DE2440540C3 - Verfahren zum elektrolytischen Färben von anodisch erzeugten Oxidschichten auf Werkstoffen aus Aluminium oder dessen Legierungen - Google Patents
Verfahren zum elektrolytischen Färben von anodisch erzeugten Oxidschichten auf Werkstoffen aus Aluminium oder dessen LegierungenInfo
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
- C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
- C25D11/20—Electrolytic after-treatment
- C25D11/22—Electrolytic after-treatment for colouring layers
Description
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 DE-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. Schließlich läßt sich die Färbung leicht durchführen und man
erhält eine überlegene Farbe,
Bei dem in der DEOS 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
ίο 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 e;ner 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 der Umgebung der Anodisiervorrichtung 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.
Dit 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 μιη erzeugt. Diese Oxidschicht wird
durch anodische Oxidation in einem Schwefelsäure und/oder eine aromatische Sulfonsäure enthaltenden
Bad gebildet. Gewöhnlich wird als änödisches Oxidätionsbad wäßrige Schwefelsäure mit einer Konzentrat
tion 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 Metallsalz enthalt. 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 Animoniumsalz und/oder eines oder
mehrere andere Metallsalze enthalten.
Die erste kathodiscne Elektrolyse wird nachstehend anhand eines Beispiels näher erläutt.t, bei dem ein
wasserlösliches Nu lelsal/ als Hauptbestandteil des
Färbebads verwende! wird. In diesem Fall kann als
wasserlösliches Nickelsalz beispielsweise Nickelsulfat. Nickelchloriil 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 Liier. Eine ausreichende Färbung läßt sich jedoch auch erhalten, wenn Nickelsulfatkonzentrationen
außerhalb dieses Bereiches verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann das erfindungsgeniäß
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 katiiodischen 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
300C), sie kann jedoch im Bereich von etwa 10 bis 400C
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 höher 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 Czr
ίο 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 Mikropo-
[5 ren dax Oxidschicht einen bestimmten Wert erreicht, ist
die Anfärbung durch die Reduktion der Nickelionen zu diesem Zeitpunkt beendet. Bei Fortsetzung der
Elektrolyse erfolgt lediglich Wasserstoffentwickh'ng, 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 Elektrolysebedingungen ab. Sofern das Elektrolyt-Färbebad Verunreinigungen enthält,
welche das Auftreten einer Färbung hemmen, wie insbesondere Natrium-, Kalium- und Aluminiumionen,
ist die Menge der reduzieren 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 Elektrolyse erhaltene Farbton
tiefer als 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
Oxidscnicht 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 Gleiehstromelektrolyse
unter Verwendung des Aluminiums als Anode durchgeführt. Hinsichtlich der Stromdichte bei der
anodischen Elektrolyse besteht keine spezielle Ein* schränkung, 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/dm3. Die Elektrolysebedinguiigen hängen jedoch von der
gewünschten Farbe der Oxidschicht und der Badzusammensetzung ab. Die anodische Elektrolyse kann
während eines Zeitraums von 1 bis 2 Minuten durchgeführt werden.
Das bei der anodischen Elektrolyse erhaltene, schwach gefärbte AJuminium wird einer zweiten
kathodischen Elektrolyse unterworfen, vorzugsweise im gleichen Elektrolyt-Färhebad wie bei der ersten
kathodischen Elektrolyse. Die Elektrolysebedingungen können die gleichen sein wie bei der 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 dat. Aluminium
einer zweiten anodischen Elektrolyse und hierauf einer dritten kathodischen Elektrolyse unterworfen werden,
um eine in einem tieferen Farbton gefärbte Oxidschicht zu erhalten. Durch wiederholte Anwendung der
anodischen und der kathodischen Elektrolyse kann auf diese Weise die Oxidschicht in erheblLh tieferen
Farbtönen gefärbt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr wirkungsvoll
zur Herstellung von tiefgefärbten anodisch erzeugten Oxidsehichten auf Aluminium unter Verwendung
eines Elektrolyt-Färbebades, das beim herkömmlichen Verfahren nur eine o?hwache Farbe ergibt. Wenn
beispielsweise ein Elektrolyt-Färbebad verwendet wird,
das ein wasserlösliches Nickelsalz enthält, so enthält das Elektrolytbad gewöhnlich große Mengen, beispielsweise
etwa 15 bis 30 ppm Natriumionen. Daher wird nur ein heller Farbton erhalten, wenn man das anodisierte
Aluminium in üblicher Weise im Elektrolyt-Färbebad arfärbt. Wenn andererseits das anodisiei.e 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-Fä^bebad
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 Elektfolyt-Färbebäds für die
kathodische Elektrolyse. Das Elektrolytbad für die anodiscke 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
ίο 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.
Lm stranggepreßtes Werkstuck aus c ;ner Aluminiumlegierung Nr. 6063 wird 2 Minuten bei 6O'"C in
lOprozentige Natronlauge getaucht und anschließend 3 Minuten bei Raumtemperatur mit 20prozentriger
Salpf-ersäure 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±PC mit Gleichstrom anodisiert, bis sich eine
Oxidschicht von etwa 9 μιη 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 I als Kathode in einwäßnges Elektrolyt-Färbebad
eingebracht, das 50 g pro Liter Nickeisulfat. 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 Vdm2 unter Verwendung der Probe als Kathode
unterworfen.
Die Probe 4 v, i.-d 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 eintr Stromdichte νο,ι 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 Elekirolyt-Färbebad
wird für die Proben 3 und 4 immer bei 20° C gehalten.
Die erhaltenen Proben werden schließlich mit Wasser gewaschen und JO Mihuten in kochendem Wasser
abgedichtet. Der Farbton der erhaltenen Proben wird mit einem Farbdifferenzmesser bestimmt. Die Ergebnisse
sind in Tabelle I zusammengefaßt.
Probe-Nr.
Helligkeit Y, %
1
2
3
2
3
19,0
19,0
13,8
5,0
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß bei der ersten Färtiebehandlung oder der ersten kathodischeii 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 wurde, da die Anfärbung die Grenze erreicht hat, kann
hoch in einem tieferen Farbion 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
Eine Platte aus Aluminium (99,2 Prozent Al) 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 μίτι 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/dm2kathodisch elektrolysiert.
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 worden mit Wasser gewaschen, abgedichtet, und hierauf wird ihre Oberflächenhelligkeit
Y (Prozent) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt.
Probe Nr.
2,4
1,6
1,2
1,6
1,2
Aus Tabelle II 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.
Claims (5)
1. Verfahren zum elektrolytischen Färben von anodisch erzeugten, mindestens 6 μπι dicken Oxidschichten
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
!.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 Elektrolytbad durchgeführt
wird.
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