DE2519132C3 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung oberflächengeschützter stranggepreßter Formstücke aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung oberflächengeschützter, stranggepreßter Formstücke aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen.

Oberflächengeschützte, stranggepreßte Formstücke ■us Aluminium und Aluminiumlegierungen werden gewöhnlich durch zwei getrennte Verfahren hergestellt; ein Verfahren enthält eine Reihe von Arbeitsgängen, wie Strangpressen, Kühlen, Richten, Schneiden und Wärmebehandlung, und das andere Verfahren enthält eine Reihe von Arbeitsgängen der Vorbehandlung zum Entfernen von grobem Aluminiumoxid und Flecken, Oberflächenbehandlung zur Aktivierung der Oberfläche und Beschichten mit einer organischen Beschichtungszusammensetzung. In dem ersten Verfahren wird das geformte Material, das aus dem Strangpreßarbeitsgang erhalten wird und gewöhnlich eine Temperatur von 400 bis 500° C aufweist auf eine Temperatu; von etwa 100⁰C oder niedriger durch den Abkühlarbeitsgang •bgekühlt Da Aluminium einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten gegenüber anderen Metallmaterialien aufweist, ist das geformte Aluminiummaterial unvermeidlich während des Abkühlens der thermischen Verformung ausgesetzt, mit dem Unvermeidlichen Ergebnis, daß das stranggepreßte Material geworfen oder unregelmäßig in den Abmessungen, Winkeln oder Glätte wird. Demgemäß muß das stranggepreßte Material anschließend einem Richtarbeitsgang ausgesetzt Werden, um der Verformung abzuhelfen. Für diesen Zweck wird gewöhnlich ein Streckverfahren verwendet, in welchem das stranggepreßte Material auf eine Temperatur von nicht über 100° C abgekühlt und an seinen entgegengesetzten Enden durch Spannfutter erfaßt und in Längsrichtung gestreckt wird, um dem Material eine permanente Dehnung von etwa 1% zu erteilen. Obwohl das gewünschte Richten durch das Streckverfalvren erreicht wird, weist das Verfahren den Nachteil auf, daß das gesamte kontinuierliche Verfahren vom Strangpressen bis zur Wärmebehandlung unterbrochen werden muß, weil das Verfahren im wesentlichen die Verwendung einer Anordnung zum Erfassen der entgegengesetzten Enden des stranggepreßten Materials erfordert Das Verfahren vermindert deshalb den Betriebswirkungsgrad. Darüber hinaus werden bei diesem Verfahren die entgegengesetzten Enden des stranggepreßten Materials, die zum Richten durch Spannfutter festgefaßt werden, beschädigt so daß die Endteile durch den anschließenden Schneidearbeitsgang abgeschnitten werden müssen. Somu weist das Verfahren den weiteren Nachteil der schwerwiegenden Verminderung der Ausbeute der stranggepreßten Formstücke aus Aluminium oder Aluminiumlegierung auf (im folgenden als »Strangpreßausbeute« bezeichnet). Nach dem Richten wird das stranggepreßte Aluminium oder Aluminiumlegierun^smaterial auf eine gegebene Länge geschnitten und danach unter geeigneten Bedingungen wärmebehandelt, wodurch die Festigkeit des Materials verbessert wird. Schließlich werden die sich ergebenden stranggepreßten Formstücke mit einer organischen Überzugsmasse in dem zweiten Verfahren beschichtet und werden dadurch in der Korrosionsbeständigkeit verbessert Weil jedoch die Oberfläche des sich aus der Reihe von Strangpressen bis wärmebehandlungsarbeitsgängen ergebenden stranggepreßten Formstücks mit einem groben Aiuminiumoxidfilm ausgebildet wird und an der Luft fleckig wird, ergibt eine organische Oberzugsmasse, die auf eine derartige Oberfläche aufgetragen wird, keine Beschichtung mit ausgezeichneter Klebfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit Das stranggepreßte Formstück wird deshalb der Vorbehandlung und der Oberflächenbehandlung vor dem Beschichtungsvorgang unterzogen, um den Aluminiumoxidfilm und Fremdstoffe zu entfernen und um die Oberfläche rein und aktiv zu machen. Für die Vorbehandlung wird gewöhnlich ein Verfahren verwendet, das im allgemeinen eine Reihe von Arbeitsgängen des Entfettens mit einem Reinigungsmittel. Spülen mit Wasser, alkalischem Ätzen mit Natriumhydroxid od. dgl.. Spülen mit Wasser, Neutralisieren mit Salpetersäure od. dgl. und Spülen mit Wasser

so umfaßt. Dieses Verfahren weist jedoch den Nachteil auf. große Mengen von Alkali und Säure zu benötigen und fühit dazu, daß 2 bis 3% des Aluminium- oder Aluminiumlegierungsformstücks gelöst werden, was zu einem unvermeidlichen Verlust des Aluminiums selbst führt, während eine große Menge von während der Behandlung hergestelltem Schlamm ein schwerwiegendes Verunreinigungsproblem mit sich bringt. Das behandelte stranggepreßte Formstück wird anschließend der Oberflächenbehandlung, wie beispielsweise der Böhmit-Behandlung oder chemischen Umwand lungsbehandiung unterworfen, welche eine gleichmäßige Aluminiumoxidschicht oder chemische Umwandlungsschicht bildet, die für den Auftrag einer organischen Überzugsmasse zugänglich ist. Schließlich wird das stranggepreßte Formstück mit der organischen Überzugsmasse beschichtet, wodurch ein oberflächengeschütztes stranggepreßtes Formstück aus Aluminium oder Aluminiumlegierung erhalten wird. Aufgrund der

verschiedenen Nachteile und der beschwerlichen Arbeitsgänge des bisherigen Verfahrens war die Entwicklung einer neuen Technik erwünscht

Die Oberflächenbehandlung von Aluminium unter Ausbildung von Oberzügen mit Hilfe von Chromsäure, Phosphorsäure und Borsäure ist bekannt (Wernick et al. »Die Oberflächenbehandlung von Aluminium« Saulgau 1969, Lenze Verlag, Seiten 196 bis 208). Ferner bekannt ist das Feinrichten gepreßter Aluminiumstränge auf Maschinen bzw. das Richten fertig gewalzter Al-Bleche und Bänder durch Nachwalzen der abgeschreckten Teile (»Aluminium-Taschenbuch« IZ Auflage, 1963, Seiten 26 und 28). Die Verwendung von Oxosäuren bzw. deren Salzen wie Borat, Silikat Molybdat und Permanganat zur Herstellung von Schutzüberzügen auf Aluminium ergibt sich aus Chem. Zentralblatt 1956, Seite 7079, Ref. Kunkler; Chem. Zentralblatt 1965, Heft 29, Ref. 2514; Chem. Zentralblatt 1957, Ref. d. US-PS 27 11 974, sowie Wernick/Pinner »Die Oberflächenbehandlung von Aluminium« 1969, Seiten 187 und 188).

Auch ist die Ausbildung von Phosphat-, Chromat-, Silikat- oder Molybdatüberzügen auf Aluminiumoberflächen, beispielsweise durch Behandlung von Aluminium in einer wäßrigen Molybdatlösung bei hohen Temperaturen und Drücken (gemäß US-PS 32 72 665) oder durch Behandlung von Aluminium mit einer alkoholischen Phosphorsäurelösung und Erhitzen auf Glühtemperatur bekannt (siehe DE-AS 1117 967). Ferner hat man bereits Formstücke unter Anwendung von Walzen gerichtet Im Gegensatz zu diesen einzelnen Stufen liefen die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung oberflächengeschützter extrudierter Formstücke aus Aluminium unter kombit.,erter Anwendung einer Reihe spezieller Stufen, die zu hervorragenden Ergebnissen führen, wie hoher Korrosi nsbeständigkeit des erfindungsgemäß behandelten Formstücks, hoher Affinität der behandelten Oberfläche für ein organisches Überzugsmaterial, Ausschaltung der Notwendigkeit zur Unterbrechung des Verfahrensablaufs und Vermeidung von Materialverlusten.

Aufgabe der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung oberflächengeschützter stranggepreßter Formstücke aus Aluminium und Aluminiumlegierungen, das die obigen Nachteile beseitigt, eine kontinuierliche Herstellung der Formstücke bei hoher Strangpreßausbeute unter Erzielung von hohem Korrosionsschutz ermöglicht und wobei stranggepreßte Aluminium- und Aluminiumlegierungsstücke direkt mit einer organischen Überzugsmasse beschichtet werden können und dadurch korrosionsbeständiger gemacht werden, ohne Vorbehandlung, die eine Reihe von Arbeitsgängen des Entfettens. Spülen mii Wasser, alkalischem Ätzen. Spult·- mit Wasser, Neutralisieren und Spülen mit Wasser umfaßt, und ferner ohne die Notwendigkeit einer Oberflächenbehandlung, wie beispielsweise einer Böhmit Behandlung oder chemischen Umwandlungsbehandlung.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung oberflächengeschützter stranggepreßter Formstücke aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, wobei das ails Aluminium oder Aluminiumlegierung erhaltene stranggepreßte Formstück gekühlt und gerichtet wird, indem es zwischen wenigstens einem Walzenpaar hindurchgeführt wird, sodann geschnitten und mit einer Zubereitung überzögen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das erhaltene geschnittene, stranggepreßte und gerichtete Formstück mit einer wäßrigen anorganischen Zubereitung überzogen wird, die wenigstens ein wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Oxosäuresalz aus der Gruppe von Salzen der Kieselsäure, Borsäure, Phosphorsäure, Molybdänsäure, Vanadinsäure, Permangansäure, Wolframsäure, Zinnsäure und Chromsäure enthält, und das überzogene stranggepreßte Formstück bei einer Temperatur von 200 bis 230⁰C während eines Zeitraums von 1 bis 3 Stunden der Wärmebehandlung unterworfen wird.

ίο Aluminium oder Aluminiumlegierung wird zuerst stranggepreßt Die Bedingungen, unter welchen ein Aluminiumstück erwärmt und stranggepreßt wird, sind im allgemeinen dieselben wie jene, die in üblichen Strangpreßverfahren verwendet werden, obwohl sie mit der Reinheit des verwendeten Aluminiums oder der Art der verwendeten Legierung, der gewünschten Gestalt des zu erhaltenden stranggepreßten Formstücks, der Leistung der verwendeten Strangpreßmaschin*; etc. variabel sind. Im allgemeinen wird ein Aluminium oder ein Aluminiumlegierungsstück gleichmäßig auf etwa 520 bis 550° C etwa 4 bis 6 Stunden erhitzt und wird dann bei etwa 400 bis 500° C bei einer Geschwindigkeit von etwa 15 bis 80 m/min stranggepreßt

Das stranggepreßte Formstück wird danach auf eine Temperatur von nicht höher als etwa 100⁰C durch eines der bekannten Verfahren abgekühlt, wie beispielsweise Sprühen von flüssigere Stickstoff oder Wasser, oder Blasen von Luft auf dessen Oberfläche. Unter diesen wird' das Sprühen von flüssigem Stickstoff am bevorzugtesten verwendet, weil es schnelles Abkühlen sicherstellt welches die thermische Verformung beträchtlich vermindert, was zur Vereinfachung des anschließenden Richtarbeitsganges führt und welches die unerwünschte Oxidation der Oberfläche des stranggepreßten Formstücks vermindert

Das abgekühlte Formstück wird dann einem Richtgerät zugeführt, das eine Walzenanordnung mit wenigstens einem Walzenpaar aufweist wodurch die thermische Verformung, die sich aus dem Abkühlvorgang ergibt, rückgängig gemacht wird. Der Teil des Richtgerätes, mit welchem das stranggepreßte Formstück in Berührung kommt, ist so ausgebildet daß es der Gestalt des stranggepreßten Formstücks entspricht. Wenn z. B. das stranggepreßte Formstück einen quadratischen oder rechteckigen Abschnitt aufweist, wird ein Satz von vier festen oder hohlen zylindrischen Walzen verwendet, um mit den vier Seiten der jeweiligen Form in Berührung zu kommen, und die Abstände zwischen den gegenüberstehenden Walzenpaaren werden in Übereinstimmung mit der Querschnittsform und den Abmessungen des stranggepreßten Formstücks eingestellt. Die Walzen sind aus verschiedenen Materialien, einschließlich Metallen wie Stahl, Hartgummi. Porzellan. Phenolharz od. dgl.

Kunstharz etc. hergestellt. Die Walzenanordnung muß wenigstens zwei Walzen enthalten, bevorzugt werden jedoch wenigstens zwei, vorteilhafterweise etwa fünfzehn solcher Walzenanordnungen verwendet die in Reihen angeordnet sind, um das stranggepreßte Formstück durch die Wabenanordnungen nacheinander laufen zu lassen, um so effektiv unvollständige Glätte, Unregelmäßigkeiten im Winkel, der Abmessung und der Krümmung zu beseitigen und um Restspannungen zu entfernen. Der durch die Walzen auf das stranggepreßte Formstück aufzugebende Kontaktdruck, der Abstand zwischen den Walzen, die Walzgeschwindigkeit und dgl. sind durch Computer steuerbar. Das Richten des stranggepreßten Formstücks

durch Walzen wird vorzugsweise in einer Schutzatmosphäre ausgeführt, insbesondere in einer Sticlistaffgasatmosphäre wodurch die Bildung von Aluminiumoxid auf der Oberfläche des stranggepreßten Formstücks unterdrückt werden kann, und die Oberfläche wird dadurch für das Anhaften oder die Reaktion mit der wäßrigen anorganischen Oxosäuresalz enthaltenden Zubereitung in folgenden Arbeitsgang zugänglicher gemacht. Da der Richtvorgang unter Verwendung von Walzen anstelle eines Spanners keine Beschädigung der entgegengesetzten Enden des stranggepreßten Formstücks verursacht, wodurch kein Abschneiden beschädigter Teile notwendig ist, wird das gerichtete Formstück direkt kontinuierlich zum folgenden Schneidearbeitsgang gefördert.

Das gerichtete Formstück wird durch ein bekanntes Verfahren geschnitten. Zum Beispiel wird in entsprechender Relation zu der Strangpreßgeschwindigkeit und der darauf bezogenen Richtgeschwindigkeit eine automatisch bewegbare Schneideanordnung, wie beispielsweise eine Radialsäge, bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit in einer Richtung im echten Winkel zu der Bewegungsrichtung des stranggepreßten Formstücks angetrieben, um das Formstück auf eine angegebene Länge abzutrennen. Wenn der Schneidevorgang in einer Schutzgasatmosphäre ausgeführt wird, wobei vorzugsweise Stickstoffgas in die Nähe des Teiles der Schneideanordnung angebracht wird, wo sie das Formstück berührt, sind sehr gute Ergebnisse erreichbar, indem die unerwünschte Bildung von Aluminiumoxid auf der Oberfläche des Formstücks und auch das Anhaften von Schneidespänen von Aluminium jder Aluminiumlegierung auf der Oberfläche vermieden werden. Folglich ist die erfindungsgemäße Aufbringung der Oxosäuresalz enthaltenden wäßrigen anorganischen Zubereitung auf die Oberfläche des stranggepreßten Formstücks im folgenden Arbeitsgang effektiver.

Gemäß der Erfindung wird das nach dem Schneidvorgang erhaltene stranggepreßte Formstück anschließend mit er er wäßrigen, anorganischen Zubereitung beschichtet, die ein wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Salz einer Oxosäure aus der Gruppe von Salzen der Kieselsäure. Borsäure. Phosphorsäure. Molybdänsäure. Vanadinsäure. Permangansäure. Wolframsäure, Zinnsäure und Chromsäure enthält, wodurch ein norganischer Film chemisch mit Aluminium gebunden (im folgenden als »anorganischer Verbundfilm« bezeichnet) auf der Oberfläche des stranggepreßten Formstücks gebildet wird. Die zu verwendenden Oxosäuresalze urr.'issen verschiedene wasserlösliche und in Wasser dispergierbare Salze der obigen Oxos^uren mit einw^rtnjpn ^kis dreiwertigen Metallen. Ammoniak oder organischen Ammen. Die Silicate umfassen Orthosilicatc. Metasilicate und Disilcate und dgl Polysilicjie. Beispiele davon sind

Natniimorthosilica'.

Kaliumorthosiliuat

l.ithiumorthosilicai

NIiHr Himmel as 11 ίο ι

KaliiimiT.etasilicat.

Lithiummetasilicat,

Lithiumpentasilicat,

Bariumsilicat,

Ammoniumsilicat,

TetramethEinolammoniumsilical,

Triäthanolammoniumsilicat etc.
Die Borate umfasfen Metaborate, Tetraborate, Penta* borate. Perborate, Biborate. Borat-Wasserslofl'peroxid-Additionsprodukte und Borformiate. Beispiele sind Lithiummetaborat (LiBO₂), Kaliummetaborat (KBO₂), Natriummetaborat (NaBOj), Ammoniummetaborat, Lithiumtetraborat (Li₂B₄O₇ ■ 5 H₂O), Kaliumtetraborat, Natriumtetraborat, Ammoniumtetraborat [(NH₄JoB₄O? · 4 HiO], Calciummetaborat [Ca(BO₂J₂ · 2 H₂O], Natriumpentaborat (Na₂Bi₀Oi₆ · 10H₂O), Natriumperborat (NaBO₂ · H₂O₂ ■ 3 H₂O), Natriumborat-Wasserstoffperoxid-Additionsprodukt (NaBO₂ · H₂O₂), Natriumborformiat

(NaH₂BO₂ · HCOOH · 2 H₂O), Ammoniumbiborat [(NH₄)HB₄O₇ · 3 H₂O], etc. Die Phosphate umfassen Orthophosphate, Pyrophosphate und Polymetaphosphate. Beispiele sind einbasisches Kaliumphosphat (KH₂PO₄), Natriumpyrophosphat (N<uP₂O₇), Natriummetaphosphat (NaPO 3), Aluminiumhydrophosphat [ AI(H₂PO₄Js], etc. Die Vanadate umfassen Orthovanadate, Mnavanadate und Pyrovanadate. Beispiele sind Lithiumorthovanadat (LiiVO₄), Natnumorthovanadat (NajVO₄), Lithiummetavanadat (LiVO. · 2 H₂O), Natnummetavanadat (NaVO)), Kaliummetavanadat (KVOj), Ammoniummetavanadat (N H₄VOj)

oder [(N H₄J₄V₁O,;], Natriumpyrovanadat (Na^V₂Or) etc. Die Wolframate umfassen Ortliowolframate, Metawolf-JS ramate. Parawolframjte. Pentawolframate und Heptawolframate. Auch verwendbar sind Phosphorwolframate, Borwolframate und dgl komplexe Salze. Beispiele sind

Lithiumwolframat (Li-WO₁). 4(i Natnumwolframat(Na-WO₁ ■ 2 H-O).

Kaliumwolframat (K-WO₁). Bariumwolframat (Ba WOi). ("akiurr.wolframat (CaWO,), Strontium wolf ra mat (SrWO₁). 4S NatriummetawolframHt (Na)V₄On).

Kaliummetawolframat (KjW₁Oi) · 8 H₂O). NatriumparauoiOdnat (Na₁-W-Oi₁). Ammorinimpenta'Aolfranütt [(MI₁)KW-O, t H O].

in Natn'jaiphi i-ohorwolfnim.it

(2 Vt O PO 12 WO, 18 H.-O), Bariuiribiirwoltratr.it

(2 HiO IW Hi), >H H;O)etc. licispieU ν« -, Permdr.ganat-K.Ti sind v. l.ithiiii'iperman^arMi (I ¹MnO₁),

Ndtri,,:7,[,erniang3nai (NaMnO₁ 3 H;O), Kaliii'npcritidnganai (KMnO₄). Ammi''mimpermanganat 1(NH₁)MnO₁], C aii iu.nnermanganat [( a(MnO₄)? ■ 4 HjO], he Bariumpenrianganat [Ba(MnO₁)J],

Magnesiumpermanganat[Mg(M.nO₄)₂ · b H₂O], Strontiurnpermanganat [Sr(MnO₄)* · j H₂O] etc. Die Stannate umfassen Orthostannate und Metastannate. Beispiele sind

Kaliumor'hoslannat (K₂SNOi · 3 H₂O), Lithiumorthoslannat (Li₂SnO₃ · 3 H₂O), Natriumorlhostannat (Na₂SnOj - 3 H₂O), Magnesiumstannat,

Calciumstannat.

BIeistannat,

Ammoniumslannat,

KaIiummetastannat(K₂O · 5SnO₂ · 4 H₂O),

Natriummetastannat (Na₂O · 5 SnO₂ · 8 H₂O) etc. Beispiele von Molybdaten sind Orthomolybdate und Metamolybdate. Spezifischere Beispiele sind

Lithiummolybdat (Li₂MoO^,

Natriummolybdat (Na₂MoO₄),

Kaliummolybdat (K₂MoOi),

Ammoniummolybdat[(NH₄)6Mo70₂₄ · 4 H₂O],

Triäthylaminmolybdat etc.
Beispiele der Chromate sind

Lithiumchromat (Li₂CrO₄ · 2 H₂O),

Natriumchromat (Na₂CrO₄ · 1OH₂O),

OH₂O).

Kaliumchromat (K₂CrO₄),

Ammoniumchromat [(NH₄J₂CrO₄],

Calciumchromat (CaCrO₄ · 2 H₂O) und

Strontiumchromat (SrCrO₄).

Unter diesen sind Silicate und Phosphate bevorzugt, welche in der Lage sind, einen verhältnismäßig zähen Film auf der Oberfläche des stranggepreßten Formstücks zu bilden.

Die ein Oxosäuresalz enthaltende wäßrige anorganische Zubereitung wird auf das stranggepreßte Formstück durch ein übliches Beschichtungsverfahren aufgetragen, wie beispielsweise Spinnverfahren, elektrostatisches Sprühverfahren. Eintauchverfahren, eleklrophoretisches Beschichtungsverfahren od. dgl. Wenn das stranggepreßte Formstück eine komplizierte Gestalt aufweist, wie in dem Fall von Aluminiumschieberahmen, oder wenn Massenproduktion erwünscht ist, wird das elektrophoretische Verfahren bevorzugt. Die Konzentration des Oxosäuresalzes in der wäßrigen Zubereitung beträgt gewöhnlich etwa 5 bis 60 Gewichts-%, obwohl sie mit der Art des Beschichtungsverfahrens etc. variabel ist. Wenn die Menge des Oxosäuresalzes geringer als 5 Gewichts-% ist ist die Dicke des anorganischen Verbundfilms zu dünn, um ausreichend korrosionshemmend zu sein. Andererseils macht eine Menge von mehr als 60 Gewichts-% Oxosäuresalz die Zubereitung stark viskos, und das Auftragen der Zubereitung auf das stranggepreßte Formstück wird sehr schwierig.

Bei Anwendung des elektrophoretischen Beschichtungsverfahrens wird dies auf übliche Weise ausgeführt Zum Beispiel wird das stranggepreßte Formstück aus Aluminium oder Aluminiumlegierung und ein anderes elektrisch leitendes Material, das als Elektroden verwendet wird, in die das oben angegebene Oxosäuresa'z enthaltende wäßrige anorganische Zubereitung eingetaucht und elektrischer Strom wird zwischen den Elektroden angelegt Der elektrische Strom kann entweder Gleichstrom oder Wechselstrom sein. Wenn Gleichstrom verwendet wird, soll das Aluminium oder die Aluminiumlegierung die Anode sein, und wenn Wechselstrom verwendet wird, kann Aluminium oder Aluminiumlegierung entweder als Anode oder als Kathode verwendet werden. Der vorteilhafte Bereich der elektrischen Spannung beträgt 5 bis 300 Volt für Gleichstrom oder 5 bis 200 Volt für Wechselstrom. Die Zeit zum Anlegen des elektrischen Stromes ist weit variabel in Abhängigkeit von der elektrischen Spannung, der Art der verwendeten wäßrigen anorganischen Zubereitung eic. lie⁰! eher im allgemeinen l^^l 3 Sekunden bis 10 Minuten. Die Temperatur der wäßrigen Zubereitung Gegt gewöhnlich im Bereich zwischen dem Abscheidepunkt der wäßrigen Oxosäuresalz enthaltenden Zubereitung und dem Siedepunkt der Zubereitung, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 60°C. Gemäß der Erfindung kann der elektrophoretische Betrieb zwei-5 oder mehrmals wiederholt mit einer wäßrigen Zubereitung ausgeführt werden, die dasselbe Oxosäuresalz enthält, oder mit wäßriger Zubereitung, die verschiede tie Oxosäüresalze enthält. Zum Beispie! wird der elektrophoretische Betrieb mit einer wäßrigen Silicatlösung und dann mit derselben wäßrigen Silicatlösung ausgeführt, oder zuerst mit einer wäßrigen Silicatlösung und anschließend mit einer wäßrigen Lösung eines anderen Oxosäuresalzes. Bei wiederholter Ausführung erteilt der elektrophoretische Betrieb dem erhaltenen Aluminium oder der Aluminiumlegierung auch höhere Korrosionsbeständigkeit gegenüber nur einmaliger Ausführung. Bei elektrophoretischem Betrieb wird etwas Wasser der Elektrolyse unterworfen, wobei etwas Sauerstoffgas in Form von Blasen abgegeben wird und dadurch der Wirkungsgrad des elektrophoretischen Betriebes etwas verringert wird. Wenn jedoch der elektrophoretische Betrieb wiederholt ausgeführt wird, wird im Vergleich zur einmaligen Durchführung der Elektrophorese die Entwicklung von Sauerstoff merkbar vermindert, wodurch der Wirkungsgrad verbessert wird. Auf diese Weise wird das stranggepreßte Formstück auf seiner Oberfläche mit einem zähen anorganischen Verbundfilm aus Aluminium und Oxosäuresalz ausgebildet. Der neue Verbundfilm, welcher die gewöhnlich unvermeidliche Bildung einer gröberen Aiuminiumoxidschicht auf der Oberfläche des stranggepreßten Formstücks vermeidet, erhöht die Korrosionsbeständigkeit des Formstücks merklich. Wegen der hervorragenden Fähigkeit, die Haftung einer organi-

sehen Überzugsmasse zu ermöglichen, kann der anorganische Verbundfilm, wenn gewünscht, direkt nach der Wärmebehandlung oder dem künstlichen Altern mit einer organischen Oberzugsmasse beschichtet werden, ohne der herkömmlich wesentlichen Vorbehandlung und Oberflächenbehandlung unterzogen zu werden.

In dem Fall des Sprühverfahrens wird ein elektrostatisches Sprühverfahren oder Eintauchverfahren verwendet; sie werden in üblicher Weise ausgeführt. Die wäßrige anorganische Zubereitung zur Verwendung in diesem Verfahren enthält vorzugsweise (A) wenigstens eine Art aus der Gruppe von (1) wasserlöslichen und in Wasser dispergierbaren Silicaten, die vorstehend als Oxosäüresalze angegeben sind, (2) Siiicaten von (1), die

so mit wenigstens einem Fluorid oder Silicofluorid eines Metalls aus der Gruppe von Ca, Al, Mg, Zn und Zr modifiziert sind, und (3) Silicaten von (1), die mit wenigstens einem der Oxide oder Hydroxide eines Metalls aus der Gruppe von AL Ca, Mg, Zr, V, Zn und Cs modifiziert sind, und (B) wenigstens einer Art aus der Gruppe von Phosphorsäure, Borsäure und Phosphaten der folgenden Formel

M, O_y

worin M Al, Mg, Ca, Mn, Zn, Fe oder Cu darstellt / 1 oder 2 ist und j 1 bis 3 ist je nach der Wertigkeit (2 oder 3) des Metalls M, und m eine Zahl von 0,25 bis einschließlich 4 ist Die wäßrige anorganische Zubereitung wie oben kann ferner Farbstoff und dgL übliche Zusätze enthalten. Vorzugsweise wird das Sprühverfahren, elektrostatische Sprühverfahren oder Hntauehverfahren ausgeführt nachdem das stranggepreßte Formstück zuerst mit einer wäßrigen Oxosäuresalz enthalten-

den anorganischen Zubereitung elektrophoretisch beschichtet worden ist.

Wo übermäßig hohe Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, wild es bevorzugt, eine Oberflächenbehandlung, wie beispielsweise Böhmit-Behandlung oder chemische Umwandlungsbehandlung, vor dem Auftragen der wäßrigen Oxosäuresalz enthallenden anorganischen Zubereitung auszuführen. Eine derartige Behandlung erfolgt in üblicher Weise. Die Böhmit-Behandlung wird gewöhnlich durch Kontaktieren des stranggepreßten Formstücks aus Aluminium oder Aluminiumlegierung mit heißem Wasser oder Dampf, der gegebenenfalls Ammoniak oder Amine enthält, ausgeführt. Im allgemeinen wird die chemische Umwandlungsbehandhing auf herkömmliche Weise ausgeführt, beispielsweise unter Verwendung von Natriumcarbonat und Natriiimchromat: Natriumcarbonat, Natriumchromat und Natriumsilicat; Natriumcarbonat. Natriumchromat und ftriTTiHrpm MatriiirnnhrKnhfit; N3*^ri¹.'^rnC?!rbon?»t₍ Nntri.

iimchromat und basischem Chromcarbonat; Natriumcarbonat und Kaliumdichromat; verdünnter Salpetersäure, die Schwermetall enthält, oder einem Gemisch •us Permangansäure und Fluorwasserstoffsäure, die Schwermetall enthält; einem Gemisch aus Natriumsilieofluorid und Ammoniumnitrat, welches ein Nickeloder Cobaltsalz enthält; Mangandiwasserstoffphosphat Mnd Mangansilicofluorid oder saurem Zinkphosphat, Phosphorsäure und Chromsäure. Durch Anwendung der Böhmit-Behandlung oder chemischen Umwandlungsbehandlung vor der Beschichtungsbehandlung mit ti .er Oxosäuresalz enthaltenden wäßrigen Zubereitung wird ein zusammengesetzter anorganischer Film auf dem stranggepreBtem Formstück ausgebildet, der gegenüber alleiniger Beschichtung mit der wäßrigen Oxosäuresalz enthaltenden anorganischen Zubereitung viel höhere Haftfähigkeit an das stranggepreßte Formstück und ausgezeichnetere Korrosionsbeständigkeit ergibt.

Das mit der anorganischen Zubereitung beschichtete stranggepreßte Formstück wird dann der Wärmebehandlungsstufe zugeführt. Die Wärmebehandlung dient grundsätzlich dem Zweck, die Festigkeit der stranggepreßten Formstücke aus Legierungen zu verbessern. Durch die Erfindung wird ein solcher Effekt der Wärmebehandlung sichergestellt, und sie dient auch dazu, den anorganischen Verbundfilm zu härten, der auf (der Oberfläche des stranggepreßten Formstücks ausgefcildet ist. Um diese Effekte sicherzustellen, wird das Itranggepreßte Formstück 1 bis 3 Stunden auf 200 bis 230⁰C erhitzt und dann zum Abkühlen in der Atmosphäre stehengelassen.

Das erhaltene oberflächengeschützte stranggepreßte Formstück aus Aluminium oder Aluminiumlegierung weist einen zähen, zusammengesetzten anorganischen Film oder Verbundfilm auf, der durch das Aufbringen von Oxosäuresalzzubereitung gegebenenfalls in Kombination mit einer Oberflächenbehandlung gebildet wird, und übt unter gewöhnlichen Bedingungen eine vollständig zufriedenstellende Korrosionsbeständigkeit auf. Wenn jedoch noch höhere Korrosionsbeständigkeit erwünscht ist, z. B. zur Verwendung von Aluminiumlegierungen von verhältnismäßig niedriger Korrosionsbeständigkeit in einer sehr korrosiven Atmosphäre, wird das wännebehandelte stranggepreBte Formstück vorzugsweise mit einer organischen Überzugsmasse beschichtet Für diesen Zweck besteht keine Notwendigkeit, das stranggepreßte Formstück einer Vorbehandlung und Oberflächenbehandlung auszusetzen, welche gewöhnlich vor dem Beschichtungsvorgang ausgeführt wird, sondern das stranggepreßte Formstück mit dem darauf ausgebildeten anorganischen Verbundfilm braucht nur direkt mit einer organischen Überzugs-

masse durch ein bekanntes Überzugsverfahren überzogen zu werden, wie beispielsweise Eintauchen, Aufstreichen, Sprühen, eleklrophoretische Beschichtung, elektrostatische Sprühbeschichtung od. dgl. Als die organische Überzugsmasse effektiv verwendbar ist eine

flüssige Überzugsmasse, die hauptsächlich aus einem Binderharz und einem Lösungsmittel zusammengesetzt ist und, wenn gewünscht. Farbstoff und andere Zusät/e enthält, und eine Pulverüberzugsmasse, die hauptsächlich aus einem Binderharz besteht und ferner den gewünschten Farbstoff und Zusätze enthält. Beliebige verschiedene Binderharze können als Binderharz verwendet werden, beispielsweise ein aus trocknendem Öl und/oder halbtrocknendem öl hergestelltes Har?. Cellulose und verschiedene synthetische oder natürliche

Harze. Spezieller sind Beispiele von trocknenden ölen oder halbtrocknenden ölen, Leinsamenöl. Turigöl. Sojabohnenöl, Rizinusöl etc. und Beispiele von Cellulose sind Nitrocellulose. Beispiele von synthetischem oder natürlichem Harz sind Alkydharz, modifiziertes Alkydharz, Phenolharz, Aminoharz, ungesättigtes Polyesterharz, Epoxyharz, modifiziertes Epoxyharz, Polyurethan. Acrylharz, Polybutadien, modifiziertes Polybutadien. Terpentinharz, modifiziertes Terpentinharz etc. Diese Harze werden allein oder in Kombination miteinander

ίο verwendet. Beispiele für Lösungsmittel sind Wasser, verschiedene organische Lösungsmittel und ein Gemisch aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel. Farbstoffe, welche, wenn gewünscht, verwendbar sind, sind gewöhnlich färbende Pigmente, wie beispiels· weise Titandioxid, rotes Eisenoxid, Phthalocyaninblau und Streckmittelfarbstoffe, wie beispielsweise Talk, Ton, Calciumcarbonat und dgl. übliche Farbstoffe. Um die Eigenschaften der Beschichtung ferner zu verbessern, kann wenigstens eines der oben erwähnten Oxosäuresalze in einer Menge von etwa 0.1 bis 10 Gewichts-%, bezogen auf das Binderharz, verwendet werden. Beispiele anderer Zusätze sind Weichmacher, Trockenmittel, Dispergierungsmittel, Befeuchtungsmittel, Entschäumungsmittel und andere bekannte Zusätze.

Die organische Überzugsmasse wird geeigneterweise gemäß dem verwendeten Beschichtungsverfahren gewählt. Für die elektrophoretische Beschichtung wird z. B. eine wäßrige Überzugsmasse verwendet, die durch Lösen oder Dispergieren eines wasserlöslichen oder in

so Wasser dispergierbaren Binderharzes in einem wäßrigen Medium hergestellt wird. Spezifische Beispiele solcher wasserlöslicher oder in Wasser dispergierbarer Binderharze sind Harze vom Typ trocknender Öle, wie beispielsweise maleinisiertes trocknendes öl oder modifizierte maleinisierte Harze vom Typ trocknender öle, modifizierte Harze vom Epoxytvp, Harze vom Alkydtyp, Harze vom Amino-Alkydtyp, Harze vom Amino-Acryltyp, Harze vom Polybutadientyp und andere. Diese Harze enthalten Carboxylgruppe, um mit einer Base, wie beispielsweise Ammoniak, Amin und Alkalihydroxid, neutralisiert zu werden. Beispiele des wäßrigen .Mediums sind gewöhnlich Wasser oder ein Gemisch aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel Beispiele des Lösungsmittels sind

Benzylalkohol,
n-ButanoL
Butylcellosolve,
Isopropylcellosolve,

Methylcellosolve,
Isopropanol,
Carbilol,
Äthanol etc.

Die Menge des zu verwendenden organischen Lösungsmittels ist gewöhnlich geringer als 10 Gewichts-%, bezogen auf das Wasser. Die Feststoffkonzentration der elektrophoretisch-n Überzugsmasse liegt im Bereich von 1 bis 20 Gewichts-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gewichts-%. Die wäßrige Überzugsmasse enthält, wenn nötig, weiteren Farbstoff und dgl. bekannte Zusätze.

Der eleklrophoretische Beschichtungsvorgang wird •uf übliche Weise ausgeführt. Zum Beispiel wird die 711 beschichtende Form aus Aluminium oder Aluminiumlefierung in die elektrophoretisch^ Überzugsmasse in dem Bad getaucht und an die Anode eines Gleichstromes angeschlossen. Ein anderes elektrisch leitendes Mnterial wird in die Masse in demselben Bad getaucht und an die Kathode angeschlossen, und dann wird Gleichstrom zwischen ihnen angelegt. Die Spannung des Gleichstromes liegt gewöhnlich im Bereich von 30 bis 400 VoIl Die Temperatur der Zusammensetzung in dem Bad kann mit dem Verfestigungspunkt der Zusammensetzung bis zum Siedepunkt der Zusammen-Setzung variieren, jedoch wird eine Temperatur !wischen 15° C und 40° C bevorzugt. Zweckmäßig wird der elektrische Strom für das Verfahren 30 Sekunden bis 10 Minuten angelegt.

Die Bedingungen, unter welchen die angelegte organische Überzugsmasse gehärtet wird, kann geeigneterweise gemäß dem verwendeten Harz bestimmt werden. Wenn hitzehärtendes Harz verwendet wird, wird z. B. die aufgebrachte Masse auf eine Temperatur γόη nicht über 230° C während 5 bis 60 Minuten erhitzt.

Das Verfahren der Erfindung ist auf verschiedene Aluminiumlegierungen anwendbar, wie beispielsweise Al-Si. Al—Mg, Al-Mn, Al-Si-Mg, etc. sowie Aluminium.

Das Verfahren der Erfindung wird im folgenden ausführlicher unter Hinweis auf Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben, in welchen sich die Prozentzahlen und Teile auf das Gewicht beziehen, »fern nicht anders angegeben.

In den folgenden Beispielen werden stranggepreßte Aluminiumformstücke eingesetzt, die durch Walzen auf die im folgenden beschriebene Weise gerichtet wurden. Die Eigenschaften der oberflächengeschützten stranggepreßten Formstücke werden durch die im folgenden beschriebenen Verfahren bestimmt so

Herstellung der stranggepreßten Formstücke

Ein Block, 150 mm 0 χ 500 mm, aus Aluminiumlegierung (A6063, JIS (Japanischer Industrie-Standard) H 4100) wird 6 Stunden gleichmäßig auf 530° C erhitzt und wird danach bei einer Temperatur von 480⁰C und bei einer Geschwindigkeit von 40 m/Min, stranggepreßt, um eine Rinnenstange mit einer Abmessung von etwa 70 mm Breite, etwa 30 mm Höhe und 2,0 mm Dicke zu erhalten. Das stranggepreßte Formstück weist eine Zugfestigkeit von 20 kp/mm² auf und eine Längung von 12%, bestimmt gemäß JIS H 4100.

Walzenrichtvorrichtung

Sieben Walzenanordnungen mit jeweils vier stoffüberzogenen Bakeirtwaizen (Durchmesser 200 mm) sind in einem Abstand von 1 m so angeordnet, daß sie um das stranggepreßte Formstück passen. Das stranggepreßte Formstück wird durch diese Walzenanordnung angetrieben. Sechs Wciizenanordnungen mit jeweils vier Walzen (Durchmesser 70 mm) aus Hartgummi mit einer Shorehärte von 90 werden jeweils in den Raum zwischen den oben erwähnten antreibenden Walzenanordnungen, die in einem Abstand von 1 in angeordnet sind, angebracht, so daß sie um das stranggepreßte Formstück passen. Die Walzenanordnung aus Gummi ist leer drehbar. Das stranggepreßte Formstück wird, nachdem es auf eine Temperatur von unter 100⁰C abgekühlt ist, durch die antreibende Walzenanordnung und die Leerwalzenanordnung bei einer Geschwindigkeit von etwa 60 bis 70 m/Min, laufen gelassen und wird dadurch gerichtet.

Bestimmung der Eigenschaften
der fertiggestellten Produkte

1. Aussehen der Oberfläche

Die Oberfläche wird mit unbewaffnetem Auge überprüft.

2. Querschneide-Erichsen-Untersuchung
(JlS A 4706)

Nachdem ein Produkt in einer Kammer konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit bei einer Temperatur von 20±l°C und einer relativen Feuchtigkeit von 75% 1 Stunde lang stehengelassen wurde, werden 11 parallele Schnitte, 1 mm voneinander entfernt, in dem Überzugsfilm bis zur Oberfläche der Aluminiumlegierungsunterlage unter Verwendung einer einschneidigen Rasierklinge ausgeführt. Ein ähnlicher Satz von Schnitten wird im rechten Winkel zu dem ersten Schnitt unter Bildung von 100 Quadraten ausgeführt. Unter Verwendung eines Erichsen-Filmtestgerätes wird die Untersuchungsplatte 5 mm herausgeschoben, und ein Stück Klebeband wird auf dem herausgeschobenen Teil angebracht. Das Band wird fest von oben gedrückt und danach schnell entfernt Die Bewertung wird durch einen Bruch ausgedrückt, in welchem der Nenner die Zahl der gebildeten Quadrate und der Zähler die Zahl der nicht entfernten Quadrate darstellen. Somit gibt 100/100 an, daß die Beschichtung vollständig unentfernt verbleibt

3. Schlagbeständigkeit

Nachdem das Produkt in einer Kammer konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit bei einer Temperatur von 20± I⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 75% 1 Stunde stehengelassen wurde, wurde das Produkt auf einem Schlagtestgerät (1 kg, 13 cm, 50 cm) untersucht Wenn kein Riß in der Beschichtung auftritt, wird das Ergebnis als »gut« bewertet

4. Beständigkeit gegen Schwefelsäure

Ein Produkt wird in eine 5gew.-%ige Schwefelsäure bei 20°C 72 Stunden eingetaucht »Gut« gibt an, daß die Oberfläche frei von jeglicher Änderung, wie beispielsweise Porenbildung, Blasenbildung od. dgL ist

5. Beständigkeit gegen schweflige Säure

Ein Produkt wird in eine igew.-%ige wäßrige Lösung schwefliger Säure bei 20⁰C 72 Stunden eingetaucht »Gut« gibt an, daß die Lösung keine

Änderung, wie beispielsweise Porenbildung, Blasenbildung od. dgl. in der Oberfläche bewirkt.

6. Beständigkeit gegen siedendes Wasser

Ein Produkt svird 5 Stunden in Wassev gekocht. Wenn die Oberfläche des Produktes in seiner Härte unverändert nach JIS K. 5400 verbleibt, wird das Ergebnis als »gut« bewertet.

7. CASS-Ulitersuchung
(Copper-Accelerated Acetic Acid Salt Spray Testing [durch Kupferbeschleüriigte Essigsäure-Salzsprühuntersuchung])

Die CASS^Unlefsuchung wird gemäß JiS H 8601-73 120 Stunden ausgeführt. Dabei wirü die Probe mit einer Lösung aus Kupfersalz enthaltender Essigsäure besprüht, und das Aussehen der Oberfläche wird mit unbewaffnetem Auge überprüft. Die Ergebnisse werden anhand der Bewertungszahi R. N. bewertet, die entsprechend dem Prozentgehalt der gesam'en korrodierten Oberfläche im Verhältnis zu dem Oberflächenbereich der Probe wie nachfolgend angegeben, eingestuft ist.

Cesamtc korrodierte Fläche (%)

Bewertungszahl

0,02-

0,05-

0,07-

0,10·

0,25-

0,50-

1,00-

2,50-

25,00

$0,00

0,00
0.02
0,05
0,07
0,10
-0.25
-0,50
-1.00
-2.50
-5,00
-10,00
-25.00
-50,00

10 9,8 9,5 9.3 9,0 8 7 6 5 4 3 2 1 0

8. Tauzyklusuntersuchung

Das zu untersuchende oberflächengeschützte stranggepreßte Formstück wird 125 Zyklen der Aussetzungsuntersuchung unterzogen, wobei jeder Zyklus aus Bestrahlung mit einer Bogenlampe für 60 Minuten und Unterbrechung der Bestrahlung für 60 Minuten besteht. Die Bogenlampe weist eine derartige Lichtintensität auf, daß die Oberfläche der schwarzen Platte zur Temperaturkontrolle auf einer Temperatur von 65 ±3° C gehalten wird Während der Bestrahlung wird das stranggepreßte Formstück bei einer relativen Feuchte von etwa 50% gehalten, wohingegen es während der Unterbrechung der Bestrahlung in einer Atmosphäre bei einer Temperatur von 30±l°C und einer relativen Feuchte von 100% gehalten wird. Das Ergebnis ist als Glanzretention des untersuchten Formstücks angegeben, ausgedrückt in Prozent, relativ zu dem anfänglichen Glanz. In den nachfolgenden Beispielen beziehen sich alle Prozentangaben, falls nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Beispiel 1

Ein aus einer Strangpreßmaschine austretendes stranggepreßtes Formstück wird mit flüssigem Stickstoff auf eine Temperatur von nicht über 100° C abgekühlt, dann durch Walzen in eine. SUckstoffatmosphäre gerichtet und auf eine Länge von 6 m geschnitten. Anschließend wird das erhaltene strangge· preßte Formstück gemäß der Erfindung in ein Bad piner

ίο aus 100 Teilen 10%iger wäßriger Natriumsilicat-(NaiO ■ 2 SiO2)-Lösung und 2,5 Teilen Natriumorthomolybdat hergestellten wäßrigen Zubereitung getaucht, und Gleichstrom von 150 Volt wird bei 30⁰C 60 Sekunden lang zwischen dem als Anode dienenden stranggepreßten Formstück und einer als Kathode dienenden rostfreien Stahlplatte angelegt. Das stranggepreßte Formstück wird dann mit Wasser gespült und getrocknet und wird danach 3 Stunden auf 200⁰C erhitzt und zum Abkühlen stehengelassen, wodurch ein

2ü öberflächengeschütztes stranggspreütes Aluminiumlegierungsformstück erhalten wird. Tabelle 1 zeigt die Eigenschaften des erhaltenen stranggepreßten Formstücks zusammen mit den in den Beispielen 2 bis 5 erhaltenen stranggepreßten Formstücken.

Beispiel 2

Ein auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durch Strangpressen, Abkühlen, Richten und Schneiden erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird zur Böhmit-Behandlung 10 Minuten in siedendes entionisiertes Wasser eingetaucht und danach mit Wasser gespült Das stranggepreßte Formstück wird unter Erhalt eines öberflächengeschützten stranggepreßten Aluminiumlegierungsformstücks gemäß der Erfindung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 elektrophoretisch behandelt und thermisch behandelt

Beispiel 3

Etn durch Strangpressen, Abkühlen, Richten und Schneiden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird zur Böhmit-Behandlung 10 Minuten in siedendes, entionisiertes Wasser mit einem Gehalt an 03% Triethanolamin eingetaucht und dann mit Wasser gespült ^ nschließend wird das stranggepreßte Formstück bei 25°C 90 Sekunden in eine wäßrige anorganische Zubereitung getaucht, die 35,6 Teile 30%ige wäßrige Kaliumsili-

cat(K₂O · 3 SiO₂)-Lösung, 10,0 Teile von Zirkonsilicat

und 4,4 Teile 85%ige Phosphorsäure enthält und wird dann 3 Stunden bei 200° C wärmebehandelt

Beispiel 4

Ein durch Strangpressen, Abkühlen, Richten und Schneiden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird zur chemischen Umwandlungsbehandlung bei 90⁰C 3 Minuten in ein Gemisch aus 15 Teilen Natriumchromat, 30 Teilen Natriumcarbonat und 1000 Teilen entionisiertes Wasser getaucht und danach mit Wasser gespült Anschließend

wird das stranggepreßte Formstück positiv geerdet, und eine im folgenden angegebene wäßrige anorganische Zubereitung wird mit -6OkV negativ geladen. Eine elektrostatische Sprühbeschichtung auf dem stranggepreßten Formstück erfolgt unter Verwendung einer

elektrostatischen Sprühpistole, und das erhaltene Formstück wird 3 Stunden auf 200⁰C erhitzt, wqbei ein oberflächengeschütztes stranggepreßtes Aluminiunileo-ipnrnfTsfnrmsrfick sernäB der Erfindunff erhalten wird.

Wäßrige anorganische Zubereitung

Bestandteile

Menge iTeilei

40' ige uäBrtge Kaliumsilicallösung 30,4

2S' ige wäßrige Lithiumsilicatlösung 10,1

Titandioxid 20.2

Aluminiumoxid 4,¹J

Aluminiumhydroxid l6.fi

Aluminiumorthophosphat 0.3

Borsaure 0,5

Entionisiertes Wasser 17,2

Beispiel 5

Ein durch Sirangpressen, Abkühlen, Richten und Schneiden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1

erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird zur chemischen Umwandlungsbehandlung bei 50°C 2 Minuten in ein Gemisch aus 64 Teilen Phosphorsäure, 5 Teilen Natnumfluorifi, 10 Teilen Chromsäure und 1000 Teilen entionisieries Wasser getaucht und danach mit Wasser gespult Anschließend wird das stranggepreßte Formstück in eine wäßrige anorganische Zubereitung mit einem Gehalt an 70 Teilen 10%iger wäßriger Kaliumsilicatlösung (K₂O 3 SiO₃) und 30 Teilen 10%iger

>o wäßriger Lithiumsilicatlösung getaucht, und Gleichstrom von 150 Volt wird bei 30° C 60 Sekunden zwischen dem als Anode dienenden stranggepreßten Formstück und einer als Kathode dienenden rostfreien Stahlplatte angelegt. Das stranggepreßte Formstück wird dann mil Wasser gespült, danach 3 Stunden auf 200° C erhitzt und zum Abkühlen stehengelassen, wodurch ein oberflächengeschütztes stranggepreßtes Aluminiumlegierungsformstück gemäß der Erfindung erhalten wird.

"I .iheile

	ausge	Beispiel Γ	B.^nei .'	Be„p„4	Beispiel 5
Aussahen di.r Obertlache *l	zeichnet	.!usge-	ausge	ausge	ausge
	1.5 am	zeichnet	zeichnet	zeichnet	zeichnet
\len>ee der Abscheidung oder		1.5 g/m	In :m	20 im	Id n/m:
\ inidickc	\\)i), Ulli
(,•uerschnciUc-r. r:ciisi*ntest '2		KK)ZiH(I	IOC/100	K)OZlI)O	K)OZlOO
Schlagtest *5		gut	gut	gut	gut
Beständigkeit gegen	2C" -a' Md
Alkali		JiIMI see *l>	-		2<J5 see *Q
schuelelige S.iure *5	-	-	gut	gut	-
siedendes W jsser *b	RN. -	gut	gut	gut	gut
C'ASS-rntersiichuna *~	RN. - 10	RN. - 10	RN. IO	RN - 10

9.5 K)

Bemerkung

*i bis *X Besumnii gernali den hereit». beschriebenen V erfahren.

··' D.i>. ciranageprelite formstui-k wird in eine watirige ln-NaOH-Lösung bei 35 ( getaucht und die für ein Versagen, wie

beispielsweise P"renbildung. Blasenbildung oder dgl. die in der Oberfläche entsteht, erforderliche /eitl Sekunden ι wird

*io n.iN str,iri(igepre!4ic Formstück wird in eine wäßrige 5%ige NaOH-Lösung fur einen längeren Zeitraum bei 35 < getaucht.

und die tür ein \ ersagen. wie beispielsweise Porenbildung. Blasenbildung oder dgl. die aut der Obertlache entsteht, erforderliche /eil (Sekunden) wird gemessen Wenn kein Versagen selbst nach Verlauf von ¹I Stunden eintritt, wird die ProK .ils "mit·· bewerte!.

Beispiel 6

Ein durch Strangpressen. Abkühlen, Richten, Schneiden und Eintauchen in siedendes Wasser auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird in eine wäßrige anorganische Zubereitung getaucht, die 100 Teile 10%ige wäßrige Natriumsilicatlösung (Na₂O · 2SiO₂) und 1.0 Teil Natriummetaphosphat enthielt, und Gleichstrom von 50 Volt wird bei 30°C 60 Sekunden zwischen dem als Anode dienenden stranggepreßten Formstück und einer als Kathode dienenden rostfreien Stahlplatte angelegt. Das stranggepreßte Formstück wird dann mit Wasser gespült und anschließend 3 Stunden auf 200⁰C erhitzt und zum Abkühlen stehengelassen,

Davon getrennt wird eine organische Überzugsmasse (Feststoffe: 10%) durch Zugabe von 35 Teilen eines in Wasser dispergierbarcn Melaminharzes, 7 Teilen Diäthanolamin und 808 Teilen entionisiertem Wasser zu 100 Teilen eines durch Mischpolymerisation eines Gemisches aus 35 Teilen n-Butylacrylal, 10 Teilen Äthylacrylat, 20 Teilen Methylmethacrylat, 15 Teilen Styrol, 5 Teilen Acrylamid, 5 feilen 2-Hydroxyäthyl-methacrylat und 10 Teilen Acrylsäure in 67 Teilen n-Butanol in Anwesenheit von 5 Teilen Azobisisobutyfonitril als Katalysator erhaltenen Acrylmischpölymep harzes (60% n-ButanolJösung) hergestellt.

Das stranggepreßle Formstück wird in die auf 25°C gehaltene Masse getaucht und Gleichstrom von 120 Volt wird zwischen dem stranggepreßten Formstück als Anode und einer rostfreien Stahlplatte als Kathode während 2 Minuten angelegt Das stranggepreßte

230 209/197

Formstück wird dann mit Wasser gewaschen und anschließend 15 Minuten zur Härtung der organischen Überzugsschicht auf 200⁰C erhitzt Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften des erhaltenen oberflächengeschützten stranggepreßten Formstücks, zusammen mit jenen der in den Beispielen 7 bis 10 erhaltenen stranggepreßten Formstücke.

Beispiel 7

Ein durch Strangpressen, Abkühlen, Richten, Schneiden und Eintauchen in ein Gemisch aus Natriumchrornat, Natriumcarbonat und entionisiertes Wasser auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird in ein Gemisch aus 100 Teilen 10°/oiger wäßriger Kaliumsilicatlösung (KjO ■ 3 SiOj) und 10 Teilen Kaliummetaborat eingetaucht, und Gleichstrom von 50 Volt wird zwischen dem stranggepreßten Formstück als Anode und einer rostfreien Stahlplatte als Kathode 30 Sekunden bei 30° C angelegt. Das stranggepreßte Formstück wird mit Wasser gewaschen, wärmebehandelt und mit der gleichen organischen Überzugsmasse wie in Beispiel 6 verwendet, elektrophoretisch beschichtet und zur Härtung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 6 erhitzt

Beispiel 8

Ein durch Strangpressen, Abkühlen, Richten und Schneiden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird 15 Minuten in siedendes entionisiertes Wasser mit einem Gehalt an 0,5% Triethanolamin eingetaucht und mit Wasser gespült Das behandelte stranggepreßte Formstück wird 90 Sekunden bei 25⁰C in eine wäßrige anorganische Zubereitung, die 85.6 Teile 30%ige wäßrige Natriumsilicatlösung (Na₂O · 2 SiO₂), 10,0 Teile Zirkonsilicat und 4,4 Teile 85%ige Phosphorsäure enthielt, eingetaucht und dann 3 Stunden zur Wärmebehandlung auf 200° C erhitzt. Das erhaltene stranggepreßte Formstück wird in eine wasserlösliche, acrylmodifizierte Polyesterharz-Überzugsmasse während 1 Minute eingetaucht und 15 Minuten bei 200° C eingebrannt, wodurch ein oberflächengeschütztes stranggepreßtes Formstück mit einem 5 μηι dicken anorganischen Film und einem 10 μπι dicken organischen Film erhalten wird.

' Beispiel 9

Ein durch Strangpressen, Abkühlen, Richten, Schneiden und Eintauchen in ein Gemisch aus Phosphorsäure und Natriumfluorid, Chromsäure und entionisiertes

ίο Wasser auf dieselbe Weise wie in Beispiel 5 erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird in ein Gemisch aus 100 Teilen lO°/oiger wäßriger Natriumsilicatlösung (Na₂O · 2 SiO₂), 1 Teil Kaüumorthomolybdat und 0,2 Teile Kaliumchromat eingetaucht, und Gleichstrom von 50 Volt wird zwischen dem stranggepreßten Formstück als Anode und einer rostfreien Stahlplatte als Kathode 60 Sekunden bei 50°C angelegt Das stranggepreßte Formstück wird mit Wasser gespült, 3 * cunden zur Wärmebehandlung auf 200⁰C erhitzt und danach mit

jo hitzehärtender Acrvl-Urethanharz-Überzugsmasse auf dieselbe Weise wie in Beispiel 6 elektrostatisch beschichtet Das beschichtete Formstück wird zur Härtung des organischen Überzugs auf 80⁰C erhitzt.

,. Beispiel 10

Ein durch Strangpressen, Abkühlen, Richten und Schneiden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird 90 Sekunden bei 25° C in eine wäßrige anorganische Zubereitung,

jo die 100 Teile 10%ige wäßrige Natriumsilicatlösung (Na₂O-2 SiO₂) und 0,1 Teil 10%ige Phosphorsäure enthielt, getaucht und wird danach zur Wärmebehandlung 3 Stunden auf 200° C erhitzt. Das stranggepreßte Formstück wird dann mit der gleichen organischen Überzugsmasse, wie in Beispiel 6 verwendet, elektrophoretisch beschichtet und zur Härtung des organischen Überzugs auf dieselbe Weise wie in Beispiel 6 erhitzt, um ein oberflächengeschütztes stranggepreßtes Formstück mit einem 15 um dicken organischen Film zu

4Ii erhalten.

Tabelle 2	Beispiel 6	Beispiel 7	Beispie! S	Beispiel 9	Beispiel I
	auge	ausge	ausge	ausge	ausge
Aussehen der Oberfläche *l	zeichnet	zeichnet	zeichnet	zeichnet	zeichnet
	100/100	100/100	100/10(1	100/100	100/100
Querschneide-Erichsentest *2	gut	gut	gut	gut	gut
Schlagtest *3
Beständigkeit gegen	gut *10	gut Ί0	gut *l()	gut Ί0	gut Ί0
Alkali	gut	gut	gut	gut	gut
Schwefelsäure *4	gJt	gut	gut	gut	gut
schweflige Säure *5	gut	gut	leicht	leicht
siedendes Wasser *ft			erweicht	erweicht
	R.N. = 10	R.N. = 10	R.N. = 10	R N. - 10	R.N. -
CASS-Untersuchung *7					9,8-10
	-	-			δ 50%
Tauzyklusiintersuchung *8

Beispiel 11

Ein durch Strangpressen, Äbkühlenj Richten und Schneiden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird bei 25°C 2 Minuten in eine wäßrige anorganische Zubereitung getaucht, die 35,6 Teile 30 %ige wäßrige Kaliumsflicatlösung (JC₂O-SSiO₂), 10,0 Teile Zirkonsilicat und 4,4

Teile 85%ige Phosphorsäure enthält, mit Wasser gespült, 3 Stunden auf 200° C zur Wärmebehandlung erhitzt und zum Abkühlen stehengelassen. Tabelle 3 zeigt die Eigenschaften des erhaltenen Formstücks zusammen mit jenen der in den Beispielen 12 bis 15 erhaltenen stranggepreßten Formstücke.

Beispiel 12

Ein durch Strangpressen, Abkühlen, Richten und Schneiden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird 90 Sekunden bei 25° C in ein Gemisch eingetaucht, das 85,6 Teile 30%ige wäßrige Natriumsilicatlösung (Na₂O - 2 SiO₂), 10,0 Teile Zirkonsilicat und 4,4 Teile 85%ige Phosphorsäure enthält, und dann 3 Stunden zur Wärmebehandlung auf 2Op⁰C erhitzt, dann 1 Minute in die gleiche organische Überzugsmasse wie in Beispiel 8 verwendet, getaucht und 15 Minuten bei 200°C eingebrannt, wodurch ein oberflächengeschütztes stranggepreßtes Formstück erhalten wird, das einen 10 μπι dicken anorganischen Füm und einen ΙΟμίτι dicken organischen Film aufweist

Beispiel 13

Ein durch Strangpressen, Abkühlen, Richten und Schneiden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird mit derselben wäßrigen anorganischen Zubereitung wie in

20 Beispiel 4 verwendet auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 elektrostatisch beschichtet. Das beschichtete Formstück wird 3 Stunden auf 200° C zur Wärmebehandlung erhitzt, um ein oberflächengeschütztes stranggepreßtes Formstück zu erhalten.

Beispiel 14

Das in Beispiel 13 erhaltene stranggepreßte Formstück wird mit einer hitzehärtbaren Acryl-Urethanharz-Überzugsmasse unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 6 beschichtet und wird danach bei 80° C 20 Minuten wärmebehandelt.

Beispiel 15

Hin durch Strangpressen, Abkühlen, Richten und Schneiden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhaltenes stranggepreßtes Formstück wird in ein Gemisch eingetaucht, das 70 Teile 10%ige wäßrige Kaliumsilicatlösung (K₂O · 3 SiO₂) und 30 Teile 10°/oige wäßrige Lithiumsilicatlösung enthält, und Gleichstrom von Ϊ50 Vnit wird zwischen dem stranggepreßten Formstück als Anode und einer rostfreien Stahlplatte als Kathode 60 Sekunden bei 30° C angelegt. Das stranggepreßte Formstück wird dann mit Wasser gespült und danach in dieselbe wäßrige anorganische Zubereitung wie in Beispiel 13 getaucht und wird dann 3 Stunden auf 200°C erhitzt

Tabelle 3	Beispiel Π	Be^pi.: L"1	Beispiel 13	Beispiel 14	Beispiel 15
	ausge	ausge	ausge	ausge	ausge
Aussehen der Oberfläche *1	zeichnet	zeichnet	zeichnet	zeichnet	zeichnet
	15 'jjn	-	20 «τι	-	Is" JJTi
Menge der Abscheidung oder
Filmdicke	100/100	100/100	100/100	κ,οίοο	100/100
Querschneide-Einchsentest *2	gut	gut	gut	gut	gut
Schlagtest *3
Beständigkeit gegen	20 Stunden	gut *IO	2») Stunden	gut *IO	30 Stunden
M kai ι	*10				*10
	-	gut		gut
Schwefelsäure *4	20 Stunden	48 Stunden	2!) Stunden	48 Stunden	40 Stunden
schweflige Säure *s	R.N. - 10	RN. -	RN K)	R N	R N. - IO
CASS-I Untersuchung *7		9.8- 10		9.x 10

[au/yklusuntersuchung *8

Beispiel 16

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1, ausgenommen, daß das Kühlen unter Anwendung von Luft ausgeführt wird, wird ein stranggepreßtes Formstück gegebener Abmessung in ein Gemisch aus 100 Teilen 10%iger wäßriger Natriumsilicatlösung (NaaG · 2 S1O2) und 2,5 Teilen Natnümorthomolybdat getaucht, und Gleichstrom Von 150 Volt wird zwischen dem stränggepreßten Formstück als Anode und einer rostfreien Stahlplatte als Kathode bei 30°C 60 Sekunden angelegt Das stranggepreßte Formstück wird danach mit Wasser gespült und 3 Stünden auf 200°C zur Wärmebehandlung erhitzt.Tabelle 4 zeigt die Eigenschaften des erhaltenen Produktes zusammen mit jenen der in den Beispielen 17 bis 22 erhaltenen Produkte.

Beispiel 17

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1, ausgenommen, daß das Kühlen unter Anwendung von Luft ausgeführt wird, wird ein stranggepreDtes Formstück gegebener Abmessungen in eine lO°/oige wäßrige Natriumsilicatlö' süng (Na₂O ' 2 SiOj) getaucht, Und Gleichstrom von 50 Volt wird zwischen dem stranggepreßten Formstück als Anode und einer rostfreien Stahlplatte als Kathode bei 25°C 120 Sekunden angelegt. Das stranggepreßte Formstück wird danach mit Wasser gespült und zur Wärmebehandlung 3 Stunden auf 200°Cerhitzt.

Beispiel 18

Das in Beispiel 16 erhaltene Produkt wird mit derselben organischen Oberzugsmasse wie in Beispiel 6 verwendet, unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 6 beschichtet, um ein oberflächengeschüutes stranggepreßtes Formstück mit einem 15μΐτι dicken Film ;:u erhalten.

Beispiel 19

Ein auf dieselbe Weise wie in Beispiel 16 hergestelltes stranggepreßtes Formstück wird bei 25°C 1 Minute in eine wäßrige anorganische Zubereitung getaucht, die 85,6 Teile 30%ige wäßrige Kaliumsilicatlösung (K₂O · 3 SiO₂), 10,0 Teile Zirkonsilicat und 4,4 Teile 85%ige Phosphorsäure enthält, und wird dann 3 Stunden zur Wärmebehandlung auf 200⁰C erhitzt, um ein Produkt mit einem 15 μΐη dicken Film zu erhalten.

Beispiel 20

Ein auf dieselbe Weise wie in Beispiel 19 hergestelltes Produkt wird in eine wasserlösliche, acrylrnodiiizicrte Polyester-Oberzugsmasse 1 Minute getaucht und wird danach bei 180⁰C 20 Minuten eingebrannt, um em fertiges Produkt mit einem 10 μιτι dicken Film der Überzugsmasse zu erhalten.

Beispiel 21

Ein auf dieselbe Weise wie in Beispiel 16 hergestelltes stranggepreßtes Formstück wird mit einer im folgenden angegebenen wäßrigen anorganischen Zubnreitung elektrostatisch beschichtet und auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 wärmebehandelt, um ein Produkt zu erhalten, das einen Film von etwa 20 μτη Dicke aufweist

Wäßrige anorganische Zubereitung

Bestandteile	Menge (Teile)
40" »ige Aluminiumsilicatdispersion	30,4
20°.oige wäßrige Lithiumsilicatlösung	10,1
Titandioxid	20,0
Aluminiumoxid	4,9
Aluminiumhydroxid	16,6
Aluminiumorthophosphat	0,3
Borsäure	0,5
Entionisiertes Wasser	17,2

Tabelle 4

Bei'-p lh Beisp Beispiel 22

Ein auf dieselbe Weise wie in Beispiel 21 hergestelltes

j-, Produkt wird mit einer hitzehärtenden A^ryl-Urethan-Oberzugsmasse auf dieselbe Weise wie in Beispiel 6 beschichtet und wird dann 2 Stunden bei 300 C wärmebehandelt. Das erhaltene Formstück wird dann zum Härten des organischen Überzugs 20 Minuten auf

j„ 80³Cerhitzt.

Beisp IX Beisp. 19 Bcisp 20 Beisp. 21 Beisp. 22

Aussehen der Oberfläche M	■lusge-	ausge	ausge	dUssie-	ausge	ausge	■iUs»C-
	z.-ichnet	zeichnet	zeichnet	zeichnel	zeichnet	zeichnet	Zc1U hne
Menge der Abscheidung oder	1.5 g/m:	O.X g/m		1 ^ <jn		20 /jn
Filmdicke
Querschneide-Erichsentcsl '2	KKI/ KX)	100/100	100/100	100/100	100/KK)	100/100	loo/loo
Schlagtest *3	gut	gul	gut	gut	gut	gut	gul
Beständigkeit gegen
Alkali		-	gut MO	20 Std MO	gut MO	20 Std MO	gul MO
Schwefelsäure *4			gut		gul		gul
schwefelige Säure *ς			gul	24 Ski	48 Std.	24 Std.	4X Std
siedendes Wasser *d	gut	gul		gill		gul
CASS-I nlersuchu,*-« *"	RN -	RN	R N	R N -	R N	RN	RN
	9.5 Ki	9.5 '».8	9.x 10	9.f- 10	9.x 10	9.5 10	9.x K)
T.iii/vkliisuntersiichiinff *8			>vr,		£ s(I%		> 5f)%

Beispiel 23

Ein auf eine angegebene Länge geschnittenes stranggepreßtes Formstück wird auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen, daß das stranggepreßte Formstück forcierter Kühlung mit Wasser ausgesetzt wird, das anstelle von flüssigem Stickstoff verwendet wird. Das stranggepreßte Form· stück wird in eine wäßrige anorganische Zubereitung getaucht, die 70 Teile 10%ige wäßrige Kaliumsilicatlösung (K₂O · 3 SiO₂) und 30 Teile 10%iges Lithiumsilicat enthält, und Gleichstrom von 150 Volt wird bei 3O⁰C 60 Sekunden zwischen dem stranggepreßten Formstück als Anode und eir.ei' rostfreien Stahlplatte als Kathode angelegt. Das behandelte strangg?preßte Formstück wird zur Wärmebehandlung 3 Stunden auf 200°C erhitzt. Das erhaltene oberflächengeschützte stranggepreßte Aluminiumlegierungsformstück weist ein sehr mi gutes Aus'shen und die im folgenden angegebenen Eigenschaften auf.

Menge der Abscheidung	ί,8 g/m*
Querschneide'Erichsentest *3	100/100
Schlaglest *4	gut
Beständigkeit gegen siedendes
Wasser #6	gut
CASS-Untersuchung *1	R,N.=9,5-10

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung oberflächengeschützter stranggepreßter Formstükke aus Aluminium oder AJuminiumlegiemngen, wobei das aus Aluminium oder Aluminiumlegierung erhaltene stranggepreßte Formstück gekühlt und gerichtet wird, indem es zwischen wenigstens einem Walzenpaar hindurchgeführt wird, sodann geschnitten und mit einer Zubereitung überzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene geschnittene, stranggepreßte und gerichtete Formstück mit einer wäßrigen anorganischen Zubereitung überzogen wird, die wenigstens ein wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Oxosäuresalz aus der Gruppe von Salzen der Kieselsäure, Borsäure, Phosphorsäure, Molybdänsäure, Vanadinsäure, Permangansäure, Wolframsäure, Zinnsäure und Chromsäure enthält, und das überzogene stranggepreßte Formstück bei einer Temperatur von 200 bis 230⁰C während eines Zeitraums von 1 bis 3 Stunden der Wärmebehandlung unterworfen wird.

2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige anorganische Zubereitung angewendet wird, die wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Oxosäuresalz in einem Bereich von 5 bis 60 Gew.-°/o enthält

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das stranggepreßte Formstück nach der Wärmebehandlung weiter mit einer organischen Oberzugsmasse überzogen wird.