Dicke einer zweiten anodischen Oxidschicht kontrolliert wird, die überwiegend in einer anorganischen Säure gewachsen ist und die relativ hell oder farblos ist.
Die hier beschriebenen Verfahren eignen sich gut dazu, Konsumartikeln kosmetisch ansprechende Oberflächenfinishs bereitzustellen. Zum Beispiel können die hier beschriebenen Verfahren dazu verwendet werden, strapazierfähige und kosmetisch ansprechende Finishs für Gehäuse für Computer, tragbare elektronische Vorrichtungen und Zubehör für elektronische Vorrichtungen auszubilden, wie sie von der Firma Apple Inc., mit Sitz in Cupertino, Kalifornien/USA, hergestellt werden.
Diese und weitere Beispiele werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 bis 8 erläutert. Für den Fachmann wird jedoch leicht ersichtlich sein, dass die hierin in Hinblick auf diese Figuren gegebene, detaillierte Beschreibung nur erklärenden Zwecken dient und nicht als einschränkend aufgefasst werden sollte.
Wie bereits beschrieben können die hierin beschriebenen Verfahren verwendet werden, um haltbare und kosmetisch ansprechende Schichten für metallische Oberflächen von Verbrauchergeräten auszubilden. 1 zeigt Verbrauchergeräte, die mithilfe der hierin beschriebenen Verfahren hergestellt werden können. 1 beinhaltet ein Mobiltelefon 102, ein Tablet 104 und einen tragbaren Computer 106, die Metalloberflächen aufweisen können. Die Geräte 102, 104 und 106 können während des normalen Gebrauchs Stoßkräften wie beispielsweise Kratzen, Herunterfallen, Abscheuern, Abplatzen und Fugenhobeln ausgesetzt sein. Normalerweise werden die Metalloberflächen eloxiert, um ihnen eine schützende anodische Oxidschicht hinzuzufügen. Es wurde jedoch festgestellt, dass die Haftkraft der anodischen Oxidbeschichtungen zumindest teilweise vom Typ des für die Metalloberflächen verwendeten Metalls abhängen kann. Obwohl sie den Geräten 102, 104 und 106 eine gute strukturelle Integrität bieten können, können einige stärkere und steifere Aluminiumlegierungen zum Beispiel auch anodische Oxidbeschichtungen ausbilden, die anfälliger für Abplatzen, Kratzen und andere Schäden sind, die durch Stoßkräfte verursacht werden. Insbesondere können die anodischen Oxidbeschichtungen bei einem Schlag auf die Oberfläche zum Abplatzen, Abblättern, zur Bläschenbildung oder Ablösung neigen, wodurch helle Flecken der blanken Substratlegierung freigelegt werden, die das kosmetische Erscheinungsbild der Geräte 102, 104 und 106 beeinträchtigen. Metalloberflächen an den Kanten und Ecken der Geräte 102, 104 und 106 können besonders anfällig für dieses Abplatzen und Ablösen sein. Zu den hierin beschriebenen Eloxierungsverfahren gehören Eloxierungstechniken, die anodische Oxidbeschichtungen mit verbessertem Widerstand gegenüber Abplatzen und Ablösen im Vergleich zu herkömmlichen anodischen Oxidbeschichtungen bieten.
Um das Abplatzen und Ablösen, das bei Verwendung herkömmlicher anodischer Oxidbeschichtungen auftreten kann, genauer zu demonstrieren, zeigt 2 eine Querschnittsansicht des Teils 200, das das Substrat 202 mit der anodischen Oxidbeschichtung 204 beinhaltet, die mithilfe eines herkömmlichen Eloxierungsverfahrens ausgebildet wurde. Während des Eloxierungsprozesses wird ein Oberflächenabschnitt des Substrats 202 in die anodische Oxidbeschichtung 204 umgewandelt. Daher wird die anodische Oxidbeschichtung 204 vollständig auf dem Substrat 202 ausgebildet und bildet eine Schnittstelle zu diesem, und zwar an der Korngrenze oder Schnittstelle 206. 2 zeigt Teil 200 nach einem Aufprallereignis, wie der Einwirkung einer Kraft, die zu Kratzern, Absplittern oder Ähnlichem führt. Der Aufprall führt dazu, dass sich ein Abschnitt der Eloxalschicht 204 vom Substrat 202 an der Schnittstelle 206 abschält oder ablöst und so den Splitter 208 bildet. Der Splitter 208 kann einen Abschnitt des darunter liegenden Substrats 202 am abgelösten Bereich 210 aufdecken und sichtbar freilegen. In manchen Fällen können die Stoßkräfte verursachen, dass sich der Splitter 208 in Abschnitte von Substrat 202 am abgelösten Bereich 210 hineinbohrt und diese verformt oder entfernt. Die Sichtbarkeit und/oder Fühlbarkeit des Splitters 208 kann von der Größe und Tiefe des Splitters 208 sowie von den Farben der anodischen Oxidbeschichtung 204 und des Substrats 202 abhängen. In manchen Fällen wird die anodische Oxidbeschichtung 204 gefärbt, damit sie eine bestimmte Farbe hat, die sich von der Farbe des Substrats 202 abhebt. Die anodische Oxidbeschichtung 204 kann zum Beispiel so gefärbt werden, dass sie eine rote, blaue, grüne, gelbe oder schwarze Farbe hat, während das Substrat 202 eine helle silberne Farbe mit einem Metallglanz hat. Im Allgemeinen kann man sagen, dass je höher der Kontrast zwischen den Farben der anodischen Oxidbeschichtung 204 und des Substrats 202 ist, desto sichtbarer ist der Splitter 208.
Ein Grund dafür, dass die anodische Oxidbeschichtung 204 anfällig für eine Ablösung ist, ist die mangelnde Haftung der anodischen Oxidbeschichtung 204 am Substrat 202 an der Schnittstelle 206. In manchen Fällen wurde festgestellt, dass manche Eloxierungsprozesse dazu führen können, dass sich während des Eloxierungsprozesses chemische Stoffe an der Schnittstelle 206 bilden. Diese chemischen Stoffe können vom Substrat 206 stammen. Das Substrat 202 kann zum Beispiel aus einer Legierung wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung, die Legierungsmittel enthält, hergestellt werden. Typische Aluminium-Legierungsmittel beinhalten einen oder mehrere der folgenden Stoffe: Zink, Silizium, Eisen, Kupfer, Mangan, Magnesium, Chrom, Vanadium, Titan, Wismut, Gallium, Blei und Zirkonium. Insbesondere einige steifere Aluminiumlegierungen können Zink in unterschiedlichen Mengen enthalten. Legierungsmittel können dem Substrat 202 und dem Teil 200 gewünschte physikalische und funktionale Eigenschaften wie beispielsweise Härte oder Verformbarkeit verleihen. In manchen Fällen können sich jedoch eins oder mehrere dieser Legierungsmittel während eines Eloxierungsprozesses ansammeln und an der Schnittstelle 206 angereichert werden. Es wurde festgestellt, dass bestimmte Legierungsmittel, die an der Schnittstelle 206 angereichert wurden, mit einem oder mehreren chemischen Stoffen innerhalb eines Eloxierungselektrolyts kombiniert werden können, um ablösende Stoffe zu bilden, die die Verbindung zwischen der anodischen Oxidbeschichtung 204 und dem Substrat 202 an der Schnittstelle 206 schwächen können.
In manchen Fällen wurde festgestellt, dass Zink von manchen Aluminiumlegierungssubstraten an der Schnittstelle 206 angereichert wurde und so eine sehr dünne Zinkschicht mit einer geschätzten Dicke von ungefähr 2 Nanometern gebildet hat. Die angereicherte Zinkschicht kann mit schwefelhaltigen Stoffen aus einem Schwefelsäure-Elektrolyt, der einen oder mehrere zink- und schwefelhaltige Stoffe wie eine oder mehrere Zink-Schwefel-Verbindungen bildet, kombiniert werden. Dieser eine oder diese mehreren zink- und schwefelhaltigen Stoffe können als ablösende Stoffe dienen, indem sie die einwandfreie Haftung der anodischen Oxidbeschichtung 204 am Substrat 202 stören. Es muss beachtet werden, dass ablösende Stoffe nicht auf zink- und schwefelhaltige Stoffe beschränkt sind, und dass andere Legierungsmittel und anodische chemische Elektrolyt-Stoffe kombiniert werden können, um andere Typen von Ablösungsmitteln an Schnittstelle 206 zu bilden.
Ein anderer möglicher Faktor, der zur Ablösung der anodischen Oxidbeschichtung 204 beitragen kann, kann eine Diskrepanz zwischen den mechanischen Eigenschaften des Substrats 202 und der anodischen Oxidbeschichtung 204 sein. Einen weiteren Beitrag zur Ablösung können größere lokale Eigenspannungen in manchen härteren Aluminiumlegierungen im Vergleich zu weniger harten Aluminiumlegierungen darstellen.
Die hierin beschriebenen Eloxierungsverfahren können verwendet werden, um anodische Oxidbeschichtungen auszubilden, die widerstandsfähiger gegenüber einer Ablösung und einem Absplittern sind, wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die anodischen Oxidbeschichtungen können auf jeder geeigneten Metalloberfläche der Teile wie beispielsweise der Geräte 102, 104 und 106 angeformt werden, einschließlich an Kanten und Ecken, um ihr Erscheinungsbild zu schützen und/oder kosmetisch zu verbessern. Die anodischen Oxidbeschichtungen sind beständig gegenüber einer Ablösung und dienen für die Geräte 102, 104 und 106 daher als robuste und verschleißfeste Schichten. In manchen Fällen werden die anodischen Oxidbeschichtungen so gefärbt, dass sie eine beliebige Anzahl geeigneter Farben haben. Daher können die anodischen Oxidbeschichtungen einheitlich gefärbte Schichten bieten, die während der gesamten Nutzungsdauer der Verbrauchergeräte 102, 104 und 106 halten. Beachten Sie, dass die hierin beschriebenen Verfahren verwendet werden können, um anodische Oxidbeschichtungen für jedes geeignete Substrat oder Teil zu bieten und dass sie nicht auf die in 1 gezeigten Gerätetypen beschränkt sind.
In manchen Ausführungsformen beinhalten die Eloxierungsverfahren das Ausbilden einer mehrschichtigen anodischen Oxidbeschichtung, zu der mindestens eine haftvermittelnde anodische Oxidschicht gehört, die eine gute Haftung an der Korngrenze zwischen der mehrschichtigen anodischen Oxidbeschichtung und einem Substrat bietet. Die vielschichtige anodische Oxidbeschichtung kann auch eine kosmetische anodische Oxidschicht umfassen, die über der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht positioniert ist und eine gewünschte kosmetische Qualität wie beispielsweise eine gewünschte Klarheit, bestimmte Farbe und/oder taktile Qualität bietet.
In manchen Ausführungsformen entspricht die kosmetische anodische Oxidschicht einer herkömmlichen anodischen Oxidbeschichtung eines Schwefelsäure-Elektrolyts, die als wünschenswert und geeignet für den Hautkontakt in bestimmten Verbraucherprodukten erachtet wird. Genauer, Anionen, die ein gewisses Maß an Hautreizungen verursachen können, können aus bestimmten Eloxierungselektrolyten in die haftvermittelnde anodische Oxidschicht integriert werden, was in einigen Verbraucherprodukt-Anwendungen, bei denen ein hohes Maß von Hautkontakt erwartet wird, unerwünscht sein kann. Die kosmetische Eloxalschicht kann einen Vorteil der Bereitstellung einer Barriere zwischen der haftvermittelnden Oxidschicht und einer äußeren Oberfläche eines Teils bieten, wodurch der direkte Kontakt des Benutzers des Verbraucherprodukts mit der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht vermieden wird. Wenn zunächst eine kosmetische anodische Oxidschicht ausgebildet wird, die einer freiliegenden Oberfläche des Teils in einem herkömmlichen Schwefelsäure-Elektrolyt entspricht, kann sichergestellt werden, dass der äußere Abschnitt der anodischen Oxidbeschichtung gut für den Hautkontakt geeignet ist.
3A und 3B zeigen Querschnittsansichten des Teils 300, das zum Ausbilden einer mehrschichtigen anodischen Oxidbeschichtung gemäß den beschriebenen Ausführungsformen einem Eloxierungsprozess unterzogen wird. Bei 3A wird ein Abschnitt des Substrats 302 in die kosmetische anodische Oxidschicht 304 umgewandelt. Das Substrat 302 kann jedes geeignete eloxierbare Material enthalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen oder mehrere der folgenden Stoffe: Aluminium, Titan, Magnesium, Niobium, Zirkonium, Hafnium und Tantal. In manchen Ausführungsformen ist das Substrat 302 eine Legierung, die Legierungsmittel wie einen oder mehrere der folgenden Stoffe enthält: Zink, Silizium, Eisen, Kupfer, Mangan, Magnesium, Chrom, Vanadium, Titan, Wismut, Gallium, Blei und Zirkonium. In manchen Fällen wird das Legierungsmaterial des Substrats 302 für seine mechanischen Eigenschaften wie beispielsweise Härte, Verformbarkeit, Dichte, Zugfestigkeit, Verarbeitbarkeit und/oder Korrosionswiderstand ausgewählt. In manchen Fällen wird das Legierungsmaterial des Substrats 302 für seine kosmetischen Eigenschaften wie beispielsweise Farbe und/oder visuelle Helligkeit ausgewählt. In manchen Fällen wird das Legierungsmaterial des Substrats 302 für eine Kombination aus mechanischen und kosmetischen Eigenschaften ausgewählt. Gemäß manchen Ausführungsformen beinhaltet das Substrat 302 eine Aluminiumlegierung der Serie 7000. In bestimmten Ausführungsformen ist das Substrat 302 eine hochfeste Aluminiumlegierung, die Zink enthält (z. B. bestimmte Legierungen der Serie 7000).
Die kosmetische anodische Oxidschicht 304 kann mithilfe eines geeigneten Eloxierungsprozesses ausgebildet werden. Die kosmetische anodische Oxidschicht 304 entspricht einer äußeren anodischen Oxidschicht und kann daher dem sichtbarsten Abschnitt der mehrschichtigen Eloxalschicht entsprechen. Die Oberfläche 301 der kosmetischen anodischen Oxidschicht 304 kann einer Außenoberfläche des Teils 300 entsprechen. Die kosmetische anodische Oxidschicht 304 kann so hergestellt werden, dass sie ein bestimmtes kosmetisches Erscheinungsbild hat. Die kosmetische anodische Oxidschicht 304 kann zum Beispiel eine bestimmte Farbe (Färbung) oder Transparenz haben. Man kann das Erscheinungsbild der kosmetischen anodischen Oxidschicht 304 kontrollieren, indem man die Parameter des Eloxierungsprozesses steuert. Die Eloxierung in Oxalsäure kann zum Beispiel dazu führen, dass eine anodische Oxidschicht eine goldene, bronzefarbene oder gelbliche Färbung im Vergleich zu einigen anorganischen Säure-Elektrolyten hat. Die Eloxierung in Apfelsäure oder Malonsäure kann zu einer anodischen Oxidschicht mit einer dunkelgelben oder braunen Färbung führen. In manchen Anwendungen kann eine goldene, bronzefarbene, gelbe oder braune Färbung unerwünscht sein, wenn eine transparentere und nicht gefärbte anodische Oxidschicht gewünscht wird. Daher kann es wünschenswert sein, einen Elektrolyt zu verwenden, der eine farblosere und transparentere Qualität erzeugt. In manchen Fällen kann dies durch die Verwendung eines Elektrolyts mit einer oder mehreren anorganischen Säuren wie beispielsweise Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure erreicht werden. In einer bestimmten Ausführungsform wird ein Schwefelsäure-Elektrolyt verwendet, um die kosmetische anodische Oxidschicht 304 mit einem im Wesentlichen farblosen und transparenten Erscheinungsbild auszubilden. In manchen Ausführungsformen kann die Farbe einer endgültigen anodischen Oxidbeschichtung auch durch die Veränderung der Parameter des Eloxierungsprozesses und/oder einer Dicke einer nachträglich ausgebildeten Oxid-Haftvermittlerschicht gesteuert werden, was weiter unten unter Bezugnahme auf 3B ausführlicher beschrieben wird.
Zu anderen Faktoren bei der Bestimmung eines Erscheinungsbilds der kosmetischen anodischen Oxidschicht 304 gehört der Materialtyp des Substrats 302. Aluminiumlegierungen mit relativ hohen Mengen an Kupfer können zum Beispiel mit einer anodischen Oxidschicht mit einer gelblichen Färbung verknüpft werden. Gemäß manchen Ausführungsformen besteht das Substrat 302 aus einer kupferarmen (kein Kupfer oder verhältnismäßig geringe Mengen an Kupfer) Aluminiumlegierung und es wird ein anorganischer Säure-Elektrolyt (z. B. Schwefelsäure) verwendet, was dazu führt, dass die kosmetische anodische Oxidschicht 304 ein im Wesentlichen transparentes und farbloses Erscheinungsbild hat.
In manchen Ausführungsformen beinhaltet der Eloxierungsprozess die Verwendung eines Schwefelsäure-Elektrolyts mit einer Konzentration von zwischen ungefähr 100 Gramm/Liter und ungefähr 300 Gramm/Liter Schwefelsäure unter Verwendung einer Stromdichte von ungefähr 0,5 A/dm² und ungefähr 3 A/dm². In einer bestimmten Ausführungsform wird ein Schwefelsäure-Elektrolyt mit einer Konzentration von ungefähr 150 Gramm/Liter bis ungefähr 250 Gramm/Liter Schwefelsäure, einer Stromdichte von ungefähr 1 bis ungefähr 2 A/dm² und einer Elektrolyttemperatur im Bereich der Raumtemperatur (z. B. ungefähr 20°C bis ungefähr 30°C) verwendet. Für Spannungssteuerungsverfahren (im Vergleich zu Stromdichtesteuerungsverfahren) liegt die Nennspannung zwischen ungefähr 8 Volt und ungefähr 20 Volt. In manchen Ausführungsformen wird ein gemischter Säure-Elektrolyt (z. B. Schwefelsäure und Oxalsäure) verwendet. Die kosmetische anodische Oxidschicht 304 kann bis zu jeder geeigneten Dicke wachsen. In manchen Ausführungsformen wächst die kosmetische anodische Oxidschicht 304 bis zu einer Dicke von zwischen ungefähr 5 und 30 Mikrometern. In einer bestimmten Ausführungsform wächst die kosmetische anodische Oxidschicht 304 bis zu einer Dicke von ungefähr 6 bis ungefähr 20 Mikrometer.
Bei 3B wird ein anderer Abschnitt des Substrats 302 so in die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 306 umgewandelt, dass die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 306 zwischen dem Substrat 302 und der kosmetischen anodischen Oxidschicht 304 positioniert wird. Im Vergleich zur kosmetischen anodischen Oxidschicht 304 kann die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 306 für gute Haftung am Substrat 302 und mit einer geringeren Betonung des kosmetischen Erscheinungsbilds entwickelt werden. Wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind einige anodische Oxidbeschichtungen anfällig für eine Ablösung aufgrund von Reaktionen zwischen chemischen Stoffen innerhalb des Elektrolyts und der Anhäufung von Legierungsmitteln an der Schnittstelle zwischen der anodischen Oxidbeschichtung und dem Substrat.
Um dem Substrat 302 eine bessere Haftung zu verleihen, wird die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 306 unter Verwendung eines Eloxierungsprozesses ausgebildet, der eine bessere Haftung fördert. Dies umfasst insbesondere den Einsatz eines Eloxierungsprozesses unter Verwendung eines zweiten Elektrolyts, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er eine chemische Zusammensetzung aufweist, die verhindert, dass sich ein oder mehrere Legierungsmittel im Substrat an der Schnittstelle 310 zwischen der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 306 und dem Substrat 302 in einen Delamination verursachenden Verbundstoff verwandelt. In manchen Ausführungsformen umfasst dies den Einsatz eines zweiten Elektrolyts, der im Wesentlichen frei von chemischen Stoffen ist, die sich mit an der Schnittstelle 310 angereicherten Legierungsmitteln verbinden können, um ablösende Stoffe an der Schnittstelle 310 zu bilden. Auf diese Weise ist die Schnittstelle 310 im Wesentlichen frei von Delamination verursachenden Verbundstoffen und ermöglicht an der Schnittstelle 310 eine geringere Eigenspannung, was eine starke Haftung zwischen der anodischen Oxidbeschichtung 308 und dem Substrat 302 schafft. Die stärkere Haftung verringert das Auftreten einer oben unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Ablösung. Diese Aspekte werden weiter unten unter Bezugnahme auf 3C ausführlicher besprochen.
Der Typ der chemischen Stoffe innerhalb des Elektrolyts, der vermieden werden soll, kann je nach dem Material des Substrats 302 und den Typen der Legierungsmittel innerhalb des Substrats 302 variieren. In manchen Fällen führt die Verwendung eines organischen Säure-Elektrolyts (z. B. Oxalsäure) statt eines anorganischen Säure-Elektrolyts (Schwefelsäure oder Phosphorsäure) zu diesem Ergebnis. In manchen Fällen muss die organische Säure nur die vorherrschende Säure in einem organischen/anorganischen Säure-Elektrolyt sein. In manchen Ausführungsformen, in denen das Substrat 302 eine Aluminiumlegierung ist, die Zink enthält, ist der Elektrolyt im Wesentlichen frei von Schwefelverbindungen aus einem Schwefelsäure-Elektrolyt. Dies liegt daran, dass festgestellt wurde, dass Schwefelverbindungen mit Zink kombiniert werden können, das sich, wie oben beschrieben, an der Schnittstelle 310 einiger Aluminiumlegierungen ansammelt. In diesen Ausführungsformen wäre die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 306 im Wesentlichen frei von Schwefel und schwefelhaltigen Stoffen, was einem Wert von ungefähr 3 Gew.-% oder weniger Schwefel oder schwefelhaltige Stoffe entspricht. In manchen Ausführungsformen enthält die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 306 vorzugsweise weniger als ungefähr 2 Gew.-% Schwefel oder schwefelhaltige Stoffe. In manchen Ausführungsformen enthält die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 306 vorzugsweise weniger als ungefähr 1 Gew.-% Schwefel oder schwefelhaltige Stoffe. Dies steht im Vergleich zu anodischen Oxidschichten, die unter Verwendung von Schwefelsäure-Elektrolyten ausgebildet werden, die zwischen ungefähr 10 Gew.-% und ungefähr 15 Gew.-% Schwefel oder schwefelhaltige Stoffe enthalten können.
Zu geeigneten Substituten für Schwefelsäure-Elektrolyte gehören organische Säure-Elektrolyte (z. B. Oxalsäure-, Zitronensäure-, Apfelsäure-, Malonsäure-, Glykolsäure-, Essigsäure- und Weinsäure-Elektrolyte). In einer bestimmten Ausführungsform wird ein Oxalsäure-Elektrolyt verwendet. In anderen Ausführungsformen beinhaltet der Elektrolyt einen anorganischen Elektrolyt, der frei von Schwefel ist wie beispielsweise ein Phosphorsäure-Elektrolyt. Es muss beachtet werden, dass in manchen Ausführungsformen ein anorganischer Säure-Elektrolyt anorganischen Elektrolyten ohne Schwefel vorzuziehen ist. Da die kosmetische anodische Oxidschicht 304 über der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 306 positioniert ist, müssen Sie beachten, dass die kosmetische anodische Oxidschicht 304 als Barriere dienen kann, um direkten Hautkontakt mit der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 306 zu vermeiden. Dies kann hilfreich sein in Situationen, in denen die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 306 Hautreizstoffe enthalten kann.
Beachten Sie, dass die Ausbildung von Delamination verursachenden Verbundstoffen an der Schnittstelle 310 in manchen Ausführungsformen alternativ oder zusätzlich durch die Einführung chemischer Stoffe abgehalten werden kann, die die Verbindung von chemischen Stoffe innerhalb des zweiten Elektrolyts und Legierungsmitteln innerhalb des Substrats 302 blockieren können. Das Substrat 302 kann zum Beispiel Kupfer als Legierungsmittel enthalten, das die Verbindung von Zink (ein anderes Legierungsmittel in manchen Substraten) mit Schwefelverbindungen innerhalb des zweiten Elektrolyts blockieren kann, wodurch die Ausbildung zink- und schwefelhaltiger Delamination verursachender Verbundstoffe in der Schnittstelle 310 verhindert wird. Zu viel Kupfer im Substrat 302 kann jedoch dazu führen, dass das Substrat 302 (und die sich daraus ergebende anodische Oxidbeschichtung) einen gelben Farbton aufweist, was bei gewissen Anwendungen unerwünscht sein kann. Diese Faktoren sollten beim Entwurf eines angemessenen Eloxierungsprozesses berücksichtigt werden.
Die Prozessbedingungen zum Ausbilden einer haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 306 sind teilweise von der verwendeten Elektrolytart sowie der gewünschten Dicke und Porenstruktur abhängig. In manchen Ausführungsformen ist es bevorzugt die gleiche Stromdichte, die zur Bildung der kosmetischen anodischen Oxidschicht 304 verwendet wird, zur Bildung der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 306 genutzt wird, womit ähnliche Oxidwachstumsraten erzielt werden. Höhere oder niedrigere Stromdichten können jedoch ebenfalls verwendet werden. Die Stromstärke kann zusätzlich durch das Ausbilden einer oder mehrerer kosmetischer anodischer Oxidschichten 304 und haftvermittelnder anodischer Oxidschichten 306 zur Beeinflussung der Porengrößen gesteuert werden, was weiter unten unter Bezugnahme auf 5A und 5B erläutert wird. In bestimmten Ausführungsformen wird ein Oxalsäure-Elektrolyt mit einer Konzentration zwischen etwa 10 Gramm/Liter und etwa 90 Gramm/Liter verwendet. In weiteren bestimmten Ausführungsformen wird ein Oxalsäure-Elektrolyt mit einer Konzentration von etwa 30 Gramm/Liter verwendet.
In manchen Ausführungsformen werden eine oder mehrere kosmetische anodische Oxidschichten 304 und haftvermittelnde anodische Oxidschichten 306 gefärbt, um eine gewünschte Farbe zu erreichen. Es können zum Beispiel eine oder mehrere Farbstoffe, Pigmente oder Metallmaterialien in die Poren einer oder mehrerer kosmetischer anodischer Oxidschichten 304 und haftvermittelnder anodischer Oxidschichten 306 gegossen werden, um der anodischen Oxidbeschichtung 308 die entsprechende Farbe zu geben. In manchen Ausführungsformen wird ein Porenerweiterungsprozess verwendet, um die Poren in einer oder mehreren der kosmetischen anodischen Oxidschichten 304 und haftvermittelnden anodischen Oxidschichten 306 zu weiten. Durch diese Porenerweiterung können die Poren mehr Farbstoff aufnehmen. In manchen Ausführungsformen werden eine oder mehrere kosmetische anodische Oxidschichten 304 und haftvermittelnde anodische Oxidschichten 306 unter Verwendung eines angemessenen Versiegelungsprozesses weiter versiegelt.
Wie oben beschrieben, kann die Farbe der anodischen Oxidbeschichtung 308 auch durch verschiedene Eloxierungsprozessparameter und/oder die Dicke einer haftvermittelnden Oxidschicht 306 gesteuert werden. Daher kann in manchen Fällen die haftvermittelnde Oxidschicht 306 als eine die Farbe regulierende anodische Oxidschicht bezeichnet werden. Insbesondere können Prozessparameter, die die Farbe der anodischen Oxidbeschichtung 308 beeinflussen können, Elektrolytkonzentration, Temperatur und während eines Eloxierungsprozesses angewandte Stromdichte beinhalten. In manchen Fällen ist die Dicke der haftvermittelnden Oxidschicht 306 der stärkste Steuerungsfaktor für die Farbe. Im Allgemeinen neigen dünnere Schichten zu einer schwächeren Farbgebung, und die Farbgebung wird mit wachsender Dichte intensiver. Da jedoch die Anwendung in der Verbraucherelektronik im Allgemeinen eine gewisse Mindestdicke der anodischen Oxidbeschichtung 308 erforderlich macht, um das Substrat 302 mit ausreichender Oberflächenhärte und ausreichendem Verschleißschutz zu versorgen, können hellere und dezentere Farbtöne nicht verwendet werden, da sie einer unzureichenden Oxid dicke entsprechen. Im vorliegenden Dokument wird dieses Problem behoben, indem die Dicke der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 306 mit einer Dicke der kosmetischen anodischen Oxidschicht 304 ergänzt wird, so dass die Dicke der anodischen Oxidbeschichtung 308 unabhängig von der Farbe der anodischen Oxidbeschichtung 308 gesteuert werden kann.
Beachten Sie, dass in manchen Ausführungsformen eine oder mehrere zusätzliche Eloxalschichten nach der Bildung der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 306 gebildet werden. Diese Ausführungsformen werden aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht in den Abbildungen gezeigt. Es ist jedoch selbstverständlich, dass sich die hierin beschriebenen Verfahren nicht auf die anodischen Oxidbeschichtungen beschränken, die nur über zwei anodische Oxidschichten verfügen. Jede darauffolgende anodische Oxidschicht wird durch eine Umwandlung eines entsprechenden Abschnitts eines Substrats gebildet. Die zuletzt gebildete anodische Oxidschicht entspricht der anodischen Oxidschicht, die eine direkte Schnittstelle mit dem Substrat bildet. Daher können die Bedingungen für den Ausbildungsprozess der anodischen Oxidschicht, die eine direkte Schnittstelle mit dem Substrat bildet, optimiert werden, um die Haftung zu fördern.
3C zeigt eine Querschnittsansicht von Teil 300 nach einem Aufprallereignis, wie der Einwirkung einer Kraft, die zu Kratzern, Absplittern oder Ähnlichem führt. Wie gezeigt ist das Aufprallereignis stark genug, um die Bildung des Splitters 312 in der kosmetischen anodischen Oxidschicht 304 sowie in einem Abschnitt der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 306 zu verursachen. Da jedoch die anodische Oxidschicht 304 an der Schnittstelle 310 fest am Substrat 302 haftet, ist die Aufprallkraft nicht stark genug, um die anodische Oxidbeschichtung 308 vom Substrat 302 abzulösen. Das bedeutet, die stärkere Verbindung zwischen der anodischen Oxidschicht 306 und dem Substrat 302 an der Schnittstelle 310 erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass sich der Splitter 312 nur auf die anodische Oxidbeschichtung 308 beschränkt, und reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einer Ablösung der anodischen Oxidbeschichtung 308 und Freilegung des Substrats 302 kommt. Auf diese Weise ist es bei Teil 300 weniger wahrscheinlich als bei Teil 200, dass es (in 2) sichtbare und/oder ertastbare Splitter, Kratzer, usw. aufweist.
Wie oben beschrieben, wird in manchen Ausführungsformen ein Elektrolyt mit organischer Säure (z. B. ein Oxalsäure-Elektrolyt) verwendet, um die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 306 zu bilden und für eine gute Haftung an Schnittstelle 310 zu sorgen. In manchen Fällen jedoch kann die Eloxierung in einem organischen Säureelektrolyt zu Verfärbungen auf der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 306 führen. Insbesondere kann ein Oxalsäure-Elektrolyt zu einem goldenen, bronzefarbenen oder gelblichen Farbton der anodischen Oxidschicht 306 führen, der nicht annehmbar sein kann für Anwendungen, bei denen eine im Wesentlichen farblose und transparente Eloxalschicht erwünscht ist. Zitronensäure-, Apfelsäure- und Malonsäure-Elektrolyten können sogar noch weniger wünschenswert sein, da diese Elektrolyten dazu führen können, dass die anodische Oxidschicht 306 sogar einen noch dunkleren Gelb- oder Braunton aufweist. Daher kann es wünschenswert sein, die relative Dicke der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 306 im Vergleich zur kosmetischen anodischen Oxidschicht 304 zu minimieren, um eine endgültige Farbe der Beschichtung zu erzielen, die in einem annehmbaren Farbbereich liegt. Die verschiedenen Dicken der ersten anodischen Oxidschicht 304 und der zweiten anodischen Oxidschicht 306 können dadurch erreicht werden, dass das Substrat 302 den entsprechenden Eloxierungsprozessen unterschiedlich lange unterzogen wird. Diese zusätzliche Steuerung des Farbgrads kann bei der Erzielung dezenter Farbvarianten wie sehr heller Gold-, Bronze- oder Grautöne wünschenswert sein.
4 zeigt eine Grafik, die auf eine Beziehung zwischen den relativen Eloxierungszeiten und einer Farbe einer sich daraus ergebenden anodischen Oxidbeschichtung für einige Probensubstrate hinweist. 4 zeigt die Helligkeitsdimension der Gegenfarbe b* für vier zinkhaltige Aluminiumlegierungsproben (Proben 1, 2, 3 und 4), die über verschiedene anodische Oxidbeschichtungen verfügen. Die Helligkeitsdimension der Gegenfarbe b* ist eine Variable im L*a*b*-Farbraum (oder CIELAB). Im Allgemeinen ist der L*a*b*-Farbraum ein Modell, das dazu verwendet wird, Farben eines Objektes nach Gegenfarben aufzuzeichnen, wobei L* einer Helligkeit entspricht, a* Mengen von Grün und Magenta entspricht, und b* Mengen von Blau und Gelb entspricht. Negative a*-Werte stehen für eine grüne Farbe und positive a*-Werte stehen für ein Magenta. Negative b*-Werte stehen für eine blaue Farbe und positive b*-Werte stehen für eine gelbe Farbe. Daher lassen Proben mit einem positiveren b* Wert auf einen gelberen Farbton schließen. Die Farbmessungen an den Proben 1, 2, 3 und 4 können zum Beispiel mittels Verwendung eines Farbspektrometers durchgeführt werden.
Wie in 4 gezeigt, beinhaltet Probe 1 eine anodische Oxidbeschichtung, die dadurch ausgebildet wird, dass ein Substrat 100% des Eloxierzeitraums einem Schwefelsäure-Elektrolyt ausgesetzt wird. Probe 1 weist einen b*-Wert von etwa –0,1 auf, was im Wesentlichen auf das Fehlen einer gelben Farbkomponente schließen lässt. Probe 2 beinhaltet eine anodische Oxidbeschichtung, die dadurch ausgebildet wird, dass ein Substrat 90% des Eloxierzeitraums einem Schwefelsäure-Elektrolyt (zum Ausbilden der kosmetischen anodischen Oxidschicht) und 10% des Eloxierzeitraums einem Oxalsäure-Elektrolyt (zum Ausbilden der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht) ausgesetzt wird. Probe 2 weist einen b*-Wert von etwa 0,2 auf, was auf eine sehr hellgelbe Farbkomponente schließen lässt. Probe 3 beinhaltet eine anodische Oxidbeschichtung, die dadurch ausgebildet wird, dass ein Substrat 50% des Eloxierzeitraums einem Schwefelsäure-Elektrolyt (zum Ausbilden der kosmetischen anodischen Oxidschicht) und 50% des Eloxierzeitraums einem Oxalsäure-Elektrolyt (zum Ausbilden der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht) ausgesetzt wird. Probe 3 weist einen b*-Wert von etwa 3,4 auf, was auf einen größeren Anteil einer gelben Farbkomponente schließen lässt. Probe 4 beinhaltet eine anodische Oxidbeschichtung, die dadurch ausgebildet wird, dass ein Substrat 100% des Eloxierzeitraums einem Oxalsäure-Elektrolyt ausgesetzt wird. Probe 4 weist einen b*-Wert von etwa 10,5 auf, was auf eine im Wesentlichen gelbe Farbkomponente schließen lässt.
Die Grafik in 4 zeigt, dass der Gelbanteil einer anodischen Oxidbeschichtung unter Verwendung des hierin beschriebenen mehrschichtigen Eloxierprozesses dadurch gesteuert werden kann, dass die relativen Eloxierzeiten jedes Eloxierprozesses zum Ausbilden der kosmetischen anodischen Oxidschicht und der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht angepasst werden. Genauer gesagt, je länger der relative zur Eloxierung mittels Nutzung der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht verwendete Zeitraum ist, desto dicker ist die haftvermittelnde anodische Oxidschicht und desto gelber ist die daraus resultierende anodische Oxidbeschichtung. Des Weiteren kann die Korrelation des b*-Werts mit den relativen Eloxierungszeiträumen genaue Prozesskontrollparameter zur Konzipierung eines Prozesses für eine bestimmte Anwendung ermöglichen. 4 zeigt zum Beispiel ein Etikett mit einer gestrichelten Linie „Grenze – Visuelle Wahrnehmung des Gelbtons”, um einen annehmbaren b*-Höchstwert für einen Beispiel-Prozess anzuzeigen. Für einen bestimmten Prozess kann zum Beispiel ein b*-Wert von etwa 1,0 oder weniger notwendig sein.
Die Auswahl des Verhältnisses von kosmetischer anodischer Oxidschicht zu haftvermittelnder anodischer Oxidschicht kann auch von einer endgültigen Farbe eines Teils abhängig sein. Wenn das Teil zum Beispiel in einer dunklen Farbe wie schwarz gefärbt werden soll, kann ein relativ hoher Anteil an haftvermittelnder anodischer Oxidschicht (z. B. 40% oder höher) verwendet werden. Der höhere Anteil an haftvermittelnder anodischer Oxidschicht kann eine Restspannung an der Schnittstelle zwischen der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht und dem Substrat minimieren und somit für eine bessere Haftung sorgen. In einer bestimmten Ausführungsform, in welcher das Teil in einer dunklen Farbe eingefärbt wird, wird vorzugsweise etwa 50% der Eloxierungszeit in einem Schwefelsäure-Elektrolyt eingesetzt, wodurch sich eine anodische Oxidbeschichtung ergibt, die in der Dicke zu etwa 50% aus einer kosmetischen anodischen Oxidschicht besteht.
Wenn andererseits das Teil ungefärbt verwendet werden soll oder nur eine helle Farbe zur Färbung verwendet wird, kann es wünschenswert sein, einen relativ geringeren Anteil (z. B. 20% oder weniger) an haftvermittelnder anodischer Oxidschicht auszubilden. Der geringere Anteil an haftvermittelnder anodischer Oxidschicht kann für eine anodische Oxidbeschichtung mit weniger Verfärbung sorgen und dennoch die Restspannung an der Schnittstelle zwischen der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht und dem Substrat etwas minimieren. In einer bestimmten Ausführungsform, in welcher die anodische Oxidbeschichtung nicht gefärbt und vorzugsweise durchsichtig ist, wird vorzugsweise 98% der Eloxierungszeit in einem Schwefelsäure-Elektrolyt eingesetzt, und nur etwa 2% der Eloxierungszeit vergeht in einem Elektrolyt mit organischer Säure.
Die Porenstrukturen der kosmetischen anodischen Oxidschicht und der haftvermittelnden anodischen Oxidschichten können in Übereinstimmung mit den einzelnen Anwendungsanforderungen verändert werden. 5A und 5B zeigen Querschnittsansichten, die vielschichtige anodische Oxidbeschichtungen zweier unterschiedlicher Teile mit zwei unterschiedlichen Porenstrukturen gemäß den beschriebenen Ausführungsformen zeigen. 5A zeigt einen Oberflächenabschnitt des Teils 500 mit einer Eloxalschicht 508, die vollständig auf dem Substrat 502 ausgebildet ist. Die Eloxalschicht 508 beinhaltet die kosmetische anodische Oxidschicht 504 und die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 506, wobei die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 506 mit dem Substrat an der Schnittstelle 510 in Berührung kommt. Die kosmetische anodische Oxidschicht 504 und die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 506 verfügen über eine Reihe von Poren, die während der Eloxierung ausgebildet wurden. Obwohl die kosmetische anodische Oxidschicht 504 und die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 506 unter Verwendung verschiedener Eloxier-Elektrolyten ausgebildet werden, können die Bedingungen des Eloxierungsprozesses zum Ausbilden der kosmetischen anodischen Oxidschicht 504 und der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 506 so ausgewählt werden, dass die Porendurchmesser innerhalb der kosmetischen anodischen Oxidschicht 504 im Wesentlichen die gleichen sind wie die Durchmesser der Poren innerhalb der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 506. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass die Eloxierungsparameter auf Grundlage der in jedem der Eloxierungsprozesse verwendeten Elektrolytarten angepasst werden. In manchen Fällen können ähnliche Eloxierungsparameter verwendet werden, obwohl verschiedene Elektrolyten zum Einsatz kommen. Zum Beispiel kann beim Ausbilden der kosmetischen anodischen Oxidschicht 504 in einem Schwefelsäure-Elektrolyt und beim Ausbilden einer haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 506 in einem Oxalsäure-Elektrolyt manchmal die gleichen oder ähnliche Prozessparameter (z. B. Stromdichten) verwendet werden.
5B zeigt einen Oberflächenabschnitt des Teils 520 mit einer Eloxalschicht 528, die die kosmetische anodische Oxidschicht 524 und die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 526 beinhaltet, wobei die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 526 mit dem Substrat an der Schnittstelle 530 in Berührung kommt. Im Gegensatz zu Teil 500 in 5A unterscheidet sich die durchschnittliche Porengröße der kosmetischen anodischen Oxidschicht 524 von der durchschnittlichen Porengröße der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 526. Genauer, die Poren in der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 526 sind größer als die Durchmesser der Poren in der kosmetischen anodischen Oxidschicht 524. In manchen Fällen kann dies der anodischen Oxidbeschichtung 528 im Vergleich zur anodischen Oxidbeschichtung 508 in 5A ein anderes Erscheinungsbild verleihen. Diese verschiedenen Größen können dadurch erzielt werden, dass zum Beispiel verschiedene Eloxierungsspannungen zum Ausbilden der kosmetischen anodischen Oxidschicht 504 und der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 506 verwendet werden. Im Allgemeinen steht eine höhere Spannung im Zusammenhang mit einer größeren Porengröße. Beachten Sie, dass in anderen Ausführungsformen die Poren in der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 526 größer als die Durchmesser der Poren in der anodischen Oxidschicht 524 sind.
6A und 6B zeigen Querschnittsansichten von Abschnitten von Teilen mit unterschiedlichen Geometrien mit mehrschichtigen Eloxalschichten gemäß den beschriebenen Ausführungsformen. 6A zeigt Teil 600, welches die Kante 601 beinhaltet. Die Kante 601 kann zum Beispiel einem Kanten- oder Eckenabschnitt eines Gehäuses für eine elektronische Vorrichtung, wie eine der Vorrichtungen 102, 104 und 106 entsprechen. Teil 600 verfügt über eine auf dem Substrat 602 ausgebildete anodische Oxidbeschichtung 608. Aufgrund der Geometrie kann die Kante 601 Stoßkräften ausgesetzt sein wie beispielsweise Kratzen, Absplittern und Fugenhobeln. Die anodische Oxidbeschichtung 608 ist vollständig auf der Oberfläche der Kante 601 ausgebildet und schützt diese dadurch vor Absplitterung usw. Die anodische Oxidbeschichtung 608 beinhaltet die kosmetische anodische Oxidschicht 604 und die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 606, wie in den Ausführungsformen weiter oben beschrieben. Die haftvermittelnde Schicht 606 verleiht gute Haftung an der Schnittstelle 610, so dass die anodische Oxidbeschichtung 608 fest am Substrat 602 haftet, wenn das Teil 600 Stoßkräften ausgesetzt ist. In manchen Fällen weist die Kante 601 einen relativ spitzen Winkel auf, wie zum Beispiel 90 Grad oder weniger. Zusätzlich kann die Schnittstelle 610 an der Kante 601 aufgrund von thermisch und/oder mechanisch induzierter Belastung Spannungskonzentrationen ausgesetzt sein. Das Ausbilden der haftvermittelnden Schicht 606 stärkt die Schnittstelle 610, so dass die Oxidbeschichtung 608 trotz der Stoßkräfte fest am Substrat 602 haftet.
6B zeigt Teil 620, welches die zweistufige Kante 621 einschließt, die manchmal als abgeschrägte Kante bezeichnet wird. Wie Kante 600 kann die zweistufige Kante 621 einem Kanten- oder Eckenabschnitt eines Gehäuses für eine elektronische Vorrichtung wie eine der Vorrichtungen 102, 104 und 106 entsprechen. Die anodische Oxidbeschichtung 628 ist auf dem Substrat 622 angeformt und schützt es, einschließlich der zweistufigen Kante 621. Die anodische Oxidbeschichtung 628 beinhaltet die kosmetische anodische Oxidschicht 624 und die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 626, wie in den Ausführungsformen weiter oben beschrieben. Die haftvermittelnde Schicht 626 verleiht gute Haftung an der Schnittstelle 630, so dass die anodische Oxidbeschichtung 628 fest am Substrat 622 haftet, wenn das Teil 620 Stoßkräften sowie Spannungskonzentrationen aufgrund der Geometrie der zweistufigen Kante 621 ausgesetzt ist.
7 zeigt ein genaues Flussdiagramm 700, das auf einen Prozess zum Ausbilden einer mehrschichtigen anodischen Oxidschicht gemäß den beschriebenen Ausführungsformen hinweist. Bei 702 wird eine kosmetische anodische Oxidschicht durch Eloxierung eines Substrats in einem ersten Elektrolyt gebildet. Das Substrat kann ein beliebiges geeignetes eloxierbares Material sowie Metalllegierungen einschließen. In manchen Ausführungsformen beinhalten die Metalllegierungen Legierungsmittel wie Zink. Die Oberfläche des zu eloxierenden Substrats kann eine beliebige geeignete Textur aufweisen. Die Substratoberfläche kann zum Beispiel aufgrund einer Anzahl angemessener Texturierungsverfahren wie ein- oder mehrmaliges chemisches Ätzen, Laserätzung und Strahlarbeiten aufgeraut sein. Alternativ kann die Substratoberfläche aufgrund einer Anzahl angemessener Schleif- oder Poliervorgänge glatt sein.
Die kosmetische anodische Oxidschicht entspricht einer äußeren anodischen Oxidschicht und schließt eine äußere Oberfläche ein, die einer Außenoberfläche der mehrschichtigen anodischen Oxidbeschichtung entspricht. Der erste Elektrolyt kann eine chemische Zusammensetzung aufweisen, die ausgewählt wurde, um ein bestimmtes Erscheinungsbild und/oder eine bestimmte taktile Qualität zu erzielen. In manchen Ausführungsformen kann der erste Elektrolyt Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure einschließen, um der kosmetischen anodischen Oxidschicht ein im Wesentlichen farbloses und transparentes Erscheinungsbild zu geben. In Ausführungsformen, in denen ein Schwefelsäure-Elektrolyt verwendet wird, kann die kosmetische anodische Oxidschicht Schwefel oder schwefelhaltige Stoffe enthalten.
Bei 704 werden optional eine oder mehrere zusätzliche anodische Oxidschichten zwischen der kosmetischen anodischen Oxidschicht und dem Substrat gebildet. Diese zusätzlichen anodischen Oxidschichten können durch die Verwendung einer beliebigen Anzahl der gleichen oder verschiedener Eloxierungsprozesse gebildet werden, zum Ausbilden anodischer Oxidschichten, die eine Anzahl verschiedener Erscheinungsbilder und/oder taktiler Qualitäten aufweisen, um der mehrschichtigen anodischen Oxidbeschichtung ein bestimmtes endgültiges Erscheinungsbild und/oder taktile Qualität zu verleihen. In manchen Fällen können die eine oder mehreren zusätzlichen anodischen Oxidschichten über verschiedene Härtegrade oder Zugfestigkeiten verfügen, die die resultierende mehrschichtige anodische Oxidbeschichtung mit einer kumulativen Härte oder Stärke versehen.
Bei 706 wird die mehrschichtige anodische Oxidbeschichtung durch das Ausbilden einer an das Substrat angrenzenden haftvermittelnden anodischen Oxidschicht gebildet. Die haftvermittelnde anodische Oxidschicht kann durch Eloxierung des Substrats in einem zweiten Elektrolyt, das sich vom ersten Elektrolyt unterscheidet, gebildet werden. Der zweite Elektrolyt ist dadurch gekennzeichnet, dass er eine chemische Zusammensetzung aufweist, die verhindert, dass sich mindestens ein Legierungsmittel im Substrat an einer Schnittstelle zwischen der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht und dem Substrat in einen Delamination verursachenden Verbundstoff verwandelt. Der Delamination verursachende Verbundstoff ist mit der Verringerung der Haftfestigkeit zwischen der anodischen Oxidbeschichtung und dem Substrat verknüpft. Es wird vermieden, dass zum Beispiel Zink, ein in einigen Aluminiumlegierungen verwendetes Legierungsmittel, einen Zink und Schwefel enthaltenden Verbundstoff bildet, der nachweislich für das Ablösen einer anodischen Oxidbeschichtung verantwortlich ist, wenn er sich an der Schnittstelle zwischen der anodischen Oxidbeschichtung und dem Substrat ansammelt. Daher ist in manchen Ausführungsformen der zweite Elektrolyt im Wesentlichen frei von schwefelhaltigen Stoffen.
Wie oben beschrieben, können die relativen Dicken der kosmetischen anodischen Oxidschicht und der haftvermittelnden Oxidschicht auf Grundlage einer erwünschten endgültigen Farbe und/oder Struktureigenschaft wie endgültige Härte gesteuert werden. In manchen Ausführungsformen wird die anodische Oxidbeschichtung mit einem dunklen Farbstoff, wie zum Beispiel Schwarz, gefärbt. In diesen Fällen ist die Verfärbung der kosmetischen anodischen Oxidschicht und der haftvermittelnden Oxidschicht eventuell unbedeutend. Daher kann in diesen Fällen die haftvermittelnde Oxidschicht mit einer relativ großen Dicke (z. B. 50% oder mehr der Dicke der anodischen Oxidbeschichtung) ausgebildet werden. In anderen Ausführungsformen wird kein anschließender Färbungsprozess eingesetzt und die anodische Oxidbeschichtung ist vorzugsweise farblos und transparent. In diesen Fällen wird die kosmetische anodische Oxidschicht in einem Elektrolyt ausgebildet und unter Verwendung von Eloxierungsparametern zum Erzielen einer im Wesentlichen farblosen und transparenten kosmetischen anodischen Oxidschicht. Daher kann in diesen Fällen die haftvermittelnde Oxidschicht mit einer relativ geringen Dicke (z. B. 10% oder weniger der Dicke der anodischen Oxidbeschichtung) ausgebildet werden, um die Verfärbungsursache zu minimieren, was mithilfe der haftvermittelnden Oxidschicht erreicht wird. In weiteren Ausführungsformen kann eine präzise Farbe durch eine kontrollierte Dicke des eingefärbten Oxids erzielt werden, kombiniert mit einer Dicke des farblosen Oxids, die den größten Teil der Oxiddicke ausmacht. Dies kann verwendet werden, um hellgelbe, Bronze- oder Goldtöne zu erzielen.
Bei 708 wird die vielschichtige anodische Oxidbeschichtung optional mit einem oder mehreren Verfahren nach der Eloxierung behandelt. Die Arten der Verfahren nach der Eloxierung sind von der Beschaffenheit der mehrschichtigen anodischen Oxidbeschichtung sowie von spezifischen Anwendungsanforderungen abhängig. Die vielschichtige anodische Oxidbeschichtung kann zum Beispiel durch Einfüllen eines oder mehrerer Farbstoffe in die Poren der mehrschichtigen anodischen Oxidbeschichtung eingefärbt werden. In manchen Fällen wird ein Porenerweiterungsverfahren eingesetzt, um die Poren zu vergrößern, bevor die Farbstoffe eingefüllt werden, damit mehr Farbpartikel aufgenommen werden können. In manchen Ausführungsformen wird die vielschichtige anodische Oxidbeschichtung durch die Anwendung eines angemessenen Versiegelungsverfahrens versiegelt. Beachten Sie, dass zwischen den oben beschriebenen 702, 704, 706 und 708 nach Bedarf ein oder mehrere Spülverfahren angewandt werden können.
Gemäß manchen Ausführungsformen wird auf einem Substrat eine einzelne haftvermittelnde anodische Oxidschicht ausgebildet, die eine oder mehrere Arten von Legierungsmitteln beinhaltet, die über das Potenzial verfügen, eine Ablösung durch herkömmliche Eloxierungstechniken zu verursachen. 8 zeigt eine Querschnittsansicht einer Oberfläche des Teils 800 mit einer haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 804, die auf dem Substrat 802 gebildet wurde. Das Substrat 802 kann eine oder mehrere Arten von Legierungsmitteln beinhalten, wie Zink, die zum Ablösen einer herkömmlichen anodischen Schwefelsäure-Oxidbeschichtung führen können, wie oben in Bezug auf 2 beschrieben. In einer bestimmten Ausführungsform ist das Substrat 802 eine hochfeste Aluminiumlegierung, die Zink enthält (z. B. bestimmte Legierungen der Serie 7000). Eins oder mehrere dieser Legierungsmittel können während eines Eloxierungsprozesses an der Schnittstelle 808 angereichert werden, wie oben beschrieben.
In manchen Ausführungsformen wird die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 804 unter Verwendung eines Elektrolyten ausgebildet, der im Wesentlichen frei von chemischen Stoffen ist, die sich mit an der Schnittstelle 808 angereicherten Legierungsmitteln verbinden können, um Delamination verursachende Verbundstoffe zu bilden. In manchen Fällen bedeutet dies, dass die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 804 im Wesentlichen schwefelfrei ist und sich mit Zink verbinden kann, um schwefelhaltige Delamination verursachende Verbundstoffe zu bilden, wie oben beschrieben. In manchen Ausführungsformen wird die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 804 unter Verwendung eines Eloxierelektrolyten mit organischer Säure ausgebildet, sowie mit einem Elektrolyten mit einer oder mehreren der folgenden Säuren: Oxalsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Malonsäure, Glykolsäure, Essigsäure und Weinsäure. In manchen Ausführungsformen wird die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 804 unter Verwendung eines Eloxierelektrolyten mit anorganischer Säure ausgebildet, der im Wesentlichen frei von Schwefel ist, wie zum Beispiel Phosphorsäure.
Beachten Sie, dass Teil 800 eine einschichtige Eloxalschicht, die haftvermittelnde anodische Oxidschicht 804, aufweist. Daher entspricht die Oberfläche 801 einer freiliegenden Oberfläche der haftvermittelnden anodischen Oxidschicht 804 sowie einer äußeren Oberfläche von Teil 800. Diese Anordnung kann in Anwendungen nützlich sein, in denen das Substrat 802 unter Verwendung herkömmlicher Eloxierungselektrolyten-Prozesse der Ablösung ausgeliefert sein kann (d. h. aufgrund bestimmter Legierungsmittel) und bei denen eine einschichtige anodische Oxidschicht erwünscht ist.
Die vorhergehende Beschreibung verwendete zu Zwecken der Erklärung eine spezifische Nomenklatur, um ein vollständiges Verständnis der beschriebenen Ausführungsformen bereitzustellen. Es wird jedoch für den Fachmann ersichtlich sein, dass die spezifischen Details nicht benötigt werden, um die beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Somit werden die vorstehenden Beschreibungen der spezifischen Ausführungsformen zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Sie haben nicht zum Ziel, umfassend zu sein oder die Ausführungsformen auf die präzisen, offenbarten Formen zu beschränken. Es wird für den Fachmann ersichtlich sein, dass viele Modifikationen und Variationen in Hinblick auf die vorstehenden Lehren möglich sind.

Claims

Teil, umfassend: ein Substrat, das aus einer Aluminiumlegierung besteht, die Zink beinhaltet; und eine auf dem Substrat angeordnete anodische Oxidbeschichtung, wobei die anodische Oxidbeschichtung umfasst: eine kosmetische anodische Oxidschicht mit einer freiliegenden Oberfläche, die einer Außenoberfläche des Teils entspricht, und eine haftvermittelnde anodische Oxidschicht, die zwischen der kosmetischen anodischen Oxidschicht und dem Substrat positioniert ist und am Substrat haftet, wobei die haftvermittelnde anodische Oxidschicht im Wesentlichen frei von Schwefel oder schwefelhaltigen Stoffen ist.
Teil gemäß Anspruch 1, wobei die haftvermittelnde anodische Oxidschicht ungefähr 3 Gew.-% oder weniger Schwefel oder schwefelhaltige Stoffe enthält.
Teil gemäß Anspruch 1, wobei die kosmetische anodische Oxidschicht Schwefel oder schwefelhaltige Stoffe enthält.
Teil gemäß Anspruch 1, wobei das Teil ein Gehäuse für eine elektronische Vorrichtung ist.
Teil gemäß Anspruch 1, wobei die kosmetische anodische Oxidschicht und die haftvermittelnde anodische Oxidschicht im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen.
Teil gemäß Anspruch 1, wobei die kosmetische anodische Oxidschicht dicker ist als die haftvermittelnde anodische Oxidschicht, wobei eine Dicke der kosmetischen anodischen Oxidschicht 90% oder mehr einer Dicke der anodischen Oxidschicht ausmacht.
Teil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die anodische Oxidbeschichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Helligkeitsdimension der Gegenfarbe b* von weniger als ungefähr 1,0 aufweist.
Teil, umfassend: ein Substrat, das aus einer Aluminiumlegierung besteht, die Zink umfasst; und eine haftvermittelnde anodische Oxidschicht angrenzend an das Substrat, wobei die haftvermittelnde anodische Oxidschicht weniger als ungefähr 3 Gew.-% Schwefel oder schwefelhaltige Stoffe enthält.
Teil gemäß Anspruch 8, wobei die haftvermittelnde anodische Oxidschicht durch die Eloxierung des Substrats in einem Elektrolyt gebildet wird, der im Wesentlichen frei von Schwefel ist.
Teil gemäß einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei das Teil ein Gehäuse für eine elektronische Vorrichtung ist.
Teil, umfassend: eine anodische Oxidbeschichtung, die auf einem Substrat gebildet wird, wobei die anodische Oxidbeschichtung eine vorgegebene Farbe, wie von einer freiliegenden Oberfläche der anodischen Oxidbeschichtung aus gesehen, aufweist, wobei die anodische Oxidbeschichtung beinhaltet: eine im Wesentlichen farblose kosmetische anodische Oxidschicht, und eine die Farbe regulierende anodische Oxidschicht, die zwischen der im Wesentlichen farblosen kosmetischen anodischen Oxidschicht und dem Substrat positioniert ist, wobei die die Farbe regulierende anodische Oxidschicht eine vorgegebene Dicke aufweist, die mit der Übermittlung der vorgegebenen Farbe an die die Farbe regulierende anodische Oxidschicht verknüpft ist, die durch die im Wesentlichen farblose kosmetische anodische Oxidschicht sichtbar ist.
Teil gemäß Anspruch 11, wobei die anodische Oxidschicht eine Dicke aufweist, wobei die im Wesentlichen farblose kosmetische anodische Oxidschicht ungefähr 90% oder mehr der Dicke der anodischen Oxidbeschichtung ausmacht.
Teil gemäß Anspruch 11, wobei die anodische Oxidbeschichtung eine Dicke aufweist, wobei die im Wesentlichen farblose kosmetische anodische Oxidschicht ungefähr 50% oder mehr der Dicke der anodischen Oxidbeschichtung ausmacht.
Teil gemäß Anspruch 11, wobei die im Wesentlichen farblose kosmetische anodische Oxidschicht eine Dicke aufweist, die ungefähr zwischen 5 und 30 Mikrometern liegt.
Teil gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die die Farbe regulierende anodische Oxidschicht weniger als ungefähr 3 Gew.-% Schwefel oder schwefelhaltige Stoffe enthält.