DE2305563A1

DE2305563A1 - Anodisation and resin impregnation of aluminium profiles - for insulating carrier grooves for wire in magnetic memory stores

Info

Publication number: DE2305563A1
Application number: DE19732305563
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Dr Phil Muenz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-02-05
Filing date: 1973-02-05
Publication date: 1974-08-08

Abstract

Partial or complete coating by immersing parts made of (or coated with) Al alloys in 1-8% oxalic acid at is not >20 degrees C with a current density 20-100 mA/cm2, to give a uniform, strong, corrosion resistant insulating layer, the thickness being controlled by the oxidn. time. Pref. 5% oxalic acid is used at 18 degrees C, with current density 22.5 mA/cm2, after which the parts can be exposed to a phenol-formaldehyde vapour mixt. at 200 degrees C for 30 mins. to impregnate the pores of the insulation layer with resin, thereby improving the insulation and corrosion resistance and the mechanical strength. The coating is suitable for the general insulation of Al, partic. carrier grooves for wire memory stores.

Description

Verfahren zum überziehen eines oberflächenstrukturierten Werkstückes mit einer Isolierschicht Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zunmindestens teilweisen überziehen eines oberflächenstrukturierten Werkstückes, bestehend aus Aluminium oder Aluminiumlegierung oder einem mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beschichteten Träger, mit einer gleichmäßigen und in ihrer Dicke regelbaren, mechanisch festen und korrosionsbeständigen, elektrischen Isolierschicht, wobei das Werkstück in Oxalsäure getaucht und durch anodische Oxydation das Aluminium bzw.Process for coating a surface-structured workpiece with an insulating layer. The present invention relates at least to a method partially covering a surface-structured workpiece, consisting of Aluminum or aluminum alloy or one with aluminum or an aluminum alloy coated carrier, with a uniform and adjustable in thickness, mechanically solid and corrosion-resistant, electrical insulating layer, the workpiece dipped in oxalic acid and the aluminum resp.

die Aluminiumlegierung oberflächlich in eine Isolierschicht (Eloxalschicht) umgewandelt wird.the aluminum alloy superficially in an insulating layer (anodized layer) is converted.

In der Elektrotechnik, z.B. in der Xagnetdrahtspeicher-Technik, stellt sich die Aufgabe, Teile aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, deren Oberfläche mechanisch oder chemisch so bearbeitet wurden, daß eine scharfkantige, z.B, kanalartige Struktur flir die Aufnahme der Nagnetepeicherdrähte entsteht, mit einer gleichmäßig dicken elektrisch isolierenden Schicht su Uberziehen. Da die Abmessungen der kanalartigen Vertiefungen bzw. Erhebungen im allgemeinen nur bis 1 mm betragen, soll die Dicke der isolierenden Schichten von der Größenordnung 1 bis 50 µm eein, damit das Profil der Struktur deutlich erhalten bleibt.In electrical engineering, e.g. in Xagnet wire storage technology, the task of parts made of aluminum or aluminum alloys, their surface mechanically or chemically processed so that a sharp-edged, e.g., channel-like Structure for the inclusion of the magnet storage wires is created, with a uniform thick electrically insulating layer su covering. Since the dimensions of the channel-like Depressions or elevations are generally only up to 1 mm, the thickness should of the insulating layers of the order of 1 to 50 µm, so that the profile the structure is clearly preserved.

Durch Verfahren, wie Tauchlackierung, Sprühen oder Elektrophorese, wird dieser und den weiteren Forderungen hinsichtlich mechanischer Festigkeit, Korrosionsbetndigkeit und Schichtdice-egelberkeit nur unzureichend entsprochen. So fallen die entstehenden Isolifrschichten an Kanten und an Graten dünner aus als in Vertiefungen, und die genaue Einstellung der Schichtdicke innerhalb weniger µm ist vielfach nicht möglich. Diese Nachteile werden zwar durch das gebräuchlichste Eloxierverfahren, nämlich das Gleichstrom-Schwefelsäure-Oxalsäure-Verfahren, und anschließendes Verdichten in heißem Wasser vermieden. Jedoch ist die Korrosionsbeständigkeit der Eloxal- bzw. Isolierschichten, insbesondere gegen Feuchte und Chloridionen, unzureichend, weshalb auch der Isolntionswiderstand sinkt.By processes such as dip painting, spraying or electrophoresis, This and the other requirements with regard to mechanical strength, resistance to corrosion and shift dice yellowness inadequately met. So the emerging ones fall Insulating layers on edges and burrs thinner out than in depressions, and the exact setting of the layer thickness within a few µm is often not possible possible. These disadvantages are admittedly due to the most common anodizing process, namely the direct current sulfuric acid-oxalic acid process, and subsequent compression avoided in hot water. However, the corrosion resistance of the anodized or Insulating layers, especially against moisture and chloride ions, inadequate, which is why the insulation resistance also decreases.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, dem die vorerwähnten Nachteile nicht anhaften, insbesondere soll dieses Verfahren die Herstellung gleichmäßig dicker, mechanisch fester, korrosionsbeständiger Isolierschichten ermöglichen und zusätzlich derart steuerbar sein, daß die Isolierschicht in ihrer Dicke regelbar ist.The present invention is based on the object of a method to create of the type mentioned at the beginning, which does not adhere to the aforementioned disadvantages, In particular, this method should make the production evenly thicker, mechanically enable solid, corrosion-resistant insulating layers and in addition such be controllable so that the thickness of the insulating layer can be regulated.

Zur lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vor, daß das Werkstük bestehend aus Aluminium oder Aluminiumlegierung oder einem mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besdichteten Träger in eine maximal auf 200 a erwärmte 1 bis 8%ige Oxalsäure getaucht und bei einer Stromdichte zwischen 20-und 100 mA/cm? die Oxydationsdauer entsprechend der gewUnschten Isolierschichtdicke gewählt wird.To achieve this object, the invention proposes a method of the type mentioned above that the workpiece consisting of aluminum or aluminum alloy or a carrier sealed with aluminum or an aluminum alloy into one 1 to 8% oxalic acid heated to a maximum of 200 A immersed and at a current density between 20 and 100 mA / cm? the oxidation time according to the desired insulation layer thickness is chosen.

Die Schichtdicken-Zeitabhängigkeit, d.h. die der gewünschten Dicke der Isolierschicht erorder1iche 3ehandlungsdauer des WerkstUckes im Elektrolyt, ist durch die Jeweilige Elektrolytkonzentration und Temperatur sowie Stromdichte bestimmt und muß aufgrund dieser Daten empiriech ermittelt werden.The layer thickness-time dependency, i.e. that of the desired thickness the insulating layer requires the workpiece to be treated in the electrolyte, is by the respective electrolyte concentration and temperature as well as current density determined and must be determined empirically on the basis of this data.

Beispieleweise beträgt bei Verwendung einer auf 180 erwärmten, 5%igen Oxalsäure und bei einer Stromdichte von 22v5 mA/cm² die Dicke der Isolierschicht nach einer ehandlungsdauer von 45 Minuten 25- lum: Zur Erhöhung der mechanischen Korrosions- und Isolationsfestigkeit schlägt die Erfindung weiterhin vor, die Poren der Isolierschicht durch eine Harzimprägnierung zu schließen, wobei in an sich bekannter Weise das Werkstück in ein Phenol-Formaldehyd-Dampfgemisch gebracht und z.B. bei 2000 C dreissig Minuten lang kondensiert wird. Unter diesen Bedingungen bildet sich eine Harzschicht von einer Dicke 1/Um aus.For example, when using a heated to 180, 5% Oxalic acid and at a current density of 22v5 mA / cm² the thickness of the insulating layer after a treatment time of 45 minutes 25 lum: To increase The invention also proposes mechanical resistance to corrosion and insulation before closing the pores of the insulating layer by a resin impregnation, wherein the workpiece in a known manner in a phenol-formaldehyde-vapor mixture brought and condensed e.g. at 2000 C for thirty minutes. Under these Conditions a resin layer with a thickness of 1 / µm is formed.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich allgemein zur elektrischen Isolierung der Oberflächen von Teilen bzw. Werkstücken, bestehend aus Aluminium oder Aluminiumlegierung oder einem mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beschichteten Träger.The method according to the invention is generally suitable for electrical Insulation of the surfaces of parts or workpieces, consisting of aluminum or aluminum alloy, or one coated with aluminum or an aluminum alloy Carrier.

Es findet insbesondere Verwendung bei der elektrischen Isolierung von Trägerrillen für Magnetspeicherdrähte.It is used in particular for electrical insulation of carrier grooves for magnetic storage wires.

5 Patentansprüche5 claims

Claims

P a t e n t a n s n rü c h e 1. Procedure for at least partial Coating of a surface-structured workpiece, consisting of aluminum or aluminum alloy or one coated with aluminum or aluminum alloy Carrier, with a uniform and mechanically stable, adjustable in thickness and corrosion-resistant, electrical insulating layer, the workpiece in oxalic acid immersed and the aluminum or aluminum alloy by anodic oxidation is superficially converted into an insulating layer, which is not possible shows that the workpiece was heated to a maximum of 200 C, about 1- to 8% oxalic acid immersed and at a current density between about 20 and 100 mA / cm2 the duration of the oxidation is selected according to the desired thickness of the insulating layer.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the workpiece is immersed in a heated to 180 C, 5% oxalic acid and at a current density of 22.5 mA / cm2 the duration of the oxidation corresponds to the desired one Insulation layer thickness is selected.

3. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the workpiece is placed in a phenol-formaldehyde vapor mixture.

4. The method according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that phenol is condensed with formaldehyde at 2000 C for 30 minutes.

5. The method according to at least one of the preceding claims, g e n e n e ctio n s e d e t by the user. for electrical insulation of carrier grooves for magnetic safety wires.