DE3107272C2 - - Google Patents

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DE3107272C2
DE3107272C2 DE3107272A DE3107272A DE3107272C2 DE 3107272 C2 DE3107272 C2 DE 3107272C2 DE 3107272 A DE3107272 A DE 3107272A DE 3107272 A DE3107272 A DE 3107272A DE 3107272 C2 DE3107272 C2 DE 3107272C2
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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.
Beispiel
  • (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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