DE2229562C3

DE2229562C3 - Verfahren zur Färbung von anodisiertem Aluminium und Aluminiumlegierungen durch elektrolytisches Behandeln in Metallsalzlösungen

Info

Publication number: DE2229562C3
Application number: DE19722229562
Authority: DE
Inventors: Fritz Schaffhausen Schneeberger
Original assignee: Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1971-06-17
Filing date: 1972-06-16
Publication date: 1981-12-10
Also published as: IT959788B; NO133374B; FR2142063B1; CA1009978A; NO133374C; FR2142063A1; CH551495A; SE374935B; BE784929A; DE2229562B2; DK136220C; DK136220B; DE2229562A1; NL7207601A; GB1355619A; AT313012B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung des Verfahrens zur elektrolytischen Einfärbung von anodisch erzeugten Oxidschichten auf Aluminium und Aluminiumlegierungen.

Die Nachfrage nach lichtbeständig gefärbtem anodisiertem Aluminium ist in den vergangenen Jahren gestiegen. Dies führte zur Einführung verschiedener Verfahren zur Herstellung eigenfarbiger oder gefärbter anodischer Schichten.

Die elektrolytische Färbung in Metallsalzlösung ist als Grundverfahren seit dem Jahr 1936 aus der italienischen Patentschrift Nr. 339232 bekannt. In neuerer Zeit sind eine Reihe von Fortbildungen dieses Verfahrens publiziert worden. Praktische Bedeutung haben z. B. Ni-salzhaltige Bäder erlangt.

Diese bekannten Verfahren zur elektrolytischen Metallsalzfärbung zeigen bei der industriellen Anwendung oft den Nachteil, daß es schwierig ist, reproduzierbare Farbtiefen zu erzeugen, so daß entweder Farbunregelmäßigkeiten auf ein und demselben Blech, z. B. dunklere Randzonen, oder Farbabweichungen von Werkstück zu Werkstück, auftreten. Das Problem der Farbunregelmäßigkeit wurde bisher auf verschiedenen Wegen zu lösen versucht, beispielsweise durch Wahl spezieller Einschaltvorgänge der Färbespannung, wie Stromstoß zu Beginn der Färbung, durch Dunklerfärbung mit anschließender elektrolytischcr Entfärbung, oder Anbringen von Blenden aus leitendem oder nichtleitendem Material an Ware und/oder Gegenelektrode, oder durch ausgewählte Anordnung, Form oder Schaltung der Gegenelektroden. Diese Methoden sind für die industrielle Anwendung oft nicht immer sicher genug.

Vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt und gelöst, die Färbebadzusammensctzung derart zu modifizieren, daß auf betrieblich einfache Art gleichmäßige und reproduzierbare Farbtöne erzeugt werden können.

Das Verfahren vorliegender Erfindung zur Färbung von anodisiertem Aluminium und Aluminiumlegicrungen durch elektrolytisches Behandeln in einer Metallsalzlösung, die Nickel- und/oder Kobaltsalze sowie Kupfersalze enthält, ist dadurch gekennzeichnet, daß man in dem Färbeelektrolyt einen Gehalt von 0,02 bis 0,75 g Cu/1, zugesetzt in Form von Kupfersalzen, einstellt

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung stellt man in dem Färbeelektrolyt einen Gehalt von 0,02 bis 0,4 g Cu/1 ein. Kupfersulfat ist ein für das Verfahren vorliegender Erfindung geeignetes Kupfersalz. Vorteilhaft hält man z. B. einen Gehalt von 0,1 bis 1,0 g Kupfersulfat (CuSO₄ · 5H₂O) pro Liter im Färbebad aufrecht.

Welche Anionen mit dem Cu-SaIz dem Färbeelektrolyten zugesetzt werden, ist beim erfindungsgemä-

ßen Verfahren wenig kritisch, insoweit das Einfärbevermögen selbst des Elektrolyten nicht beeinträchtigt wird und letzterer stabil ist.

Beispiel 1

Ein Aluminiumblech 1000 X 2000 X 2 mm der Legierung AlMg mit 1,5 Prozent Magnesium wurde im GS-Verfahren (170 g/l H₂SO₄, Temperatur 18° C, 1,5 A/dm² während 40 min) auf eine Oxidschichtdicke von 17 um anodisiert. Das Blech wurde in kaltem, fließendem Wasser gespült und anschließend in einem Elektrolyt, bestehend aus

30 g/l Nickelsulfat · 6H₂O
30 g/I Borsäure

während 10 min bei 12 V Wechselspannung gefärbt. Das Blech zeigte nach der Färbung eine Mittelbronzefarbe mit dunkleren Randzonen.

Beispiel 2 Ein Aluminiumblech 1000 X 2000 X 2 mm der Le-

gierung AlMg mit 1,5 Prozent Magnesium wurde im GS-Verfahren(170g/lH₂SO₄,Temperatur 18° C, 1,5 A/dm² während 40 min) auf eine Oxidschichtdicke von 17 μηι anodisiert. Das Blech wurde in kaltem, fließendem Wasser gespült und anschließend in einem

Elektrolyt, bestehen aus

30 g/l Nickelsulfat · 6H₂O
30 g/l Borsäure
0,5 g/I Kupfersulfat
während 10 min bei 12 V Wechselspannung gefärbt.

Das Blech zeigte nach der Färbung eine regelmäßige Mittelbronzefarbe. Bei Wiederholung der Anodisierung und Färbung an einem zweiten Blech derselben Legierung wurde unter identischen Bedingungen dieselbe Mittelbronzefarbe erhalten, ohne daß dabei eine

so Rotstichigkeit zum Vorschein kam.

In einer österreichischen Patentschrift wurde zwar ein Verfahren beschrieben, gemäß welchem anodisch oxidierte Gegenstände unter Verwendung von Ni- oder Co-Salzen, sowie Borsäure und Kaliumsalze von mehrbasischen Sulfonsäuren enthaltenden Elektrolyten, die auch noch 5 bis 100 g, vorzugsweise 10 g Kupfersulfat pro Liter Lösung enthalten, wahlweise unter Anwendung verschiedener elektrischer Bedingungen in zwei Farbenreihen eingefärbt werden können,

An nämlich in einer roten Reihe und in einer Bronzereihe, wobei der Cu-Gehalt für das Entstehen der roten Reihe und der Nickel- oder Co-Gehalt für das der Bronzereihe ursächlich ist. Nachteil jenes Verfahrens mit dem dort einzuhaltenden Bereich der Cu-Zusätze

iss ist, daß die Bronzetönc nie rein sind, sondern immer rotstichig sind.

Vorliegende Erfindung bezweckt nicht die Herstellung einer Zweifarbenskala, sondern die Verbesse-

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rung der Gleichmäßigkeit und Regelmäßigkeit inner- len sicher reproduzierbaren neuen technischen

halb der in nickel- und/oder cobaltsalzhaltigen Effekts an, der eben darin besteht, daß dabei jede

Färbelösungen erzielbaren Farbreihe von hellbronze Rotstichigkeit vermieden wird, abgesehen von der er-

über mittelbronze, dunkelbronze bis schwarz, und zielten Gleichmäßigkeit der Einfärbung. Die techni-

zwar ohne daß dabei eine Rotstichigkeit zum Vor- 5 sehe Lehre der vorliegenden Erfindung und des damit

schein kommt. Sie wendet Cu-Salzzusätze in wesent- zu erreichenden technischen Effekts waren somit je-

lich anderen Konzentrationsbereichen als jenes Ver- ner österreichischen Patentschrift nicht zu entneh-

fahren der österreichischen Patentschrift unter Erzie- men.

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Färbung von anodisiertem Aluminium und Aluminiumlegierungen durch elektrolytisches Behandeln in einer Metallsalzlösung, die Nickel- und/oder Kobaltsalze sowie Kupfersalze enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man in dem Farbeelektrolyt einen Gehalt von 0,02 bis 0,75 g Cu/1, zugesetzt in Form von Kupfersalzen, einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in dem Färbeelektrolyt einen Gehalt von 0,02 bis 0,4 g Cu/1 einstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kupfersalz Kupfersulfat anwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Gehalt von 0,1 bis 1,0 g Kupfersulfat (CuSO₄ ■ 5H₂O) pro Liter im Färbebad aufrechterhält.