DE3324565A1 - Process for pigmenting aluminium mouldings - Google Patents
Process for pigmenting aluminium mouldingsInfo
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Abstract
Description
Akira NOMURAAkira NOMURA
1-4-15, Shintomi-cho, Kashiwa-shi, Chiba-ken, Japan Yoshikazu SHIMODA 2045-5, Yamazaki, Noda-shi, Chiba-ken, Japan Verfahren zur Pigmentierung von Aluminiumformteilen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pigmentierung von Formteilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen (welche im folgenden der Einfachheit halber als "Aluminiumformteile" bezeichnet werden).1-4-15, Shintomi-cho, Kashiwa-shi, Chiba-ken, Japan Yoshikazu SHIMODA 2045-5, Yamazaki, Noda-shi, Chiba-ken, Japan Process for pigmenting aluminum moldings the The invention relates to a method for pigmenting molded parts made of aluminum or aluminum alloys (which in the following for the sake of simplicity are referred to as "aluminum moldings" are designated).
Gemäß einem herkömmlichen Verfahren zur elektrolytischen Pigmentierung von Aluminiumformteilen wird eine Reihe derartiger Teile auf einem oder zwei Transportrahmen befestigt. Die Zahl der Aluminiumformteile, die gemäß diesem Verfahren gleichzeitig behandelt werden können, ist jedoch begrenzt, so daß sich demgemäß die Massenherstellung von Aluminiumformteilen schwierig gestaltet. Darüber hinaus ist es schwierig, Aluminiumformteile herzustellen, die in einem dunklen Farbton gleichmäßig pigmentiert sind und ein gutes Aussehen besitzen.According to a conventional method of electrolytic pigmentation of molded aluminum parts is a series of such parts on one or two transport frames attached. The number of aluminum moldings that are made according to this process at the same time can be treated, but is limited, so that accordingly mass production made difficult by molded aluminum parts. In addition, it is difficult to make aluminum moldings that are evenly pigmented in a dark shade and one have good looks.
Aufgabe der Erfindung war es deshalb, ein Verfahren zur elektrolytischen Pigmentierung von Aluminiumformteilen zu schaffen, wobei mehrere Transportrahmen, an denen eine Anzahl von Aluminiumformteilen aufgehängt ist, gleichzeitig transportiert und so in ein Elektrolysebad getaucht werden, daß eine große Zahl an Formteilen gleichzeitig und gleichmäßig und ohne eine derartige Apparatur übermäßig vergrößern zu müssen pigmentiert werden kann.The object of the invention was therefore to provide a method for electrolytic To create pigmentation of aluminum moldings, whereby several transport frames, on which a number of aluminum moldings are suspended, transported at the same time and so immersed in an electrolytic bath that a large number of molded parts at the same time and evenly and without such an apparatus excessively enlarge needing to be pigmented.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Pigmentierung von Aluminiumformteilen gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man gleichzeitig vier Transportrahmen fördert, an denen jeweils eine Anzahl von Formteilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen mit einem anodisch erzeugten Oxidfilm hängend angeordnet ist, wobei der erste und dritte Transportrahmen eine erste leitende Einheit und der zweite und der vierte Transportrahmen eine zweite leitende Einheit bilden; die an den Transportrahmen hängenden Formteile gleichzeitig in ein Elektrolysebad taucht, das ein Metallsalz enthält; Elektroden rechts und links und in der Mitte der vier Transportrahmen so anbringt, daß sich zwischen jedem Elektrodenpaar zwei Gruppierungen von Formteilen einander gegenüberstehen; und nacheinander eine anodische Gleichstrom-Elektrolyse, eine Wechselstrom-Elektrolyse und eine kathodische Gleichstrom-Elektrolyse bei jeder leitenden Einheit in der Weise durchführt, daß die leitenden Einheiten nicht gleichzeitig unter Strom gesetzt werden.This object is achieved with the aid of the method according to the invention Pigmentation of molded aluminum parts, which is characterized in that man at the same time promotes four transport frames, on each of which a number of molded parts made of aluminum or aluminum alloys with an anodic generated oxide film is arranged hanging, wherein the first and third transport frame a first conductive unit and the second and fourth transport frames a second form a leading unit; the molded parts hanging on the transport frame at the same time immersed in an electrolytic bath containing a metal salt; Electrodes right and on the left and in the middle of the four transport frames so that between each Pair of electrodes face two groupings of molded parts; and one after the other anodic direct current electrolysis, an alternating current electrolysis and a cathodic Carries out direct current electrolysis on each conductive unit in such a way that the conductive units are not energized at the same time.
Die Figur zeigt eine Anordnung zur elektrolytischen Pigmentierung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens.The figure shows an arrangement for electrolytic pigmentation with the aid of the method according to the invention.
Erfindungsgemäß werden vier Transportrahmen, an denen eine Anzahl von Aluminiumformteilen mit einem anodisch erzeugten Oxidfilm hängend aufgereiht ist, gleichzeitig, beispielsweise mit Hilfe eines Krans oder einer Transportanlage, gefördert, wobei die Formteile gleichzeitig in ein Elektrolysebad getaucht werden. Eine erste anodische Oxidation erfolgt durch elektrolytische Oxidation der 6 m langen Aluminiumformteile in einer wäßrigen Lösung von Schwefelsäure, Chromsäure, Oxalsäure oder dergl.. Die Elektroden sind, wie aus der Figur ersichtlich, innerhalb einer Pigmentierungs-Elektrolysezelle angeordnet; die Elektroden EI und E3 sind innerhalb der Elektrozelle nahe den Wänden der Zelle, d.h. rechts und links der vier Transportrahmen, angebracht. Die Elektrode E2 befindet sich in der Mitte der vier Transportrahmen. Die Elektroden El und E3 können auch durch die Wände der Elektrolysezelle gebildet werden. Darüber hinaus können zwei Elektroden in der Mitte der vier Transportrahmen so angeordnet werden, daß sie mit den Elektroden El und E3 ein Elektrodenpaar bilden. Bei Verwendung von zwei Elektroden in der Mitte der vier Transportrahmen erhält man Pigmentierungsfilme von größerer Gleichmäßigkeit. Der erste und dritte Transportrahmen bilden zusammen eine leitende Einheit, der zweite und vierte Transportrahmen bilden zusammen eine weitere leitende Einheit. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Aluminiumformteile Al und A3, die am ersten und dritten Transportrahmen hängen, d.h. an den Transportrahmen 1 und 3, elektrisch leitend miteinander verbunden und bilden die leitende Einheit U1. Die Aluminiumformteile A2 und A4, die am zweiten und vierten Transportrahmen hängen, d.h. an den Transportrahmen 2 und 4, sind ebenfalls leitend miteinander verbunden und bilden die leitende Einheit U2. Die leitenden Einheiten Ul und U2 sind derart geschaltet, daß immer nur eine Einheit unter Strom gesetzt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise in der folgenden Weise durchgeführt werden. Zuerst erfolgt eine anodische Gleichstrom-Elektrolyse unter Miteinbeziehung der Aluminiumformteile Al und A3 der leitenden Einheit U7 bei einer Spannung von 15 bis 25 V.According to the invention there are four transport frames on which a number of aluminum moldings with an anodically generated oxide film hanging in a row is, at the same time, for example with the help of a crane or a transport system, promoted, the Molded parts at the same time in an electrolysis bath be dived. A first anodic oxidation is carried out by electrolytic oxidation of the 6 m long aluminum moldings in an aqueous solution of sulfuric acid, chromic acid, Oxalic acid or the like. As can be seen from the figure, the electrodes are inside a pigmentation electrolysis cell arranged; the electrodes are EI and E3 inside the electric cell near the walls of the cell, i.e. on the right and left of the four transport frames attached. The electrode E2 is in the middle of the four transport frames. The electrodes E1 and E3 can also go through the walls of the electrolytic cell are formed. In addition, two electrodes can be placed in the middle of the four transport frames be arranged so that they form an electrode pair with the electrodes E1 and E3. When using two electrodes in the middle of the four transport frames pigmentation films of greater uniformity. The first and third transport frame together form a guiding unit, the second and fourth transport frames form together a further management unit. As can be seen from the drawing, are the aluminum moldings Al and A3, which hang on the first and third transport frame, i.e. to the transport frame 1 and 3, electrically connected to one another and form the leading unit U1. The aluminum moldings A2 and A4, which are on the second and fourth transport frames, i.e. on the transport frames 2 and 4, are also conductively connected to each other and form the leading unit U2. The conductive units U1 and U2 are connected in such a way that only one unit at a time can be energized. The inventive method can, for example can be done in the following manner. First, anodic direct current electrolysis takes place including the aluminum moldings Al and A3 of the conductive unit U7 at a voltage of 15 to 25 V.
Danach schließt sich eine Wechselstrom-Elektrolyse der Aluminiumformteile Al und A3 der leitenden Einheit U1 bei einer Spannung von 10 bis 25 V an.This is followed by an alternating current electrolysis of the aluminum moldings Al and A3 of the conductive unit U1 at a voltage of 10 to 25 V.
Schließlich erfolgt eine kathodische Gleichstrom-Elektrolyse dieser Formteile bei einer Spannung von 15 bis 30 V. Im Anschluß daran werden die Aluminiumformteile A2 und A4 der leitenden Einheit U2 in gleicher Weise elektrolytisch pigmentiert.Finally, cathodic direct current electrolysis takes place Molded parts at a voltage of 15 to 30 V. Following this, the aluminum moldings A2 and A4 of the conductive unit U2 are electrolytically pigmented in the same way.
Im Hinblick auf wirtschaftliche Gesichtspunkte und um die benötigte Apparatur möglichst einfach zu halten, erfolgt die Stromversorgung des Elektrolysevorgangs vorzugsweise von einer einzigen Stromquelle oder jeweils einer Stromquelle für beide leitenden Einheiten. Die Stromversorgung kann jedoch auch getrennt für alle Transportrahmen erfolgen.With regard to economic aspects and to the required The electrolysis process is supplied with power to keep the apparatus as simple as possible preferably from a single power source or one power source for both management units. However, the power supply can also be used separately for all transport frames take place.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Figur näher erläutert. Die Pigmentierungs-Elektrolysezelle 5 faßt ein Elektrolysebad 6, das ein Metallsalz enthält. Als Metallsalz kann man ein oder mehrere wasserlösliche Salze, wie ein Nickelsalz, Kobaltsalz, Kupfersalz, Zinnsalz, Silbersalz oder dergl., verwenden. Je nach Art des wasserlöslichen Salzes oder der wasserlöslichen Salze gibt man ein Additiv, wie Schwefelsäure, Borsäure, ein Metallhydroxid, wie Nickelhydroxid, ein Metallcarbonat oder Ammoniak,in einer geeigneten Menge zu, um die Leitfähigkeit und den pH-Wert des Elektrolysebades in geeigneter Weise einzustellen. Falls erforderlich, kann man darüber hinaus ein weiteres Additiv, wie Citronensäure, Bernsteinsäure, Weinsäure oder dergl., zugeben. Beispielsweise kann ein Elektrolysebad, das Nickelsulfat als Hauptbestandteil enthält, 150 bis 180 g/l Nickelsulfat-hexahydrat und 5 bis 50 g/l Borsäure enthalten. Die Temperatur des Elektrolysebades wird zwischen Raumtemperatur und 400C gehalten und der pH-Wert wird so eingestellt, daß er im Bereich von 2 bis 5,5 und vorzugsweise im Bereich von 3 bis 4,5 liegt. Die Elektroden können aus Aluminium oder einem Metall bestehen, das dem im Elektrolyten verwendeten Metall entspricht, wie z.B.The method according to the invention is described below with reference to the figure explained in more detail. The pigmentation electrolysis cell 5 contains an electrolysis bath 6, containing a metal salt. The metal salt can be one or more water-soluble Salts such as a nickel salt, cobalt salt, copper salt, tin salt, silver salt or like., use. Depending on the type of water-soluble salt or the water-soluble Salts are given an additive, such as sulfuric acid, boric acid, a metal hydroxide, such as Nickel hydroxide, a metal carbonate or ammonia, in a suitable amount to adjust the conductivity and the pH of the electrolysis bath in a suitable manner. If necessary, you can also add another additive, such as citric acid, Succinic acid, tartaric acid or the like. Add. For example, an electrolysis bath, which contains nickel sulphate as its main component, 150 to 180 g / l nickel sulphate hexahydrate and contain 5 to 50 g / l boric acid. The temperature of the electrolytic bath is between Room temperature and 400C kept and the pH is adjusted so that it is im Is in the range from 2 to 5.5 and preferably in the range from 3 to 4.5. The electrodes can be made of aluminum or a metal similar to that used in the electrolyte Metal, e.g.
Nickel, Zinn oder Kupfer. Das Verhältnis der Oberfläche (Gegenelektroden-Verhältnis) der Elektroden und der Formteile liegt im Bereich von 2:1 bis 1:50 und vorzugsweise im Bereich von 1:5 bis 1:10. Die Stromdichte und die Elektrolyse zeit bei der anodischen Gleichstrom-Elektrolyse, der Wechselstrom-Elektrolyse und der kathodischen Gleichstrom-Elektrolyse können in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Elektrolysebades, des Gegenelektroden-Verhältnisses, des Abstandes zwischen den Gegenelektroden, der Zahl der zu behandelnden Aluminiumformteile usw. variieren.Nickel, tin or copper. The ratio of the surface (counter electrode ratio) of the electrodes and the molded parts is in the range of 2: 1 to 1:50 and preferably in the range from 1: 5 to 1:10. The current density and the electrolysis time in the anodic Direct current electrolysis, alternating current electrolysis and cathodic direct current electrolysis can, depending on the composition of the electrolysis bath, the counter-electrode ratio, the distance between the counter electrodes, the number of aluminum moldings to be treated etc. vary.
Bei der anodischen Gleichstrom-Elektrolyse betragen die maximale Stromdichte vorzugsweise 0,1 bis 1,5 A/dm2 und die Elektrolysezeit vorzugsweise 1 bis 15 sec. Die maximale Stromdichte und die Elektrolysezeit bei der Wechselstrom-Elektrolyse betragen vorzugsweise 0,1 bis 2,0 A/dm2 und vorzugsweise 1 bis 30 sec. Bei der kathodischen Gleichstrom-Elektrolyse betragen die maximale Stromdichte vorzugsweise 0,1 bis 1,0 A/dm2 und die Elektrolysezeit vorzugsweise 30 bis 240 sec.In anodic direct current electrolysis, the maximum current density is preferably 0.1 to 1.5 A / dm2 and the electrolysis time preferably 1 to 15 sec. The maximum current density and the electrolysis time in AC electrolysis are preferably 0.1 to 2.0 A / dm2 and preferably 1 to 30 seconds. In the case of the cathodic For direct current electrolysis, the maximum current density is preferably 0.1 to 1.0 A / dm2 and the electrolysis time preferably 30 to 240 seconds.
Die Wechselstrom-Elektrolyse und die kathodische Gleichstrom-Elektrolyse werden im allgemeinen in der gleichen Elektrolysezelle durchgeführt, in der die anodische Gleichstrom-Elektrolyse erfolgt. Man kann jedoch auch eine getrennte Elektrolyse zelle vorsehen und diese für die Wechselstrom-Elektrolyse und die kathodische Gleichstrom-Elektrolyse verwenden. Wenn alle drei Elektrolysebehandlungen in einer einzigen Elektrolysezelle erfolgen, kann man einen Schalter für die Stromversorgung vorsehen, so daß der Strom für jede Elektrolysebehandlung umgeschaltet werden kann.Alternating current electrolysis and cathodic direct current electrolysis are generally carried out in the same electrolytic cell in which the anodic direct current electrolysis takes place. However, a separate electrolysis can also be used Provide cell and this for alternating current electrolysis and cathodic direct current electrolysis use. When all three electrolysis treatments in a single electrolysis cell done, you can provide a switch for the power supply, so that the current can be switched for each electrolysis treatment.
Die elektrolytische Pigmentierung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hat die Funktion einer Wechselstrom-Elektrolyse, was zur Bildung zufriedenstellender Pigmentierungsfilme führt. Wenn jedoch die Bildung eines Films mit einer größeren Farbdichte erwünscht ist, müssen die jeweiligen leitenden Einheiten nicht gleichzeitig einer elektrolytischen Pigmentierung unterzogen werden; zur Durchführung der Elektrolysebehandlung kann man den Zyklus der anodischen Gleichstrom-Elektrolyse, der Wechselstrom-Elektrolyse und der kathodischen Gleichstrom-Elektrolyse wiederholen. Erfindungsgemäß kann man bei der anodischen Gleichstrom-Elektrolyse nach dem Eintauchen der Aluminiumformteile in das Elektrolysebad vor Beginn der Elektrolyse einen Zeitabschnitt ohne Stromzuführung für eine bestimmte Zeit aufrechterhalten. Diese Zeit beträgt vorzugsweise 60 sec oder mehr. Durch Einschieben eines derartigen Zeitabschnitts ohne Stromzuführung erreicht man eine gleichmäßigere Pigmentierung. Darüber hinaus kann man beim Umschalten von der Wechselstrom-Elektrolyse auf die kathodische Gleichstrom-Elektrolyse einen weiteren Zeitabschnitt ohne Stromzuführung einschieben. Bei Durchführung der Wechselstrom-Elektrolyse in einer großen, für den technischen Maßstab geeigneten Elektrolysezelle besteht die Gefahr, daß ein inuzter Strom fließt. Dies vermeidet man vorzugsweise durch das Zwischenschalten eines Zeitabschnitts ohne Stromzuführung. Dieser Zeitabschnitt beträgt 1 sec oder mehr, vorzugsweise 15 sec oder mehr. In ähnlicher Weise wird beim Umschalten von der anodischen Gleichstrom-Elektrolyse auf die Wechselstrom-Elektrolyse ein weiterer Zeitabschnitt ohne Stromzuführung zwischengeschaltet.The electrolytic pigmentation according to the method according to the invention has the function of alternating current electrolysis, leading to the formation more satisfactory Pigmentation films leads. However, when the formation of a film with a larger If color density is desired, the respective conductive units do not have to be at the same time an electrolytic Undergo pigmentation; to carry out the electrolysis treatment can be the cycle of anodic direct current electrolysis, repeat the alternating current electrolysis and the cathodic direct current electrolysis. According to the invention, anodic direct current electrolysis can be used after immersion the aluminum moldings in the electrolysis bath for a period of time before the start of the electrolysis maintained without power supply for a certain time. This time is preferably 60 seconds or more. By inserting such a period of time without power supply a more uniform pigmentation is achieved. Furthermore you can switch from alternating current electrolysis to cathodic direct current electrolysis insert another period of time without power supply. When performing the AC electrolysis on a large scale suitable for an industrial scale Electrolysis cell there is a risk that an internal current will flow. Avoids this is preferably done by interposing a period of time without power supply. This time segment is 1 second or more, preferably 15 seconds or more. In Similarly, when switching over from anodic direct current electrolysis to the alternating current electrolysis a further period of time without power supply interposed.
Dieser Zeitabschnitt beträgt 5 sec oder mehr, vorzugsweise 10 sec oder mehr.This time segment is 5 seconds or more, preferably 10 seconds or more.
Erfindungsgemäß erfolgen nach der anodischen Gleichstrom-Elektrolyse nacheinander die Wechselstrom-Elektrolyse und die kathodische Gleichstrom-Elektrolyse für eine leitende Einheit. Die gleiche Reihenfolge von Elektrolysebehandlungen wendet man dann auf die andere leitende Einheit an. Alternativ ist es auch möglich, die anodische Gleichstrom-Elektrolyse und die Wechselstrom-Elektrolyse mit einer leitenden Einheit durchzuführen und anschließend die gleichen Elektrolysebehandlungen an der anderen leitenden Einheit vorzunehmen. In diesem Fall wird man anschließend die kathodische Gleichstrom-Elektrolyse zuerst für die erste leitende Einheit und dann für die zweite leitende Einheit vornehmen.According to the invention take place after the anodic direct current electrolysis successively alternating current electrolysis and cathodic direct current electrolysis for a leading unit. The same sequence of electrolysis treatments applies one then to the other leading unit. Alternatively, it is also possible to use the anodic direct current electrolysis and alternating current electrolysis with a conductive one Unit and then the same electrolysis treatments on the another leading unit. In this case you will then be the cathodic direct current electrolysis first for the first conductive unit and then for the second leading unit.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält man bessere Resultate, wenn man die kathodische Gleichstrom-Elektrolyse bei einer höheren Spannung durchführt als die anodische Gleichstrom-Elektrolyse.With the help of the method according to the invention, better results are obtained, if the cathodic direct current electrolysis is carried out at a higher voltage than DC anodic electrolysis.
Nach der elektrolytischen Pigmentierung werden die Aluminiumformteile nach Bedarf abgedichtet und mit einem Anstrich versehen.After the electrolytic pigmentation, the aluminum moldings are made sealed and painted as required.
Das erfindungsgemäße Verfahren liefert Aluminiumformteile, die gleichmäßig mit einem dunklen Farbton pigmentiert sind und ein gutes Aussehen besitzen.The inventive method provides aluminum moldings that are uniform are pigmented with a dark shade and are of good appearance.
Dies ist auf folgende Gründe zurückzuführen.This is due to the following reasons.
Wenn alle Transportrahmen in einer einzigen Gruppierung behandelt und gleichzeitig unter Strom gesetzt werden, fließt gleichzeitig ein Strom zwischen den benachbarten Formteilen Al und A2 bzw. A3 und A4.When all transport frames are handled in a single grouping and energized at the same time flows simultaneously a current between the adjacent molded parts A1 and A2 or A3 and A4.
Dies verursacht eine elektrische Abstoßung zwischen den benachbarten Formteilpaaren und einen ungleichmäßigen Widerstand der anodischen Oxidfilme. Dadurch wird die Stromdichte instabil und die gleichmäßige Adsorption der Metallionen aufgrund der Abstoßung der Metallionen verhindert. Auf diese Weise werden, wie in der Zeichnung dargestellt, nichtpigmentierte Stellen an den Oberflächen a, b, c und d gebildet.This causes an electrical repulsion between the neighboring ones Pairs of moldings and uneven resistance of the anodic oxide films. Through this the current density becomes unstable and due to the uniform adsorption of the metal ions the repulsion of the metal ions prevented. This will be as in the drawing shown, unpigmented areas formed on surfaces a, b, c and d.
Dagegen werden beim erfindungsgemäßen Verfahren paarweise der erste und dritte Transportrahmen unter Bildung einer leitenden Einheit und der zweite und vierte Transportrahmen unter Bildung einer weiteren leitenden Einheit zusammengefaßt. Anschließend werden diejenigen Aluminiumformteile, die nicht benachbart sind, einer anodischen Gleichstrom-Elektrolyse, einer Wechselstrom-Elektrolyse und einer kathodischen Gleichstrom-Elektrolyse unter bestimmten Bedingungen unterzogen. Dies erlaubt die Entfernung jeglicher Verunreinigungen, die an den anodisch erzeugten Oxidfilmen abgelagert oder daran adsorbiert sein könnten, und führt zu gleichmäßig beständigen Filmen. Da zuerst die Aluminiumformteile Al und-A3 und anschließend die Formteile A2 und A4 der Elektrolysebehandlung unterzogen werden,wird darüber hinaus die Qualität der anodisch erzeugten Oxidfilme in synergistischer Weise erhöht, indem die Bildung nichtpigmentierter Stellen verhindert wird. Die Stromdichte wird deshalb stabil und die Verteilung der Metallionen im elektrolytischen Bad gleichmäßig. Die Ablagerung eines Metalls oder eines Metalloxids in dem anodisch erzeugten Oxidfilm erfolgt leicht und ist gleichmäßig, was eine größere Menge an abgelagertem Material und eine höhere Leitfähigkeit zur Folge hat.In contrast, in the method according to the invention, the first and third transport frame forming a guiding unit and the second and fourth transport frame combined to form a further leading unit. Then those aluminum moldings that are not adjacent become one anodic direct current electrolysis, an alternating current electrolysis and a cathodic Subjected to direct current electrolysis under certain conditions. This allows the Removal of any contaminants attached to the anodized oxide films deposited or adsorbed on it, and leads to uniformly persistent Film. First the aluminum moldings Al and A3 and then the moldings A2 and A4 are subjected to the electrolysis treatment, moreover, the quality the anodically generated oxide films are increased in a synergistic manner by the formation non-pigmented areas is prevented. The current density therefore becomes stable and the distribution of Metal ions evenly in the electrolytic bath. The deposition of a metal or a metal oxide in the anodized oxide film occurs easily and is uniform, which means a greater amount of deposited material and results in a higher conductivity.
Üblicherweise erfolgt eine unregelmäßige Pigmentierung der Oberflächen von Aluminiumformteilen, wenn sich diese Oberflächen in verschiedenen Abständen von der Elektrode befinden. Dagegen erhält man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gleichmäßig pigmentierte Formteile.The surfaces are usually pigmented irregularly of molded aluminum parts when these surfaces are at different distances from the electrode. In contrast, one obtains with the method according to the invention evenly pigmented molded parts.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit zur Massenherstellung geeignet, wobei vier Transportrahmen gleichzeitig befördert und eine Anzahl von Aluminiumformteilen einer elektrolytischen Pigmentierung unterzogen werden. Eine unregelmäßige Pigmentierung, wie bei der Massenherstellung nach bekannten Verfahren, tritt bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht auf. Daneben läf3t sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Mehrfaches der Zahl an Aluminiumformteilen behandeln als nach bekannten Verfahren.The method according to the invention is therefore suitable for mass production, four transport frames being conveyed simultaneously and a number of aluminum moldings be subjected to electrolytic pigmentation. An irregular pigmentation, as in mass production according to known processes, occurs when using the method according to the invention does not occur. In addition, the invention can be used Processes treat a multiple of the number of aluminum moldings than according to known methods Procedure.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt also die Herstellung von Aluminiumformteilen, die gleichmäßig dunkel pigmentiert sind und gutes Aussehen aufweisen, es besitzt eine große Tiefenwirkung und ermöglicht gleichzeitig die elektrolytische Pigmentierung einer großen Zahl von Alwn3niumformteilen , zumal das Verfahren nicht auf zwei leitende Einheiten beschränkt ist sondern auch mehr leitende Einheiten verwendet werden können.The method according to the invention thus allows the production of aluminum moldings, which are evenly darkly pigmented and have a good appearance, it owns a great depth effect and at the same time enables electrolytic pigmentation a large number of aluminum moldings, especially since the process does not have two conductive ones Units is limited but more senior units can be used.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt neben den oben aufgeführten noch folgende, weitere Vorteile.In addition to those listed above, the process according to the invention has the following additional advantages.
Es ist gegenüber Verunreinigungen, welche sich im Elektrolysebad befinden, weniger anfällig, so daß eine unzureichende Pigmentierung vermieden werden und die zulässige Menge an Verunreinigungen im Bad erhöht werden kann. Bei der Herstellung eines Elektrolysebades muß deshalb die Qualität des Wassers kaum mehr überprüft werden, so daß große Ionenaustauscher überflüssig werden und sich ein industriell vorteilhaftes Verfahren ergibt. Wenn eine große Zahl an Aluminiumformteilen pigmentiert werden soll, wird üblicherweise für jeden Rahmen ein Elektrodenpaar vorgesehen, wobei die Aluminiumformteile an den Rahmen hängen. Dagegen können anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichmäßige Pigmentfilme unter Verwendung einer geringeren Zahl an Elektroden erhalten werden. Die Apparatur zur Durchführung des Verfahrens kann daher größenmäßig reduziert werden.It is against impurities that are in the electrolysis bath, less susceptible, so that insufficient pigmentation can be avoided and the permissible amount of contamination in the bathroom can be increased. In the preparation of of an electrolysis bath, the quality of the water hardly needs to be checked any more so that large ion exchangers are superfluous and become an industrial one advantageous process results. When a large number of aluminum moldings are pigmented is to be, a pair of electrodes is usually provided for each frame, with the aluminum moldings hanging on the frame. On the other hand, using the inventive Process uniform pigment films using fewer electrodes can be obtained. The apparatus for carrying out the process can therefore be scaled up be reduced.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to illustrate the invention.
B e i s » i e l Eine Reihe von Aluminiumformteilen wird von den Transportrahmen 1, 2, 3 und 4 hängend aufgereiht. Die vier Transportrahmen werden zur Durchführung der Entfettung, des Ätzens und der Neutralisation gleichzeitig von einem Kran transportiert. Danach werden die Aluminiumformteile in ein anodisches Oxidationsbad getaucht und der Gleichstrom-Elektrolyse zur Bildung eines anodischen Oxidfilms unterzogen. Das Bad enthält 180 g/l einer wäßrigen Schwefelsäurelösung, die Stromdichte beträgt 1,3 A/dm2, die Elektrolyezeit 30 min und die Badtemperatur 200C. Nach Spülen mit Wasser werden die Transportrahmen 1 bis 4 gleichzeitig zu einer Pigmentierungs-Elektrolysezelle gefördert. Die Aluminiumformteile A7 bis A4 werden gleichzeitig in das Elektrolysebad 6 getaucht, das sich in der Zelle befindet. Die Anordnung der Elektroden El, E2 und E3 ist in der Figur dargestellt. Die Zusammensetzung des Elektrolysebades und die Bedingungen der Elektrolyse sind wie folgt: Nickelsulfat-hexahydrat 150 g/l Borsäure 50 g/l pH 3,7 0 Temperatur 35°C Verunreinigungen, z.B. 60 ppm Na-Ionen Die Transportrahmen 1 und 3 bzw. 2 und 4 werden zu den leitenden Einheiten U1 und U2 verbunden. Nach einer Zeit von 5 sec-ohne Stromzuführung wird zur Durchführung der anodischen Gleichstrom-Elektrolyse 10 sec ein Gleichstrom von 18 V an die leitende Einheit Ul angelegt, wobei die Aluminiumformteile Al und A3 der leitenden Einheit U1 als Anoden dienen.B e i s »i e l A series of molded aluminum parts is used by the transport frame 1, 2, 3 and 4 lined up hanging. The four transport frames are used to carry out degreasing, etching and neutralization are transported by a crane at the same time. Then the aluminum moldings are immersed in an anodic oxidation bath and subjected to direct current electrolysis to form an anodic oxide film. That The bath contains 180 g / l of an aqueous sulfuric acid solution, the current density is 1.3 A / dm2, the electrolysis time 30 min and the bath temperature 200C. After rinsing with water, the transport frames 1 to 4 become one at the same time Pigmentation electrolysis cell promoted. The aluminum moldings A7 to A4 are at the same time immersed in the electrolysis bath 6, which is located in the cell. the The arrangement of the electrodes E1, E2 and E3 is shown in the figure. The composition of the electrolytic bath and the conditions of the electrolysis are as follows: Nickel sulfate hexahydrate 150 g / l boric acid 50 g / l pH 3.7 0 temperature 35 ° C impurities, e.g. 60 ppm Na ions The transport frames 1 and 3 or 2 and 4 become the conductive units U1 and U2 connected. After a period of 5 sec - no power supply is carried out the anodic direct current electrolysis 10 sec a direct current of 18 V to the conductive Unit Ul applied, with the aluminum moldings Al and A3 of the conductive unit U1 serve as anodes.
Nach weiteren 15 sec ohne Stromzuführung wird zur Durchführung der Wechselstrom-Elektrolyse 10 sec ein Wechselstrom von 20 V an die leitende Einheit U1 angelegt. Nach 10 sec ohne Stromzuführung wird zur Durchführung der kathodischen Gleichstrom-Elektrolyse 60 sec ein Gleichstrom von 20 V an die leitende Einheit U1 angelegt, wobei die Formteile Al und A3 als Kathoden dienen. Die Stromzuführung wird dann auf leitende Einheit U2 gelegt und die Aluminiumformteile A2 und A4 der leitenden Einheit U2 werden einer elektrolytischen Pigmentierung unter den gleichen Bedingungen wie die Formteile Al und A3 unterzogen. Die Stromdichte für jeden Elektrolyseschritt ist ungefähr 0,3 bis 0,02 A/dm2, 0,8 bis 0,6 A/dm2 bzw. 0,3 bis 0,05 A/dm2. Man erhält auf diese Weise auf den Formteilen Al, A2, A3 und A4 gleichmäßige Pigmentfilme von bronzeartiger Farbe. Die Natriumionen, die im Bad in einer Menge von 60 ppm vorhanden sind, wirken sich nicht nachteilig auf die Pigmentierung, beispielsweise durch ungenügende Pigmentierung, aus.After a further 15 seconds without power supply, the Alternating current electrolysis Apply an alternating current of 20 V to the conductive unit for 10 sec U1 created. After 10 seconds without power, the cathodic Direct current electrolysis for 60 seconds a direct current of 20 V to the conductive unit U1 applied, with the molded parts Al and A3 serving as cathodes. The power supply will then on Conducting unit U2 placed and the aluminum moldings A2 and A4 of the conductive unit U2 undergo electrolytic pigmentation subjected to the same conditions as the moldings Al and A3. The current density for each electrolysis step is about 0.3 to 0.02 A / dm2, 0.8 to 0.6 A / dm2 or 0.3 to 0.05 A / dm2. In this way, Al, A2, A3 are obtained on the molded parts and A4 uniform pigment films of a bronze-like color. The sodium ions that are present in the bath in an amount of 60 ppm, do not adversely affect the pigmentation, for example due to insufficient pigmentation.
Vere:leichsbeispiel 1 Nach der anodischen Bildung von Oxidfilmen auf den an den Transportrahmen 1 bis 4 aufgehängten Aluminiumformteilen Al bis A4 gemäß den im obigen Beispiel beschriebenen Verfahren werden die Aluminiumformteile Al bis A4 gleichzeitig in das Elektrolysebad 6, entsprechend demjenigen im obigen Beispiel, getaucht.Vere: leichsbeispiel 1 After the anodic formation of oxide films on the aluminum moldings Al to A4 suspended from the transport frames 1 to 4 the process described in the above example, the aluminum moldings Al up to A4 at the same time in the electrolysis bath 6, corresponding to that in the above example, submerged.
Die Transportrahmen 1 und 3 bzw. 2 und 4 werden zu den leitenden Einheiten U1 und U2 verbunden. Zur Durchführung der Gleichstrom-Elektrolyse mit den Formteilen Al und A3 wird zuerst an die leitende Einheit U1 während 10 sec ein Gleichstrom von 23 V angelegt. Anschließend werden die Formteile A1 und A3 45 sec einer kathodischen Gleichstrom-Elektrolyse bei einer Spannung von 20 V unterzogen. Die Stromzuführung wird dann auf die leitende Einheit U2 gelegt und die Formteile A2 und A4 werden einer Elektrolyse unter den gleichen Bedingungen wie die Formteile Al und A3 unterzogen. Dabei ist ein Absplittern der Pigmentierung zu beobachten, brauchbare Pigmentfilme werden nicht erhalten.The transport frames 1 and 3 or 2 and 4 become the leading units U1 and U2 connected. To carry out direct current electrolysis with the molded parts Al and A3 are first fed a direct current to the conductive unit U1 for 10 seconds of 23 V. The molded parts A1 and A3 are then cathodic for 45 seconds Subjected to direct current electrolysis at a voltage of 20 V. The power supply is then placed on the conductive unit U2 and the moldings become A2 and A4 an electrolysis under the same conditions as the Molded parts Al and A3 subjected. A splintering of the pigmentation can be observed, useful pigment films are not obtained.
Vergleichsbeispiel 2 Nach der anodischen Bildung von Oxidfilmen auf den an den Transportrahmen 1 bis 4 hängenden Aluminiumformteilen Al bis A4 gemäß den im Beispiel beschriebenen Verfahren werden die Aluminiumformteile Al bis A4 gleichzeitig in ein Elektrolysebad 6, entsprechend dem im Beispiel beschriebenen Elektrolysebad, getaucht. Die Transportrahmen 1 bis 4 werden elektrisch leitend verbunden. Die Formteile Al bis A4 werden dann gleichzeitig einem Zyklus aus anodischer Gleichstrom-Elektrolyse bei 10 V wahrend 10 sec, einer Wechselstrom-Elektrolyse bei 5 V während 5 sec und einer kathodischen Gleichstrom-Elektrolyse bei 20 V während 60 sec unterzogen.Comparative Example 2 After the anodic formation of oxide films according to the aluminum moldings Al to A4 hanging on the transport frame 1 to 4 the process described in the example, the aluminum moldings Al to A4 at the same time in an electrolysis bath 6, corresponding to that described in the example Electrolysis bath, immersed. The transport frames 1 to 4 become electrically conductive tied together. The molded parts A1 to A4 are then simultaneously a cycle of anodic Direct current electrolysis at 10 V for 10 seconds, alternating current electrolysis at 5 V for 5 sec and a cathodic direct current electrolysis at 20 V for Subjected to 60 sec.
Man beobachtet ein Absplittern und eine unregelmäßige Pigmentierung, brauchbare Pigmentfilme werden nicht erhalten.Chipping and irregular pigmentation are observed, useful pigment films are not obtained.
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