DE2416012A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF COLORED OXYD FILMS ON ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS - Google Patents

PROCESS FOR THE PRODUCTION OF COLORED OXYD FILMS ON ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS

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DE2416012A1
DE2416012A1 DE19742416012 DE2416012A DE2416012A1 DE 2416012 A1 DE2416012 A1 DE 2416012A1 DE 19742416012 DE19742416012 DE 19742416012 DE 2416012 A DE2416012 A DE 2416012A DE 2416012 A1 DE2416012 A1 DE 2416012A1
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Toshihiro Nagano
Yasushi Suzuki
Toshiro Takahashi
Kenji Wada
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DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. 'KIlXS · DK. ii£R. NAT. K. HOFFMANNDR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. 'KIlXS · DK. ii £ R. NAT. K. HOFFMANN

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D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087 2416012D-8000 MÖNCHEN 81ARABELLASTRASSE 4 TELEPHONE (0811) 911087 2416012

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Riken Light Metal Industries Co., Ltd.,Shizuoka-shi / JapanRiken Light Metal Industries Co., Ltd., Shizuoka-shi / Japan

Verfahren zur Herstellung gefärbter Oxydfilme auf AluminiumProcess for the production of colored oxide films on aluminum

oder Aluminiumlegierungenor aluminum alloys

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfilms auf der Oberfläche eines Aluminiummaterials, bei dem das Aluminiummaterial einer elektrolytischen Behandlung in wäßriger Lösung unterworfen wird, die Schwefelsäure enthält, wobei ein Aluminiumoxydfilm gebildet wird, der Aluminiumoxyde und Gitterleerstellen enthält, und wobei die Schwefelsäureionen in der Lösung in die Gitterleerstellen des Oxydfilms eindringen und wobei ein Teil oder alle Schwefelsäureionen reduziert werden, wobei Schwefel und Sulfide gebildet werden und der gefärbte Oxydfilm entsteht, der Schwefel und Sulfide enthält, die die Färbung ergeben. The invention relates to a method for producing a colored oxide film on the surface of an aluminum material, in which the aluminum material is an electrolytic Is subjected to treatment in an aqueous solution containing sulfuric acid, whereby an aluminum oxide film is formed containing aluminum oxides and lattice vacancies, and wherein the sulfuric acid ions in the solution enter the lattice vacancies penetrate the oxide film and some or all of the sulfuric acid ions are reduced, with sulfur and sulphides are formed and the colored oxide film is formed which contains sulfur and sulphides which give the color.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfilms auf der Oberfläche von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfilms auf der Oberfläche von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, indem man in einem elektrolytischen Bad aus einer wäßrigen Lösung, die Schwefelsäure enthält, elektrolysiert, wobei das Aluminium oder die Aluminiumlegierung als Anode oder sowohl als Anode als auch als Kathode verwendet wird.The invention relates to a method for producing a colored Oxide film on the surface of aluminum or an aluminum alloy, and particularly relates to a method for the production of a colored oxide film on the surface of aluminum or an aluminum alloy by is electrolyzed in an electrolytic bath from an aqueous solution containing sulfuric acid, the aluminum or the aluminum alloy is used as an anode, or both an anode and a cathode.

Es ist bekannt, Aluminiummaterial gegenüber Korrosion oder ähnlichen Einflüssen beständig zu machen, indem man es einerIt is known to make aluminum material resistant to corrosion or similar influences by making it a

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anionischen Oxydationsbehandlung in einer wäßrigen Lösung, die Schwefelsäure enthält, unterwirft. Eine Färbung des Oxydfilms, der auf dem Aluminiummaterial gebildet wird, wird erreicht, indem man mit einem Farbstoff o.a. anstreicht oder indem man elektrolytisch einen Wechselstrom zwischen den Aluminiummaterialien, die als Anode und Kathode dienen, in wäßriger Lösung leitet, die Schwefelsäure und ein Metallsalz enthält. Die Färbung mit Farbstoffen ist jedoch nachteilig, da sich die Farbstoffe zersetzen können, und bei der Elektrolyse mit Wechselstrom sind zwei Elektrolysierstufen erforderlich, und vom wirtschaftlichen Standpunkt ist dieses Verfahren daher ungünstig.anionic oxidation treatment in an aqueous solution, which contains sulfuric acid, subjects. A coloration of the oxide film formed on the aluminum material becomes achieved by painting with a dye or similar or by electrolytically applying an alternating current between the Aluminum materials, which serve as anode and cathode, conducts in aqueous solution, the sulfuric acid and a metal salt contains. However, coloring with dyes is disadvantageous in that the dyes can decompose and upon electrolysis with alternating current, two steps of electrolyzing are required, and from an economical point of view, this process is therefore unfavorable.

Weiterhin wurde ein Verfahren verwendet, um einen gefärbten Oxydfilm herzustellen, indem man ein Aluminiummaterial einer anodischen Oxydationsbehandlung in einem elektrolytischen Bad unterwirft, das beispielsweise SuIfοsalicylsäure und Schwefelsäure oder ein Metallsulfat enthält. Bei diesem Verfahren wird ein gefärbter Oxydfilm nur durch eine elektrolytische Behandlung bei Zimmertemperatur gebildet, aber als Elektrolyt wird SuIfοsalicylsäure verwendet, die teuer und schwierig zu erhalten ist, und daher ist dieses Verfahren zur teuer. Dieses Verfahren besitzt weiterhin den Nachteil, daß das Aluminiummaterial nur als Anode verwendet wird und nicht gleichzeitig als Anode und Kathode verwendet werden kann.Furthermore, a method has been used to produce a colored oxide film by using an aluminum material Subjected anodic oxidation treatment in an electrolytic bath containing, for example, sulfosalicylic acid and sulfuric acid or contains a metal sulfate. In this process, a colored oxide film is only obtained by electrolytic treatment Formed at room temperature, but sulfosalicylic acid is used as the electrolyte, which is expensive and difficult to obtain is, and therefore this method is too expensive. This method also has the disadvantage that the aluminum material is only used as an anode and cannot be used as an anode and cathode at the same time.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfilms auf einem Aluminiummaterial zu schaffen, wobei das Aluminiummaterial einer anodischen Oxydationsbehandlung in einer wäßrigen Lösung unterworfen wird, die Schwefelsäure enthält, und wobei man Impulsspannung (pulse voltage) an dem Aluminiummaterial anlegt.The present invention is therefore based on the object of a method for producing a colored oxide film to provide an aluminum material, wherein the aluminum material undergoes an anodic oxidation treatment in a aqueous solution containing sulfuric acid and being subjected to pulse voltage on the aluminum material applies.

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~ j — ~ j -

Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfilms auf einem Aluminiummaterial zu schaffen, indem man das Aluminiummaterial einer elektrolytischen Behandlung in . wäßriger Lösung unterwirft, die Schwefelsäure enthält, während man eine Rechteckimpulsspannung an das Aluminiummaterial, das als Anode oder als beide Elektroden verwendet wird, anlegt.Another object of the present invention is to provide a method for producing a colored oxide film on an aluminum material by subjecting the aluminum material to electrolytic treatment in . aqueous solution containing sulfuric acid, while applying a square pulse voltage to the aluminum material containing is used as an anode or both electrodes.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ... ein Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfilms auf einem Aluminiummaterial zu schaffen, indem man das Aluminium- :material einer anodischen Oxydationsbehandlung in wäßriger ,Lösung unterwirft, die 5 bis 95 Gew.% Schwefelsäure enthält.Another object of the present invention is ... to provide a method for producing a colored oxide film on an aluminum material by the aluminum: material is subjected to an anodic oxidation treatment in aqueous solution containing 5 to 95 wt% sulfuric acid. .

Der vorliegenden Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur gleichzeitigen Bildung eines gefärbten Oxydfilms auf Aluminiummaterial, das als beide Elektroden verwendet wird, zu schaffen, wobei man alternativ Impuls-.spannungen entgegengesetzter Polaritäten zwischen den beiden Elektroden in einer wäßrigen Lösung, die nur Schwefelsäure enthält, anlegt.The present invention is also based on the object of a method for the simultaneous formation of a colored Oxide film on aluminum material that is used as both electrodes, alternatively using pulse voltages opposite polarities between the two electrodes in an aqueous solution containing only sulfuric acid contains, creates.

■ Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem ein AIu-The invention relates to a method in which an AIu-

■ miniummaterial in wäßriger Lösung elektrolytisch behandelt■ electrolytically treated minium material in aqueous solution

* wird, wobei die wäßrige Lösung Schwefelsäure enthält und wobei ein Oxydfilm gebildet wird, der Aluminiumoxyde enthält und der in seinem Kristallgitter Fehler- bzw. Mangelstellen enthält (dieser Oxydfilm wird im folgenden als "Oxydfilm mit Gitterfehlern" bezeichnet), und wenn Schwefel oder Sulfide im Oxydfilm gebildet werden, wirken der Schwefel oder die Sulfide als Farbquellen, um einen gefärbten Oxydfilm zu ergeben. * is, where the aqueous solution contains sulfuric acid and where an oxide film is formed which contains aluminum oxides and which has defects in its crystal lattice contains (this oxide film is hereinafter referred to as "oxide film with lattice defects"), and if sulfur or sulfide are formed in the oxide film, the sulfur or sulfides act as color sources to give a colored oxide film.

Entsprechend einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Aluminiummaterial elektrolytischer Behandlung unterworfen, während man eine Impulsspannung anlegt, wobei einAccording to a further embodiment of the invention, an aluminum material is subjected to electrolytic treatment, while applying a pulse voltage, where a

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Oxydfilm mit Gitterfehlern auf dem Aluminiummaterial gebildet wird.Oxide film with lattice defects formed on the aluminum material will.

Entsprechend einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind mindestens 5>O Gew.% Schwefelsäure in einem Elektrolyten vorhanden, wobei ausreichend Schwefel oder Sulfide zum Färben auf dem Oxydfilm mit Gitterfehlern gebildet werden.According to a further embodiment of the invention, there is at least 5> O% by weight of sulfuric acid in an electrolyte is present, forming sufficient sulfur or sulfide for coloring on the oxide film with lattice defects.

Entsprechend einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird auf einem Aluminiummaterial, das Mg, Fe, Si, Cu, Zn, Cr, Ti oder andere verschiedene Legierungselemente enthält, ein Oxydfilm mit Gitterfehlern auf dem Aluminiummaterial gebildet, indem man das letztere einer elektrolytischen Behandlung unterwirft und eine Impulsspannung anlegt, da die obigen Elemente, mit Ausnahme von Kupfer, gegenüber Sauerstoff wie im Falle von Aluminium eine starke Affinität aufweisen. In dem Aluminiummaterial, das Fe und/oder Si enthält, wirkt das Element als Farbquelle, um die Farbwirkung des gefärbten Oxydfilms zu verstärken.According to a further embodiment of the invention, an aluminum material containing Mg, Fe, Si, Cu, Zn, Cr, Contains Ti or other various alloying elements, an oxide film with lattice defects is formed on the aluminum material, by subjecting the latter to an electrolytic treatment and applying a pulse voltage, since the above elements, with the exception of copper, have a strong affinity for oxygen as in the case of aluminum. In the aluminum material, which contains Fe and / or Si, the element acts as a color source to the color effect of the colored Reinforce oxide film.

Im folgenden werden die Zeichnungen näher erläutert.The drawings are explained in more detail below.

In Fig. 1 und 2 sind Spannungswellen-Diagramme dargestellt, mit denen das System der vorliegenden Erfindung näher erläutert werden soll.In Fig. 1 and 2 stress wave diagrams are shown, with which the system of the present invention is to be explained in more detail.

Im folgenden werden bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen in Einzelheiten näher erläutert. Preferred embodiments according to the invention are explained in more detail below.

Vor der Elektrolyse wird das Aluminiummaterial chemischen Vorbehandlungen wie beispielsweise Entfetten, Spülen usw. unterworfen und dann wird es einer Neutralisationsbehandlung unterworfen. Die Vorbehandlungen können nicht nur chemischer Natur, sondern ebenfalls mechanischer Natur sein. Da die Vorbehandlungen in direkter Beziehung zu der vorliegenden Erfindung stehen, werden sie nicht in Einzelheiten beschrieben.Before the electrolysis, the aluminum material undergoes chemical pretreatments such as degreasing, rinsing, etc., and then it is subjected to neutralization treatment. The pretreatments can not only be of a chemical nature, but also of a mechanical nature. Since the Pretreatments are directly related to the present invention, they will not be described in detail.

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Nach den obigen Vorbehandlungen wird das Aluminiummaterial in einem Elektrolyten elektrolysiert, der mindestens 5,0 Gew.% Schwefelsäure enthält, wobei das Aluminiummaterial als Anode oder als Anode und Kathode verwendet wird und wobei ein Film aus einem Aluminiumoxyd, der Aluminiumsuboxyde und andere Elemente enthält und der in dem Kristallgitter Fehler besitzt, auf dem Aluminiummaterial, das als Anode oder als Anode und Kathode dient, gebildet wird, und dann wird bewirkt, daß die Schwefelsäureionen, d.h. die Sulfationen, in dem Elektrolyten in die Gitterleerstellen des Films eintreten, wobei dann darin Schwefel oder/und Sulfide gebildet werden.After the above pretreatments, the aluminum material is electrolyzed in an electrolyte containing at least 5.0% by weight Contains sulfuric acid, the aluminum material being used as an anode or an anode and cathode and a film from an aluminum oxide, which contains aluminum sub-oxides and other elements and which has defects in the crystal lattice, is formed on the aluminum material serving as an anode or an anode and cathode, and then the Sulfuric acid ions, i.e. the sulfate ions, in the electrolyte enter the vacancies of the film, and then in it Sulfur and / or sulfides are formed.

Ein Oxydfilm, der Suboxyde des Aluminiums und anderer Elemente enthält wie beispielsweise AlO, AIpO o.a.,besitzt einen Sauerstoffmangel im Gegensatz zu einem üblichen anodischen Oxydfilm, der hauptsächlich aus AIpO^ besteht. Zur gleichen Zeit besitzt das Kristallgitter des Oxydfilms Fehler, deren Anzahl sich in Anwesenheit der Aluminiumsuboxyde erhöhen. Die Größe der Gitterfehlstellen und der Radius der Schwefelsäureionen sind im wesentlichen miteinander gleich. Es besteht daher die Möglichkeit, daß die Sulfationen in die Gitterfehlstellen des Oxydfilms eintreten. Wo der Radius der Ionen, die als Legierungselemente und Verunreinigungselemente in dem Aluminiummaterial, welches in dem Elektrolyten gelöst ist, vorliegen, im wesentlichen die gleiche Größe besitzt wie die Gitterfehlstellen, so können die Ionen der Legierungselemente und der Verunreinigungselemente ebenfalls in die Gitterfehlstellen eintreten. Wenn man daher während der Elektrolyse ausreichend Energie zuführt, treten die Schwefelsäureionen, d.h. die Sulfationen, und die Ionen der Legierungselemente und der Elemente, die als Verunreinigung vorhanden sind,1 in die Gitterfehlstellen des Oxydfilms ein.An oxide film containing sub-oxides of aluminum and other elements such as AlO, AlpO or the like, has an oxygen deficiency in contrast to a conventional anodic oxide film, which consists mainly of AlpO ^. At the same time, the crystal lattice of the oxide film has defects, the number of which increases in the presence of the aluminum sub-oxides. The size of the lattice defects and the radius of the sulfuric acid ions are essentially equal to each other. Therefore, there is a possibility that the sulfate ions enter the vacancies of the oxide film. Where the radius of the ions existing as alloying elements and impurity elements in the aluminum material dissolved in the electrolyte is substantially the same size as the lattice vacancies, the ions of the alloying elements and the impurity elements can also enter the lattice vacancies. Therefore, if sufficient energy is supplied during the electrolysis, the sulfuric acid ions, that is, sulfate ions, and the ions of the alloying elements and the elements present as impurities 1 enter the lattice vacancies of the oxide film.

Die Sulfationen und die anderen Ionen, die so in die Gitterfehlstellen eintreten, verlieren ihre Valenzelektronen darin,The sulfate ions and the other ions that are so in the lattice defects enter, lose their valence electrons in it,

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und zur gleichen Zeit werden sie reduziert, wobei Schwefel und Sulfide oder Sulfate der Legierungselemente oder Verunreinigungselemente gebildet werden. Diese Produkte wirken als Farbquellen und ergeben den gefärbten Oxydfilm.and at the same time they are reduced, taking sulfur and sulfides or sulfates of the alloying elements or impurity elements are formed. These products act as color sources and result in the colored oxide film.

Um einen Oxydfilm zu bilden, der Suboxyde des Aluminiums und andere Elemente enthält und der Gitterfehlstellen aufweist, bewirkt man, daß die Sulfationen und andere Ionen in die Gitterfehlstellen eintreten, und dann werden sie während der Elektrolyse zu Schwefel und/oder Sulfiden reduziert, wobei man das Aluminiummaterial als eine Anode oder als eine Anode und Kathode verwendet und wobei es bevorzugt ist, eine Pulsspannung einzuprägen, und zwar aus den folgenden Gründen:To form an oxide film that contains sub-oxides of aluminum and other elements and that has lattice defects, the sulfate ions and other ions are caused to enter the lattice vacancies, and then they become during the Electrolysis is reduced to sulfur and / or sulfides, using the aluminum material as an anode or as an anode and cathode is used, and it is preferred, a pulse voltage memorize for the following reasons:

(1) In dem Fall, wenn man bei der Elektrolyse Aluminiummaterial als Anode verwendet.(1) In the case of using aluminum material as an anode in the electrolysis.

Eine rechteckige Impulsspannung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, ist eine Spannung, bei der ein Impuls aus einer Spitzenspannung Ep auf die Grundspannung E1 überlagert ist.A rectangular pulse voltage as shown in FIG. 1 is a voltage at which a pulse from a peak voltage Ep is superimposed on the base voltage E 1.

Verwendet man eine Spannung mit einer Wellenform, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, so wird auf dem Aluminiummaterial durch die Anwendung der Grundspannung E. ein Aluminiumoxydfilm gebildet und bei dem Verfahren, bei dem der Oxydfilm gebildet wird, wird die rechteckige Spannung E~ in einer Einheitszykluszeit T angelegt, so daß der Aluminiumoxydfilm einen Schock erhält und daß darin Gitterfehlstellen gebildet werden. Der Oxydfilm wird nicht ausreichend oxydiert und Aluminium und andere Elemente verbleiben in Form von Suboxyden, so daß der Film viele Suboxyde enthält. Die Schwefelsäureionen in dem Elektrolyten werden von. dem Aluminiumoxydfilm der obigen Art stark angezogen, indem man momentan die rechteckige Spannung Ep einprägt, wobei praktisch keine Zeit vergeht, so daß die Schwefelsäureionen ausreichend Energie erhalten, um in die Gitterfehlstellen eintreten zu können.Using a voltage having a waveform as shown in Fig. 1, the aluminum material becomes by applying the basic voltage E. an aluminum oxide film is formed, and in the process in which the oxide film is formed, the rectangular voltage E ~ in a unit cycle time T is applied so that the alumina film is shocked and lattice vacancies are formed therein will. The oxide film is not sufficiently oxidized and aluminum and other elements remain in the form of suboxides, so that the film contains many suboxides. The sulfuric acid ions in the electrolyte are from. the aluminum oxide film of the above kind strongly attracted by momentarily impressing the rectangular voltage Ep, with practically no time passing, so that the sulfuric acid ions receive sufficient energy to be able to enter the lattice defects.

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Wenn die Schwefelsäureionen in die Gitterfehlstellen des Aluminiumoxyds entsprechend wie oben beschrieben eingetreten sind, werden, da das Suboxyd des Aluminium, das in dem Film enthalten ist, eine starke Reduktionswirkung ausübt, die Schwefelsäureionen reduziert, und es v/erden Schwefel und Sulfide gebildet und man erhält beispielsweise einen goldgelben Oxydfilm.When the sulfuric acid ions in the lattice defects of the aluminum oxide have occurred accordingly as described above, since the suboxide of the aluminum that is in the film is contained, has a strong reducing effect that reduces sulfuric acid ions, and it v / earths sulfur and Sulphides are formed and a golden yellow oxide film is obtained, for example.

(2) Verwendung von Aluminiummaterialien bei der Elektrolyse als Anode und Kathode.(2) Use of aluminum materials in electrolysis as anode and cathode.

Da es erforderlich ist, beide Aluminiummaterialien zur gleichen Zeit zu elektrolysieren, wird eine rechteckige Impulsspannung, wie sie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist und deren Polarität zu vorbestimmten Zeitintervallen geändert wird, angewandt.Since it is necessary to electrolyze both aluminum materials at the same time, a rectangular pulse voltage, as shown for example in Fig. 2 and changed its polarity at predetermined time intervals is applied.

Bei der Elektrolyse, bei der die in Fig. 2 dargestellte rechteckige Impulsspannung verwendet wird, wird die Polarität der Aluminiummaterialien, die als Anode und als Kathode dienen, beispielsweise "positiv" und "negativ" geändert, jeweils bei zwei Perioden. Während jedes der Aluminiummaterialien mit positiver rechteckiger Impulsspannung geprägt wird, wird dementsprechend das Aluminiummaterial oxydiert, wobei darauf ein Aluminiumoxydfilm gebildet wird, der Suboxyde des Aluminiums und andere Elemente enthält und der Gitterfehlstellen aufweist, und die Schwefelsäureionen im Elektrolyten treten in die Gitterfehlstellen des Films ein, wie es oben bei (1) beschrieben wurden. Im Gegensatz jedoch zum Fall von (1) wird die positive rechteckige Impulsspannung während einer sehr kurzen Zeit eingeprägt, so daß die oben bei (1) beschriebene Verminderung nur sehr wenig stattfindet. Die Verminderung der Schwefelsäureionen wird hauptsächlich während der Einprägung der negativen rechteckigen Impulsspannung bewirkt und der Schwefel und/oder die Sulfide werden in den Filmen gebildet und dienen als Farbquelle,und somit werden gefärbte Oxydfilme zur gleichen Zeit auf beiden Aluminiummaterialien geschaffen.In the electrolysis, in which the rectangular shown in FIG Pulse voltage is used, the polarity of the aluminum materials that serve as anode and cathode will be for example "positive" and "negative" changed, each with two periods. During each of the aluminum materials is embossed with positive rectangular pulse voltage, is accordingly, the aluminum material is oxidized, forming an aluminum oxide film thereon, the sub-oxides of aluminum and other elements and the lattice defects and the sulfuric acid ions in the electrolyte enter the vacancies of the film as above have been described in (1). However, contrary to the case of (1), the positive rectangular pulse voltage becomes during impressed in a very short time, so that the reduction described in (1) above takes place very little. The decrease in sulfuric acid ions is mainly during the impression of the negative square pulse voltage and the sulfur and / or sulfides are formed in the films and serve as a source of color, and thus colored oxide films are created on both aluminum materials at the same time.

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Im folgenden wird eine Beschreibung des geeigneten Bereichs der charakteristischen Spannungswerte der Wellenformen, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, gegeben. Man kann mit. irgendwelchen Impulsspannungen, die anders sind als die Spannungen, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, einen gefärbten Oxydfilm oder Filme leicht erhalten, solange deren charakteristischen Werte innerhalb der geeigneten Bereiche, die im folgenden beschrieben werden, liegen.The following is a description of the appropriate range of characteristic voltage values of the waveforms, as shown in Figs. 1 and 2, given. You can go with. any pulse voltages other than the stresses shown in Figs. 1 and 2 can easily obtain a colored oxide film or films as long as their characteristic values are within the appropriate ranges described below.

Grundspannungen E^ und E. :Basic stresses E ^ and E.:

Die positive Grundspannung E^ nimmt an der Bildung des Aluminiumoxydfilms teil; damit ein ausreichend dicker Film gebildet wird, ist es bevorzugt, die positiven Grundspannungen so hoch wie möglich zu erhöhen. Jedoch können bei zu hohen Grundspannungen E1 die Filme abbrechen, so daß die positive Grundspannung E1 bevorzugt 40 V oder weniger beträgt.The positive basic voltage E ^ takes part in the formation of the aluminum oxide film; in order to form a sufficiently thick film, it is preferred to increase the positive fundamental voltages as high as possible. However, if the basic voltage E 1 is too high, the films can break off, so that the positive basic voltage E 1 is preferably 40 V or less.

Selbst wenn eine positive Grundspannung E^ nicht angelegt wird, bildet sich in gewissem Ausmaß ein Aluminiumoxydfilm, da die rechteckige Impulsspannung E2, die im folgenden beschrieben wird, angelegt wird. Dementsprechend kann sich ein gefärbter Oxydfilm bilden, selbst wenn die positive Grundspannung E>, Null beträgt.Even if a positive basic voltage E ^ is not applied, An alumina film is formed to some extent because of the rectangular pulse voltage E2 described below is created. Accordingly, a colored oxide film can be formed even if the positive fundamental voltage E>, Is zero.

Die negative Grundspannung E^ nimmt an der Reduktion der Schwefelsäureionen teil, und dies gilt auch für den Fall, wenn Aluminiummaterialien, die als Anode und Kathode verwendet werden, gleichzeitig elektrolysiert werden. Ist die Grundspannung zu negativ, kann der Aluminiumoxydfilm gelöst .werden und abbrechen, und es ist bevorzugt, negativ^ Grundspannungen im Bereich von -40 bis O V zu verwenden. Wenn die negative Grundspännung Null beträgt, wird, wie im folgenden näher beschrieben wird, eine rechteckige Impulsspannung Ep eingeprägt, um die Reduktion der Schwefelsäureionen zu aktivieren, so daß, selbst wenn die negative Grundspannung Null beträgt und die Grundspannung; nicht angewendet wird,The negative basic voltage E ^ increases in the reduction of the Sulfuric acid ions part, and this also applies to the case when aluminum materials, which act as anode and cathode are used, can be electrolyzed at the same time. If the basic voltage is too negative, the aluminum oxide film can loosen .will and cancel, and it is preferable to negative ^ Base voltages in the range from -40 to 0 V are to be used. When the negative base voltage is zero, it becomes as follows will be described in more detail, a rectangular pulse voltage Ep imprinted to the reduction of sulfuric acid ions activate so that even if the negative fundamental voltage is zero and the fundamental voltage; is not used,

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Schwefel und/oder Sulfide in dem Aluminiumoxydfilm gebildet werden und einen gefärbten Oxydfilm auf beiden Aluminiummaterialien ergeben.Sulfur and / or sulfides are formed in the aluminum oxide film and a colored oxide film on both aluminum materials result.

Die Werte Eg und Eg der Impulsspannung: Mit einem positiven Wert Eg wird ausreichend Energie zugeführt, damit die Schwefelsäureionen an den Alurainiumoxydfilm angezogen werden und in die Gitterleerstellen des Oxydfilms eintreten, und zur gleichen Zeit wird an den Oxydfilm ein Stoß bzw. Schlag angewendet, damit das Wachstums des Oxydfilms unterdrückt wird, wobei ein Aluminiumoxydfilm gebildet wird, der Suboxyde des Aluminiums wie beispielsweise AlO, AIgO u.a. enthält.The values Eg and Eg of the pulse voltage: With a positive value Eg, sufficient energy is supplied thus the sulfuric acid ions on the alurainium oxide film are attracted and enter the lattice vacancies of the oxide film, and at the same time adhere to the oxide film a shock is applied in order to suppress the growth of the oxide film, whereby an aluminum oxide film is formed, the sub-oxides of aluminum such as AlO, AIgO and others.

Bei der vorliegenden Erfindung ist es daher erforderlich den Wert Eg ausreichend groß auszuwählen, so daß man dem Aluminiumoxydfilm einen ausreichenden Schock oder Stoß versetzen kann, so daß darin Gitterfehlstellen gebildet werden und daß so viele Schwefelsäureionen wie möglich tief in die Gitterfehlräume eintreten. Von diesem Standpunkt aus ist es bevorzugt, daß der Wert Eg so groß wie möglich ist, aber zu große Werte führen zu der Zerstörung des Aluminiumoxydfilms. Der Wert Eg beträgt bevorzugt 120 V oder weniger. Wenn der Wert Eg ungefähr 5 V beträgt, kann die obige Wirkung zufriedenstellend erhalten werden.In the present invention, therefore, it is necessary to select the value Eg large enough so that the alumina film can provide sufficient shock that lattice voids are formed therein and that as many sulfuric acid ions as possible penetrate deeply into the lattice voids. From that point of view it is preferred that the value Eg be as large as possible, but to large values lead to the destruction of the aluminum oxide film. The value Eg is preferably 120 V or less. If the Eg value is about 5 V, the above effect can be satisfactory can be obtained.

Der Wert Eg, in negativer Richtung trägt zur Bildung von Schwefel und/oder Sulfiden bei, durch Reduktion der Schwefelionen in den Gitterfehlstellen, wenn man gleichzeitig Aluminiummaterialien, die als Anode und als Kathode verwendet werden, elektrolysiert. Je größer der Wert Eg ist, umso stärker ist die Verminderung der Schwefelsäureionen und die Schwefelsäureionen, die in den tiefen Gitterfehlstellen vorhanden sind, werden vollständig reduziert, wobei die Verfärbung des Aluminiumoxyds verbessert wird. Zu große Werte für Eg führen zu einer Auflösung des Aluminiumoxydfilms und aus diesem GrundThe value Eg, in the negative direction contributes to the formation of Sulfur and / or sulfides, by reducing the sulfur ions in the lattice defects, if aluminum materials are used at the same time, which are used as an anode and a cathode, is electrolyzed. The larger the value Eg, the stronger is the reduction of sulfuric acid ions and the sulfuric acid ions that are present in the deep lattice defects are completely reduced, whereby the discoloration of the aluminum oxide is improved. Too large values for Eg lead to dissolution of the alumina film and for this reason

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ist es bevorzugt, daß der Wert Ep im Bereich von -5 bis 120 V liegt.it is preferred that the value Ep be in the range from -5 to 120 V is.

Die Perioden T und T und die Impulsdauer i, und i :The periods T and T and the pulse duration i, and i :

Es ist erforderlich, die Periode T und die Dauert genau zu bestimmen. Wenn sie nicht richtig ausgewählt werden, geht die Wirkung der Einprägung der Impulsspannung verloren. Es ist bevorzugt, daß, wenn die Zeit T im Bereich von 0,2 bis 120 Sekunden liegt, die Dauer V so gewählt wird, daß sie im Bereich von 0,1 bis 60 Sekunden liegt.It is necessary to precisely determine the period T and the duration. If they are not selected correctly, the effect of the impulse voltage impression is lost. It is preferred that when the time T is in the range of 0.2 to 120 seconds, the duration V is selected to be in the range of 0.1 to 60 seconds.

Wenn die Periode T einen Wert besitzt, der geringer ist als 0,2 Sekunden, selbst wenn die Dauer Ckürzer ist als 0,1 Sekunden, kann ein gefärbter Oxydfilm gebildet werden. Es ist bevorzugt, daß die Periode T und die Dauer T* so ausgewähltIf the period T has a value less than 0.2 seconds, even if the duration C is less than 0.1 seconds, a colored oxide film can be formed. It is preferred that the period T and the duration T * be so selected

a aa a

werden wie im Falle der Periode T und der Dauer 1T.as in the case of period T and duration 1 T.

Mittlere Stromdichte:Average current density:

Bei der vorliegenden Erfindung ist es in beiden Fällen, d.h. wenn man elektrolysiert und das Aluminiummaterial als Anode verwendet wird oder wenn man elektrolysiert und die Aluminiummaterialien als Anode und als Kathode verwendet werden, so daß ein Aluminiumoxydfilm während der Einprägung einer positiven Spannung auf das Aluminiummaterial gebildet wird und daß der Film mit einem Schock oder Stoß versehen wird, so daß ein Film gebildet wird, der Gitterfehlstellen oder Fehler aufweist. Bei der vorliegenden Erfindung ist es daher erforderlich, einen Aluminiumoxydfilm zu bilden, der im wesentlichen die gleiche Dicke aufweist wie er mit üblicher anodischer Oxydationsbehandlung erhalten wird und die positiven und negativen Stromdichten müssen beide im Bereich von 0,5 bis 20 A/dm2 liegen.In the present invention, either when electrolyzing and using the aluminum material as an anode or when electrolyzing and using the aluminum materials as an anode and a cathode, it is so that an aluminum oxide film is formed while a positive voltage is impressed on the aluminum material and that the film is shocked or impacted so that a film is formed which has lattice defects or defects. In the present invention, therefore, it is necessary to form an alumina film having substantially the same thickness as that obtained by conventional anodic oxidation treatment, and the positive and negative current densities must both be in the range of 0.5 to 20 A / dm 2 .

Dauer der Elektrolyse:Duration of the electrolysis:

Eine zu kurze Dauer der Elektrolyse bewirkt, daß der Aluminiumoxydfilm nur ungenügend wächst,und bei einer zu langen DauerToo short a duration of the electrolysis causes the aluminum oxide film grows insufficiently, and if the duration is too long

409847/1022409847/1022

wächst der Film zu stark. Wenn der Film zu dick ist, bekommt der Film bei der Versiegelungsbehandlung leicht Risse. Aus diesem Grund ist es im allgemeinen geeignet, daß die Elektrolysedauer .im Bereich von 30 bis 90 Minuten, bevorzugt im Bereich^von 30 bis 60 Minuten liegt.the film grows too strong. If the film is too thick, the film is easily cracked in the sealing treatment. For this reason, it is generally suitable that the electrolysis time in the range of 30 to 90 minutes is preferred in the range ^ from 30 to 60 minutes.

Einfluß der positiven und negativen Stromdichte bei der gleichzeitigen Elektrolyse von Aluminiummaterialien, die als Anode und als Kathode verwendet werden: Während der Einprägung ^iner positiven Impulsspannung auf dasInfluence of the positive and negative current density in the simultaneous electrolysis of aluminum materials which can be used as anode and cathode: While a positive pulse voltage is being impressed on the

Aluminiummaterial wird ein Aluminiumoxyd gebildet und während der Einprägung der negativen Impulsspannung werden Schwefelsäureionen reduziert und der Film löst sich. Es ist dementsprechend erforderlich, die mittlere Stromdichte 1 und i von beiden Aluminiummaterialien bei dem zuvor angegebenen geeigneten Wert zu halten und bei dem Produkt positive oder negative Impulsspannungs-Einprägungszeiten t oder to aufrechtzuerhalten und die mittlere Stromdichte i oder i so zu wan-Aluminum material, an aluminum oxide is formed and while the negative pulse voltage is impressed, sulfuric acid ions are reduced and the film dissolves. Accordingly, it is necessary to keep the mean current density 1 and i of both aluminum materials at the appropriate value given above and to maintain positive or negative pulse voltage impressing times t or t o on the product and to keep the mean current density i or i in such a way.

mm "^gL mm "^ gL

len, daß die positive oder negative Ladungsdichte auf dem Aluminiummaterial einen geeigneten Wert besitzt. Entsprechend den Versuchen wurde festgestellt, daß die geeigneten Wertelen that the positive or negative charge density on the Aluminum material has a suitable value. According to the experiments, it was found that the appropriate values

der mittleren Stromdichte i und i im Bereich von 0,5 bis p ~~ ""■*athe mean current density i and i in the range from 0.5 to p ~~ "" ■ * a

7,0 A/dm liegen, selbst wenn eine Impulsspannung von irgendeiner Wellenform eingeprägt wird. Außerdem ist das Verhältnis der positiven Ladungsdichte und der negativen Ladungsdichte wichtig wie auch die Größe des absoluten Werts der positiven oder negativen Ladungsdichte. Wenn die positive Ladungsdichte höher ist als die negative Ladungsdichte, so ist die Bildung von Schwefel und/oder Sulfiden, die durch Reduktion von Schwefelsäureionen bewirkt wird, ungenügend und im entgegengesetzten Fall ist die Bildung des Aluminiumoxyds ungenügend, es löst sich zu viel Aluminiumoxydfilm auf. Es wurde festgestellt, daß bei der vorliegenden Erfindung das Verhältnis von positiver Ladungsdichte und negativer Ladungsdichte bevorzugt folgendes7.0 A / dm even if a pulse voltage is impressed by any waveform. Besides, the ratio is the positive charge density and the negative charge density as well as the magnitude of the absolute value of the positive or negative charge density. If the positive charge density is higher than the negative charge density, so is formation of sulfur and / or sulfides, which is effected by reduction of sulfuric acid ions, insufficient and in the opposite In this case, the formation of aluminum oxide is insufficient, too much aluminum oxide film dissolves. It was found that in the present invention, the ratio of positive charge density and negative charge density is preferably as follows

i während positiv χ t . i while positive χ t .

i während negativ χ ti while negative χ t

CLCL

409847/1022409847/1022

Badtemperatur:Bath temperature:

Die Badtemperatur liegt bevorzugt im Bereich von O Ms 3O°C. Beispielsweise kann sich bei Zimmertemperatur von 150C ebenfalls ein gefärbter Oxydfilm bilden. Eine niedrige Badtemperatur erleichtert die Bildung von Suboxyden des Aluminiums und gegebenenfalls kann eine Kühlvorrichtung erforderlich sein, und es ist wünschenswert, die Badtemperatur so zu wählen, daß sie bei Zimmertemperatur von ungefähr 150C liegt.The bath temperature is preferably in the range of 0 Ms 30 ° C. For example, a colored oxide film may form at room temperature of 15 0 C as well. A low bath temperature facilitates the formation of sub-oxides of the aluminum and a cooling device may be required if necessary, and it is desirable to choose the bath temperature so that it is at room temperature of about 15 ° C.

Durch Versuche wurde festgestellt, daß, wenn die obigen Bedingungen alle eingehalten werden, ein gefärbter Oxydfilm, mit dem man irgendwelche Spannungen der folgenden Wellenformen außer den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Wellenformen einprägt, elektrolytisch gebildet werden kann:Experiments have found that when the above conditions all adhered to, a colored oxide film, with which one can detect any voltages of the following waveforms impresses in addition to the waveforms shown in FIGS. 1 and 2, can be formed electrolytically:

■ (1) Alternative Anwendung von positiven und negativen Gleichstromspannungen. In diesem Fall umfassen die Gleichstromspannungen eine gleichgerichtete Vollwellenspannung, die einige kleine Wellen enthält.■ (1) Alternative use of positive and negative DC voltages. In this case, the DC voltages include a full-wave rectified voltage, the contains some small waves.

(2) Alternative Anwendung von positiver Gleichstromspannung und Wechselstromspannung.(2) Alternative use of positive DC voltage and AC voltage.

(3) Anwendung von nacheinander einer positiven Gleichstromspannung, einer Wechselstromspannung und einer negativen Gleichstromspannung in der angegebenen Reihenfolge.(3) application of a positive DC voltage one after the other, an AC voltage and a negative DC voltage in the order given.

(4) Anwendung einer Spannung, so daß eine Spannung mit Vollwellen- oder Halbwellen-Gleichrichtung einer einzigen Phase oder eine vielphasige Spannung durch einen Silikonangleicher, einen Chopper o.a. phasenkontrolliert wird,oder alternative Anwendung von positiven und negativen Spannungen solcher Wellenformen.(4) Applying a voltage so that a voltage with full-wave or half-wave rectification of a single Phase or a multiphase voltage phase-controlled by a silicone leveler, a chopper or similar or alternate use of positive and negative voltages of such waveforms.

(5) Anwendung einer Spannung, so daß eine einphasige Sinuswellenspannung durch einen Silikongleichrichter oder einen Chopper phasenkontrolliert wird oder alternative Anwendung von positiven und negativen Spannungen solcher Wellenformen. (5) Applying a voltage so that a single phase sine wave voltage through a silicone rectifier or a chopper is phase controlled or alternatively the use of positive and negative voltages of such waveforms.

(6) Anwendung von Impulsspannung, beispielsweise Sägezahlform, trianguläre oder ähnliche Wellenform oder alter-(6) Application of pulse voltage, for example Saw number shape, triangular or similar wave shape or age-

409847/1022409847/1022

native Anwendung von positiven und negativen Spannungen solcher Wellenformen.native application of positive and negative voltages such waveforms.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.The following examples illustrate the invention without restricting it.

Beispiel 1example 1

Ein Aluminiuramaterial 6063 wird entfettet und mit Wasser gespült und anschließend einer anodischen Oxydation in einer wäßrigen Lösung unterworfen, die 7,0 bis 30 Gew.% HpSO, enthält, wobei das Aluminium als eine Anode und eine Graphitelektrode als eine Kathode verwendet werden.An aluminum material 6063 is degreased and rinsed with water and then anodic oxidation in one subjected to aqueous solution containing 7.0 to 30 wt.% HpSO, with the aluminum as an anode and a graphite electrode can be used as a cathode.

In diesem Beispiel werden drei Arten von Spannungen, die in der Fig. 1 gezeigt sind, zwischen den beiden Elektroden angelegt bzw. eingeprägt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I aufgeführt.In this example, three types of voltages shown in Fig. 1 are applied between the two electrodes created or embossed. The results are shown in Table I below.

Tabelle I Zustand der Spannungswellenform Elektrolytisches Bad Farbe d. Table I State of voltage waveform Electrolytic bath Color d.

E E2 T Z Strom- Strom- H2SV TemPeratur EE 2 T Z current current H 2 S V tem perature

ίπ\(λτ\ c.™ r,~ dichte dichte Konz. ίπ \ (λτ \ c. ™ r, ~ dense density conc.

(V)(V) sec sec (A) k/äa2(B) (gey.%) (Qq 30 40 1,1 0,1 4 10 7,0 13 tiefgoldgelb 20 10 5,5 0,5 2 10 17,0 14 etwas " 0 30 6 5 0 10 30,0 15 etwas hellgelb (V) (V) sec sec (A) k / äa 2 (B) (g e y.%) (Qq 30 40 1.1 0.1 4 10 7.0 13 deep gold yellow 20 10 5.5 0.5 2 10 17.0 14 somewhat "0 30 6 5 0 10 30.0 15 somewhat light yellow

Stromdichte (A) zeigt die Einprägung einer konstanten Spannung E. an und die Stromdichte (B) zeigt die Einprägung oder Anlegung von (E. +E2) an.Current density (A) shows the impression of a constant voltage E. and the current density (B) shows the impression or application of (E. + E 2 ).

Beispiel 2Example 2

Ein Aluminiummaterial 1100 wird entfettet und mit Wasser gespült und anschließend einer elektrolytischen Behandlung in einer wäßrigen Lösung unterworfen, die 15 Gew.% Schwefelsäure enthält, indem man Impulsspannungen, die in Fig. 2 aufgeführt sind, zwischen dem Aluminiummaterial, das als AnodeAn aluminum material 1100 is degreased and rinsed with water and then subjected to electrolytic treatment in subjected to an aqueous solution containing 15% by weight of sulfuric acid by applying pulse voltages shown in FIG are, between the aluminum material that acts as the anode

409847/1022409847/1022

wirkt, und einer Kohlenelektrode, die als Gegenelektrode wirkt, während 60 Minuten anlegt. Die Badtemperatur wird bei 25°C gehalten.acts, and a carbon electrode, which acts as a counter electrode, applies for 60 minutes. The bath temperature is at Maintained 25 ° C.

In diesem Beispiel sind die Werte der Impulsspannungen, die zwischen dem Aluminiummaterial und der Kohlenelektrode angelegt werden, und die Farbe der Filme in der folgenden Tabelle II aufgeführt.In this example the values of the pulse voltages are the between the aluminum material and the carbon electrode, and the color of the films in the following table II listed.

Tabelle IITable II

Spannung(V)Voltage (V) E2 E 2 lala E2a E 2a Pulsbreite(see)Pulse width (see) TT T
a
T
a
\\ Verhältn
d.Ladung
dichte
beider
Polarit.
Proportions
d.Charging
density
in the
Polarite.

5-
Farbe

5-
colour
8686 -28-28 -61-61 TT 11 22 11 0.50.5 sehr hell
gelb
very bright
yellow
11 4a4a 6?6? -18-18 -56-56 22 11 22 11 1.01.0 hellgelblight yellow 22 5151 115115 -52-52 -76-76 55 11 22 11 1.51.5 gelbyellow 55 5656 6969 -18-18 -58-58 55 22 22 11 4.04.0 leicht
gräulich.-«
braun
easy
greyish.-"
Brown
44th 5454 1010

Beispiel 5Example 5

Die in Tabelle III aufgeführten vierzehn Aluminiummaterialien wurden der elektrolytischen Behandlung in einer wäßrigen Lösung, die 7 Gew.% Schwefelsäure enthielt, unterworfen, indem man die Spannung von Fig. 1 zwischen dem Aluminiummaterial, dasl als Anode verwendet wurde, und einer Graphitelektrode, die als Kathode verwendet wurde, anlegte, wobei man folgende Bedingungen verwendete: E1 = 30 V, E2 = 40 V, T = 1,1 see, Z = 0,1 sec, A = 4 A/dm^, B = 10 A/dm , Badtemperatur = 150C. Die Eigenschaften der gefärbten Oxydfilme sind in Tabelle IV aufgeführt.The fourteen aluminum materials listed in Table III were subjected to electrolytic treatment in an aqueous solution containing 7% by weight of sulfuric acid by taking the voltage of FIG Cathode was used, using the following conditions: E 1 = 30 V, E 2 = 40 V, T = 1.1 sec, Z = 0.1 sec, A = 4 A / dm ^, B = 10 A / dm, bath temperature = 15 0 C. the properties of the colored oxide films are shown in Table IV.

409847/1022409847/1022

Al
)
Al
)
5.5. CuCu PePe - 5050 TabelleTabel SiSi - MnMn - II. - - 15
III
- 15
III
- MM. II. - CrCr TiTi - AndereOther EIeEgg mentment -- -- --
LegieLegie 99-99
min.
99-99
min.
3.3. - .17.17 - 40-v
1.2
40-v
1.2
MgMg 20'-
0.8
20'-
0.8
5050 - - Einzel- Gesamt
menee menee
Single total
menee menee
-- -- --
rung
(A.A.
tion
(AA
IlIl 3.3. - 77th .70.70 4040 3-v,
0.9
3-v,
0.9
2 "V*
1.8
2 "V *
1.8
ZnZn 2525th - --- -- 5050 0.0. 1515th
10991099 Restrest 0.0. OV
6.0
OV
6.0
0.0. 00 .35.35 0.0. 50x
1.2
50x
1.2
0-v
1.5
0-v
1.5
- 2525th 1515th -- 0505 0.0. 1515th
11001100 ItIt 0.0. 5.05.0 1.1. 5050 .5.5 0.0. 5050 0.0. 0505 0505 1010 0.100.10 0.0. - 0.0. 0505 0.0. 1515th 20112011 ItIt 00 β-ν-
4.9
β-ν-
4.9
0.0. 7070 0.0. 6060 0.0. 2020th 0.0. 1.11.1 0.0. 1010 0.100.10 - 0.0. 0505 0.0. 1515th
2014
I
2014
I.
IlIl 00 2020th 0.0. 8080 0.0. 5-ν,
6.0
5-ν,
6.0
1.1. .10.10 1.1. 2.82.8 0.0. 2525th - 2020th 0.0. 0505 0.0. 1515th
20242024 titi 00 3030th 0.0. 77th 4.4th 4040 0,0, .20-
0.7
.20-
0.7
.5'-
4.5
.5'-
4.5
0.0. 1010 - 0.0. - 0.0. 0505 0,0, 1515th
50055005 titi 00 2020th 0-0- ■ "V
naxi-
nun
■ "V
naxi-
well
0.0. 4545 0.0. .15-
3.45
.15-
3.45
0.0. .8'v
1.2
.8'v
1.2
0.0. 2525th 0.100.10 - 0.0. 0505 00 .15.15
40454045 titi 00 .10.10 00 00 .40.40 00 .15.15 0.0. .8 ο-
Ι.2
.8 ο-
Ι.2
0.0. - 0.15--
0.55
0.15--
0.55
1515th 0.0. 0505 00 .15.15
50055005 ItIt 00 .10.10 00 .0.0 .12.12 00 .10.10 22 .15-
0.9
.15-
0.9
0.0. .25.25 0.05
0.25
0.05
0.25
0.0. - 0.0. .05.05 00 .15.15
50525052 IlIl 11 .07.07 00 00 .4-..
3.8
.4- ..
3.8
0
(
0
(
• 50• 50 55 *2.9* 2.9 00 .10.10 - .15.15 00 .05.05 00 .15.15
5O865O86 IlIl 3.4O3.4O 00 00 .20-
0.6
.20-
0.6
00 00 00 *6a* 6a 0.15-v
0.55
0.15-v
0.55
00 .10.10 00 .05.05 00 .15.15
53575357 titi .10.10 00 00 .50.50 00 00 0.100.10 00 .20.20 00 .05.05 00 .15.15 60616061 titi .2·.·
2.0
.2 ·. ·
2.0
00 00 00 00 0.18-
0.40
0.18-
0.40
0
i
0
i
00
66636663 22 00 00 70757075 55

409847/10 22409847/10 22

Farbe des FilmsColor of the film - 16 -- 16 - 24160122416012 Tabelle IVTable IV Legierungalloy braun .Brown . Name der LegierungAlloy name Farbe des FilmsColor of the film (A.A.)(A.A.) schwarzbraunblack-brown 11001100 schwarzbraunblack-brown 50525052 gelblich-braunyellowish-brown 20112011 gelblich-braunyellowish-brown 50865086 schwarzbraunblack-brown 20142014 schwarzbraunblack-brown 53585358 gräulich-braungreyish-brown 20242024 s chwarzbraunblack brown 60616061 s chwar zb rauns black eg raun 30033003 schwarzbraunblack-brown 60636063 gelblich^braunyellowish ^ brown 40434043 70757075 gelblich-braunyellowish-brown 50455045

Aus Tabelle IV geht hervor, daß die Farbe des gefärbten Oxydfilms des Aluminiummaterials, das viel Eisen enthält, dunkler wird, wenn die Menge an erhaltenem Eisen erhöht wird. Untersucht man den Zustand der Filme, so stellt man fest, daß
in allen Filmen Schwefel und/oder Sulfide in den Gitterfehlstellen abgeschieden sind.
It can be seen from Table IV that the color of the colored oxide film of the aluminum material containing much iron becomes darker as the amount of iron obtained is increased. If one examines the condition of the films, one finds that
in all films sulfur and / or sulfides are deposited in the lattice defects.

Aus den vorherigen Ausführungen ist ersichtlich, daß man erfindungsgemäß einen gefärbten Oxydfilm erhält, indem man
in wäßriger Lösung, die Schwefelsäure enthält, eine anodische Oxydationsbehandlung durchführt, ohne daß man färbende Zusatzstoffe zufügt.
From the foregoing it can be seen that, according to the invention, a colored oxide film is obtained by
an anodic oxidation treatment is carried out in an aqueous solution containing sulfuric acid without adding coloring additives.

Die vorliegende Erfindung besitzt somit die folgenden Vorteile:The present invention thus has the following advantages:

(1) Die elektrolytische Lösung besitzt eine einfache Zusammensetzung und ist wirtschaftlich und die Kontrolle(1) The electrolytic solution has a simple composition and is economical and control

des Bades kann leicht erfolgen.the bath can be done easily.

(2) Schwefelsäureionen, d.h. Sulfationen, dienen als Farbquelle und treten in die Gitterfehlstellen des Aluminiumoxydfilms während seiner Bildung ein, die entstehende Farbe
ist konstant und einheitlich und verschlechtert die Eigenschaften des Films nicht.
(2) Sulfuric acid ions, ie sulfate ions, serve as a color source and enter the lattice defects of the aluminum oxide film during its formation, the resulting color
is constant and uniform and does not degrade the properties of the film.

409847/1022409847/1022

(3) Die Elektrolyse wird in einer wäßrigen Lösung durchgeführt, die Schwefelsäure enthält, und die Produktivität ist ausgezeichnet.(3) Electrolysis is carried out in an aqueous solution containing sulfuric acid and productivity is excellent.

Als Aluminiummaterial oder als Aluminiumlegierung kann man bei der vorliegenden Erfindung ebenfalls industrielles reines Aluminium, irgendwelche anderen verschiedenen Aluminiumlegierungen und insbesondere Aluminiumlegierungen, die oxydierbare Legierungselemente enthalten, verwenden. Die Legierungen sollten jedoch keine zu große Menge an Kupfer enthalten. As an aluminum material or an aluminum alloy in the present invention, one can also use an industrially pure one Aluminum, any other various aluminum alloys and especially aluminum alloys that are oxidizable Containing alloying elements. However, the alloys should not contain too much copper.

409847/1022409847/1022

Claims (6)

PatentansprücheClaims V1 .J Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfxlms auf einem Aluminiummaterial, dadurch gekennzeichnet , daß das Aluminiummaterial in einer wäßrigen Lösung, die Schwefelsäure enthält, elektrolysiert wird, wobei ein Aluminiumoxydfilm, der Aluminiumsuboxyde und Kristallgitterfehlstellen enthält, gebildet wird und wobei die Schwefelsäureionen in der wäßrigen Lösung in die Gitterfehlstellen eingezogen werden und einige oder alle Schwefelsäureionen reduziert werden, wobei Schwefel und Sulfide gebildet werden, die als Farbquellen für den gefärbten Oxydfilm dienen.V1 .J A process for producing a colored oxide film on an aluminum material, characterized in that the aluminum material is electrolyzed in an aqueous solution containing sulfuric acid, an aluminum oxide film containing aluminum suboxides and crystal lattice defects being formed and the sulfuric acid ions being formed in the aqueous solution Solution are drawn into the lattice defects and some or all of the sulfuric acid ions are reduced, with sulfur and sulfides being formed, which serve as color sources for the colored oxide film. 2. Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfilms auf einem Aluminiummaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß positive Impulsspannung für die Bildung des Aluminiumoxydfils und um die Schwefelsäureionen in die Gitterfehlstellen zu leiten, eingeprägt wird.2. Method of making a colored oxide film on an aluminum material according to claim 1, characterized in that positive pulse voltage for the formation of the aluminum oxide film and for the sulfuric acid ions to lead into the lattice imperfections, is imprinted. 3. Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfilms auf einem Aluminiummaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine negative Impulsspannung eingeprägt wird, um die Reduktion der Schwefelsäureionen unter Bildung von Schwefel und Sulfiden zu aktivieren.3. A method for producing a colored oxide film on an aluminum material according to claim 2, characterized in that characterized in that a negative pulse voltage is impressed in order to reduce the sulfuric acid ions to activate with the formation of sulfur and sulphides. 4. Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfilms auf einem Aluminiummaterial nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß man als positive und negative Impulsspannungen rechteckige verwendet.4. A method for producing a colored oxide film on an aluminum material according to claims 2 and 3, characterized in that rectangular positive and negative pulse voltages are used. 5· Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfilms auf einem Aluminiummaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die wäßrige Lösung 5 bis 90 Gew.% Schwefelsäure enthält.5 · Method of making a colored oxide film on an aluminum material according to claim 1, characterized in that the aqueous solution is 5 to Contains 90% by weight sulfuric acid. 409847/1022409847/1022 6. Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Oxydfilms auf einem Aluminiummaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als Aluminiummaterial eine Aluminiumlegierung verwendet, die ein Element enthält, dessen Affinität gegenüber Sauerstoff gleich oder stärker ist als die des Aluminiums oder stärker als die des Kupfers.6. Method of making a colored oxide film on an aluminum material according to claim 1, characterized in that the aluminum material uses an aluminum alloy containing an element whose affinity for oxygen is equal to or stronger than that of aluminum or stronger than that of copper. 409847/1022409847/1022 Le e rs eLe e rs e iteite
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