DE2302910A1

DE2302910A1 - Verfahren zum erzeugen von formkoerpern aus aluminium oder aluminiumlegierungen

Info

Publication number: DE2302910A1
Application number: DE19732302910
Authority: DE
Inventors: Yasuo Aoshima; Teruo Asahina; Toshihiro Nagano; Matsuo Suzuki; Shozo Suzuki; Toshiro Takahashi
Original assignee: Riken Light Metal Industry Co Ltd; Kuboko Paint Co Ltd
Current assignee: Riken Light Metal Industry Co Ltd; Kuboko Paint Co Ltd
Priority date: 1972-01-20
Filing date: 1973-01-22
Publication date: 1973-07-26
Also published as: DE2302910B2; CH587351A5; US3899370A; CA991926A

Description

Verfahren zum Erzeugen von Formkörpern aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Form« körpern aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, insbesondere ein Verfahren zum Erzeugen solcher Formkörper durch Strangpressen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen, duroh eine ohne künstliche Alterungsaushärtung ablaufende Oberflächen« behandlung sowie eine künstliche Alterungsaushärtung·

Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung "Aluminium¹* und "Aluminiumlegierung" kurz als "Aluminium·« material" bezeichnet.

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ORiQlMAL

In neuerer Zeit ist die Nachfrage nach. Aluminiummaterialien stark angestiegen. Sie werden in grossera Umfang im Bauwesen, für Schiffe, Luftfahrzeuge und auf anderen Gebieten einge-· setzt, weil Aluminiummaterialien sehr viel leichter sind als Stahlmaterialien und weil sie äusseren Kräften einen geringen Verformungswiderstand entgegensetzen, so dass sie durch Strang· pressen leicht zu den gewünschten Formen verformt werden können*

Bei der Herstellung von Aluminiummaterialformkörpern durch. Strangpressen wird eine durch Giessen erhaltene Walzpuppe vor der Strangpreseverformung vier Stunden lang auf eine Temperatur von 450 bis 500 C vorerhitzt und dann bei einer Temperatur von 400 bis 500 C mit einer Geschwindigkeit von 15 bis 45 m/min stranggepresst. Das stranggepresste Material wird abgekühlt und erforderlichenfalls einer Konturen» korrekturbehandlung unterworfen und dann künstlich alterungsausgehärtet, um ein Aluminiummaterial mit gewünschter Härte und mechanischen Eigenschaften zu erhalten. Die auf diese Weise behandelten Formkörper werden im allgemeinen einer Vorbehandlung und einer Behandlung zum Ausbilden einer Grundschicht für. einen Anstrich unterworfen, z. B* der anodischen Oxydation, der Umwandlungebehandlung usw., wonach der Anstrich aufgetragen wird, um eine schöne Farbe und einen guten Oberflächenschutz zu erzielen.

Bei dem vorstehend erläuterten Verfahren wird jedoch das mit hoher Geschwindigkeit stranggepresste verformte Aluminium·· material abgekühlt und erforderlichenfalls ein« Konturen» korrekturbehandlung vorgenommen, wonach dann das abgekühlte

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verformte Material für die künstliche Alterungsaushärtung erneut etwa ι
werden muss.

erneut etwa eine Stunde lang auf etwa 205 C erhitzt

Diese künstliche Alterungsaushärtung erschwert es, das· die Verfahrensstufen von der Strangpressverformung bis zu der Oberflächenbehandlung kontinuierlich ablaufen.

Folglich wurde die Verformung von Aluminiummaterialien bislang immer in Strangpressverformungsstufe und Oberflächenbehandlungsstufe des verformten Materials aufgeteilt, und diese Diskontinuität der Stufen stellt bei der Erzeugung von Aluminiumformkörpern ein Problem dar.

Die erwähnte Aufteilung in Verformungsstufe und Oberflächen« behandlung führt dazu, dass das bereite gehärtete verformte Material beispielsweise einer Oberflächenaufrauhungsstufe als Vorbehandlung unterworfen wird, und deshalb ist für die Vorbehandlung nicht nur eine lange Zeit erforderlich, sondern die Vorbehandlung lässt sioh auch nicht immer vollständig durchführen, und folglich kann, der gewünschte Anstrich nicht erzielt werden.

Das Verfahren der Erfindung dient der Lösung der vorstehend aufgezeigten Probleme« Folglich ist erste Aufgabe der Erfindung die Schaffung eines Verfahrens zur Erzeugung von Formkörpern aus Aluminiummaterial, bei dem die Verfahrensstufen von der Strangpressverformung bis zur Oberflächenbehandlung kontinuierlich ablaufen.

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Zunächst wird erfindungsgemäss eine Walzpuppe aus Aluminiummaterial vorerhitzt, durch. Strangpressen verformt und abge«« kühlt und dann erforderlichenfalls einer Konturenkorrektur«. behandlung unterzogen, wie es vorstehend erläutert ist. In diesem Fall sind Temperatur und andere Behandlungsbedingungen genau so wie bei dem konventionellen Verfahren.

Anschliesaend wird das konturenkorrigierte verformte Material entfettet und mit Wasser gewaschen, dann wird seine Oberfläche aufgerauht, und danach wird das verformte Material zur Aus« bildung eines Films behandelt, wie durch anodische Oxydation, durch Ausbilden einer Böhmitschicht, durch eine Umwandlungsbehandlung und dgl,.

Ein charakteristisches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass das durch Strangpressen verformte Material noch nicht eiaer Alterungsaushärtung unterzogen worden ist und direkt Q±n®F Vorbehandlung, wie beispielsweise Entfetten und Waschen axt Wasser, zugeführt wird,

Eia© typische, vorstehend genannte anodische Oxydation besteht ia" einem Verfahren, bei dem Aluminiummaterial, das als Anode gQsehaltet wird, in einem Elektrolyten, wie Schwefelsäure,

Ausbildung eines porösen oxydierten Films elektrisch iasidelt wird. Ein typisches Verfahren zur Ausbildung einer Bölasnxtschicht besteht darin, dass Aluminiummaterial zur Bildung von Böhmit (kristallines Aluminiumoxidhydrat) in kochendes Wasser getaucht wird. Eine typische Umwandlung^~ behandlung besteht in einem Verfahren, bei dem Aluminium« material zur Bildung eines chemischen Films in eine gemischte Lösung von wasserfreiem Natriumcarbonat und.

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wasserfreiem Natriumchromat (sodium carbonic anhydride and sodium chromic anhydride) getaucht wird«

Die durch solche Behandlungen gebildeten Filme sind ein zufriedenstellender Oberflächenschutz für die Aluminium« materialien ohne Beeinträchtigung einer von dem Verwendungszweck abhängenden weiteren Oberflächenbehandlung. Wenn jedoch beabsichtigt ist, den Oberflächenschutz noch weiter zu verbessern und einen noch schöneren Anstrich zu erzielen, dann werden diese Filme als Grundschiehten verwendet, und der Anstrich wird darauf duroh Sprühen, Tauchen oder elektrolytisch unter Bildung eines Films aufgetragen.

Jegliche Oberflächenbehandlung wird auf die vorstehend erläuterte Weise vorgenommen, und danach erst wird künstlich alterungsausgehärtet.

Die Temperatur für diese Alterungsaushärtung beträgt etwa 205 £ 5° C, trad die dafür erforderliche Zeit beträgt etwa 50 Hinuten. Wenn jedoch die Zeit auf etwa 120 Minuten verlängert wird, wird das Gefüge des alterungsausgehärteten verformten Materials stärker stabilisiert, was die Eigen« schäften als Aluminiummaterial günstig entwickeln kann.

Erfindungsgemäss wird das bei einer Temperatur von bei« spielsweise krOO bis 5OO⁰ C stranggepresste Material als solches abgekühlt und behält den übersättigten Zustand,bei, und weil die Oberflächenbehandlungen nacheinander in einem solchen Zustand vorgenommen werden, vollzieht sich während der Oberflächenbehandlung eine vorausgehende Alterung, welche mit der nachfolgenden künstlichen Alterungsaushärtung

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kombiniert wird. Aus diesem Grunde verläuft die Alterung des verformten Materials günstig, und die Alterungszeit kann herabgesetzt werden.

Ausserdem -wird erfindungsgeea.se die Oberflächenbehandlung vorgenommen, bevor die Alterung vollständig abgeschlossen ist, und die künstliehe Alterungsaushärtung erfolgt am Schluss und folglich werden die jeweiligen Stufen von der Strangpressverformung bis zu der Oberflächenbehandlung vollständig in einer Linie kombiniert« Bei dem Hersteller häufen sich keine Formkörper an, ehe sie nach der Strang*» pressverforarang der Oberflächenbehandlung zugeführt werden, "wie. 9@ bei dem konventionellen Verfahren der Fall ist. Der Ölrest, der durch diese Lagerung beim Hersteller verursacht wird, und die Oberflächenoxydation können beträchtlich v«..¹« Mindert werden, und die Entfettungsstufe und die Ätzstufe Qj ?i Vorbehandlung für die Oberflächenbehandlung können v©reiss.faoiit werden«

**■ hinaus werden bei dem erfindungsgemässen Verfahren di© Oberflächenbehandlung und insbesondere die Vorbehandlung des verformten Materials bei einem instabilen übersättigten Etistaa.d vorgenommen, so dass das Ätzen begünstigt wird.

¥eil_s wie vorstehend erläutert, bei dem Verfahren der Erfindung ein Aluniniummaterial nicht unmittelbar nach der Etraagpresβverformung, sondern in der letzten Stufe der Obo^flächenbehandlungsstufen alterungsausgehärtet wird, wenn ©ins Anstrichstufe eingeschlossen ist, ergibt sioh noch oia© waitere Effektivität der Erfindung.

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Die zweite Aufgabe der Erfindung ist die Sohaffung eines Verfahrens, bei dem durch Strangpressen verforatee Aluainiummaterial direkt der Vorbehandlung, wie Entfetten, Vaschen mit Wasser usw., zugeführt wird, und bei dem es anschliessend einer Anstrichbehandlung unterzogen wird und dann das angestrichene verformte Material alterungsausgehärtet und der Anstriohfilm gleichzeitig gehärtet wird,

Das durch Strangpressen verfonate Material wird nänlich direkt der Oberflächenbehandlung zugeführt, und die künstliche Alterungsaushärtung nach der Oberflächenbehandlung wird gemeinsam mit den Einbrennen des aufgetragenen Anstrichfilms vorgenommen, In diesem Fall trägt die künstliche Alterungsaushärtung bei einer Temperatur von 205 «5 G zu einer Verbesserung der Eigenschaften des Formmaterials bei, wie vox?teilend erläutert, während bei der EinbrennbGhandlung· der- xuf getragexien Anstrichfilms die Behandlungatemperatur ta Abhängigkeit von dem verwendeten Anstrichmittel armJ itfclt wird.

Wenn deshalb ein hitzehärtend ei' Anstrich^ dessen Aushärtung bei der Temperatur der Alterungsaushärtuug vervollständigt wird, ausgewählt wird, können die Alterungsauehärtung und die Einbrennbehandlung unter denselben Bedingungen vorge-« rioramen werden,

Wenn die Alterungsaushärtung und die Einbrennbehandlung unter denselben Bedingungen vorgenommen werden können, wie es vorstehend erläutert wurde, ist es nicht notwendig, die beiden Stufen getrennt und unabhängig voneinander durchzuführen, und die Alterungsaushärtung läuft sogar während

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der Einbrennbehandlung ab. Auf der anderen Seite verläuft die Einbrennbehandlung während der Alterungsaushärtung, und die Haftung des Anstrichfilms wird infolge des Ein« brennens erheblich verbessert.

Darüber hinaus können die anderen Oberflächenbehandlungen bei dem Verfahren der Erfindung in genau derselben Weise vorgenommen werden wie bei dem konventionellen Verfahren, und selbstverständlich können für die Ausbildung der Grundschicht die anodische Oxydation, die Behandlung zur Ausbildung einer Böhm!tschicht und dgl., die üblichen Bedingungen herrschen.

Die Effektivität des Verfahrens der Erfindung kann noch weiter gesteigert werden, wenn als Anstrich ein wasserlösliches hitzehärtendes Harz eingesetzt wird.

Dabei wird das durch Strangpressen verformte Aluminiummaterial nach der Konturenkorrektur direkt entfettet und mit Wasser gewaschen und geätzt, und dann wird es mit einem wasserlöslichen hitzehärtenden Harzanstrich, der ein organisches Amin enthält, versehen.

Da bei dieser Behandlung nur der Anstrich auf das Aluminiummaterial aufgetragen wird, ist es lediglich notwendig, das Aluminiummaterial in die vorstehend beschriebene Anstrich« lösung zu tauchen.

Zu den organischen Aminen, die in dem Anstrich enthalten sind, gehören Dimethylathanolamin, Monoäthanolamin, Triäthylamln, Diäthyläthanolamin, Morpholin, Butylamin und dgl..

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Als wasserlösliche hitzehärtende Ans tr ichharze können Acryl-·, Alkyd«, Melamin·«, Phenol«, Harnstoff-« und Aminoalkydharze dienen«

Nachdem, wie vorstehend erläutert wurde, die wasserlösliche Anstriohlösung auf die Oberfläche des Aluminiummateriale aufgetragen worden ist, wird überschüssige Anstrichlösung entfernt, und der Anstrich bindet ab, und während die Ober» fläche des Aluminiummaterials in nassem Zustand verbleibt, wird das Aluminiummaterial bei einer Temperatur von 205 ί 5° C 50 bis 120 Minuten lang wärmebehandelt.

Durch diese Wärmebehandlung laufen die Alterungsaushärtung des Aluminiummaterials und das Einbrennen des Anstrichfilms gleichzeitig ab, und ausserdem wirken Wasser und das organische Amin, das in dem auf die Oberfläche des Aluminiummaterial· abgeschiedenen Anstrich vorhanden ist, effektiv zusammen unter Bildung eines Grundfilme, der aus einer Böhmitsohioht besteht (kristallines Aluminiumoxid-Hydrat).

Es trägt zu einer Verminderung der Anzahl der Verfahrenestufen und zur Verbesserung der Haftung des Anstrichfilms bei, dass die Ausbildung der Böhmitschioht als Grundschicht für den Anstrich und das Einbrennen des Anstrichfilms gleichzeitig vorgenommen werden.

Die Grundschicht für den Anstrich, nämlich die Böhm!tschicht, dient zur Verbesserung der Haftung des Anstriohfilms, der durch Auftragen des wasserlöslichen hitzehärtenden Harzes erhalten wird, und die Böhmitschicht unterscheidet sich von anderen Grundschichten, und selbst wenn das Aluminiummaterial deformiert wird, löst sich die Böhmitschioht selbst nicht von der Oberfläche des Aluminiummaterials und wird auch nicht rif-^ig.

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Die Böhmitschicht wird durch Eintauchen des Aluminium»· materials in reines Wasser bei einer Temperatur über 75 C gebildet. Venn jedoch eine das organische Arain enthaltende wässrige Lösung verwendet wird, wird die Ausbildung noch weiter beschleunigt.

Deshalb Ast es zweckmässig, dass die Böhmit schicht als Grundsohicht vor dem Auftragen des Anstriches ausgebildet und dann das erfindungsgemässe Verfahren angewendet wird.

Wenn jedoch ein ein organisches Amin enthaltender wasser«· löslicher hitzehärtender Harzanstrich aufgetragen und das Äluminiummaterial in diesen Anstrich eingetaucht wird, der auvoor auf eine über 75 C liegende Temperatur erhitzt wird,

die Böhmit schicht auf dem Aluminiummaterial aus ge« bildet und gleichzeitig der Anstrich aufgetragen, wodurch &i© Wirksamkeit des Verfahrens der Erfindung noch weiter gesteigert werden kann,

Bas vorstehend beschriebene Verfahren zum Ausbilden des Anstriohfilns ist ein Mittel zum Erreichen der Erfindung, j ade ab. nicht ihr Hauptmerkmal.

Die dritte Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Erzeugen von verformten Aluminiumraaterial, das mit einem fest haftenden Anstrichfilm versehen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass sine künstliche Alterungsaushärtung, die die Härte des AXiarainiummaterlals beeinflusst, mit einer mechanischen Aafrauhung der Oberfläche des Aluminiummaterials wirkungsvoll kombiniert wird.

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Bei diesem Verfahren wird eine Walzpuppe aus Aluminiuamaterial vorerhitzt und durch Strangpressen verformt, Dann wird das verformte Material abgekühlt und erforderlichenfalls, wie vorstehend erwähnt, einer Konturenkorrektur unterzogen« Dann wird das erhaltene verformte Aluminiumtnaterial an der Oberfläche mechanisch aufgerauht.

Die mechanische Aufrauhung der Oberfläche kann durch '•Trockenschleif strahlen" oder "Nassschleifstrahlen¹¹ vorgenommen werden, wobei Glasperlenteilchen, Glaspulverteilchen, K_arborundteilchen oder Alundumteilchen mit grosser Kraft auf das Aluminiummaterial aufgesprüht werden oder aufprallen, um dessen Oberfläche mechanisch aufzurauhen«

Bei diesen Behandlungen werden bei dem Nassschleifstrahlen die aufgesprühten Teilchen bei der SchleifStrahlbehandlung abgewaschen und entfernt, tmd nach dieser Behandlung kann das so behandelte verformte Äluminiummaterial der nächsten Stufe zugeführt werden.

Bei dem Verfahren der Erfindung ist es jedoch lediglich notwendig, die Oberfläche mechanisch aufzurauhen, und deshalb können auch andere mechanische Behandlungsmethoden zum Aufrauhen der Oberfläche wirkungsvoll angewendet werden.

Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das durch Strangpressen verformte Material direkt einer mechanischen Aufrauhung der Oberfläche unterzogen wird.

Dafür wird erfindungsgemäss beispielsweise das bei einer Temperatur von hOO bis 5⁰⁰ C stranggepresste verformte Material abgekühlt, wobei der übersättigte Zustand

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aufrechterhalten bleibt, und in einem solchen Zustand werden Oberflächenbehandlungen, wie beispielsweise eine mechanische Aufrauhung der Oberfläche, eine Behandlung zur Ausbildung einer Grundschicht und ein Auftragen eines Anstriches, vorgenommen.

Folglich wird die mechanische Aufrauhung der Oberfläche auf einem verformten Material bei einem instabilen übersättigten Zustand vorgenommen, wodurch die Oberfläche ausreichend aufgerauht und die Haftung des Anstrichfilms verbessert wird. Weil nämlich das Aluminiummaterial nur durch Strangpressen verformt und nicht einer Alterungsaushärtung unterzogen ist, ist das Gefüge in dem übersättigten Zustand instabil, und. deshalb kann die Oberfläche zufriedenstellend mechanisch auf« gerauht werden.

Dagegen wird bei dem konventionellen Verfahren das alterungsgehärtete Aluminiummaterial der Oberflächenbehandlung unterworfen, und deshalb wird die Oberfläche durch die mechanische Behandlung nicht ausreichend aufgerauht, und es ist notwendig, eine chemische Ätzung vorzunehmen« Dadurch wird, die Abwasserbehandlung als Umweltbelastigung problematisch und ausserdem ist die Ätzbehandlung kompliziert.

Nach dem mechanischen Aufrauhen wird erforderlichenfalls eine Grundschicht ausgebildet, und dann wird der Anstrich aufgetragen«

Schlieeslich wird das Aluminiummaterial nach Beendigung dieser Behändlungsstufen einer Wärmebehandlung unterzogen. Diese Wärmebehandlung dient der Alterungsaushärtung des Aluminiummaterials und dem Einbrennen des Anstrichfilms, wobei die Behändlungsbedingungen wie vorstehend erläutert find.

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Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, bedeuten jedοoh keinerlei Einschränkung des Erfindungen bereiohes.

Beispiel 1

Eine Walzpuppe aus Aluminiumlegierung AA 6063 wurde zur Erzeugung einer Fomikörperprobe auf übliche Weise durch Strangpressen verformt«

Diese Probe wurde zum Entfetten und Ätzen des Formkörpers 30 Sekunden lang in eine wässrige Lösung von 6 56 NaOH von 60° C getauoht und dann mit Wasser gewaschen« Dann wurde die Probe zum Neutralisieren 20 Sekunden lang in eine wässrige Lösung von 10 $ HNO„ von Raumtemperatur getaucht, mit Wasser gewaschen und dann oberflächlich aufgerauht. Dann wurde die Probe 30 Minuten lang unter den üblichen Bedingungen anodisch oxydiert, wobei die Probe als Anode geschaltet und als Elektrolysebad eine wässrige Schwefel» säurelösung verwendet wurde. Es wurde auf der Probe ein anodisoh oxydierter Film mit einer Diake von 7 bis 8 u als Grundschicht ausgebildet»

Dann wurde die Probe eine Minute lang in die wasserlösliche hitzehärtende Harzanstrichlösung mit der in der folgenden Tabelle angegebenen Zusammensetzung getaucht« Überschüssige Lösung wurde entfernt, und der Anstrich wurde abbinden gelassen und dann bei einer Temperatur von 180 G 3° Minuten lang eingebrannt und getrocknet« Danach wurde die angestrichene Probe für eine künstliche Alterungsaushärtung Minuten lang bei einer Temperatur von 20$ C behandelt.

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Anstrichzusammensetzungx

Titanoxid 37 t 2 $>

Acrylharz	16,2	*
Melaminharz	4,0
Triäthanolamin	2,0
Glykol	12,0	*
Grenzflächenaktive β		100 4>
Mittel	4,6
Vassex*	ad

Bei der vorstehenden Zusammensetzung wird Titanoxid als Weisspignent verwendet« Wenn man einen durchsichtigen Film orsielen will, werden 100 $ ersetzt durch die übrigen Komponenten mit Ausnahme von Titanoxid bei demselben Gewichtsverhältnis, wie es oben angegeben ist. Die Haftung der ausgebuchten Anstrichfilme ist unabhängig davon, ob Titanoxidpigment vorhanden ist oder nicht.

Beispiel 2

Aluminiumlegierung AA 6Ο63 wurde durch übliches Strangpressen zu einer Formkörperprobe verformt. Diese Probe wurde zum Entfetten und Ätzen 30 Sekunden lang in eine wässrige Lösung von 6 "jo NaOH getaucht, dann mit Wasser gewaechen und zum Neutralisieren 20 Sekunden lang in eine wässrige Lösung von 10 ^ HNC getaucht und mit Wasser gewaschen«

Dann wurde die so behandelte Probe 30 Minuten lang unter den üblichen Behandlungsbedingungen und unter Verwendung einer tiässrigen Sohwefelsäurelösung als Blektrolyeebad anodisch oxydiert, indem sie als Anode geschaltet wurde« Ss wurde οin anodisch oxydierter Film mit einer Dicke von 7 bis 8 u auf" d@r Probe erhalten.

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Die auf diese Weise behandelte Probe wurde dann eine Minute lang: in die in Beispiel 1 beschriebene wasserlösliche hitzehärtende Harzanstrichlösung von Raumtemperatur getaucht. Danach wurde überschüssige Anstrichlösung entfernt, man Hess den Anstrich abbinden, und die Probe wurde 60 Minuten lang auf 205 C erhitzt, um den die Oberfläche der Probe bedeckenden Anstrich auszuhärten und gleichzeitig die künstliche Alterungsaushärtung vorzunehmen«

Beispiel 3

Das gleiche Aluminiummaterial wie in Beispiel 1 wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise stranggepresst und vorbehandelt. Dann wurde die erhaltene Formkörperprobe zwei Minuten lang in die in Beispiel 1 beschriebene wasser·* lösliche hitzehärtende Harzanstriohlösung von Raumtemperatur getaucht, und überschüssige Anstrichlösung wurde entfernt. Den aufgetragenen Anstrich liess man abbinden, und die Probe wurde 100 Minuten lang auf 200° C erhitzt, wobei ein mit einem Anstrichfilm versehenes verformtes Aluminium·» material erhalten wurde,

Beispiel h

Aluminiumlegierung AA 6O63 wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise stranggepresst und dann vorbehandelt.

Dann wurde das erhaltene verformte Material JO Minuten lang in kochendes reines Wasser getaucht, um auf der Oberfläche des verformten Materials eine farblose klare Böhm!tschicht auszubilden»

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Das mit der Böhmitschicht versehene verformte Material wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise und unter den dortigen Bedingungen mit einem Anstrich versehen. Überschüssige Anstrichlösung wurde entfernt, und aan liess den Anstrich auf dem verformten Material abbinden. Daran anschliessend wurde auf die Verfahrensweise und die Bedingungen des Beispiels 2 der Anstrichfilm gehärtet und die Alterungsaushärtung vorgenommen. Die dadurch erhaltene Formkörperprobe wurde dem folgenden Test auf der Grundlage von JIS unterzogen, um die mechanischen Eigenschaften und die Wirkung der Zeit der künstlichen Alterungshärtung gemäss der Erfindung festzustellen.

(a) Testgrössej

Härte und Zugfestigkeit der Probe wurden untersucht. Die Formkörperprobe wurde in der Weise untersucht, dass der Anstrichfilm und die Grundschicht für den Anstrich vollständig entfernt wurden,

(b) Testmethode ι

1) Härte. Die Messung wurde mit einer Tastuhr vorgenommen, und. der angezeigte Wert wurde mit einem in die Rockwell—Ε-Skale umgewandelten Wert verglichen,

2) Zugfestigkeit. Von der Probe wurde ein gemäss JIS Z 2201,

No. 5, definiertes Teststück entnommen, und der Test wurde gemäss JIS Z 2241 durchgeführt.

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(c) Testergebniet

	Standard wert	Vor der Al te runge «4 Aushärtung	Nach der Al te rungs-1 aushärtung
Härte	kleiner als 65 (allge meiner Standard)	k2	a b 0
Zugfestig keit	mehr als 15	14.8	78 76 77
27.5 26.9 27.5

Anmerkung! "JlS-Standardwert" bedeutet die mechanischen Eigenschaften, die für Aluminiumformkörper erforderlich sind«

Beispiel 5

Aluminiumlegierung AA 6063 wurde auf die übliche Weise zu einer Formkörperprobe stranggepresst.

Diese Probe wurde an ihrer Oberfläche durch Nasssohleif« strahlen unter den in der folgenden Tabelle angegebenen Bedingungen behandelt, ohne dass eine Alterungsaushärtung bewirkt wurde, um auf der Oberfläche der Probe eine massige Rauhheit zu erzielen«

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Dann wurde die Probe 30 Minuten lang in kochendes reines Wasser getaucht, um auf der Probe eine farblose klare Böhm!tschicht auszubilden·

Danach wurde die Probe eine Minute lang in die in Beispiel 1 beschriebene wasserlösliche hitzehärtende Harzanstrich·« lösung getauoht· Überschüssige Anstrichlösung wurde entfernt, und man lies· die Anstrichlösung abbinden, und dann wurde die Probe 120 Minuten lang auf 205° C erhitzt, um den Anstrich auszuhärten und gleichzeitig die Al berungs~ aushärtung vorzunehmen«

Feststellen der hohen Haftfestigkeit des Anstrichfilms na.oil der Erfindung wurde der folgende Test vorgenommeni

Probe A

verfortnte Aluminiummaterial wurde ohne Alterungsaus— härtung oberflächlich aufgerauht.

Probo__B

Bei den Proben A und B wurde die Tiefe der Aufrauhung «rmittelt« Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle enthalten*

Die Bedingungen bei der Oberflächenauf rauhung der Proben A und B sind ebenfalls in der folgenden Tabelle angegeben.

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Tabelle

Teilchengrösse der Glasperlen	149-210
ρ Sprühdruck (kg/cm ) Sprtihabstand (bus) Sprühwinkel Sprühzeit (see)	5 50 90° 36

Testergebnis ζ

0,4 ja 9,0 jx

Vergleichι Übliche chemische Oberflächenaufrauhungι Eine Probe wurde für die folgenden Zeiten in 6 $ige NaOH von 6o° C getaucht.

30 see 5 min

1 bis 1,5 «

etwa 2 ix

Aus den vorstehenden Werten wird der Effekt deutlich, der sich ergibt, wenn die Oberflächenaufrauhung vor der Alterungsaushärtung vorgenommen wird, und der Unterschied zu dem Effekt der konventionellen, chemischen Oberflächen«· behandlung ist beträchtlich. Der vorstehende Vergleich zeigt die Verbesserung der Haftung des Arfstriohfilraes nach der Erfindung.

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Wenn anstelle der Oberflächenaufrauhung eine anodische Oxydation vorgenommen wird, ergibt sich, derselbe Effekt wie der vorstehend erhaltene.

Beispiel 6

Aluminiumlegierung AA 6063 wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise durch Strangpressen zu einer Formkörperprobe verformt. Diese wurde zum Entfetten 30 Sekunden lang in eine wässrige Lösung von 8,0 $ NaOH von 6O C getaucht, mit Wasser gewaschen und dann zum Neutralisieren 20 Sekunden lang in eine wässrige Lösung von 10 % HNO- von Raumtemperatur getaucht und abermals mit Wasser gewaschen» Die so behandelte Formkörperprobe wurde auf die in Bei« spiel 1 beschriebene Weise 2 Minuten lang in eine wasser« lösliche hitzehärtende Harzanstrichlösung von Raumtemperatur getaucht, die 2,0 $ Dimethyläthanolamin enthaaLt, Dann wurde überschüssige Anstrichlösung entfernt, man liess den Anstrich abbinden, und. anschliessend wurde 60 Minuten lang auf 200 C erhitzt, wobei ein mit Anstrich über« zogenes verformtes Aluminiummaterial erhalten wurde„

Das erhaltene verformte Material wurde den folgenden Tests unterzogen!

(1) Untersuchung der Wirksamkeit der Alterungsaushärtungl

Auf die in Beispiel k beschriebene Weise wurden die Härte und die Zugfestigkeit des erhaltenen verformten Materials bestimmt. Diese Eigenschaften wurden mit denen des verformten Materials vor der Hitzebehändlung für die Alterungsau shärtung verglichen.

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Bs zeigte sich, dass die Härte um mehr als 30 bis kO Einheiten der Rockwell~£~Skala und die Zugfestigkeit um mehr als 10 bis 15 kg/mm verbessert war·

(2) Untersuchung der Ausbildung der Böhaitgrundsohiohtt

An der Oberfläche des Aluminiummaterials wurde durch Röntgenstrukturanalyse die Ausbildung einer Böhnitschicht sichergestellt. Die Prüfung ergab, dass diese Böhmitschioht zufriedenstellend unlöslich war·

(3) Untersuchung der Haftung des Anstrich.fiImst

Der Anstrichfilm hielt den üblichen Wetterbeständigkeitsprüfungen stand.

Beispiel 7

Aluminiumlegierung AA 6063 wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise duroh Strangpressen zu einer Formkörperprobe verformt,

Die Oberfläche dieser Formkörperprobe wurde duroh kräftiges Aufsprühen von Glasperlenteilohen mechanisch aufgerauht.

Die so behandelte Formkörperprobe wurde zur Ausbildung einer Böhmitgrundsohloh.t auf ihrer Oberfläche 15 Minuten lang in 2 $ Dimethylmethanolamin enthaltendes kochendes Wasser getauoht. Danaoh wurde die Probe 3 Minuten lang in die wasserlösliche Anstrichlösung des B_eispiels 1 von 5O⁰G getaucht, überschüssige Anptriohlösung wurde 8 Minuten

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lang entfernt, und dann liess man den Ans tr ion 8 Minuten lang abbinden. Danach wurde 60 Minuten lang auf 205° C erhitzt, um den Anstriohfilm einzubrennen und gleichzeitig die Alterungsaushärtung vorzunehmen* Es wurde ein ver« formtθs Material mit einem Anstriohfilm erhalten, der fest auf dem Aluminium haftete«

Patentansprüche t

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Erzeugen von Formkörpern aus Aluminium oder Aluminiumlegierung (Aluminiummaterial), dadurch gekennzeichnet, dass

a) das Aluminiummaterial unter Aufreohterhaltung des übersättigten Zustandes durch Strangpressen zu einem Formkörper verformt wird., dass

b) der Formkörper den vor dem Versehen mit einem Anstrich üblichen Vorbehandlungen unterzogen wird, dass

c) ein Anstrich auf den so behandelten Formkörper aufgetragen wird und dass

d) der mit einem Anstrich versehene Formkörper zum Alterungsaushärten des verformten Materials und gleichzeitig zum Einbrennen des Anstrichfilas 50 bis 120 Minuten lang auf eine Temperatur von 205 t 5° C erhitzt wird.

2. Verfahren zum Erzeugen von Formkörpern aus Aluminium« material, dadurch gekennzeichnet, dass

a) das Aluminiummaterial unter Aufrechterhaltung des übersättigten Zustandes durch Strangpressen zu einem Formkörper verformt wird, dass

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- Zk -

b) der Formkörper direkt oder nach einer Konturen·· korrektur entfettet und mit Wasser gewaschen wird, dass

ο) der Formkörper zur Ausbildung einer anodisch oxydierten Schicht oder einer Böhmitschicht behandelt wird, dass

d) auf den in Stufe o) mit einer Grundechicht ver« sehenen Formkörper ein Anstriohfilm aufgetragen wird, dass

e) der Anstrichfilm eingebrannt wird und dass

f) der so behandelte Formkörper zur Alterungsaus·*

härtung des verformten Materials 50 bis 120 Minuten lang 1
e rhi t ζ t wird.

Minuten lang auf eine Temperatur von 205 ί 5° G

3· Verfahren zum Erzeugen von Formkörpern aus Aluminium«· material, dadurch gekennzeichnet, dass

a) das Aluminiuramaterial unter Aufreohterhaltung des übersättigten Zustandes durch Strangpressen zu einem Formkörper verformt wird, dass

b) der Formkörper direkt oder nach einer Konturen·· korrektur entfettet und mit Wasser gewaschen wird, dass

c) der Formkörper zur Ausbildung einer anodisch oxydierten oder einer Böhmitschicht behandelt wird, dass

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d) auf den in Stufe o) mit einer Grundschioht v»r« sehenen Formkörper ein Anstrich.fiIm aufgetragen wird und dass

e) zum Alterungsaushärten des verformten Materials und gleichzeitig zum Einbrennen des Anstrichfilms der Formkörper 50 bis 120 Hinuten lang auf eine Temperatur von 205 ί 5° G erhitzt wird.

Verfahren zum Erzeugen von Formkörpern aus Aluminium» material, dadurch, gekennzeichnet, dass

a) das Aluminiummaterial unter Aufreohterhaltung des übersättigten ZuStandes duroh Strangpressen zu einem Formkörper verformt wird, dass

b) der Formkörper direkt oder nach einer Konturen·* korrektur entfettet und mit Wasser gewaschen wird, dass

c) auf den Formkörper eine ein organisohes Amin ent» haltende wasserlösliche hitzehärtende Anstrichlösung von Saumtemperatur aufgetragen wird und dass

d) zur Alterungsaushärtung des verformten Materials und gleichzeitig zur Ausbildung einer Böhmitschicht auf dem Aluminiummaterial und zum Einbrennen de· Anstrichfilms der mit der Anstriohlösung versehene Formkörper in nassem Zustand 50 bis 120 Minuten lang auf eine Temperatur von 205 - 5° C erhitzt wird.

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5. Verfahren zum Erzeugen von Formkörpern aus Aluminium« material, dadurch, gekennzeichnet, dass

a) das Aluminiummaterial unter Aufrechterhaltung des übersättigten Zustandes durch Strangpressen zu einem Formkörper verformt wird, dass

b) der Formkörper direkt oder nach einer Konturen» korrektur entfettet und mit Wasser gewaschen wird, dass

β) die Oberfläche des Formkörpers mechanisch aufgerauht wird, dass

d) der so behandelte Formkörper in eine ein organisches Aain enthaltende wässrige Lösung getaucht oder ohne Vornehmen dieser Entanchstufe

e) zum Ausbilden einer Böhmitschicht und zum Auftragen eines Anstrichfilms auf das Aluminiummaterial in •ine wasserlösliche hitzehärtende, ein organisches Antin enthaltende Harzanstrichlösung getaucht wird und dass

f) der so behandelte Formkörper für die Alterungs·» aushärtung des verformten Materials und gleichzeitig zum Einbrennen des Anstrichfilms 50 bis 120 Minuten lang auf eine Temperatur von 205 - 5° C erhitzt wird.

6. Verfahren zum Erzeugen von Formkörpern aus Aluminium·· material, dadurch gekennzeichnet, dass

a) das Alunlniummaterial unter Aufrechterhaltung des übersättigten Zustandes durch Strangpressen zu einem

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Formkörper verformt wird, dass

b) der Formkörper direkt oder nach, einer Konturen·· korrektur entfettet und mit Wasser gewaschen wird» dass

c) die Oberfläche des Formkörpers mechanisch, aufge« rauht wird, dass

d) auf dem Formkörper eine anodisch oxydierte oder eine Böhmitsohicht ausgebildet wird, dass

e) auf den in Stufe d) mit einer Grundschioht versehenen Formkörper ein Anstrichfilm aufgetragen wird und dass

f) der mit einem Anstrich.fiIm versehene Formkörper zur Alterangsaushärtung des verformten Materials und gleichzeitig zum Einbrennen des Anstrichfilms 50 bis 120 Minuten lang auf eine Temperatur von 205 £ 5° C erhitzt wird«

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