DE2416027C3 - Process for the electrolytic production of a colored oxide film on a substrate made of aluminum or an aluminum alloy - Google Patents

Process for the electrolytic production of a colored oxide film on a substrate made of aluminum or an aluminum alloy

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DE2416027C3
DE2416027C3 DE19742416027 DE2416027A DE2416027C3 DE 2416027 C3 DE2416027 C3 DE 2416027C3 DE 19742416027 DE19742416027 DE 19742416027 DE 2416027 A DE2416027 A DE 2416027A DE 2416027 C3 DE2416027 C3 DE 2416027C3
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Akinari Aichi Ichiryu
Toshio Kasugai Suzuki
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02Anodisation
    • C25D11/04Anodisation of aluminium or alloys based thereon
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    • C25D11/22Electrolytic after-treatment for colouring layers

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrolytischen Herstellen eines gefärbten Oxidfilms auf einem Substrat aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch Gleichstromanodisierung und anschließende Wechselstromelektrolyse in einem sauren Bad.The invention relates to a method for electrolytic Producing a colored oxide film on a substrate made of aluminum or an aluminum alloy by direct current anodization and subsequent alternating current electrolysis in an acidic Bath.

Verfahren dieser Art sind in der JP-PS 310401 und in der DE-AS 1621073 beschrieben. Die Fäibung wird bei diesen Verfahren dadurch erreicht, daß in d<yn bei der Wechselstromelektrolyse verwendeter! Bad ein gelöstes Schwermetallsalz Vorliegt, Diese1 Verfahren liefern Beläge mit einer Vorzüglichen Lichtbeständigkeit und mit einer großen Reihe von Farbtönen, weshalb sie Weite Verwendung finden. Die Verfahren Weisen jedoch insofern Nachteile auf, als. es Schwierig ist, das Färbebad so zu überwachen, daß es gleichmäßig gefärbte Beläge liefert. Außerdem macht die Verwendung von zwei Elektrolysebädern Verfahren dieser Art kompliziert. Darüber hinaus verursacht die Anwesenheit von Schwermetallionen in den Bädern Umweltprobleme, wenn die verbrauchten Bäder beseitigt werden sollen.Processes of this type are described in JP-PS 310401 and DE-AS 1621073. The coloring is achieved in this process by the fact that in d <yn used in the alternating current electrolysis! Bath a dissolved heavy metal salt is present, these 1 processes provide coverings with excellent lightfastness and with a wide range of colors, which is why they are widely used. However, the methods have disadvantages in that. it is difficult to monitor the dyebath so that it delivers evenly colored coatings. In addition, the use of two electrolytic baths complicates processes of this type. In addition, the presence of heavy metal ions in the baths creates environmental problems if the spent baths are to be disposed of.

Der vorliegenden Erfindung lag nunmehr die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs bezeichneten Art so weiterzubilden, daß es die obenerwähnten Nachteile nicht aufweis:.The present invention was now based on the object of the method described at the outset Kind of further training so that it does not have the disadvantages mentioned above:

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art das Substrat bei einer Gleichspannung E1 in einem Elektrolyt aus einer 4- bis ISgewichtsprozentigen Schwefelsäure anodisiert, hierauf die Spannung E1 aufThe object is achieved according to the invention in that, in a method of the type described at the outset, the substrate is anodized at a direct voltage E 1 in an electrolyte made of 4 to 1 weight percent sulfuric acid, whereupon the voltage E 1 is applied

0 abgesenkt und anschließend das Substrat im gleichen Bad einer Wechselstromelektrolyse bei einer Spannung E, von 1 bis 5 Volt, die jedoch niedriger ist als die Spannung E1, unterworfen wird.0 and then the substrate in the same bath is subjected to alternating current electrolysis at a voltage E, from 1 to 5 volts, which is, however, lower than the voltage E 1 .

Das Verfahren liefert gefärbte Beläge, wobei nur ein einziger Elektrolyt für die beiden Stufen erforderlich ist, der keinerlei Schwcrrnctallioncn enthält.The process produces colored deposits, with only a single electrolyte being required for the two stages which does not contain any heavy metal ions.

Es ist an und für sich bereits bekannt, gefärbte Oxidfilme auf Aluminiumgegenständen in Elektrolyten herzustellen, die keine Schwermetallsalze enthalten. So ist beispielsweise aus der JP-PS 296079 ein Verfahren bekannt, bei dem als Elektrolyt eine verhältnismäßig teure oiganische Sulfonsäure verwendet wird. Außerdem sind hohe Spannungen und Stromdichten erforderlich. Die Kosten sind deshalb unverhältnismäßig hochIt is already known per se, colored oxide films on aluminum objects in electrolytes that do not contain heavy metal salts. For example, from JP-PS 296079 a Process known in which a relatively expensive oiganische sulfonic acid is used as the electrolyte will. In addition, high voltages and current densities are required. The costs are therefore disproportionate high

Des weiteren ist in der JP -AS 9805/69 ein Verfahren bekannt, bei welchem anodisiertes Aluminium in eine Lösung von Eiseii(l!I)ammonium-oxalat eingetaucht wird, wobei eine goldene Farbe entsteht. Dieses Verfahren leidet unter dem Nachteil, daß es sehr schwierig ist, eine gleichmäßige Färbung zu erzielen und daß sehr enge pH-Wertgrenzen eingehalten werden müssen. Außerdem ist der Bereich der erzielbaren Farben sehr beschränkt.Furthermore, there is a method in JP-AS 9805/69 known, in which anodized aluminum is immersed in a solution of Eiseii (l! I) ammonium oxalate becoming a golden color. This method suffers from the disadvantage that it is very it is difficult to achieve a uniform color and that very narrow pH value limits are adhered to have to. In addition, the range of colors that can be achieved is very limited.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Gleichstromanodisierung in einem Elektrolyt auf Schwefelsäurebasis mit einer Konzentration von 4 bis 15 Gew.-%, beispielsweise 10 bis 15 Gew.-%, ausgeführt. Außerdem werden normale Anodisierungsbedingungen verwendet, wie z. B. eine Stromdichte vonIn the method according to the invention, the direct current anodization is carried out in a sulfuric acid-based electrolyte with a concentration of 4 to 15% by weight, for example 10 to 15% by weight. In addition, normal anodizing conditions are used, such as B. a current density of

1 A/dm;, während eines Zeitraums von 40 min. Die angelegte Spannung E1 beträgt im allgemeinen 10 bis 20 Volt. Nachdem ein im wesentlichen farbloser transparenter Oxidfilm der gewünschten Dicke auf der Oberfläche des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung erhalten worden ist, wird die angelegte Spinnung unter Unterbrechung des Gleichstroms auf Null gebracht.1 A / dm ; , for a period of 40 minutes, the applied voltage E 1 is generally 10 to 20 volts. After a substantially colorless transparent oxide film of the desired thickness has been obtained on the surface of the aluminum or aluminum alloy, the applied spin is brought to zero with interruption of the direct current.

Dann wird eine Spannung E2, die niedriger ist als die Spannung E1, durch eine Wechselstromquelle oder eine stark pulsierende Stromquelle angelegt, um die Wechselstromelektrolyse durchzuführen. Beim Anlegen der Spannung E2, die niedriger ist als die Spannung /·.',, fließt nicht sofort ein elektrischer Strom. Dieser beginnt erst allmählich nach einigen Sekunden oder Minuten und erreicht nach einer Weile eine konstante Starke, Dieses Phänomen wird übln cherweise als »ErhölungSeffekt« bezeichnet, Die Zeitspanne zwischen dem Beginn des elektrölytisclteh Stroms und dem Erreichen eines konstanten Werts wird als »Erhölungszcit« bezeichnet,Then, a voltage E 2 lower than the voltage E 1 is applied by an AC power source or a strong pulsating power source to perform AC electrolysis. When the voltage E 2 , which is lower than the voltage / ·. ',, is applied, an electric current does not immediately flow. This only begins gradually after a few seconds or minutes and after a while it reaches a constant level. This phenomenon is usually referred to as the "increase effect".

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Feststcl-The present invention is based on the fixed

lung, daß der genannte Erholungseffekt eine Rolle beim Färben des anodisierten Oxidfilms bildet, weshalb ein gefärbter Film mit verschiedenen Farbtönen erhalten werden kann, wenn man die Anodisierungs- und/oder Wechselstromelektrolysebedingungen, wie z. B. die angelegte Spannung, die Zusammensetzungen des Elektrolyts und die Temperatur und die Zeit der Elektrolyse, entsprechend auswählt.ment that said recovery effect plays a role in coloring the anodized oxide film, and therefore a colored film with different shades can be obtained by using the anodizing and / or AC electrolysis conditions, such as. B. the applied voltage, the compositions of the electrolyte and the temperature and time of the electrolysis, selects accordingly.

Ein gefärbter Oxidfilm kann dadurch erhalten werden, daß man d?u Erholungseffekt nur einmal ablaufen läßt, in welchem Fall der Grad der Färbung oftmals gering ist. Es ist deshalb ratsam, den Erholungseffekt wiederholt ablaufen zu lassen, um einen Oxidfilm mit einer stärkeren Färbung zu erhalten. Für diesen Zweck ist es wesentlich, die Spannung E, während einer kurzen Zeit auf einen Wert E3 anzuheben, nachdem die Spannung E, wieder eine bestimmte Zeit lang angelegt worden ist, aber bevor der konstante Strom erhalten worden ist, wobei der Wert E3 höher ist als der Wert von E2, aber niedriger als der Wert von E1. Hierauf wird dann die Spannung E3 wieder plötzlich o»»F A^r, a/o^t /T ^Aa.* ;n A\*> riantxnri Aac Wirrte T? A colored oxide film can be obtained by allowing the recovery effect to occur only once, in which case the degree of coloring is often low. It is therefore advisable to repeatedly run the recovery effect in order to obtain an oxide film with a stronger color. For this purpose it is essential to increase the voltage E, to a value E 3 for a short time after the voltage E, has been reapplied for a certain time, but before the constant current has been obtained, the value E 3 is higher than the value of E 2 but lower than the value of E 1 . Then the voltage E 3 suddenly becomes o »» F A ^ r, a / o ^ t / T ^ Aa. * ; n A \ *> riantxnri Aac Wirrte T?

UUl U\.U MbII L^f UUWl lit UlW UbgbllU Uw^ TTWlVO L·. ·, UUl U \ .U MbII L ^ f UUWl lit UlW UbgbllU Uw ^ TTWlVO L ·. ·,

abgesenkt. Zwei oder mehr Wiederholungen .»es Vorgangs des Erhöhens und Abfallens der Spannung können den Farbton des Films variieren.lowered. Two or more repetitions. »It procedure As the voltage rises and falls, the hue of the film can vary.

Jede der Spannungen E2 und E3, die bei den Wiederholungen angewendet werden, können etwas variieren, beispielsweise innerhalb eines Grenzwerts bis zu 1 Volt.Each of the voltages E 2 and E 3 used in the repetitions can vary somewhat, for example within a limit of up to 1 volt.

Es hat sich herausgestellt, daß der Farbton des Films mehr oder weniger verschoben werden kann, wenn man dem Elektrolyt eine kleine Menge eines Ammoniumsalzes oder eines Metallsalzes, wie z. B. eines Saizes von Ni, Co, Cu, Nm, Zn, Cr, Sn und V mit Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Chromsäure oder Oxalsäure, zusetzt.It has been found that the hue of the film can be shifted more or less, if you add a small amount of an ammonium salt or a metal salt, such as. B. a salt of Ni, Co, Cu, Nm, Zn, Cr, Sn and V with sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, Chromic acid or oxalic acid.

Es hat sich weiterhin als möglich erwiesen, einen Oxidfilm mit einem opakeren Farbton zu erzielen, wenn man dem Elektrolyt Borsäure, eine organische D!carbonsäure, wie z. B. Oxalsäure, Malonsäure, Maleinsäure odt/ Weinsäure, oder eine organische SuI-fonsäure, wie z. B. p-Phenolsulfonsäure oder Sulfosalicylsäure, zusetzt.It has also been found possible to achieve an oxide film with a more opaque hue, if the electrolyte boric acid, an organic d! carboxylic acid, such as. B. oxalic acid, malonic acid, maleic acid odt / tartaric acid, or an organic sulfonic acid, such as B. p-phenolsulfonic acid or sulfosalicylic acid, clogs.

Die zuzusetzende Menge dieser Salze oder Säuren liegt im allgemeinen im Bereich von O1I bis K) Gew.-%, bezogen auf den verwendeten Elektrolyt. Diese Salze oder Säuren können auch als stabilisatoren für den Elektrolyt dienen.The amount of these salts or acids to be added is generally in the range from O 1 to K)% by weight, based on the electrolyte used. These salts or acids can also serve as stabilizers for the electrolyte.

Die vorliegende Erfindung wird weiter an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung umfaßt zwei grafische Darstellungen, welche die Änderung der Spannung bzw. des Stroms gegen die Zeit bei der Gleichstrorr.anodis.ierung und der Wechselstromelektrolyse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigen.The present invention is explained in more detail with reference to the drawing. The drawing includes two graphical representations showing the change in voltage or current versus time during the DC anodization and AC electrolysis show according to an embodiment of the invention.

Zunächst wird die Anodisierung mit einer Gleichstromspannung E1 in der üblichen Weise ausgeführt, um einen Πχύ!Γihn der gewünschten Dicke (beispielsweise K) μΐη) auf der Oberfläche des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung herzustellen.First, the anodization with a direct current voltage E 1 is carried out in the usual way in order to produce a Πχύ! Γihn of the desired thickness (for example K) μΐη) on the surface of the aluminum or the aluminum alloy.

Nachdem der Strom unterbrochen worden ist, wird ein Wechselstrom oder ein hochpulsierender Strom mit einer Spannung E1 angelegt, welche aber niedriger ist als die Spannung E1. Die angelegte Spannung E1 (Mittelwert) beträgt im allgemeinen 1 bis 5 Volt, vorzugsweise 2 bis 4 V-olt, Je niedriger die Spannung ist, desto langer ist die Erholungszeit, was die Bildung eines opakeren Films rrj.i einer gräulich schwarzen Farbe zur Folge hat. Bei einer höheren Spannung E1 sieht der gebildete Film nahezu transparent und blaß bronzefarben, karmesinrot oder grün aus. Wenn eina Spannung von mehr als 4 Volt angelegt wird, dann fällt die Erholungszeit unter I min, weshalb es schwierig ist, einen gefärbten Oxidfilm zu erzielen.After the current has been interrupted, an alternating current or a highly pulsating current with a voltage E 1 , which is lower than the voltage E 1, is applied . The applied voltage E 1 (mean value) is generally 1 to 5 volts, preferably 2 to 4 volts. The lower the voltage, the longer the recovery time, which leads to the formation of a more opaque film rrj.i of a grayish black color Consequence. At a higher voltage E 1 , the film formed looks almost transparent and pale bronze, crimson, or green. When a voltage of more than 4 volts is applied, the recovery time falls below I min, making it difficult to obtain a colored oxide film.

Die Zeit, während der die Spannung E, angelegt wird, kann entsprechend den Elektrolysebedingungen und den gewünschten Farbtönen variieren. Sie liegt aber im allgemeinen zwischen 2 und 20 min.The time during which the voltage E i is applied may vary according to the electrolysis conditions and the desired color tones. However, it is generally between 2 and 20 minutes.

Die Gleichstromanodisierung bei der Spannung E1 und die nachfolgende Wechselstromelektrolyse bei der Spannung E2 werden im gleichen Elektrolyten aus einer wäßrigen Schwefelsäurelösung ausgeführt, wobei ein oben angegebenes Metallsalz oder eine oben angegebene Säure dem Elektrolyten beider Behandlungen zugegeben werden kann.The direct current anodization at the voltage E 1 and the subsequent alternating current electrolysis at the voltage E 2 are carried out in the same electrolyte from an aqueous sulfuric acid solution, it being possible to add an above-mentioned metal salt or an above-mentioned acid to the electrolyte of both treatments.

Bei Verwendung einer wäßrigen Schwefelsäure als Elektrolyt ergibt eine Konzentration von weniger als 4 Gew.-% eine Lunkerbildung während der ersten Anodisierung, während eine Kanzer^ation von mehr als 1 5 Gew -% eine 7\\ kurze Erholungszeit zur Folge hat, was zu einer unzufriedenstellencien Färbung führt.When using an aqueous sulfuric acid as the electrolyte results in a concentration of less than 4 wt .-%, a formation of voids during the first anodization, while a Kanzer ^ ation of more than 1 5 wt -% has a 7 \\ short recovery time for the episode, leading to leads to unsatisfactory staining.

Die Temperatur des Elektrolyts liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 40° C. Im allgemeinen gilt, je niedriger die Temperatur, desto länger ist die Erholungszeit, wodurch die Bildung eines Films mit einer gräulich schwarzen Farbe erhalten wird. Bei einer Temperatur von mehr als 40° C findet eine beträchtliche Auflösung durch die Schwefelsäure statt, weshalb es schwierig wird, den gewünschten gefärbten Film zu erzielen.The temperature of the electrolyte is preferably in the range of 20 to 40 ° C. In general, the lower the temperature, the longer the recovery time, whereby the formation of a film having a greyish black color is obtained. At a At temperatures above 40 ° C, there is considerable dissolution by the sulfuric acid, which is why it becomes difficult to obtain the desired colored film.

Als Ergebnis des Erholungseffekts beim Anlegen der Spannung E2 kann ein gefärbter Oxidfilm gebildet werden. Wenn es erwünscht ist, den Grad der Färbung des Films zu steigern, dann wird die Spannung E2 auf einen Wert E3, beispielsweise in der Größenordnung von K) Volt angehoben, welcher Wert aber niedriger ist als derjenige von E1, bevor der elektrische Strom einen konstanten Wert erreicht, beispielsweise wenn eine Stromdichte von 0,3 bis 1,3 A/dm2 entstanden ist. Nach dem Anlegen der Spannung E, während 1 bis 5 see wird sie plötzlich auf den Wert E2 oder auf einen nahe daranliegenden Wert abgesenkt, damit sich wieder der Erholungseffekt einstellt. Falls nötig oder erwünscht kann das Anheben und Abfallenlassen der Spannung noch ein oder mehrere Male wiederholt werden.As a result of the recovery effect upon application of the voltage E 2 , a colored oxide film can be formed. If it is desired to increase the degree of coloration of the film, then the voltage E 2 is raised to a value E 3 , for example of the order of K) volts, which value is lower than that of E 1 before the electrical Current reaches a constant value, for example when a current density of 0.3 to 1.3 A / dm 2 has arisen. After applying the voltage E, for 1 to 5 seconds, it is suddenly reduced to the value E 2 or to a value close to it, so that the recovery effect occurs again. If necessary or desired, the raising and lowering of the tension can be repeated one or more times.

Wie es aus der grafischen Darstellung Strom gegen Zeit ersichtlich ist, fällt der Strom beim plötzlichen Abfallen der Spannung von E1 nach E2 auf null.As can be seen from the graph of current versus time, the current falls to zero when the voltage suddenly drops from E 1 to E 2.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf jede:, anodisierbare Aluminium oder auf jede anodisierbare Aluminiumlegierung angewendet werden und besitzt folgende Vorteile:The method according to the invention can be applied to any anodizable aluminum or any anodizable aluminum Aluminum alloy can be used and has the following advantages:

1. Es reicht aus, eine wäßrige Schwefelsäure alleine als Elektrolyt zu verwenden, weshalb keinerlei Verunreinigungsschwierigkeiten auftreten. Die Kosten des Verfahrens werden dadurch außerdem in der Praxis gering gehalten. Schließlich is» die Stabilität des Elektrolyts sehr gut.1. It is sufficient to use an aqueous sulfuric acid alone to be used as an electrolyte, so there are no contamination problems. the This also keeps the costs of the process low in practice. Finally is » the stability of the electrolyte is very good.

2. Das gewünschte Ziel kann Unter Verwendung von Gleichstrom- und Wechselstromquellen erzielt werden, wodurch die Anlagen billig sind.2. The desired goal can be achieved using DC and AC power sources which makes the systems cheap.

3. Da das gesamte Verfahren im gleichen Bad ausgeführt wird, ist das Verfahren kurz und ist seine Kontrolle leicht.3. Since the entire procedure is carried out in the same bath, the procedure is short and is his Control easy.

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4. Es können Filme mit einer großen Reihe von Farbtönen erhalten werden unabhängig von der Natur des zu anodisierenden Materials.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
4. Films of a wide variety of hues can be obtained regardless of the nature of the material being anodized.
The invention is illustrated in more detail by the following examples.

Beispiel 1example 1

Unter Verwendung, eines Stücks einer strangge^ preßten Aluminiumlegierung (50 X 100 X 1 rrim), die aus Al, Mg und Si im Gewichtsverhältnis 1:0,6:0,45 bestand, als Anode und einer Kathode aus einer Kohlenstnffplatte wurde die Anodisierung durch eine Gleichstromquelle bei einer Stromdichte von 1 A/dm2 in einer wäßrigen 5%igen (Gewicht) Schwefelsäure 10 min bei 25° C ausgeführt. Auf diese Weise wurde ein im wesentlicher farbloser transparenter O.xidfilm mit einer Dicke von 2,5 μιτι auf der Oberfläche der Aluminiumlegierung gebildet.Using a piece of extruded aluminum alloy (50 X 100 X 1 mm) composed of Al, Mg and Si in a weight ratio of 1: 0.6: 0.45 as an anode and a cathode made of a carbon plate, the anodization was carried out carried out by a direct current source at a current density of 1 A / dm 2 in an aqueous 5% (weight) sulfuric acid for 10 min at 25 ° C. In this way, an essentially colorless, transparent oxide film with a thickness of 2.5 μm was formed on the surface of the aluminum alloy.

Dann wurde die anodisierte Aluminiumlegierung einer Wechselstromelektrolyse bei einer Spannung von 2,5 Volt im gleichen Elektrolyt unterworfen. Zunächst konnte kein elektrischer Strom festgestellt werden, aber er begann dann mit der Zeit zu fließen. ;Es wurde beobachtet, daß die Farbe des Films unter Entwicklung von Gasen auf der Oberfläche der AIuminiumlegierung nach grau verschoben wurde. 10 min später wurde der elektrische Strom abgeschaltet, nachdem die Stromdichte 0,3 A/dm' e'reicht hatte.Then, the anodized aluminum alloy was subjected to AC electrolysis at a voltage of 2.5 volts in the same electrolyte. Initially, no electrical current could be detected but it then began to flow over time. ; It was observed that the color of the film was below Development of gases on the surface of the aluminum alloy moved to gray. 10 minutes later the electricity was switched off, after the current density had reached 0.3 A / dm 'e.

Der auf diese Weise hergestellte Film besaß eine !,graue Farbe, die Dicke von 2,5 um war unverändert. The film thus produced was gray in color, the thickness of 2.5 µm was unchanged.

Beispiel 3Example 3

IOIO

1515th

2020th

3030th

Beispiel 2Example 2

Unter Verwendung des gleichen Formstücks aus Aluminiumlegierung wie in Beispiel 1 wurde die Gleichstromanodisierung mit einer Stromdichte von 1 A/dm2 in einer wäßrigen 10%igen (Gewicht) Schwefelsäure bei 35° C während 10 min ausgeführt. Dann wurde durch eine Wechselstromquelle eine Spannung von 3,0 Volt angelegt. 7 min später wurde der Strom abgeschaltet, nachdem die Stromdichte '0,7 A/dm2 erreicht hatte. Der auf diese Weise hergestellte Film besaß eine Bronzefarbe.Using the same aluminum alloy molding as in Example 1, direct current anodization was carried out at a current density of 1 A / dm 2 in an aqueous 10% (weight) sulfuric acid at 35 ° C. for 10 minutes. Then, a voltage of 3.0 volts was applied by an AC power source. 7 minutes later, the current was switched off after the current density reached 0.7 A / dm 2 . The film thus produced was bronze in color.

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Die Gleichstromanodisierung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt, außer daß die Anodisierungszeit 40 min betrug. Dabei wurde ein Oxidfilm von 10 μπι Dicke erhalten.DC anodization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the Anodizing time was 40 minutes. An oxide film with a thickness of 10 μm was obtained.

Dann wurde das anodisierte Aluminium einer so WechselstromeCektrolyse mit einer Spannung von 2,5 Volt ausgesetzt. 15 min später, nachdem die Stromdichte 1,0 A/dm2 erreicht hatte, wurde die Spannung 30 see auf 10 Volt erhöht. Nach einigen Sekunden wurde die Spannung wieder plötzlich auf 2,5 Volt abgesenkt. Der Strom wurde dadurch unterbrochen, begann aber nach einer Weile wieder zu fließen. 5 min nach dem Absenken der Spannung auf 2,5 Volt betrug die Stromdichte 1 A/dm2, worauf dann der elektrische Strom abgeschaltet wurde. eoThen the anodized aluminum was subjected to such alternating current electrolysis at a voltage of 2.5 volts. Fifteen minutes later, after the current density reached 1.0 A / dm 2 , the voltage was increased to 10 volts for 30 seconds. After a few seconds the voltage was suddenly lowered again to 2.5 volts. The current was interrupted by this, but began to flow again after a while. 5 minutes after the voltage had been reduced to 2.5 volts, the current density was 1 A / dm 2 , whereupon the electrical current was switched off. eo

Die auf diese Weise erhaltene Farbe war etwas tiefer grau als bei dem in Beispiel 1 erhaltenen Film.The color obtained in this way was a little deeper gray than that of the film obtained in Example 1.

Beispiel 4Example 4

Es wurde nach dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren gearbeitet, außer daß das Anheben und Absenken der Spannung viermal wiederholt wurde (d. h. also, daß der Erholungseffekt sich viermal abspielte). Der gebildete Film besaß eine tief gräuliche bis schwarze Farbe.The procedure described in Example 3 was followed, except that the lifting and Lowering the voltage was repeated four times (i.e., the recovery effect occurred four times). The film formed was deep grayish to black in color.

Beispiel 5Example 5

Es wurde entsprechend dem Verfahren von Beispiel 3 gearbeitet, außer daß das zu anodisiefendc Material durch feines Aluminium ersetzt wurde. Der erhaltene Film besaß eine graue Farbe und war etsvas transparent.It was made following the procedure of Example 3 worked, except that the anodized material was replaced by fine aluminum. Of the obtained film was gray in color and was etsvas transparent.

Beispiel 6Example 6

Durch ein ähnliches Verfahren wie in Beispiel 3 wurde die Anodisierung durch eine Gleichstromquelle in einer wäßrigen 7%igen (Gewicht) Schwefelsaure 30 min bei 35° C ausgeführt.By a similar procedure to Example 3, anodization was carried out by a direct current power source carried out in an aqueous 7% strength (by weight) sulfuric acid for 30 minutes at 35.degree.

Dann wurde eine Spannung von 2,5 Volt durch eine Wechselstromquelle angelegt 3 min später wurde dieThen, a voltage of 2.5 volts was applied by an AC power source. 3 minutes later, the

auf 2,5 Volt abgesenkt. Das Anheben und Absenken der Spannung wurde dreimal wiederholt. Es wurde ein Film mit einer Bronzefarbe erhalten.lowered to 2.5 volts. The raising and lowering of the tension was repeated three times. It was obtained a film with a bronze color.

Beispiel 7Example 7

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 6 gearbeitet, außer daß die Konzentration der wäßrigen Schwefelsäure 10Gew.-% betrug. Der erhaltene Film besaß eine rötlich-violette Farbe.The procedure of Example 6 was followed, except that the concentration of the aqueous Sulfuric acid was 10% by weight. The film received had a reddish-purple color.

Beispiel 8Example 8

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 6 gearbeitet, aber der verwendete Elektrolyt bestand aus einer wäßrigen 10%igen (Gewicht) Schwefelsäure, welcher 0,5 Gew.-% Zinksulfat zugegeben worden war. Der erhaltene Film besaß eine grüne Farbe.The procedure of Example 6 was followed, but the electrolyte used was one aqueous 10% (weight) sulfuric acid to which 0.5% by weight zinc sulfate had been added. The obtained film was green in color.

Beispiel 9Example 9

Die Gleichstromanodisierung wurde 40 min unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1 ausgeführt, wobei jedoch die Variante bestand, daß als Elektrolyt eine 10%ige (Gewicht) wäßrige Schwefelsäure verwendet wurde, der 1,0 Gew.-% p-PhenoIsulfonsäure zugesetzt worden war.The direct current anodization was carried out for 40 minutes under similar conditions as in Example 1, However, there was the variant that a 10% (weight) aqueous sulfuric acid was used as the electrolyte was, the 1.0 wt .-% p-phenol sulfonic acid had been added.

Das anodisierte Aluminium wurde einer Wechselstromelektrolyse bei einer Spannung von 2,5 Volt ausgesetzt, 10 min darauf wurde die Spannung auf 10 Volt angehoben. Hierauf wurde die Spannung wieder plötzlich auf 2,5 Volt abgesenkt. Der elektrische Strom wurde abgeschaltet, nachdem eine Stromdichte von 1 A/dm2 erreicht war.The anodized aluminum was subjected to alternating current electrolysis at a voltage of 2.5 volts, 10 minutes thereafter the voltage was increased to 10 volts. The voltage was then suddenly reduced again to 2.5 volts. The electric current was cut off after the current density reached 1 A / dm 2 .

Der auf diese Weise erhaltene Film besaß eine graue Farbe.The film thus obtained was gray in color.

, Beispiel 10, Example 10

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 gearbeitet, außer daß 1 Gew.-% Ammoniummolybdat der wäßrigen Schwefelsäure zugesetzt wurde. Der gebildete Film besaß eine hellrötlich graue Farbe.The procedure of Example 1 was followed except that 1% by weight of ammonium molybdate was used aqueous sulfuric acid was added. The film formed was light reddish gray in color.

Beispiel 11Example 11

Unter Verwendung von reinem Aluminium (1100-H24; JIS Standard) als Anode und einer Kohlenstoffplatte als Kathode wurde die Anodisierung mit einem Gleichstrom bei einer Stromdichte von 1 A/ dm2 in einer wäßrigen 14%igen (Gewicht) Schwefelsäure, welche 1 Gew.-% Kupfersulfat enthielt, bei einer Temperatur von 25° C während 10 min ausge-Using pure aluminum (1100-H24; JIS standard) as the anode and a carbon plate as the cathode, the anodization was carried out with a direct current at a current density of 1 A / dm 2 in an aqueous 14% (weight) sulfuric acid containing 1 wt. -% contained copper sulfate, at a temperature of 25 ° C for 10 min.

führt. Der gebildete Oxidfilm besaß eine Dicke von 2j5 um.leads. The oxide film formed had a thickness of 2.5 µm.

Das ailodisierte Aluminium wurde dann einer Wechselstromelektrolyse bei einer Spannung vom 2,5 Volt im gleichen Elektrolyten ausgesetzt, Worauf dannThe anodized aluminum was then an alternating current electrolysis at a voltage of 2.5 Volts exposed in the same electrolyte, then what

8 min spätet die Spannung auf iO Volt angehoben und dann plötzlich wieder auf 2,5 Volt abgesenkt wurde. Das Anheben und Abfallenlassen der Spannung Wurde dreimal wiederholt, wobei eiri Film mit einer rötlichen Bronzefarbe erhalten wurde»8 minutes later, the voltage was raised to OK volts and then suddenly dropped again to 2.5 volts. The increase and decrease in tension was repeated three times using a film with a reddish bronze color was obtained »

Hierzu J. Blatt ZeichnungenOn this J. Blatt drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum elektrolytischen Herstellen eines gerärbten Oxidfilms auf einem Substrat aus. Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch Gleichstromanodisierung und anschließende Wechselstromelektrolyse in einem sauren BacL dadurch gekennzeichnet, daß das Substrai bei einer Gleichspannung E1 in einem Elektrolyt aus einer 4- bis 15gewichtsprozentigen Schwefelsäure anodisiert, hierauf die Spannung E1 auf D abgesenkt und anschließend das Substrat im gleichen Bad einer Wechselstromelektrolyse bei einei Spannung E, von I bis 5 Volt, die jedoch niedriges ist als die Spannung E1, unterworfen wird.1. Method for the electrolytic production of a colored oxide film on a substrate from. Aluminum or an aluminum alloy by direct current anodization and subsequent alternating current electrolysis in an acidic BacL, characterized in that the substrate is anodized at a direct voltage E 1 in an electrolyte of 4 to 15 weight percent sulfuric acid, then the voltage E 1 is lowered to D and then the substrate is at the same time The bath is subjected to alternating current electrolysis at a voltage E, from 1 to 5 volts, but lower than the voltage E 1 . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung E, auf einen, Wert E2, der niedriger ist als die Spannung E1, aber höher ist als die Spannung E2, angehoben, dann plötzhui die Spannung auf einen Wert von E2 üder in der Nähe von E1 gesenkt und das Abheben und Absenken der Spannung gegebenenfalls ein oder mehrere Male wiederholt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the voltage E, to a, value E 2 , which is lower than the voltage E 1 , but higher than the voltage E 2 , is increased, then the voltage suddenly to a value of E 2 is lowered in the vicinity of E 1 and the raising and lowering of the voltage is repeated one or more times if necessary. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannung E1 von 10 bii. 20 Volt angelegt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a voltage E 1 of 10 bii. 20 volts is applied. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung E1 während einer Zeit von 2 bis 20 min angelegt wird. 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the voltage E 1 is applied for a time of 2 to 20 minutes. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn^.eichr 't, daß cine Spannung E. von 2 bis 4 Volt angelegt wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that a voltage E. of 2 to 4 volts is applied. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt auf einer Temperatur von 20 bis 40° C genalten wird, während die Spannung E2 angelegt ist.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the electrolyte is held at a temperature of 20 to 40 ° C, while the voltage E 2 is applied. 7. Verfahren nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannung E3 von 5 bin 10 Volt während einer Zeit von 1 bis 5 s angeleg* wird.7. The method according to claim 2 to 6, characterized in that a voltage E 3 of 5 to 10 volts is applied for a time of 1 to 5 s. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektrolyt zusätzlich Borsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Maleinsäure. Weinsäure, p-PhenoIsulfonsäure oder Sulfosahcylsäure in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% zugesetzt wird.8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that the electrolyte in addition Boric acid, oxalic acid, malonic acid, maleic acid. Tartaric acid, p-phenol isulphonic acid or sulphosacylic acid is added in an amount of 0.1 to 10% by weight. 3030th
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