DE2813071C3

DE2813071C3 - Verfahren zum unregelmäßigen Einfärben anodischer Aluminiumoxidstrukturen zwecks Erzielung von Mehrfarbeneffekten

Info

Publication number: DE2813071C3
Application number: DE19782813071
Authority: DE
Inventors: Guenter 3400 Goettingen Rohde
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-03-25
Filing date: 1978-03-25
Publication date: 1981-11-19
Also published as: DE2813071A1; DE2813071B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum unregelmäßigen Einfärben anodischer Aluminiumoxidstrukturen zwecks Erzielung von Mehrfarbeneffekten, bei dem ein Aluminiumblech nac'.i üblicher Vorbehandlung anodisiert, die anodische Aluminiumoxidschicht ganzflächig eingefärbt, getrocknet und anschließend mit Säure entfärbt wird, sodann eine weitere Färbung vorgenommen und schließlich die Aluminiumoxidschicht verdichtet wird.

Ein derartiges Verfahren zum unregelmäßigen Einfärben anodischer Aluminiumoxidstrukturen zwecks Erzielung von Mehrfarbeneffekten sowie verschiedener Verfahrensabwandlungen sind aus Wernick, Pinner, »Die Oberflächenbehandlung von Aluminium«, 1969, Seiten 381 - 383, bekannt. Es werden dort ausschließlich chemische Färbungen beschrieben. Nach der Durchführung einer ersten chemischen Färbung und einem anschließenden Trocknungsvorgang wird vorgeschlagen, mittels eines Schwammes eine zweite Färbung vorzunehmen, um nach erneuter Trocknung und der schließlich erfolgenden Verdichtung der Aluminiumoxidschicht das Verfahren zu beenden. In Abwandlung dieses Verfahrens wird auch vorgeschlagen, nach der ersten ganzflächig durchgeführten chemischen Färbung einen Ausbleich-Vorgang mit Salpetersäure, Schwefelsäure oder Hypochlorit anzuschließen. Es kann weiterhin mit einer zweiten Farbe chemisch überfärbt werden.

to Bei der Durchführung dieser zwei chemischen Färbungen ist es zwar ohne weiteres möglich, die erste chemische Färbung partiell auch ohne Maske zu entfärben; die zweite ganzflächige chemische Färbung wird aber entweder den Rest der ersten ganzflächigen chemischen Färbung aus den Poren der Oxidschicht verdrängen oder aber zu unansehnlichen Mischfarben führen, die ästhetisch nicht befriedigen. In weiterer Abwandlung des Verfahrens wird vorgeschlagen, den Farbstoff in Form einer 2°/oigen verdickten Lösung mit einer Pistole aufzusprühen und bei diesem chemischen Verfahren Farben in wechselnder Intensität aufzutragen oder durch Vorschalten von Masken Muster zu erzeugen. Schließlich wird auch vorgeschlagen, mit teilweisem Ausbleichen zu arbeiten und zur Abdeckung eine 10%ige Asphalt-Lösung in Benzol zu benutzen. Bei Anwendung dieser Maskentechnik oder auch bei Auftragen von Farben mit Gummiwalzen und Gummistempeln können Muster erzeugt werden, die sich durch jeweils genau gegeneinander abgegrenzte Farbflächen kennzeichnen. Ein solches Maskenverfahren ist sehr geeignet, beispielsweise geätzte Aluminiumschilder mit entsprechenden Informationen herzustellen (vgl. Max Schenk, »Werkstoff Aluminium und seine anodische Oxidation«, 1948, Seiten 821 und 822). Wenn es jedoch darum geht, unregelmäßiges Einfärben zwecks Erzielung von Mehrfarbeneffekten mit verschwommenen Übergangsbereichen in ästhetisch ansprechender Weise zu erzielen, versagt die Maskentechnik.
Zum unregelmäßigen Einfärben zwecks Erzielung künstlerischer Effekte ist es bekannt, anodische Aluminiumoxidschichten mil unterschiedlichen Farben unter Verendung von Pinsel und anderen Malgeräten zu bemalen. Diese von Hand durchzuführende Maltechnik wird zuweilen als Alu-Chromie bezeichnet. Sie kenn-

•»5 zeichnet sich durch ein ganz bestimmtes dekoratives Aussehen infolge des deutlich erkennbaren Pinselstriches und der persönlichen Handschrift des Künstlers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum unregelmäßigen Einfärben anodischer Aluminiumoxidstrukturen zwecks Erzielung von Mehrfarbeneffekten aufzuzeigen, die sich durch ihre ästhetische Ausdruckskraft deutlich von den bisher bekannten unregelmäßigen Einfärbungen anodischer Aluminiumoxidschichten abhebt. Pinselstriche sollen vermieden werden; es soll eine vollkommen unregelmäßige Einfärbung mit einer wolkenartigen Struktur erreicht werden. Das Verfahren soll auch maschinell durchführbar sein.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die erste Färbung elektrolytisch durchgeführt, die Entfärbung der Schicht ohne Verwendung einer Maske oder dergleichen unregelmäßig partiell und nach einem Spülvorgang die zweite Färbung ganzflächig in chemischer Weise vorgenommen wird. Durch die

t>5 partielle unregelmäßige Entfärbung ohne Verwendung einer Maske od. dgl. wird sichergestellt, daß sich die Farben der ersten Färbung und der zweiten Färbung unregelmäßig überlagern, obwohl zwei ganzflächige

Färbungen durchgeführt werden. Wesentlich ist dabei für die Verträglichkeit der beiden Färbungen, daß die erste Färbung elektrolytisch, die zweite Färbung chemisch durchgeführt wird Die ästhetische Wirkung der auf diese Weise erzeugten unregelmäßigen Einfärbung ist der Fotografie einer Wolkenbildung in etwa vergleichbar; sie besitzt ein ganz eigentümliches Aussehen.

Zur partiellen Entfärbung wird in der Regel Salpeter- und/oder Schwefelsäure eingesetzt Vorteilhaft wird die Salpeter- und/oder Schwefelsäure mit unterschiedlicher Konzentration oder ungleicher Einwirkungsdauer angewendet, so daß die Schichten in sich unregelmäßig entfärbt werden. Die Salpeter- und/oder Schwefelsäure kann partiell durch Bestreichen, Betupfen oder Betrau- is fein der Schicht zur Einwirkung gebracht werden. Die partielle Entfärbung kann auch mechanisch, d.h. mit Hilfe von Vorrichtungen erfolgen, beispielsweise durch Verwendung von Walzen, Bürsten od. dgl.

Nach der zweiten Färbung kann eine weitere partielle Entfärbung ohne Maske mit Säure durchgeführt werden, wobei ein Spülvorgang nachgeschaltet wird. Diese zweite partielle Entfärbung wird in der Regel auch unter Anwendung von Salpeter- und/oder Schwefelsäure durchgeführt, und zwar mit unterschiedlicher Konzentration und/oder unterschiedlicher Einwirkungsdauer.

Zur Erzielung weiterer Mehrfarbeneffekte kann eine dritte ganzflächige Färbung mit nachgeschaltetem Spülvorgang durchgeführt werden, die an die zweite partielle Entfärbung anschließt. In den einzelnen Färbungen werden zweckmäßig unterschiedliche Farben eingesetzt, je nach dem gewünschten Aussehen der Gegenstände.

Weitere Effekte lassen sich dadurch erzielen, daß die Säuren mit unterschiedlichen Temperaturen eingesetzt werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Trocknung zwischen zwei Färbungen kalt vorgenommen wird, also ohne Wärmezufuhr.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im einzelnen die charakteristische Oberflächenstruktur generell wie folgt erzeugt Ein Aluminiumblech oder ein Aluminiumband in Eloxal-Qualität (z. B. Al Mg 3) wird einer normalen Zweistufen- Farbanodisation unterzogen, d. h. eloxiert und elektrolytisch gefärbt Nach der der Färbung folgenden Tauchspülung wird der Arbeitsprozeß unterbrochen, das Blech von den Kontaktvorrichtungen genommen und an der Luft getrocknet Durch Bestreichen, Betupfen oder Betreufein des Bleches mit Salpeter- oder Schwefelsäure unterschiedli- so eher Konzentration sowie ungleicher Einwirkungszeit entsteht durch mehr oder weniger starke partielle Entfärbung die erste Stufe der charakteristischen Oberflächenstruktur. Zum Auftragen der Säure oder der Säuren können Bürsten, Schwämme, Lappen, Walzen u. dgl. dienen. Nach sorgfältiger Spülung wird das Blech auf einer Klemmvorrichtung erneut gefärbt, wobei die zweite Einfärbung chemisch durchgeführt wird. Gegebenenfalls wird darauf wiederum teilweise entfärbt und nach wiederholter Spülung die dritte Einfärbung vorgenommen. Normalerweise werden bei jeder Färbung andere Farben eingesetzt Durch die Wahl bestimmter Farbstoffe und die Reihenfolge beim Einfärben ist es zudem möglich. Strukturen zu erzeugen, die ganz typisches Aussehen bzw. einen sonst unnachahmlichen Effekt besitzen. Es kann ein wolkenhaftes Aussehen erzielt werden, wobei die Grenzlinien zwischen mehreren Wolken konturenhaft scharf oder aber auch verschwommen ausgebildet sein können.

Bei der Herstellung eines olivgrundigen Bleches mit grünbraunen Strukturen werden beispielsweise die folgenden Arbeitsgänge im einzelnen durchgeführt:

Nach der üblichen Vorbehandlung einschließlich Mattieren eines Aluminiumbleches erfolgt das Anodisie ren nach dem Gleichstrom-Schwefelsäure-Oxalsäure Verfahren bei 18° C, bis eine Schichtdicke von ca. 20 μηι aufgebaut ist Anschließend erfolgt ein Spülvorgang. Der erste Färbevorgang erfolgt wie üblich ganzflächig in elektrolytischer Weise in einem mittleren Braunton. Anschließend wird wieder gespült. Es schließt sich ein kalter Trocknungsvorgang des Bleches an. Mittels eines Schwamrries wird die Oberfläche mit einer 2- bis 8%igen Salpetersäure, die eine Temperatur von 15 bis 20°C aufweist, partiell betupft. Die Säure wird 3 bis 5 Minuten zur Einwirkung gebracht. Dann wird der Arbeitsgang wiederholt, wobei weitere 3 Minuten Einwirkungsdauer vorgesehen sind. Dabei entstehen auf der behandelten Oberfläche Konturen. Nachfolgend wird die Oberfläche mit ca. 30- bis 50%iger Salpetersäure, die eine Temperatur von 15 bis 20° C aufweist, partiell betupft. Die Einwirkungsdauer beträgt hier 0,5 bis 2 Minuten. Sobald deutlich helle Stellen entstanden sind, erfolgt der sorgfältig durchzuführende Spülvorgang. Nach dem Spülen wird die zweite Färbung mit Eisen(IIl)-ammoniumoxalat, 10 g/l, pH-Wert 5,5. bei 40 bis 50° C und für ca. 1,0 bis 1,5 Minuten ganzflächig durchgeführ:, bevor gespült wird. Die auf diese Weise erzeugte Oberfläche wird nochmals unter Verwendung eines Schwammes mit einer 2- bis 8%igen Salpetersäure, die eine Temperatur von 15 bis 20°C aufweist, betupft und für ca. 3 bis 5 Minuten zur Einwirkung gebracht. Anschließend erfolgt ein weiterer Spülvorgang. Eine dritte ganzflächige Einfärbung mit handelsüblichem grünem Farbstoff, 5 g/l, pH-Wert 5,0 bei 30°C und einer Einwirkungsdauer von 2 bis 4 Minuten wird ganzflächig angeschlossen. Anschließend erfolgt wiederum eine Spülung. Nach diesen drei Färbevorgängen wird in üblicher Weise nachverdichtet in entsalztem Wasser bei einem pH-Wert von 5,5 bis 6,0 und einer Temperatur von ca. 98° C über eine Zeit von ca. 70 Minuten. Schließlich kann das mit der grünbraunen Struktur versehene Blech mit Paraffinöl abgerieben werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum unregelmäßigen Einfärben anodischer Aluminiumoxidstrukturen zwecks Erzielung von Mehrfarbeneffekten, bei dem ein Aluminiumblech nach üblicher Vorbehandlung anodisiert, die anodische Aluminiumoxidschicht ganzflächig eingefärbt, getrocknet und anschließend mit Säure entfärbt wird, sodann eine weitere Färbung vorgenommen und schließlich die Aluminiumoxidschicht verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Färbung elektrolytisch durchgeführt die Entfärbung der Schicht ohne Verwendung einer Maske od. dgl. unregelmäßig partiell und nach einem Spülvorgang die zweite Färbung ganzflächig und in chemischer Weise vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur partiellen Entfärbung Salpeterund/Oder Schwefelsäure eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Salpeter- und/oder Schwefelsäure mit unterschiedlicher Konzentration und/oder ungleicher Einwirkungsdauer angewendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Salpeter- und/oder Schwefelsäure partiell durch Bestreichen, Betupfen oder Beträufeln der Schicht zur Einwirkung gebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der zweiten Färbung eine weitere partielle Entfärbung ohne Maske mit Säure durchgeführt wird und ein Spülvorgang nachgeschaltet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte ganzflächige Färbung mit nachgeschaltetem Spülvorgang durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch t bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Färbungen unterschiedliche Farben eingesetzt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Säuren mit unterschiedlichen Temperaturen eingesetzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung zwischen zwei Färbungen kalt vorgenommen wird.