DE2302910B2

DE2302910B2 - Verfahren zum Erzeugen von mit einem Anstrich versehenen Formkörpern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung

Info

Publication number: DE2302910B2
Application number: DE2302910A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Aoshima; Teruo Fujieda Asahina; Toshihiro Nagano; Matsuo Yaizu Suzuki; Shozo Shizuoka Suzuki; Toshiro Takahashi
Original assignee: KUBOKO PAINT CO Ltd OSAKA; RIKEN LIGHT METAL INDUSTRIES Co Ltd SHIZUOKA
Current assignee: KUBOKO PAINT CO Ltd OSAKA; RIKEN LIGHT METAL INDUSTRIES Co Ltd SHIZUOKA
Priority date: 1972-01-20
Filing date: 1973-01-22
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DE2302910A1; CA991926A; US3899370A; CH587351A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von mit einem Anstrich versehenen Formkörpern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, insbesondere ein Verfahren zum Erzeugen solcher Formkörper durch Strangpressen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen, durch eine ohne künstliche Alterungsaushärtung ablaufende Oberflächenbehandlung sowie eine künstliche Alterungsaushärtung.

Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung »Aluminium« und »Aluminiumlegierung« kurz als »Aluminiummaterial« bezeichnet.

In neuerer Zeit ist die Nachfrage nach Aluminiummaterialien stark angestiegen. Sie werden in großem Umfang im Bauwesen, für Schiffe, Luftfahrzeuge und auf anderen Gebieten eingesetzt, weil Aluminiummaterialien sehr viel leichter sind als Stahlmaterialien und weil sie äußeren Kräften einen geringen Verformungswiderstand entgegensetzen, so daß sie durch Strangpressen leicht zu den gewünschten Formen verformt werden können.

Bei der Herstellung von Aluminiummaterialformkörpern durch Strangpressen wird eine durch Gießen erhaltene Walzpuppe vor der Strangpreßverformung vier Stunden lang auf eine Temperatur von 450 bic 500° C vorerhitzt und dann bei einer Temperatur von 400 bis 500° C mit einer Geschwindigkeit von 15 bis 45 m/min stranggepreßt. Das stranggrepreßte Material wird abgekühlt und erforderlichenfalls einer Konturenkorrekturbehandlung 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 Umwandlungsbehandlung usw., wonach der Anstrich aufgetragen wird, um eine schöne Farbe und einen guten Oberflächenschutz zu erzielen.

Bei dem vorstehend erläuterten Verfahren wird iedoch das mit hoher Geschwindigkeit stranggepreßte verformte Aluminiummaterial abgekühlt und erforderlichenfalls eine Konturenkorrekturbehandlung vorgenommen, wonach dann das abgekühlte verformte Material für die künstliche Alterungsaushärtung erneut etwa eine Stunde lang auf etwa 205° C erhitzt werden muß.

Diese künstliche AKerungsaushärtung erschwert es, daß die Verfahrensstufen von der Strangpreßverformung bis zu der Oberflächenbehandlung kominuiero lieh ablaufen.

Folglich wurde die Verformung von Aluminiummaterialien bislang immer in Strangpreßverfomiungsstufe 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 Oberflächenbehandlung führt dazu, daß das bereits 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 sich 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 Aluminiummaleria!, bei dem die Verfahrensstufen von der Strangpreßverformung bis zur Oberflächenbehandlung kontinuierlich ablaufen.

Zunächst wird erfindungsgemäß eine Walzpuppe aus Aluminiummaterial vorerhitzt, durch Strangpressen verformt und abgekühlt und dann erforderlichenfalls einer Konturenkorrekturbehandlung unterzogen, wie es vorstehend erläutert ist. In diesem Fall sind Temperatur und andere Behandlungsbedingungen genau so wie bei dem konventionellen Verfahren.

Anschließend wird das konturenkorrigierte verformle Material entfettet und mit Wasser gewaschen, dann wird seine Oberfläche aufgerauht, und danach wird das verformte Material zur Ausbildung eines Films behandelt, wie durch anodische Oxydation, durch Ausbilden einer Böhmitschicht, durch eine Umwandlungsbehandlung u. dgl.

Ein charakteristisches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das durch Strangpressen verformte Material noch nicht einer Alterungsaushärtung unlerzogen worden ist und direkt einer Vorbehandlung, wie beispielsweise Entfetten und Waschen mit Wasser, zugeführt wird.

Eine typische, vorstehend genannte anodische Oxydation besteht in einem Verfahren, bei dem Aluminiummaterial, das als Anode geschaltet wird, in einem Elektrolyten, wie Schwefelsäure, zur Ausbildung eines porösen oxydierten Films elektrisch behandelt wird. Ein typisches Verfahren zur Ausbildung einer Böhmitschicht besieht darin, daß Aluminiummaterial zur Bildung von Böhmit (kristallines Aluminiumoxidliydrat) in kochendes Wasser getaucht wird. Eine typische Umwandlungsbehandlung besieht in einem Verfahren, bei dem Aluminiummaterial zur Bildung eines chemischen Films in eine gemischte Lösung von wasserfreiem Natriumcarbonat und wasserfreiem Natriumchromat (sodium carbonic anhydride and sodium chromic anhydride) getaucht wird.

Die durch solche Behandlungen gebildeten Filme

sind ein zufriedenstellender Oberflächenschutz für die Aluminiummaterialien 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 Grundschichten verwendet, und der Anstrich wird darauf durch 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, und die dafür erforderliche Zeit beträgt etwa 50 Minuten. Wenn jedoch die Zeit auf etwa 120 Minuten verlängert wird, wird das Gefüge des alterungsausgehärteten verformten Materials stärker stabilisiert, was die Eigenschaften als Alumi-■iummaterial günstig entwickeln kann.

Erfindungsgemäß wird das bei einer Temperatur von beispielsweise 400 bis 500° C stranggepreßte Material als solches abgekühlt und behält den überlättigten 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 Alterungspushärtung kombiniert wird. Aus diesem Grunde verläuft die Alterung des verformten Materials günstig, und die Alterungszeit kann verkürzt werden.

Außerdem wird erfindungsgemäß die Oberflächenbehandlung vorgenommen, bevor die Alterung vollständig abgeschlossen ist, und die künstliche Alterungsaushärtung erfolgt am Schluß, und folglich werden die jeweiligen Stufen von der Strangpreßverformung bis zu der Oberflächeenbehandlung vollständig in einer Linie kombiniert. Bei diesem Herstellungsverfahren haufen sich nach der Strangpreßverformung keine Formkörper an, ehe sie der Oberflächenbehandlung zugeführt werden, wie es bei dem konventionellen Verfahren der Fall ist. Der ölrost, der durch diese Lagerung beim Hersteller verursacht wird, und die Oberflächenoxydation können beträchtlich vermindert werden, und die Entfettungsstufe und die Ätzstufe als Vorbehandlung für die Oberflächenbehandlung können vereinfacht werden.

Darüber hinaus werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Oberflächenbehandlung und insbesondere die Vorbehandlung des verformten Materials bei einem instabilen übersättigten Zustand vorgenommen, so daß das Ätzen begünstigt wird.

Weil, wie vorstehend erläutert, bei dem Verfahren der Erfindung ein Aluminiummaterial nicht unmittelbar nach der Strangpreßverformung, sondern in der letzten Stufe der Oberflächenbehandlungsstufen alterungsausgehärtet wird, wenn eine Anstrichstufe eingeschlossen ist, ergibt sich noch eine weitere Effektivität der Erfindung.

Die zweite Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, bei dem durch Strangpressen verformtes Aluminiummaterial direkt der Vorbehandlung, wie Entfetten, Waschen mit Wasser usw., zugeführt wird, und bei dem es anschließend einer Anstrichbehandlung unterzogen wird und dann das angestrichene verformte Material alterungsausgehärtet und der Anstrichfilm gleichzeitig gehärtet wird.

Das durch Strangpressen verformte Material wird nämlich direkt der Oberflächenbehandlung zugeführt, und die künstliche Alterungsaushärtung nach der Oberflächenbehandlung wird gemeinsam mit dem Einbrennen des aufgetragenen Anstrichtilms vorgenommen. In diesem Fall trägt die künstliche Alterungsaushärtung bei einer Temperatur von 205 15⁰C zu einer Verbesserung der Eigenschaften des Formmaterials bei, wie vorstehend erläutert, während bei der Einbrennbehandlung des aufgetragenen Anstrichfilms die Behandlungstemperatur in Abhängigkeit von dem verwendeten Anstrichmittel ermittelt wird.

Wenn deshalb ein hitzehärtender Anstrich, dessen Aushärtung bei der Temperatur der Alterungsaushärtung vervollständigt wird, ausgewählt wird, können die Alterungsaushärtung und die Einbrennbehandlung unter denselben Bedingungen vorgenommen 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 der Einbrennbehandlung ab. Auf der anderen Seite verläuft die Einbrennbehandlung während der Alterungsaushärtung, und die Haftung des Anstrichfilms wird infolge des Einbrennens 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 Böhmitschicht u. 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 hitzehärlenden 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 Anstrichlösung zu tauchen.

Zu den organischen Aminen, die in dem Anstrich enthalten sind, gehören Dimethyläthanolamin, Monoäthanolamvn, Triäthylamin, Diäthyläthanolamin, Morpholin, Butylamin u. dgl.

Als wasserlösliche hitzehärtende Anstrichharze können Acryl-, Alkyd-, Melamin-. Phenol-, Harnstoff- und Aminoalkydharze dienen.

Nachdem, wie vorstehend erläutert wurde, die wasserlösliche Anstrichlösung auf die Oberfläche des Aluminiummaterials aufgetragen worden ist, wird überschüssige Anstrichlösung entfernt, und der Anstrich bindet ab, und während die Oberfläche des Aluniiniummaterials in nassem Zustand verbleibt, wird das Aluminiummalerial bei einer Temperatur von 205 ± 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 Aluminiummaterials abgeschiedenen Anstrich vorhanden ist, effektiv zusammen unter Bildung eines Grundfilms, der aus einer Böhmitschicht besteht (kristallines Aluminiumoxid-Hydrat).

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

Die Grundschicht für den Anstrich, nämlich die Böhmitschicht, dient zur Verbesserung der Haftung des Anstrichfilms, 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 Böhmitschicht selbst nicht von der Oberfläche des Aluminiummaterials und wird auch nicht rissig.

Die Böhmitschicht wird durch Eintauchen des Aluminiummaterials in reines Wasser bei einer Temperatur über 75° C gebildet. Wenn jedoch eine das organische Amin enthaltende wäßrige Lösung ver- as wendet wird, wird die Ausbildung noch weiter beschleunigt.

Deshalb ist es zweckmäßig, daß die Böhmitschicht als Grundschicht vor dem Auftragen des Anstriches ausgebildet und dann das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird.

Wenn jedoch ein ein organisches Amin enthaltender wasserlöslicher hitzehärtender Harzanstrich aufgetragen und das Aluminiummaterial in diesen Anstrich eingetaucht wird, der zuvor auf eine über 75° C liegende Temperatur erhitzt wird, wird die Böhmitschicht auf dem Aluminiummaterial ausgebildet und gleichzeitig der Anstrich aufgetragen, wodurch die Wirksamkeit des Verfahrens der Erfindung noch weiter gesteigert werden kann.

Das vorstehend beschriebene Verfahren zum Ausbilden des Anstrichfilms ist ein Mittel zum Erreichen der Erfindung, jedoch nicht ihr Hauptmerkmal.

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

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine künstliche Alterungsaushärtung, die die Härte des Aluminiummaterials beeinflußt, mit einer mechanischen Aufrauhung der Oberfläche des Aluminiummaterials wirkungsvoll kombiniert wird.

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

Die mechanische Aufrauhung der Oberfläche kann *<« durch »Trockenschleifstrahlen« oder »Naßschleifstrahlen« vorgenommen werden, wobei Glasperlenteilchen, Glaspulverteilchen, Karborundteilchen 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, und nach dieser Behandlung kann das so behandelte verformte Aluminiummaterial 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 400 bis 500° C stranggepreßte verformte Material abgekühlt, wobei der übersättigte Zustand 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 aufgerauht 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 Umweltbelästigung problematisch und außerdem ist die Ätzbehandiung kompliziert.

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

Schließlich wird das Aluminiummaterial nach Beendigung dieser Behandlungsstufen einer Wärmebehandlung unterzogen. Diese Wärmebehandlung dient der Alterungsaushärtung des Aluminiummaterials und dem Einbrennen des Anstrichfilms, wobei die Behandlungsbedingungen wie vorstehend erläutert sind.

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Aluminiumlegierung AA 6063 wurde durch übliches Strangpressen zu einer Formkorperprobe verformt. Diese Probe wurde zum Entfetten und Ätzen 30 Sekunden lang in eine wäßrige Lösung von 6 Vo NaOH getaucht, dann mit Wasser gewaschen und zum Neutralisieren 20 Sekunden lang in eine wäßrige Lösung von 10 Vo HNO_;) getaucht und mit Wasser gewaschen.

Dann wurde die so behandelte Probe 30 Minuten lang unter den üblichen Behandlungsbedingungen und unter Verwendung einer wäßrigen Schwefelsäurelösung als Elektrolysebad anodisch oxydiert, indem sie als Anode geschaltet wurde. Es wurde ein

anodisch oxydierter Film mit einer Dicke von 7 bis 8 μ auf der Probe erhalten.

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 ließ 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 2

Das gleiche Aluminiummaterial wie in Beispiel 1 wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise stranggepreßt und vorbehandelt. Dann wurde die erhaitene Formkörperprobe zwei Minuten lang in die in Beispiel 1 beschriebene wasserlösliche hitzehärtende Harzanstrichlösung von Raumtemperatur getaucht, ao 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 Aluminiummaterial erhalten wurde.

Beispiel 3

Aluminiumlegierung AA 6063 wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise stranggepreßt und dann vorbehandelt.

Dann wurde das erhaltene verformte Material 30 Minuten lang in kochendes reines Wasser getaucht, um auf der Oberfläche des verformten Materials eine farblose klare Böhmitschicht auszubilden.

Das mit der Böhmitschicht versehene verformte Material wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise und unter den dortigen Bedingungen mit einem Anstrich versehen. Überschüssige Anstrichlösung wurde entfernt, und man 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.

50 Test

a) Testgröße

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.

1. Härte:

b) Testmevhode

Die Messung wurde mit einer Tastuhr vorgenommen, und der angezeigte Wert wurde mit einem in die Rockwell-E-Skale umgewandelten Wert verglichen.
2. Zugfestigkeit:

Von der Probe wurde ein gemäß JIS Z 2201, Nr. 5, definiertes Teststück entnommen, und der Test wurde gemäß JIS Z 2241 durchgeführt.

c) Testergebnis

Standard	Vor der	Nach der Alterungs
wert	Altc-	aushärtung
	rungs-
	aus-
	härtung
		abc

Härte kleiner 42

als 65 (allgemeiner
Standard)

Zug- mehr als 14,8

festig- 15

78 76

77

27,5 26,9 27,5

Anmerkung:

»JlS-Standard-Wert« bedeutet die mechanischen Eigenschaften, die für Aluminiumformkörper erforderlich sind.

Beispiel 4

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

Diese Probe wurde an ihrer Oberfläche durch Naßschleifstrahler, unter den in der folgenden Tabelle angegebenen Bedingungen behandelt· ohne daß eine Alterungsaushärtung bewirkt wurde, um auf der Oberfläche der Probe eine mäßige Rauhheit zu erzielen.

Dann wurde die Probe 30 Minuten lang in kochendes reines Wasser getaucht, um auf der Probe eine farblose klare Böhmitschicht auszubilden.

Danach wurde die Probe eine Minute lang in die im Beispiel 1 beschriebene wasserlösliche hitzehärtende Harzanstrichlösung getaucht. Überschüssige Anstrichlösung wurde entfernt, und man ließ die Anstrichlösung abbinden, und dann wurde die Probe 130 Minuten lang auf 205⁰C erhitzt, um den Anstrich auszuhärten und gleichzeitig die Alterungsaushärtung vorzunehmen.

Zum Feststellen der hohen Haftfestigkeit des Anstrichfilms nach der Erfindung wurde der folgende Test vorgenommen:

Probe A

Das verformte Aluminiummaterial wurde ohni Alterungsaushärtung oberflächlich aufgerauht.

Probe B

Das verformte Aluminiummaterial wurde der Alte rungsaushärtung unterzogen und dann oberflächlic aufgerauht.

Bei den Proben A und B wurde die Tiefe der Aul rauhung ermittelt. Die Ergebnisse sind in der folger den Tabelle enthalten.

Die Bedingungen bei der Oberflächenaufrauhur der Proben A und B sind ebenfalls in der folgende Tabelle angegeben.

Teilchengröße der Glasperlen (μ) 149 bis 210

Spriihdrack (kg/cm¹) 5

Sprühabstand (mm) 50

Sprühwinkel 90°

Sprühzeit (see) 36

509523/;

Vv.-,

Testergebnis:

A

B

10,4μ
9,0 μ

Vergleich

Übliche chemische Oberfiächenaufrauhung: Eine Probe wurde für die folgenden Zeiten in 6°/oige NaOH von 60° C getaucht.

30 see Ibis 1,5 μ

5 min etwa 2 μ

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 Oberflächenbehandlung ist beträchtlich. Der vorstehende Vergleich zeigt die Verbesserung der Haftung des Anstrichfilmes nach der Erfindung.

Wenn an Stelle der Oberflächenaufrauhung eine anodische Oxydation vorgenommen wird, ergibt sich »5 derselbe Effekt wie der vorstehend erhaltene.

Beispiel 5

Aluminiumlegierung AA 6063 wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise durch Strangpressen zu einer Formkörperprobe verformt. Diese wurde zum Entfetten 30 Sekunden lang in eine wäßrige Lösung von 8,0 «/0 NaOH von 60° C getaucht, mit Wasser gewaschen und dann zum Neutralisieren 20 Sekünden lang in eine wäßrige Lösung von 10 °/o HNO₃ von Raumtemperatur getaucht und abermals mit Wasser gewaschen. Die so behandelte Formkörperprobe wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise 2 Minuten lang in eine wasserlösliche hitzehärtende Harzanstrichlösung von Raumtemperatur getaucht, die 2% Dimethyläthanolamin enthielt. Dann wurde überschüssige Anstrichlösung entfernt, man ließ den Anstrich abbinden, und anschließend wurde 60 Minuten lang auf 200° C erhitzt, wobei ein mit Anstrich überzogenes verformtes Aluminiummaterial erhalten wurde.

Das erhaltene verformte Material wurde den folgenden Tests unterzogen:

1. Untersuchung der Wirksamkeit
der Alterungsaushärtung

Auf die im Beispiel 4 beschriebene Weise wurden die Härte und die Zugfestigkeit des erhaltenen verformten Materials bestimmt. Diese Eigenschaften wurden mit denen des verformten Materials vor der Hitzebehandlung für die Alterungsaushärtung verglichen.

Es zeigte sich, daß die Härte um mehr als 30 bis 40 Einheiten der Rockwell-E-Skala und die Zugfestigkeit um mehr als 10 bis 15 kg/mm² verbessert war.

2. Untersuchung
der Ausbildung der Böhmitgrundschicht

An der Oberfläche des Aluminiummaterials wurde durch Röntgenstrukturanalyse die Ausbildung einer Böhmitschicht sichergestellt. Die Prüfung ergab, daß diese Böhmitschicht zufriedenstellend unlöslich war.

3. Untersuchung der Haftung des Anstrichfilms

Der Anstrichfilm hielt den üblichen Wetterbeständigkeitsprüfungen stand.

Beispiel 6

Aluminiumlegierung AA 6063 wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise durch Strangpressen zu einer Formkörperprobe verformt.

Die Oberfläche dieser Formkörperprobe wurde durch kräftiges Aufsprühen von Glasperlenteilchen mechanisch aufgerauht.

Die so behandelte Formkörperprobe wurde zur Ausbildung einer Böhmitgrundschicht auf ihrer Oberfläche 15 Minuten lang in 2°/o Dimethylmethanolamin enthaltendes kochendes Wasser getaucht. Danach wurde die Probe 3 Minuten lang in die wasserlösliche Anstrichlösung des Beispiels 1 von 50° C getaucht, überschüssige Anstrichlösung wurde 8 Minuten lang entfernt, und daun ließ man den Anstrich 8 Minuten lang abbinden. Danach wurde 60 Minuten lang auf 205° C erhitzt, um den Anstrichfilm einzubrennen und gleichzeitig die Alterungsaushärtung vorzunehmen. Es wurde ein verformtes Material mit einem Anstrichfilm erhalten, der fest auf dem Aluminium haftete.

f-s-

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von mit einem Anstrich versehenen Formkörpern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, bei dem das Aluminiummaterial durch Strangpressen verformt wird, die erhaltenen Formkörper einer künstlichen Alterung und den üblichen Vorbehandlungen, wie Entfetten, Neutralisieren, Waschen mit Wasser und einer die Oberflächen aufrauhenden Behandlung unterzogen werden, bei dem durch anodische Oxydation oder die Bildung einer Böhmitschicht eine Grundierung für den Anstrich auf die Formkörper aufgetragen wird und bei dem die Formkörper mit einem Anstrich versehen und zum Einbrennen des Anstrichs einer Wärmebehandlung unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die künstliche Alterungshärtung gleichzeitig mit dem Einbrennen des Anstrichfilms nach dessen Aufbringen auf die Formkörper vorgenommen wird.