DE2440540B2

DE2440540B2 - Verfahren zum elektrolytischen faerben von anodisch erzeugten oxidschichten auf werkstoffen aus aluminium oder dessen legierungen

Info

Publication number: DE2440540B2
Application number: DE19742440540
Authority: DE
Inventors: Kiyomi; Hirokane Tadashi; Tsukiyasu Tadashi; Sato Tomoari; Nagoya Aichi Yanagida (Japan)
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1973-08-24
Filing date: 1974-08-23
Publication date: 1976-09-30
Also published as: CH588568A5; FR2241634B1; NO139693B; NO139693C; US3878056A; CA1034900A; NO743024L; JPS5044939A; GB1440733A; DE2440540A1; DE2440540C3; FR2241634A1; IT1019085B; JPS5339865B2

Description

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Eines der bekannten Verfahren zur Herstellung elektrolytisch gefärbter Schichten auf Werkstoffen aus Aluminium besteht in der anodischen Oxidation von Aluminium in einer eine organische Säure enthaltenden wäßrigen Lösung; (vergleiche z. B. die US-PS 30 31 387 und 34 86 991). Bei einem anderen Verfahren wird Aluminium, das vorher einer anodischen Oxidation unterworfen wurde, in einem Elektrolytbad elektrolysiert, das ein wasserlösliches Metallsalz enthält. Beispiele für diese Verfahren sind das anorganische Färbeverfahren, das in der US-PS 33 82 160 beschrieben ist, bei dem eine Wechselstromelektrolyse durchgeführt wird, und ein in der DT-OS 21 12 927 beschriebenes Verfahren, bei dem eine Gleichstromelektrolyse in einem ein Metallsalz enthaltendes Elektrolyt-Färbebad durchgeführt wird. Das Verfahren mit Gleichstromelektrolyse ist jedoch den vorgenannten anderen herkömmlichen Verfahren darin überlegen, daß der Aluminiumwerkstoff in kurzer Zeit gefärbt werden kann, daß die zur Durchführung der elektrolytischen Färbung erforderliche Zellenspannung niedrig ist, und daß die Färbung bei den verschiedensten Aluminiumgegenständen durchgeführt werden kann, wie Plattenmaterial, stranggepreßtem Halbzeug und Gußstücken. Schließlieh läßt sich die Färbung leicht durchführen und man erhält eine überlegene Farbe.

Bei dem in der DT-OS 21 12 927 beschriebenen elektrolytischen Färbeverfahren werden bronzene Farbtöne erhalten, wenn das mit einer anodisch erzeugten Oxidschicht versehene Aluminium in einer ein wasserlösliches Nickelsalz enthaltenden wäßrigen Lösung elektrolysiert wird, rotbraune Farben werden in einer wäßrigen Lösung eines Kupfersalzes, bronzene bis schwarze Farbtöne werden in einer wäßrigen Lösung von Zinnsalzen, bronzene Farbtöne in einer wäßrigen Lösung eines Kobaltsalzes und gelbe Farbtöne in einer wäßrigen Lösung eines Eisensalzes erhalten. Bei der technischen Durchführung dieses Verfahrens ist die Färbung jedoch nicht stabil, und es kann eine Erscheinung auftreten, die man als Abbröckeln des Oxids bezeichnen kann. Diese Erscheinung erschwert die Herstellung stabiler, gleichmäßig gefärbter Oxidschichten auf Aluminium. Diese Erscheinung tritt auch bei dem in der japanischen Patentveröffentlichung 28 585/1972 beschrieben elektrolytischen Färben auf, bei dem ein mit einer anodisch erzeugten Oxidschicht versehenes Aluminium einer Wechselstromelektrolyse unterworfen wird.

Untersuchungen über die Ursache der vorgenannten Schwierigkeiten haben ergeben, daß diese Schwierigkeiten auf der Gegenwart von Verunreinigungen, wie Natrium- und Kaliumionen, und der Änderung des pH-Werts des Elektrolyt-Färbebads beruhen. Bei der technischen Durchführung des Verfahrens wird das Elektrolyt-Färbebad in zunehmendem Ausmaß durch Verbindungen verunreinigt, die aus dem Wasser für das Färbebad, den dem Färbebad zugesetzten Chemikalien und den im Färbebad behandelten Werkstücken sowie aus eier Umgebung der Anodisiorvorrichtung stammen. Es ist schwierig, eine Verunreinigung des Elektrolyt-Färbebads durch diese Verbindungen vollständig zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum elektrolytischen Färben von anodisch erzeugten Oxidschichten auf Werkstoffen aus Aluminium oder dessen Legierungen zu schaffen, das überlegene und gleichmäßig tief gefärbte Oxidschichten liefert und nicht von Verunreinigungen des Elektrolyt-Färbebads oder der Änderung des pH-Wertes abhängig ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Verfahren zu schaffen, bei dem ein Elektrolyt-Färbebad verwendet wird, das keine wiederholte Reinigung und kein häufiges Wiederauffrischen des Bades erfordert. Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, das Verfahren zum Färben von anodisch erzeugten Oxidschichten auf Werkstoffen aus Aluminium oder dessen Legierungen durch Gleichstromelektrolyse in einem Elektrolyt-Färbebad zu schaffen, das ein wasserlösliches Metallsalz enthält, und bei dem das anodierte Aluminium gleichmäßig und in stabiler Weise gefärbt werden kann, ohne daß die vorgenannten Schwierigkeiten auftreten. Diese Aufgaben werden durch die Erfindung gelöst.

Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Zunächst wird auf dem Werkstoff aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch anodische Oxydation eine Oxidschicht in einer Dicke von mindestens 6 μπι erzeugt. Diese Oxidschicht wird durch anodische Oxidation in einem Schwefelsäure und/oder eine aromatische Sulfonsäure enthaltenden Bad gebildet. Gewöhnlich wird als anodisches Oxidationsbad wäßrige Schwefelsäure mit einer Konzentration von 5 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent, verwendet. Das Oxidationsbad kann geringe Mengen einer organischen Säure, wie Oxalsäure, oder ein Salz einer organischen Säure enthalten. Vorzugsweise wird die anodische Oxidation mit Gleichstrom bei Raumtemperatur (etwa 20 bis

30⁰C) und einer Stromdichte von etwa 1 A/dm² oder gelegentlich bei hoher Stromdichte von etwa 3,0 bis 5,0 A/dm² durchgeführt. Die vorgenannten Werte für die Schwefelsäurekonzentration, die Stromdichte und die Badtemperatur können in gewissem Ausmaß geändert werden. Jedenfalls muß die anodisch erzeugte Oxidschicht mindestens 6 μπι dick sein. Bei Verwendung eines anodischen Oxydationsbades, das eine aromatische Sulfonsäure, wie Sulfosalicylsäure oder Sulfophthalsäure, als Hauptbestandteil enthält, wird die Anodisation vorzugsweise in einer wäßrigen Lösung der aromatischen Sulfonsäure mit einer Konzentration von etwa 10 Prozent durchgeführt, indem man einem Gleichstrom überlagert.

Das erhaltene anodisierte Aluminium wird anschließend der ersten kathodischen Elektrolyse zum Färben ohne eine Abdichtungsbehandlung der Mikroporen der Oxidschicht unterworfen. Das anodisierte Aluminium wird hierbei als Kathode der Gleichstromelektrolyse in einer wäßrigen Lösung als Färbebad unterworfen, die ein Metallsaiz enthält. Das bei der ersten kathodischen Elektrolyse verwendete Färbebad enthält gewöhnlich als Hauptbestandteil ein wasserlösliches Metallsalz, wie ein Nickel-, Kupfer-, Zinn-, Kobalt- oder Eisensalz, und es kann ferner eine Säure, wie Borsäure oder Schwefelsäure, zur Einstellung des pH-Werts und der elektrischen Leitfähigkeit des Elektrolyts enthalten. Zur Erzielung eines bestimmten Farbtons in der anodisch erzeugten Oxidschicht auf dem Aluminium kann das Bad auch ein Ammoniumsalz und/oder eines oder mehrere andere Metallsalze enthalten.

Die erste kathodische Elektrolyse wird nachstehend anhand eines Beispiels näher erläutert, bei dem ein wasserlösliches Nickelsalz als Hauptbestandteil des Färbebads verwendet wird. In diesem Fall kann als wasserlösliches Nickelsalz beispielsweise Nickelsulfat, Nickelchlorid oder Nickelacetat verwendet werden. Die Konzentration der Nickelionen kann in einem verhältnismäßig breiten Bereich liegen. Bei Verwendung von beispielsweise Nickelsulfat erhält man eine gut gefärbte Oxidschicht bei einer Nickelsulfatkonzentration von etwa 15 bis 100 g pro Liter. Eine ausreichende Färbung läßt sich jedoch auch erhalten, wenn Nickelsulfatkonzentrationen außerhalb dieses Bereiches verwendet werden.

Wie vorstehend beschrieben, kann das erfindungsgemäß verwendete kathodische Elektrolyt-Färbebad noch eine Säure, wie Borsäure, enthalten, um die elektrische Leitfähigkeit des Färbebades einzustellen. Vorzugsweise beträgt die Borsäurekonzentration etwa 10 bis 50 g pro Liter, damit eine stabile und gleichmäßige Farbe erhalten wird. Bei der kathodischen Elektrolyse beträgt die Stromdichte gewöhnlich etwa 0,05 bis 3,0 A/dm², vorzugsweise etwa 0,1 bis 2,0 A/dm². Die Badtemperatur liegt gewöhnlich bei Raumtemperatur (etwa 20 bis 30°C), sie kann jedoch im Bereich von etwa 10 bis 40°C liegen. Die zur ersten kathodischen Elektrolyse erforderliche Zeit hängt von der gewünschten Farbe der anodisch erzeugten Oxidschicht und der verwendeten Stromdichte ab. Mit zunehmender Elektrolysedauer erhält man tiefere Farbtöne. Bei Anwendung hoher Stromdichten erreicht man eine ausreichende Färbung innerhalb weniger Sekunden. Im allgemeinen beträgt die Zeit zur Durchführung der kathodischen Elektrolyse etwa 2 Sekunden bis 3 Minuten.

Der Anfärbemechanismus bei der kathodischen Elektrolyse ist nicht bekannt. Aufgrund verschiedener Untersuchungen können folgende Schlüsse gezogen werden. Diese werden nachstehend anhand der Verwendung eines ein Nickelsalz enthaltenden Elektrolytbades erklärt

1. Die anodisch erzeugte Oxidschicht auf dem Aluminium wird durch die Reduktion der Nickelionen am Boden der Mikroporen der Oxidschicht erzeugt Das reduzierte Nickel liegt in elementarer Form und als Nickelverbindung vor. Mit zunehmender Menge des reduzierten Nickels vertieft sich die Farbe der Oxidschicht

Z Am Boden der Mikroporen der Oxidschicht wird Wasserstoff zusammen mit der Farbe der Oxidschicht durch Reduktion der Nickelionen erzeugt. Wenn das Volumen des erzeugten Wasserstoffs in den Mikroporen der Oxidschicht einen bestimmten Wert erreicht, ist die Anfärbung durch die Reduktion der Nickelionen zu diesem Zeitpunkt beendet. Bei Fortsetzung der Elektrolyse erfolgt lediglich Wasserstoffentwicklung, was zu einem Brechen und Ablösen der Oxidschicht führt

3. Der zu einer vollständigen Anfärbung erforderliche Zeitraum hängt von der Zusammensetzung des Elektrolyts und den Elektrolysebedingurgen ab. Sofern das Elektrolyt-Färbebad Verunreinigungen enthält, welche das Auftreten einer Färbung hemmen, wie insbesondere Natrium-, Kalium- und Aluminiumionen. ist die Menge der reduzierten Nickelionen geringer, und daher werden nur schwach gefärbte Oxidschichten auf dem Aluminium erhalten.

4. Bei der weiteren, kurzzeitigen Behandlung des der ersten kathodischen Elektrolyse unterworfenen Aluminiums mit einer anodischen Elektrolyse ist es möglich, die Anfärbung der Oxidschicht auf dem Aluminium durch kathodische Elektrolyse fortzusetzen. Da bei der zweiten kathodischen Elektrolyse die Nickelkonzentration in den Mikroporen der Oxidschicht größer ist als bei der ersten kathodischen Elektrolyse, ist der bei der zweiten kathodischen I ktrolyse erhaltene Farbton tiefer a<s der bei der ersten kathodischen Elektrolyse erhaltene Farbton.

Außerdem läßt sich der Endpunkt der elektrolytischen Anfärbung leicht anhand einer starken Änderung der Zellenspannung feststellen, wenn man eine konstante Gleichstromelektrolyse durchführt oder wenn man eine Elektrolyse bei konstanter Spannung durchführt. Bei der Durchführung der Elektrolyse bei niedriger Stromdichte ist die Anfärbung der Oxidschicht nach verhältnismäßig langer Zeit beendet, während bei Verwendung einer hohen Stromdichte die Anfärbung innerhalb kurzer Zeit beendet ist. Wenn die Elektrolyse über diesen Punkt fortgesetzt wird, erfolgt lediglich Wasserstoffentwicklung, und schließlich schält sich die Oxidschicht ab und wird bröckelig.

Wenn man das schwach gefärbte Aluminium einer anodischen Elektrolyse unterwirft, sobald die elektrolytische Färbung des mit einer anodisch erzeugten Oxidschicht versehenen Aluminiums beendet ist oder während der kathodischen Elektrolyse zum Färben des anodisierten Aluminiums, wird die Richtung des Stroms von einer Gleichstromquelle mit einem Umschalter geändert Auf diese Weise wird eine Gleichstromelektrolyse unter Verwendung des Aluminiums als Anode durchgeführt. Hinsichtlich der Stromdichte bei der anodischen Elektrolyse besteht keine spezielle Einschränkung, bessere Ergebnisse werden jedoch erhalten, wenn praktisch die gleiche Stromdichte verwendet wird, wie bei der ersten kathodischen Elektrolyse. Bei der anodischen Elektrolyse werden auch gute Ergebnis-

se in kurzer Zeit erhalten. Bei niedriger Stromdichte ist eine verhältnismäßig längere Elektrolysedauer erforderlich, beispielsweise etwa 5 bis 30 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,2 bis 0,5 A/dm², während bei hoher Stromdichte eine kürzere Zeit genügt, beispielsweise 5 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,1 bis 1,5 A/dm². Die Elektrolysebedingungen hängen jedoch von der gewünschten Farbe der Oxidschicht und der badzusammensetzung ab. Die anodische Elektrolyse kann während eines Zeitraums von 1 bis 2 Minuten ι ο durchgeführt werden.

Das bei der anodischen Elektrolyse erhaltene, schwach gefärbte Aluminium wird einer zweiten kathodischen Elektrolyse unterworfen, vorzugsweise im gleichen Elektrolyt-Färbebad wie bei der ersten kathodischen Elektrolyse. Die Elektrolysebedingungen können die gleichen sein wie bei d^r ersten kathodischen Elektrolyse oder sie können verschieden sein. Auf diese Weise wird die anodisch erzeugte Oxidschicht auf dem Aluminium in einem tieferen Farbton gefärbt als bei der ersten kathodischen Elektrolyse.

Wenn der Farbton der Oxidschicht auf dem Aluminium heller als gewünscht ist. kann das Aluminium einer zweiten anodischen Elektrolyse und hierauf einer drittel kathodischen Elektrolyse unterworfen werden, um ei ie in einem tieferen Farbton gefärbte Oxidschicht zu erhalten. Durch wiederholte Anwendung der anodischen und der kathodischen Elektrolyse kann auf diese Weise die Oxidschicht in erheblich tieferen Farbtonen gefärbt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr wirkungsvoll zur Herstellung von tiefgefärbten anodisch erzeugten Oxidschichten auf Aluminium unter Verwendung eines Elektrolyt-Färbebades, das beim herkömmlichen Verfahren nur eine schwache Farbe ergibt. Wenn beispielsweise ein Elektrolyt-Färbebad verwendet wird, das ein wasserlösliches Nickelsalz enthält, so enthält das Elekt olytbad gewöhnlich große Mengen, beispielsweise etv-a 15 bis 30 ppm Natriumionen. Daher wird nur ein heller Farbton erhalten, wenn man das anodisierte Aluminium in üblicher Weise im Elektrolyt-Färbebad anfärbt. Wenn andererseits das anodisierte Aluminium nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung des Elektrolyt-Färbebads gefärbt wird, das die vorgenannten Verunreinigungen enthält, erhält man einen tief bronzenen Farbton, und das anodisierte Aluminium läßt sich leicht in schwarzen Farbtönen färben, was nach dem bekannten Verfahren unter Verwendung eines Elektrolyt-Färbebads mit einem wasserlöslichen Nickelsalz nicht möglich ist.

Die Änderung von der kathodischen Elektrolyse zur anodischen Elektrolyse in einem Elektrolyt-Färbebad läßt sich leicht mit einem Umschalter durchführen, der an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde anhand der Verwendung einer Elektrolyt-Färbezelle zur abwechselnden Durchführung der kathodischen und der anodischen Elektrolyse erläutert. Die kathodische und anodische Elektrolyse läßt sich jedoch auch in verschiedenen elektrolytischen Zellen durchführen. In ■·'> diesem Fall ist die Verwendung des Umschalters nicht erforderlich und es ist vorteilhaft, weil man in der Lage ist, große Mengen an Werkstücken kontinuierlich zu behandeln. Bei der Durchführung der kathodischen und der anodischen Elektrolyse in gesonderten Zellen ist vorzugsweise die Zusammensetzung des Elektrolytbads für die anodische Elektrolyse die gleiche, wie die Zusammensetzung des Elektrolyt-Färbebads für die kathodische Elektrolyse. Das Elektrolytbad für die anodische Elektrolyse kann jedoch eine vom Elektrolyt-Färbebad für die kathodische Elektrolyse unterschiedliche Konzentration und Zusammensetzung aufweisen. Wenn die Lösung in der Zelle für die anodische Elektrolyse in die Zelle für die kathodische Elektrolyse durch die in diese Zelle verbrachten Werkstücke verschleppt wird, wird das Färbebad für die kathodische Elektrolyse verunreinigt, was die Färbung ungünstig beeinflußt. Diese ungünstigen Einflüsse auf das Färbebad müssen durch genaue Steuerung des pH-Wertes, der elektrischen Leitfähigkeit und die Zusammensetzung des Elektrolytbades für die anodische Elektrolyse vermieden werden.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile, Prozentangaben und Mengenverhältnisse beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Ein stranggepreßtes Werkstück aus einer Aluminiumlegierung Nr. 6063 wird 2 Minuten bei 60° C in lOprozentige Natronlauge getaucht und anschließend 3 Minuten bei Raumtemperatur mit 20prozentriger Salpetersäure neutralisiert. Nach dem Waschen des Werkstücks mit Wasser wird das Aluminium in 15prozentiger Schwefelsäure 15 Minuten bei einer Stromdichte von 2,0 A/dm² und einer Badtemperatur von 20±1°C mit Gleichstrom anodisiert, bis sich eine Oxidschicht von etwa 9 μίτι gebildet hat. In gleicher Weise werden 4 Proben Nr. 1, 2, 3 und 4 hergestellt. Nach dem Waschen der Proben mit Wasser wird die Probe 1 als Kathode in einwäßriges Elektrolyt-Färbebad eingebracht, das 50 g pro Liter Nickelsulfat. 30 g pro Liter Borsäure und Natriumchlorid in einer Menge von 22 ppm Natriumionen enthält. Das Werkstück wird der Gleichstromelektrolyse unter Verwendung einer Nickelplatte als Anode 30 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,5 A/dm² und einer Badtemperatur von 20° C unterworfen.

Die Probe wird ebenfalls der Gleichstromelektrolyse in einem Färbebad der gleichen Zusammensetzung während 20 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,5 A/dm² und einer Badtemperatur von 20° C unterworfen.

Die dritte Probe wird einer kathodischen Elektrolyse unter den gleichen Bedingungen wie die Probe 2 unterworfen, sodann einer anodischen Elektrolyse mit Gleichstrom im gleichen Elektrolyt-Färbebad während 10 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,5 A/dm² ausgesetzt und schließlich erneut der Gleichstromelektrolyse während 20 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,5 A/dm² unter Verwendung der Probe als Kathode unterworfen.

Die Probe 4 wird einer Reihe von Elektrolysen unter den gleichen Bedingungen wie die Probe 3 unterworfen. Hierauf folgt eine anodische Elektrolyse im gleichen Elektrolyt-Färbebad während 10 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,5 A/dm² und schließlich erneut eine kathodische Elektrolyse mit Gleichstrom im gleichen Elektrolyt-Färbebad während 20 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,5 A/dm². Das Elektrolyt-Färbebad wird für die Proben 3 und 4 immer bei 20°C gehalten.

Die erhaltenen Proben werden schließlich mit Wasser gewaschen und 30 Minuten in kochendem Wasser abgedichtet. Der Farbton der erhaltenen Proben wird mit einem Farbdifferenzmesser bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt.

Tabelle 1

Probe-Nr.

Helligkeit Y. %

19,0

13,8

5,0

Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß bei der ersten Färbebehandlung oder der ersten kathodischen Elektrolyse die Anfärbung unter den für die Probe 2 angewendeten Bedingungen beendet ist, und selbst wenn die Elektrolysedauer verlängert wird, tritt keine zusätzliche Anfärbung auf; vgl. Probe 1. Bei der Probe 2, bei der nur ein hellgelb-brauner Farbton erhalten is wurde, da die Anfärbung die Grenze erreicht hat, kann noch in einem tieferen Farbton gefärbt werden, wenn man die Probe der anodischen Elektrolyse und hierauf der kathodischen Elektrolyse wie die Probe 3 unterwirft Die Probe 4 ist in einem dunklen bronzenen Farbton gefärbt, der durch Wiederholung der anodischen und kathodischen Elektrolyse noch weiter vertieft werden

kann. „ . . , _

Beispiel 2

Eine Platte aus Aluminium (99,2 Prozent AI) wird der in Beispiel 1 beschriebenen Vorbehandlung unterworfen und anschließend in 15prozentiger wäßriger Schwefelsäure 15 Minuten bei einer Stromdichte von 1,0 A/dm² und einer Badtemperatur von 20±l°C anodisch oxidiert. Es wird eine 15 μιη dicke Oxidschicht erhalten. In gleicher Weise werden 3 Proben, nämlich die Proben 5,6 und 7 hergestellt. Nach dem Waschen dieser Proben mit Wasser wird die Probe 5 als Kathode in einem Färbebad, das 35 g pro Liter Nickelsulfat und 35 g pro Liter Borsäure sowie etwa 1 ppm Natriumionen enthält, unter Gleichstrom mit einer Nickelplatte als Anode 90 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,3 A/dm² und einer Badtemperatur von 25° C elektrolysiert.

Die Probe wird der gleichen kathodischen Behandlung unter den gleichen Bedingungen wie die Probe 5 unterworfen, anschließend im gleichen Elektrolytbad 15 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,3 A/dm² anodisch und schließlich 90 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,3 A/dm² kathodisch elektrolysierl.

Die Probe 7 wird einer Reihe von Behandlungen unter den gleichen Bedingungen wie die Probe 6 und anschließend 15 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,3 A/dm² anodisch und 90 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,3 A/dm² kathodisch elektrolysiert.

Die erhaltenen Proben werden mit Wasser gewaschen, abgedichtet, und hierauf wird ihre Oberflächenhelligkeit Y (Prozent) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt.

Tabellen

Probe Nr.

Helligkeit Y₁ %

2,4
1,6
1,2

Aus Tabelle 11 ist ersichtlich, daß bei Verwendung des Färbebads mit niedrigem Natriumionengehalt ein ziemlich tief dunkler bronzener Farbton erhalten wird, wie in Probe 5. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jedoch ein tieferer Farbton erhalten, und bei mehrmaliger Anwendung der Färbungsbehandlung wird schließlich bei Probe 7 ein tief schwarzer Farbton erhalten.

Aus den Beispielen ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren wirkungsvoll mit einem Färbebad durchgeführt werden kann, das insbesondere ein wasserlösliches Nickelsalz sowie Natriumionen als Verunreinigungen enthält. Es werden gleichmäßig tief gefärbte Oxidschichten in stabiler Weise auf Aluminium erhalten, ohne daß ein Zerbröckeln oder Ablösen der Oxidschicht hervorgerufen wird.

609540/389

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum elektrolytischen Färben von anodisch erzeugten, mindestens 6 μΐη dicken Oxid- S schichten auf Werkstoffen aus Aluminium oder dessen Legierungen durch kathodische Gleichstromelektrolyse in einem wäßrigen ein Metallsalz enthaltenden Bad, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff anschließend abwechselnd mindestens einmal als Anode und dann als Kathode einer Gleichstromelektrolyse unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anschließende anodische Elektrolyse und die kathodische Elektrolyse im gleichen Elektrolyse-Färbebad durchgeführt wird, das bei der ersten kathodischen Elektrolyse verwendet wurde.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anodische Elektrolyse 5 bis 30 Sekunden bei einer Stromdichte von 0,2 bis 1,5 A/dm² und bei Raumtemperatur durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite kathodische Elektrolyse 2 Sekunden bis 3 Minuten bei einer Stromdichte von 0.05 bis 3.0 A/dm² und bei Temperaturen von 10 bis 40° C durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anodische Elektrolyse in einem vom Elektrolyt-Färbebad für die kathodische Elektrolyse verschiedenen Elektroiytbad durchgeführt wird.