DE3107272C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
zweifarbigen polyedrischen Aluminiumkörpers der im Oberbe
griff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Speziell betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstel
lung dekorativer Färbungen, speziell zweifarbiger Einfärbun
gen, auf der Oberfläche eines polyedrischen Körpers aus
Aluminium oder einer zumindest im wesentlichen aus Aluminium
bestehenden Legierung, wobei all diese Werkstoffe im folgen
den kurz als "Aluminium" bezeichnet und zusammengefaßt sind.
Die Erfindung betrifft in diesem Sinne speziell ein Verfah
ren zum hellfarbigen und dunkelfarbigen Einfärben der Flä
chen eines polyedrischen Aluminiumkörpers, bei dem die ein
zelnen unterschiedlich gefärbten Flächen durch die Polyeder
kanten scharf und ästhetisch zufriedenstellend voneinander
getrennt sind.
Aus Aluminium im vorstehend definierten Sinne hergestellte
Artikel mit anodisch oxidierten und eingefärbten Oberflächen
sind zu den verschiedensten Zwecken im Einsatz und auf Grund
ihres geringen Gewichtes, der Schönheit und der Vielfalt
ihrer Einfärbungen sowie auf Grund ihrer Korrosionsbestän
digkeit sehr beliebt. So haben beispielsweise aus Aluminium
hergestellte Uhrengehäuse, insbesondere Armbanduhrengehäuse,
mit anodisch oxidierten und gefärbten Oberflächen in jünge
rer Zeit durchaus einen wirtschaftlichen Erfolg erzielen kön
nen. Bislang konnten solche Uhrengehäuse jedoch nur einfarbig
hergestellt werden, obwohl durch die Kantenbrechungen gerade
an Armbanduhrengehäusen eine zweifarbige Ausgestaltung des
Uhrengehäuses vom ästhetischen Standpunkt durchaus erstre
benswert ist.
Zweifarbige polyedrische Aluminiumkörper, durchaus also
auch Uhrengehäuse, lassen sich prinzipiell durchaus in der
Weise herstellen, daß ein anodisch oxidierter und gefärb
ter Aluminiumartikel mit partiell entfernten Oberflächen
schichten einer zweiten anodischen Oxidation und Einfärbung
mit einer zweiten Farbe unterworfen wird. Dieses mitunter
tatsächlich angewendete Verfahren kann jedoch insofern zu
keinem befriedigenden Ergebnis führen, da die in der ersten
Verfahrensstufe gebildete eingefärbte anodische Oxidschicht
bei der zweiten anodischen Oxidation und Einfärbung spürbar
abgebaut und in Mitleidenschaft gezogen wird, wobei insbe
sondere die mechanischen und die optischen Oberflächenkenn
daten der ersten Oxidschicht verschlechtert werden. Dieses
Verfahren der zweistufigen anodischen Oxidation und Einfär
bung der Oxidschichten zur Herstellung zweifarbiger Alumi
niumkörper hat daher keinen Eingang in die Praxis finden
können.
Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten
Art zur Herstellung zweifarbiger polyedrischer Aluminium
körper durch zweimalige anodische Oxidation und zweimaliges
Einfärben dahingehend zu verbessern, daß hell und dunkel ge
färbte Polyederflächen, die in den Polyederkanten des Kör
pers zusammenstoßen, scharfkantig und mit scharfen Grenz
linienkonturen gegeneinander abgegrenzt sind und daß die
in der ersten anodischen Oxidationsstufe und bei der ersten
Einfärbung erhaltenen Oberflächen durch die zweite anodische
Oxidation und den zweiten Einfärbungsprozeß nicht in Mitlei
denschaft gezogen werden. Der Erfindung liegt damit weiter
hin die Aufgabe zugrunde, einen zweifarbigen polyedrischen
Aluminiumkörper zu schaffen, der bei scharfer und sauberer
Abgrenzung der verschiedenfarbigen Flächen gegeneinander
auf allen Flächen gleich gute Kenndaten aufweist, und zwar
unabhängig von der Färbung der Flächen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung ein Verfah
ren der eingangs genannten Art, das erfindungsgemäß die im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merk
male aufweist. Der zur Lösung der gestellten Aufgabe wei
terhin von der Erfindung geschaffene polyedrische zweifar
bige Aluminiumkörper weist erfindungsgemäß die im kennzeich
nenden Teil des Patentanspruchs 6 genannten Merkmale auf.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Ge
genstand der Unteransprüche.
Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung eines zweifar
bigen polyedrischen Aluminiumkörpers ist also durch die
Folge der nachstehenden Verfahrensschritte gekennzeichnet:
- a) Anodische Oxidation der Oberfläche des Aluminiumkör pers unter Bildung einer Oxidschicht auf der gesamten Oberfläche;
- b) Einfärben der so erzeugten Oxidschicht mit dem dunkle ren der beiden zum zweifarbigen Einfärben des Aluminium körpers vorgesehenen Farbtöne;
- c) anschließendes Versiegeln der gesamten in der beschrie benen Weise anodisch oxidierten und eingefärbten Ober fläche;
- d) mechanisches Entfernen der versiegelten und eingefärbten Oxidschicht von den Polyederflächen des polyedrischen Aluminiumkörpers, die mit der zweiten Farbgebung einge färbt werden sollen, wobei die Oxidschicht soweit ent fernt wird, daß auf diesen Polyederflächen die metalli sche Aluminiumoberfläche freiliegt;
- e) Aktivieren der auf diese Weise freigelegten metalli schen Aluminiumoberfläche;
- f), f1) anodisches Oxidieren der freigelegten und aktivierten metallischen Aluminiumoberfläche in einem Elektrolyten, der zumindest eine organische Säure enthält, wobei zur Bildung der Oxidschicht bei dieser anodischen Oxidation eine Spannung angelegt wird, die höher ist als die in Stufe (a) angelegte Spannung und im Bereich von 50 bis 80 V liegt;
- g) Einfärben der während der zweiten anodischen Oxidation auf dem Aluminiumkörper gebildeten Oxidschicht in einem hellen Farbton; und
- h) anschließendes Versiegeln der durch die zweite anodische Oxidation hergestellten und eingefärbten Oberfläche in einem zweiten Versiegelungsprozeß.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbei
spiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein unbearbei
tetes Uhrengehäuse als Beispiel für einen poly
edrischen Körper vor der Einfärbung;
Fig. 2a, 2b und 2c im Schnitt und in vergrößerter Teildarstellung
drei Stadien des Herszellungsverfahrens des
polyedrischen zweifarbigen Körpers;
Fig. 3 in perspektivischer Darstellung ein nach dem
Verfahren der Erfindung fertiggestelltes zwei
farbiges Uhrengehäuse.
Unter einem "polyedrischen Körper" im Sinne der Erfindung
wird in geringer Abweichung von der exakten geometrischen
Definition ein Körper verstanden, der zumindest zwei Flä
chen aufweist, die eben oder gekrümmt sein können und sich
so schneiden, daß sie zusammen mindestens eine Kantenlinie
bilden. Jede dieser mindestens zwei voneinander durch eine
Kantenlinie getrennten Flächen weist eine von der anderen
Fläche verschiedene Färbung auf, und zwar primär aus ästhe
tischen Gründen. Typische Beispiele solcher polyedrischer
Körper im Sinne der Erfindung sind Uhrengehäuse, insbeson
dere Armbanduhrengehäuse, Armbänder, Ketten und Halsbänder
sowie beliebige andere, im wesentlichen ringförmige Artikel
und reifförmige Artikel, solange diese mindestens zwei Ober
flächen aufweisen, die durch mindestens eine Polyederkante
gegeneinander abgesetzt sind.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird ein solcher polyedri
scher Körper aus Aluminium mit einer Kombination von zwei
verschiedenen Farben eingefärbt, wobei eine der beiden Far
ben auf einer der beiden Oberflächen, die andere der beiden
Farben auf die andere der beiden Oberflächen aufgebracht
wird. Die beiden unterschiedlichen Farben weisen vorzugs
weise einen relativ deutlichen Unterschied in ihrem Hellig
keitswert auf. Als dunklerer Farbton dienen vorzugsweise
schwarz, dunkelblau, dunkelbraun, dunkelgrün oder ein tie
fes Dunkelrot, während als helle Farben vorzugsweise gold
gelb, silberweiß, gelb, hellgrün oder hellblau verwendet
werden. Die Wahl einer Kombination heller und dunkler Far
ben erfolgt dabei prinzipiell aus ästhetischen Überlegungen,
ohne hinsichtlich der technischen Aspekte des Verfahrens der
Erfindung einschränkend zu wirken. So können mit dem Verfah
ren der Erfindung insbesondere folgende, aus ästhetischen Ge
sichtspunkten bevorzugte Farbkombinationen hergestellt werden:
schwarz/gold; braun/gold oder schwarz/silber.
Der polyedrische Körper besteht aus Aluminium oder einer
Aluminiumlegierung prinzipiell beliebiger Art, solange
diese anodisch oxidierbar ist. Diese Werkstoffe sind im
Rahmen der Erfindung insgesamt kurz als "Aluminium" be
zeichnet.
Aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung und der kla
reren Darstellung ist die Erfindung nachstehend an Hand des
Beispiels eines aus Aluminium hergestellten Armbanduhren
gehäuses als Beispiel für einen polyedrischen Körper be
schrieben. Diese Beschreibung soll jedoch nicht dem Zweck
dienen, die Erfindung auf diese Anwendung zu beschränken.
Vielmehr sei an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich be
tont, daß sich der aus der Erfindung abgeleitete Anspruch
auf alle Arten polyedrischer Aluminiumkörper, also insbe
sondere auch Schmuckstücke beliebiger Art, bezieht.
In der Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung der Roh
ling eines Uhrengehäuses gezeigt, und zwar in einem Zustand,
in dem er unmittelbar aus der Fertigung kommt, beispielswei
se wie er unmittelbar nach dem Stanzen und anschließenden
spanabhebenden Bearbeitungsschritten erhalten wird. Vor der
Durchführung der ersten anodischen Oxidation wird der so er
haltene und in der Fig. 1 gezeigte Rohling des Uhrengehäuses
in an sich bekannter und gebräuchlicher Weise entfettet und
gewaschen. Der so gereinigte Rohling wird anschließend einer
ersten anodischen Oxidation in einem elektrolytischen Bad,
vorzugsweise einem Schwefelsäurebad, zur Bildung einer Oxid
schicht an der Oberfläche unterworfen. Diese erste anodische
Oxidation wird typischerweise bei einer Temperatur im Bereich
von -10 bis +10°C mit einer Spannung von 30 bis 40 V bei
einer Stromdichte von 3 bis 5 A/dm2 bei einer Dauer der Elek
trolyse von 30 bis 60 min durchgeführt. Unter diesen Para
metern der anodischen Oxidation wird auf der Oberfläche des
Aluminiumgehäuses 1 eine Oxidschicht 2 zu beiden Seiten der
Polyederkante 3 des Gehäuses gebildet (Fig. 2a). Die
Dicke der so hergestellten Oxidschicht beträgt bei Durch
führung der Elektrolyse unter den angegebenen Parametern
ca. 40 bis 60 µm.
Nach Abschluß der ersten anodischen Oxidation, die in der
vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt wird, wird
der Gehäuserohling aus dem Bad genommen, mit Wasser gewa
schen und in eine Farbstofflösung getaucht. Die Farbe die
ser Farbstofflösung entspricht dabei dem dunkleren der bei
den Farbtöne, in dem das Uhrengehäuse eingefärbt werden
soll. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sei an
genommen, daß das nach der ersten anodischen Oxidation mit
Wasser gewaschene Uhrengehäuse in eine schwarze Farbstoff
lösung eingetaucht wird. Dabei können die Parameter des
Einfärbens in weiten Bereichen schwanken, und zwar je nach
Art und Konzentration der verwendeten Farbstofflösung. Ge
bräuchlicherweise wird bei Farbbadtemperaturen von 50°C
oder darüber eine Verweilzeit von 10 bis 30 min zum voll
ständigen Einfärben der anodischen Oxidschicht benötigt.
Nach dem Einfärben wird der Gehäuserohling dann mit Wasser
abgespült und versiegelt. Dieses Versiegeln erfolgt vor
zugsweise durch Eintauchen in heißes reines Wasser, und
zwar bei einer Temperatur des Wassers von 90°C für eine
Dauer von 10 bis 60 min. Dabei wird ein Uhrengehäuse er
halten, das über seine gesamte Oberfläche schwarz einge
färbt ist, wobei die Oberfläche insgesamt durch die Nach
behandlung im heißen Wasser hermetisch versiegelt ist.
Eine oder mehrere bestimmte Flächen des in der vorstehend
beschriebenen Weise insgesamt dunkel, hier schwarz, einge
färbten Uhrengehäuses werden dann mechanisch, beispielswei
se durch Schleifen, in der Weise bearbeitet, daß die aufge
brachte gefärbte Oxidschicht abgetragen und die darunter
liegende blanke metallische Oberfläche des Aluminiumgehäu
ses freigelegt wird. Die freigelegte blanke metallische
Aluminiumoberfläche wird anschließend durch Schwabbeln
poliert. Bei diesen Arbeitsschritten ist darauf zu ach
ten, daß die Sauberkeit der Kantenlinie 3, genauer ge
sagt der Trennlinie zwischen der verbleibenden Oxid
schicht 2 und der freigelegten metallischen Aluminium
oberfläche, nicht in der Weise in Mitleidenschaft gezo
gen wird, daß sie unscharf oder in anderer Weise unsauber
und ausgebrochen wird. Dieser Zustand der sauber abge
schliffenen und geschwabbelten metallischen Aluminiumober
fläche im Kantenbereich zu einer dunkel gefärbten Oberflä
che mit Oxidschicht ist in der Fig. 2b gezeigt.
Die in der beschriebenen Weise freigelegte und polierte
metallische Aluminiumfläche des Gehäuses wird anschlie
ßend aktiviert. Die Aktivierung erfolgt in der Weise, daß
das Uhrengehäuse in die wäßrige Lösung einer Säure ge
taucht wird. Zu diesem Zweck der Aktivierung werden vor
zugsweise eine 20 bis 50 gew.-%ige wäßrige Schwefelsäure
lösung oder eine 5 bis 40 gew.-%ige wäßrige Salpetersäure
verwendet. Bei einer Temperatur des Aktivierungsbades im
Bereich von 15 bis 40°C werden Verweilzeiten für die Akti
vierung im Bereich von 1 bis 5 min benötigt. Bei der Wahl
der Parameter für diese Aktivierungsbehandlung ist darauf
zu achten, daß die Aktivierung nicht bis zu einem solchen
Ausmaß fortgeführt wird, daß die gefärbte Oxidschicht 2,
die während des ersten anodischen Oxidierens und anschlie
ßenden Färbens der Oxidschicht erhalten wird, in ihrem Aus
sehen und in ihrer Färbung in Mitleidenschaft gezogen wird.
Außerdem soll durch die Aktivierung der metallische Glanz
der spiegelpolierten blanken Aluminiumoberfläche nicht ver
mindert werden.
Das in dieser Weise und in diesem Ausmaß und unter Beach
tung der genannten Grenzkriterien auf seinen freigelegten
metallischen Aluminiumoberflächen aktivierte Uhrengehäuse
wird dann einer zweiten anodischen Oxidation in einem
elektrolytischen Bad unterzogen, das mindestens eine
organische Säure enthält. Als organische Säure werden
in dem elektrolytischen Bad für die zweite anodische
Oxidation vorzugsweise Oxalsäure, Weinsäure, Äpfelsäure
oder Sulfophthalsäure eingesetzt. Diese Säuren können
einzeln oder im Gemisch miteinander, auch im Gemisch
mit mehr als zwei Komponenten, verwendet werden. Die Ge
samtkonzentration der organischen Säuren im elektrolyti
schen Bad für die zweite anodische Oxidation liegt vor
zugsweise im Bereich von 3 bis 200 g/l.
Die zweite anodische Oxidation unterscheidet sich prin
zipiell und wesentlich von der ersten anodischen Oxida
tion dadurch, daß sie unter Anlegen einer Spannung im Be
reich von 50 bis 80 V, also mit einer Spannung, die we
sentlich höher als die in der ersten anodischen Oxidation
verwendete Spannung ist, durchgeführt wird. Im übrigen
wird die zweite anodische Oxidation vorzugsweise bei einer
Badtemperatur von 20 bis 40°C, bei einer Stromdichte von
3 bis 6 A/dm2 und bei einer Elektrolysedauer von 15 bis
40 min durchgeführt. Die unter diesen Elektrolysebedingun
gen während der zweiten anodischen Oxidation erzeugte Oxid
schicht hat vorzugsweise eine Dicke von mindestens 20 µm,
insbesondere vorzugsweise eine Dicke von mindestens 30 µm,
um dem fertiggestellten Uhrengehäuse eine ausreichend zu
verlässige Korrosionsbeständigkeit und Kratzfestigkeit und
in ausreichendem Maße das erwünschte unbeeinträchtigte de
korative Aussehen zu verleihen. Vergleichbare Werte gelten
auch für andere auf diese Weise behandelte Gegenstände,
insbesondere für Schmuckstücke.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß gebräuchlicher
weise bei Durchführen mehrerer anodischer Oxidationen an
Aluminiumoberflächen die Spannung der zweiten und gegebenen
falls dritten anodischen Oxidation üblicherweise niedri
ger als die Spannung gewählt wird, mit der die erste
anodische Oxidation durchgeführt worden ist. Diese Maß
nahme soll dem Zweck dienen, einer Oberflächenbeeinträch
tigung und einem Abschälen der während der ersten anodi
schen Oxidation gebildeten Oxidschicht während der Durch
führung der zweiten anodischen Oxidation vorzubeugen. Die
Durchführung der zweiten anodischen Oxidation bei derart
geringen Spannungen weist jedoch den prinzipiellen Nach
teil auf, daß auch die Geschwindigkeit der Bildung der
Oxidschicht wesentlich vermindert wird, so daß für die
zweite anodische Oxidation extrem lange Verweilzeiten des
zu oxidierenden Gegenstandes im Elektrolysebad erfordert
werden. Dies wiederum, wenn die zweite Oxidschicht eine
ausreichende Dicke aufweisen soll, führt verstärkt zur
Beeinträchtigung der während des ersten Oxidationsvorgan
ges gebildeten Schicht.
Ohne Rücksicht auf die vorstehend beschriebenen Schwierig
keiten, die bei herkömmlichen Verfahren zur zweiten anodi
schen Oxidation auftreten, kann beim Verfahren der Erfin
dung die zweite anodische Oxidation bei einer wesentlich
höheren Spannung, nämlich bei einer Spannung im Bereich
von 50 bis 80 V, durchgeführt werden, ohne daß die in der
ersten anodischen Oxidation gebildete Oxidschicht optisch
oder mechanisch ungünstig beeinträchtigt wird. Dieses über
raschende und völlig unerwartete Ergebnis ist vermutlich
darauf zurückzuführen, daß die freigelegte blanke metalli
sche Aluminiumfläche vor der Durchführung der zweiten an
odischen Oxidation aktiviert wird. Durch diese Aktivierung
wird eine relativ dicke Sperrschicht zwischen der Aluminium
oberfläche und der Oxidschicht ausgebildet, ohne den metalli
schen Glanz der aktivierten Oberfläche zu beeinträchtigen.
Diese durch die Aktivierung gebildete Sperrschicht bewirkt
eine Verbesserung der Haftung der in der zweiten anodischen
Oxidation gebildeten Oxidschicht auf der Aluminiumober
fläche und verbessert weiterhin gleichzeitig die Korro
sionsbeständigkeit der so aktivierten Oberfläche. Mit
anderen Worten, die Durchführung der zweiten anodischen
Oxidation wird vorzugsweise mit einer solchen Zusammen
setzung und einer solchen Konzentration des elektrolyti
schen Bades und unter solchen elektrolytischen Verfah
rensparametern durchgeführt, daß die oben angegebenen
Grenzkriterien und Erfordernisse eingehalten werden.
Nach Abschluß der zweiten anodischen Oxidation wird das
Uhrengehäuse mit Wasser gründlich abgespült und durch
Eintauchen in eine zweite Farbstofflösung, die einen hel
ler gefärbten Farbstoff enthält, beispielsweise einen
goldgelben Farbstoff, gefärbt. Die Einfärbung kann dabei
unter den gleichen Parametern erfolgen wie im Zusammen
hang mit der ersten Einfärbungsstufe beschrieben. Als letz
ter Verfahrensschritt zur Durchführung des Verfahrens der
Erfindung wird das zum zweiten Mal durch Eintauchen in die
Farbstofflösung gefärbte Uhrengehäuse einem zweiten Ver
siegelungsprozeß unterworfen, der in an sich bekannter Wei
se und unter gebräuchlichen Bedingungen durchgeführt werden
kann. Dabei wird schließlich ein zweifarbiges Uhrengehäuse
der in der Fig. 2c in vergrößertem Querschnitt in Teildar
stellung gezeigten Art erhalten. Die dunkel gefärbte Flä
che 2 und die hell gefärbte Fläche 4 stoßen unter Bildung
einer scharf konturierten Kantenlinie 3 zusammen, ohne daß
die beiden Farben miteinander vermischt sind oder einander
durchdringen und dadurch den ästhetischen Eindruck des zwei
farbigen Uhrengehäuses beeinträchtigen.
In der vergrößerten Schnittdarstellung der Fig. 2c ist
deutlich dargestellt, daß der Außenrand der während der
zweiten anodischen Oxidation gebildeten heller gefärbten
Oxidschicht 4 in den Zwischenraum zwischen bzw. in die
Phasengrenzfläche zwischen der während der ersten anodi
schen Oxidation gebildeten Oxidschicht 2 und der Oberflä
che des unter dieser Oxidschicht liegenden Aluminiumkör
pers entlang der Kantenlinie 3 hineinragt. Dieses Hinter
schneiden der Kante der ersten Oxidschicht 2 bzw. dieses
Hineindringen der während der zweiten anodischen Oxidation
hergestellten Oxidschicht 4 in die Phasengrenzfläche zwi
schen der Aluminiumoberfläche und der auf dieser aufge
brachten ersten anodischen Oxidschicht 2 verstärkt die
Farbkontrastwirkung zwischen den dunkel gefärbten und den
hell gefärbten Oberflächen entlang der Trennlinie oder
Kantenlinie 3, verbessert die Korrosionsbeständigkeit des
mehrfarbig eingefärbten polyedrischen Körpers, hier des
Uhrengehäuses, ganz erheblich und verbessert schließlich
die Haftung sowohl der Oxidschicht 2 als auch der Oxid
schicht 4 sowohl aneinander als auch insbesondere im Kan
tenbereich auf der Aluminiumoberfläche.
Die vorstehende Beschreibung läßt deutlich werden, daß
die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten zwei
farbigen polyedrischen Körper mit hellen und dunklen Ober
flächen zu beiden Seiten von Kantenlinien vor allem durch
eine ästhetisch zufriedenstellende scharf konturierte
Trennung der verschiedenfarbigen Flächen voneinander ge
kennzeichnet sind. Zusätzlich weisen die so hergestell
ten zweifarbigen Polyeder eine besonders gute Haftfestig
keit der Oxidschichten, insbesondere auch an den Kanten
bereichen, auf, wodurch die nach dem Verfahren der Erfin
dung eingefärbten Polyeder eine besonders gute Korrosions
beständigkeit zeigen. Dabei weisen insbesondere sowohl die
während eines ersten anodischen Oxidationsvorganges gebil
dete Oxidschicht als auch die während eines zweiten anodi
schen Oxidationsvorganges gebildete Oxidschicht gleicher
weise gute Korrosionsbeständigkeit und gute mechanische
und optische Kenndaten auf.
Das vorstehend allgemein und im wesentlichen an Hand
eines Uhrengehäuses beschriebene Verfahren der Erfin
dung ist im folgenden an Hand eines speziellen Ausfüh
rungsbeispiels noch einmal näher erläutert. Als poly
edrischer Körper dient dabei wiederum ein Armbanduhren
gehäuse der in der Fig. 1 gezeigten Art.
- (I) Der Rohling eines Armbanduhrengehäuses der in Fig. 1 gezeigten Art wird aus einem Aluminiumblock durch Fließpressen, Stanzen, spanabhebendes Bear beiten und anschließendes Schleifen und Polieren hergestellt. Der so hergestellte Rohling des Uhren gehäuses wird dann entfettet und gereinigt, und zwar zunächst durch Eintauchen in eine 7%ige wäßrige Natronlauge bei 70°C für die Dauer von 2 min und an schließend für die Dauer von 1 min in eine 35%ige wäßrige Salpetersäurelösung von 50°C. Der Rohling wird anschließend mit Wasser abgespült.
- (II) Der so gereinigte Rohling wird anschließend in
einem elektrolytischen Bad der anodischen Oxidation
unterworfen. Das Bad hat eine Temperatur von 0°C
und enthält 150 g/l Schwefelsäure und 15 g/l Glycerin.
Die anodische Oxidation wird bei einer Spannung von
35 V und einer Stromdichte von 4 A/dm2 40 min durch
geführt. Anschließend wird das auf diese Weise anodisch
oxidierte Uhrengehäuse aus dem Elektrolysebad genom
men und mit Wasser abgespült. Durch diese erste anodi
sche Oxidation wird auf dem Uhrengehäuse eine 50 µm
dicke Oxidschicht gebildet.
Das so erhaltene anodisch oxidierte Uhrengehäuse wird anschließend in eine Farbstofflösung getaucht, die in einer Konzentration von 10 g/l einen im Handel erhältlichen schwarzen Farbstoff enthält. Bei einer Temperatur der Farbstofflösung von minde stens 50°C wird das Gehäuse 30 min in diese Lö sung getaucht. Dabei wird ein insgesamt vollstän dig schwarz gefärbtes Gehäuse erhalten, das dann zum Versiegeln 30 min in reines Wasser mit einer Temperatur von 90°C eingetaucht wird. - (III) Eine Reihe von Oberflächen des Uhrengehäuses, näm lich die in der Fig. 3 hell dargestellten Flächen 4, werden durch mechanisches Schleifen von der schwarz gefärbten Oxidschicht befreit. Dabei wird die reine blanke metallische Aluminiumoberfläche des Gehäuse grundkörpers freigelegt. Die freigelegten Flächen 4 werden anschließend durch Schwabbeln spiegelpoliert.
- (IV) Das auf diese Weise behandelte Uhrengehäuse mit den spiegelpolierten Flächen 4 wird 2 min in eine wäßrige Schwefelsäurelösung mit einer Konzentra tion von 400 g/l und einer Temperatur von 30°C ein getaucht. Durch diesen Vorgang werden die freigeleg ten und polierten blanken metallischen Aluminiumober flächen aktiviert. Nach dem Abspülen mit Wasser wer den die auf diese Weise aktivierten Oberflächen in einem elektrolytischen Bad anodisch oxidiert, und zwar bei einer Badtemperatur von 30°C. Das Bad ent hält 100 g/l Sulfophthalsäure, 50 g/l Oxalsäure, 10 g/l Weinsäure und 5 g/l Äpfelsäure. Bei einer Spannung von 60 V und einer Stromdichte von 4 A/dm2 wird die anodische Oxidation 20 min durchgeführt. Dabei wird unter diesen Bedingungen während dieser zweiten anodischen Oxidation eine Oxidschicht mit einer Dicke von ca. 30 µm erhalten.
- Das auf diese Weise der zweiten anodischen Oxida tion unterzogene Uhrengehäuse wird anschließend in eine zweite Farbstofflösung getaucht, die 10 g/l eines im Handel erhältlichen goldgelben Farbstoffes enthält. Die Farbstofflösung hat eine Temperatur von mindestens 50°C. Die Tauchdauer beträgt 30 min. Dabei bildet sich auf der Oberfläche der während der zweiten anodischen Oxidation gebildeten Oxid schicht eine besonders schöne goldene Färbung aus. Die so eingefärbte, durch die zweite anodische Oxi dation erhaltene Oxidschicht wird dann zum zweiten Versiegeln 30 min in reines Wasser von einer Tempe ratur von 90°C eingetaucht.
- Nach diesem abschließenden Versiegeln wird ein Uhren gehäuse der in Fig. 3 gezeigten Art erhalten, dessen dunklere Oberflächen 2 rein schwarz eingefärbt sind, während dessen heller dargestellte Oberflächen 4 einen reinen Goldton aufweisen, wobei die schwarzen und die goldenen Flächen durch die Kantenlinien 3 scharf konturiert voneinander getrennt und gegenein ander abgesetzt sind.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines zweifarbigen polyedrischen
Aluminiumkörpers mittels zweimaliger anodischer Oxidation,
wobei man
- a) die Oberfläche des Aluminiumkörpers zur Herstellung einer dünnen Oxidschicht anodisch oxidiert,
- b) die Oberflächenoxidschicht auf dem Aluminiumkörper in einem relativ dunklen Farbton einfärbt,
- c) die so anodisch oxidierte und gefärbte Oberfläche des Aluminiumkörpers einer ersten Versiegelungsbehandlung un terwirft,
- d) die Oxidschicht auf der Oberfläche des Aluminium körpers von einem Teil der polyedrischen Flächen des Alu miniumkörpers derart mechanisch entfernt, daß die blanke metallische Aluminiumoberfläche freiliegt,
- f) die so freigelegte blanke Aluminiumoberfläche anodisch oxidiert,
- g) die auf der Oberfläche des Aluminiumkörpers in der Verfahrensstufe (f) durch die zweite anodische Oxidation gebildete Oxidschicht in einem relativ hellen Farbton ein färbt und
- h) die so anodisch oxidierte und in einem helleren Farb ton eingefärbte Oberfläche einer zweiten Versiegelungs behandlung unterwirft,
dadurch gekennzeichnet,
daß man
- e) nach dem in Stufe (d) durchgeführten Entfernen der Oxidschicht auf der Oberfläche des Aluminiumkörpers die auf diese Weise freigelegte Aluminiumoberfläche aktiviert und
- f1) die anodische Oxidation in Stufe (f) in einem elektrolytischen Bad, das zumindest eine organische Säure enthält, und zur Bildung einer Oxidschicht auf den blanken Aluminiumoberflächen bei einer elektrischen Spannung durchführt, welche höher ist als die in Stufe (a) ange legte Spannung und im Bereich von 50 bis 80 V liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die freigelegte blanke Aluminiumoberfläche in der
Verfahrensstufe (e) mit der wäßrigen Lösung einer Säure in
Berührung bringt und dadurch aktiviert.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wäßrige Lösung der Säure eine wäßrige Schwefel
säurelösung mit einer Konzentration von 20 bis 50 Gew.-%
oder eine wäßrige Salpetersäure mit einer Konzentration
von 5 bis 40 Gew.-% ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die organische Säure in Verfahrensstufe (f1)
Sulfophthalsäure, Oxalsäure, Weinsäure oder Äpfelsäure
ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration der organischen Säure im elektro
lytischen Bad im Bereich von 3 bis 200 g/l liegt.
6. Zweifarbiger polyedrischer Aluminiumkörper mit mindestens
zwei Flächen, die auf der Oberfläche des Aluminiumkörpers
eine durch anodische Oxidation hergestellte Oxidschicht
tragen und durch eine Kante des Polyeders voneinander
getrennt sind und auf einer der ersten der beiden Flächen
anders als auf der zweiten der beiden Flächen eingefärbt
sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der äußere Rand der durch anodische Oxidation her
gestellten Oxidschicht der zweiten Fläche sich bis
zwischen die durch anodische Oxidation auf der ersten
Fläche hergestellte Oxidschicht und die Oberfläche des
Aluminiumkörpers unter dieser Oxidschicht auf der ersten
Fläche hinein erstreckt.
7. Zweifarbiger polyedrischer Aluminiumkörper nach Anspruch
6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Farbton, in dem die zweite Fläche eingefärbt ist,
heller als der Farbton ist, in dem die erste Fläche einge
färbt ist.
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