DE3917183A1

DE3917183A1 - Verfahren zum herstellen von farbigen oberflaechen auf teilen aus aluminium oder aluminiumlegierungen sowie teile aus aluminium oder einer aluminiumlegierung

Info

Publication number: DE3917183A1
Application number: DE19893917183
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Bartkowski; Peter Venn
Original assignee: Gebrueder Happich GmbH
Current assignee: Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1990-11-29
Also published as: JPH03207894A; EP0399171A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von farbigen Oberflächen auf Teilen aus Aluminium oder Aluminiumlegie rungen sowie auf ein Teil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit einer farbigen Oberfläche.

Aluminiumteile, wie Aluminium-Preß- oder Rollprofile, werden unter anderem im Kraftfahrzeugbau bei z. B. Fenstereinfaßsystemen oder auch als Zierrahmen, Zierleisten und dergleichen eingesetzt. Dabei ist es auch bekannt, solche Teile aus Aluminium oder Aluminiumlegie rungen zu verwenden, die eine farbig eloxierte Oerfläche aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstel len von farbigen Oberflächen auf Teilen aus Aluminium oder Aluminium legierungen aufzuzeigen, mit dem besondere Ziereffekte und stylistische Elemente erreicht werden könne, wobei insbesondere an Kraftfahrzeug ausstattungs- oder Kraftfahrzeugausrüstungsteil, wie Fenstereinfaß systeme, Zierrahmen, Zierleisten oder dergleichen mehr gedacht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Teile mehrfarbig ausgeführt werden. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme lassen sich besondere, von der Abnehmerschaft schon seit langem geforderte Ziereffekte erreichen.

Im einzelnen kann vorgesehen werden, daß die unterschiedlichen Ein färbungen scharf gegeneinander abgegrenzt werden. Dabei können die Oberflächen der Teile bereichsweise naturfarben belassen und bereichs weise mit zumindest einem hiervon abweichenden Farbton ausgebildet werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, werden die Teile aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung zunächst elektro lytisch anodisiert, sodann mit einer organischen Säure zwischenbe handelt und schließlich bereichsweise eingefärbt. Werden die Teile elektrolytisch anodisiert, erhält man eine adsorptionsfähige Oxyd schicht, die für das Einfärben der Teile erforderlich ist. Diese Oxydschicht ist äußerst empfindlich und kann schon durch eine Finger berührung beschädigt werden. Dem beugt die Erfindung durch die Maß nahme einer Zwischenbehandlung der Teile aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit einer organischen Säure vor, denn durch den Zwischenbehandlungsprozeß der Teile wird die anodische Oxydschicht nicht nur aktiv erhalten sondern insbesondere auch konserviert und damit relativ beschädigungsfrei, womit das Einfärben, insbesondere die Vorbereitungsmaßnahmen für ein mehrfarbiges Einfärben, erleichtert, bzw. in besonderen Fällen überhaupt erst ermöglicht wird bzw. werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Maßnahme, daß die Teile, bevor sie eingefärbt werden, in den Bereichen, in denen sie naturfarben belassen bleiben sollen, zunächst abgedeckt und abgedichtet werden.

Die Erfindung läßt sich auch dadurch verwirklichen, daß die Teile elektrolytisch anodisiert, mit einer organischen Säure zwischenbe handelt, einfarbig eingefärbt, bereichsweise abgedeckt und abge dichtet und schließlich mit einem vom ersten abweichenden Farbton eingefärbt werden. Durch diese Maßnahme erhält man keinen naturfarben belassenen Bereich, dafür aber zwei Bereiche mit voneinander abwei chenden Farbabstufungen. Es versteht sich, daß sich das bereichsweise Abdecken und Abdichten und Einfärben auch wiederholen läßt, um mehr als zwei Farbabstufungen, wie z. B. Gold-bronze, Hell-dunkelbronze, Grau-braun, Grau-blau, Anthrazit, Hell-dunkelblau, Blau-violett und dergleichen zu erzielen.

Es hat sich für die Zwischenbehandlung der Teile als besonders wir kungsvoll und vorteilhaft herausgestellt, daß die Teile in 55 g/l Weinsäure C₄H₆O₆, gelöst in vollentsalztem Wasser, bei einer Esposi tionszeit von ca. 8 Minuten zwischenbehandelt werden.

Durch die aufgezeigte Zwischenbehandlung zeichnen sich die Teile durch eine relativ hohe Beschädigungsfreiheit aus, wodurch es ermög licht wird, zum Abdecken und Abdichten der Teile Dichtprofilleisten aus vorzugsweise elastomerem Material zu erwenden. Dabei kann weiter hin vorgesehen werden, daß die Dichtprofilleisten mit vorgespannten Dichtlippen verwendet werden und daß die Dichtprofilleisten form- und/oder kraftschlüssig mit den Teilen verbunden werden. In Fach kreisen ist man bisher beim Einfärben (Eloxieren) von Teilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen immer davon ausgegangen, daß die elektrolytisch anodisierten Oberflächen der Teile wegen ihrer hohen Beschädigungsempfindlichkeit unbedingt berührungsfrei gehalten werden müssen. Dieses in Fachkreisen bestehende Vorurteil wird durch die vorliegende Erfindung nun überwunden.

Die Erfindung läßt sich insbesondere durch ein Verfahren verwirk lichen, das folgende Verfahrensschritte umfaßt:

- die Teile werden elektrolytisch unter Gleichstrom anodisiert,
- die Teile werden mit einer organischen Säure behandelt,
- die Teile werden bereichsweise mit Mitteln abgedeckt und abgedichtet,
- die Teile werden mit Ausnahme der abgedeckten und abgedichte ten Bereiche in einem metallsalzhaltigen Elektrolyten unter Anwendung von Wechselstrom exponiert,
- die Teile werden in einem azofarbstoffhaltigen Färbebad che misch-adsorptiv gefärbt,
- die Teile werden von den Abdeck- und Abdichtungsmitteln be freit.

Vollständigkeitshalber sei erwähnt, daß sich die Erfindung auch dann verwirklichen läßt, wenn die Teile, nachdem sie elektrolytisch unter Gleichstrom anodisiert und mit einer organischen Säure behan delt wurden, zunächst in einem metallsalzhaltigen Elektrolyten expo niert und erst dann bereichsweise mit Mitteln abgedeckt und abge dichtet werden. Diese Verfahren wird man durchführen, wenn natur farbene Bereiche der Teile nicht erwünscht sind.

Die Erfindung hat auch ein Aluminium- oder Aluminiumlegierungsteil zum Gegenstand, das sich durch eine mehrfarbige Oberflächenausbildung auszeichnet. Dabei kann das Teil zumindest einen naturfarbenen und zumindest einen farblich eloxierten Bereich aufweisen. Insbesondere kann das Teil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung als Profil leiste mit zumindest einem naturfarben belassenen Längsstreifen und zumindest einem Längsstreifen, der dem ersten gegenüber scharf abgegrenzt und farbig eloxiert ist, ausgebildet sein. Schließlich kann das Teil aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung auch als Profilleiste ausgebildet sein, die zumindest zwei Längsstreifen aufweist, die jeweils farbig, jedoch mit voneinander abweichenden Farbabstufungen eloxiert sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes mehrfarbiges Teil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung,

Fig. 2 das Teil nach Fig. 1 in einer Zwischenbehandlungsstufe,

Fig. 3 ein zweites, mehrfarbiges Teil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung,

Fig. 4 das Teil nach Fig. 3 in einer Zwischenbehandlungsstufe und

Fig. 5 das Teil nach Fig. 3 in einer gegenüber Fig. 4 abgeänder ten Zwischenbehandlungsstufe.

Fig. 1 zeigt ein Teil 1 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, welches als Profilleiste mit rechteckigem Querschnittsprofil ausge bildet ist. Die dem Betrachter zugewandte Oberfläche des Teils 1 weist unterschiedlich gefärbte, scharf voneinander abgegrenzte Be reiche 2, 3 und 4 auf, wobei die Bereiche 2 und 4 z. B. naturfarben sind, während der Bereich 3 farbig z. B. anthrazit ausgeführt ist.

Zur Herstellung der mehrfarbigen Oberfläche wird das Teil 1 erforder lichenfalls geschliffen, sodann poliert, entfettet, geglänzt und zwecks Bildung einer Oxydschicht anodisiert. Hiernach wird das Teil 1 einer besonderen Behandlung unterzogen, indem das Teil in ein Bad gegeben wird, das vorzugsweise etwa 55 g/l Weinsäute (C₄H₆O₆), gelöst in vollentsalztem Wasser, enthält. Nach einer Expositionszeit von etwa 8 Minuten wird das Teil 1 dem Bad entnommen und für die Einfär bung vorbereitet. Hierfür ist vorgesehen, daß die Bereiche 2 und 4 abgedeckt und abgedichtet werden. Die Abdeckung und Abdichtung des Bereichs 2 erfolgt mittels eines Abdichtungsprofils 5, das über eine Randkante des Teils 1 geschoben und mittels Klemmkraft der vorgespannten Dichtlippen 6 am Teil 1 hält. Das Abdichtungsprofil 5 kann aus einem weichelastischem Material bestehen und eine einge lagerte, die Klemmkraft bewirkende Verstärkung aus einem metallischen Werkstoff aufweisen. Die auf der Oberfläche (Sichtseite) des Teils 1 aufliegende Dichtlippe 6 kann linear verlaufen, jedoch ist es auch möglich, wie in Fig. 2 mit gepunkteten Linien dargestellt, die freie Dichtlippenkante girlanden- oder wellenförmig verlaufend zu gestalten. Auf diese Weise lassen sich vielfältige Ziereffekte erreichen. Um eine saubere Abdichtung an den Endbereichen der Profile zu erreichen, wird mit Formstücken, die an dem Dichtprofil befestigt, z. B. anvulkanisiert sind, gearbeitet.

Auch die Bereiche 4 des Teils 1 werden abgedeckt und abgedichtet, wobei eine Abdeckung 7 auf das Teil mittels einer Kraft F gedrückt wird, was beispielsweise mit einer schraubzwingenartigen Vorrichtung realisiert werden kann. Es ist auch eine Abdichtung mittels Klebe band denkbar, wobei allerdings ein Kleber ausgewählt werden muß, der eine Beschädigung der Oxydschicht ausschließt und der sich im Färbebad nicht löst.

Das so vorbereitete Teil 1 kann nunmehr, in hier nicht näher darzu legender Weise mit metallsalzhaltigen Elektrolyten eingefärbt werden. Nach dem Einfärben werden die Abdeck- und Abdichtungsmittel 5 und 7 wieder vom Teil 1 entfernt, wonach ein fertiges Teil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit mehrfarbiger Oberfläche vorliegt.

Bei dem Teil 1 nach Fig. 3, das nur hinsichtlich des Querschnitts profils von dem nach Fig. 1 abweicht, sollen die strichpunktierten Bereiche 8 und 9 farblich voneinander abweichen. Hierfür wird das Teil 1, bei dem es sich um ein Strangpreßprofil mit relativ kompli zierter Formgebung handelt, wie weiter oben anhand der Fig. 1 und 2 geschildert, vorbereitet und nach Behandlung mit organischer Säure bereichsweise abgedeckt und abgedichtet. Für die Abdeckung mit Ab dichtung werden hier zwei Abdichtungsprofile 5 verwendet, die mit widerhakenförmig gestalteten Stegen 10 in hinterschnittene Nuten 11 des Teils 1 eingreifen. Die Dichtlippen 6 des Abdichtungsprofils 5 sind zwecks Erreichung einer guten Abdichtung vorgespannt. Nach dem folgenden Einfärbeprozeß des Teils 1 werden die Dichtungsprofil leisten 5 wieder vom Teil 1 abgenommen.

Die Abdeckung und Abdichtung kann auch mit einem mechanisch vorge spanntem Dichtsystem erfolgen, wie es in Fig. 5 beispielhaft darge stellt ist.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von farbigen Oberflächen auf Teilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile mehrfarbig ausgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unter schiedlichen Einfärbungen scharf gegeneinander abgegrenzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Teile bereichsweise naturfarben belassen und bereichsweise mit zumindest einem hiervon abweichenden Farb ton ausgebildet werden.

4. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile zunächst elektrolytisch anodisiert, sodann mit einer organischen Säure zwischenbehandelt und schließ lich bereichsweise eingefärbt werden.

5. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile, bevor sie eingefärbt werden, in den Bereichen, in denen sie naturfarben belassen bleiben sollen, zunächst abgedeckt und abgedichtet werden.

6. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile elektrolytisch anodisiert, mit einer organischen Säure zwischenbehandelt, einfarbig eingefärbt, bereichsweise abgedeckt und abgedichtet und schließlich mit einem vom ersten abweichenden Farbton eingefärbt werden.

7. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Teile in 55 g/l Weinsäure C₄H₆O₆, gelöst in vollentsalztem Wasser, bei einer Expositionszeit von ca. 8 Minuten zwischenbehandelt werden.

8. Verfahren, nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abdecken und Abdichten der Teile Dicht profilleisten aus vorzugsweise elastomerem Material verwendet werden.

9. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtprofilleisten mit vorgespannten Dichtlippen verwendet werden und daß die Dichtprofilleisten form- und/oder kraftschlüssig mit den Teilen verbunden werden.

10. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, gekenn zeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- die Teile werden elektrolytisch unter Gleichstrom anodi siert,
- die Teile werden mit einer organischen Säure behandelt,
- die Teile werden bereichsweise mit Mitteln abgedeckt und abgedichtet,
- die Teile werden mit Ausnahme der abgedeckten und abge dichteten Bereiche in einem metallsalzhaltigen Elektro lyten unter Anwendung von Wechselstrom exponiert,
- die Teile werden in einem azofarbstoffhaltigen Färbebad chemisch-adsorptiv gefärbt,
- die Teile werden von den Abdeck- und Abdichtungsmitteln befreit.

11. Aluminium- oder Aluminiumlegierungs-Teil, gekennzeichnet durch eine mehrfarbige Oberflächenausbildung desselben.

12. Aluminium- oder Aluminiumlegierungs-Teil nach Anspruch 11, gekenn zeichnet durch zumindest einen naturfarbenen und durch zumindest einem farblich eloxierten Bereich desselben.

13. Aluminium- oder Aluminiumlegierungs-Teil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe als Profilleiste mit zumindest einem naturfarben belassenen Längsstreifen und zumin dest einem Längsstreifen, der dem ersten gegenüber scharf abge grenzt und farbig eloxiert ist, ausgebildet ist.

14. Aluminium- oder Aluminiumlegierungs-Teil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe als Profilleiste ausge bildet ist und zumindest zwei Längsstreifen aufweist, die jeweils farbig, jedoch mit voneinander abweichenden Farbabstufungen eloxiert sind.