DE655700C - Verfahren zur Herstellung opaker, emailaehnlicher Schutzschichten auf Aluminium und dessen Legierungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung opaker, emailaehnlicher Schutzschichten auf Aluminium und dessen Legierungen

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DE655700C DESCH106879D DESC106879D DE655700C DE 655700 C DE655700 C DE 655700C DE SCH106879 D DESCH106879 D DE SCH106879D DE SC106879 D DESC106879 D DE SC106879D DE 655700 C DE655700 C DE 655700C
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02Anodisation
    • C25D11/04Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/06Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used

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Description

Es wurde gefunden, daß man Aluminium und Aluminiumlegierungen durch anodische Behandlung in einem wäßrigen Bad, welches gelöste Titansalze enthält, mit einer sehr harten, gegen Korrosion äußerst widerstandsfähigen, festhaftenden, opaken Schicht von emailartigem Aussehen überziehen kann. Die so erhaltene opake Schutzschicht unterscheidet sich von den nach den bekannten Aluminiumoxydationsverfahren erhältlichen Oxydfilmen ganz wesentlich durch ihr Aussehen, d. h. durch die sonst nicht herstellbare Opazität und durch die geringere Porendichte.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung opaker, nicht durchscheinender Schutzschichten auf Aluminium und dessen Legierungen kennzeichnet sich dadurch, daß man Aluminium bzw. dessen Legierungen in einem Bade, welches Titan- oder Titanylsalze gelöst enthält, mit Wechselstrom oder anodisch mit Gleichstrom behandelt. Die Titansalze können als solche oder in komplexer Form oder als Alkali- bzw. Ammoniumdoppelsalze im Bad enthalten sein oder dem Bad einverleibt werden. Als Anionen eignen sich mit Ausnahme der Fluoride sowohl mineralische als auch organische Säurekomponenten des drei- oder vierwertigen Titans.
Das Bad kann ferner je nach dem gewünschten Ergebnis noch enthalten: '
1. Mineralsäuren (vorzugsweise Phosphorsäure oder saure und neutrale Phosphate, dann Arsensäure und Arseniate, Borsäure, Thiosulfate) oder deren Salze mit Alkali, Ammonium oder organischen Basen.
2. Organische Säuren (vorzugsweise Dicarbonsäuren und Oxypolycarbonsäuren) oder deren Salze mit Alkali, Ammonium und organischen Basen, z. B. als Dicarbonsäuren: Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure; als Oxycarbonsäuren: Glykolsäure, Milchsäure, GIuconsäure; als Oxypolycarbonsäuren: Weinsäure, Zitronensäure.
3. Wasserlösliche Polyalkohole und Kohlehydrate, wie z.B. als Polyalkohole: Glykol, Glycerin, Polyvinylalkohole, Mannit; als wasserlösliche Kohlehydrate: Glucose, Rohrzucker, Dimethylcellulose, Dextrine.
Einzelne der Zusätze, wie z. B. Säuren, werden mit der Zeit durch sich lösendes Metall verbraucht und können deshalb während des Betriebes in den notwendigen Dosierungen wieder ersetzt werden.
Die Temperatur des Bades während der Behandlung schwankt je nach dem Säuregrad, der Konzentration der gelösten Stoffe und der jeweiligen Betriebsspannung und kann zwischen io und 950C betragen. Sie kann durch entsprechende Rühr- und Kühlvorrichtungen im Bad homogenisiert und konstant gehalten werden. Z. B. darf die Temperatur bei stark mineralsauren Bädern nicht wesentlieh über 25° C betragen, während das Bad bei schwach organisch sauren Elektrolyten bei Temperaturen von 65 bis 95 C am vorteilhaftesten,-arbeitet.
Zur Ausführung des Verfahrens werden zweckmäßig die Gegenstände vor der Behandlung gut entfettet, z. B. mit Benzin oder Sprit, und hernach einer sorgfältigen Beizung unterworfen. Die Beize kann alkalisch (z. B. mittels Natronlauge, Sodawasser oder basischer Phosphate) oder stark mineralsauer (z. B. mittels Salpetersäure)- eingestellt sein. Auch die bekannte Flußsäurebeize eignet sich für den Zweck sehr gut.
Der nach vorliegendem Verfahren hergestellte Opakfilm besteht aus einer Schicht von Aluminiumoxydhydrat, und Titansäure, wobei die Titansäure vom Aluminiumoxydhydrat chemisch oder physikalisch festgehalten wird und ohne Zerstörung der Schicht nicht mehr entfernt werden kann. Die Schutzschicht ergibt gleiche, zum Teil aber bedeutend höhere Korrosionsbeständigkeit als ein reiner Aluminiumoxydlilm und schützt das Unterlagemetall gegen chemische Angriffe ausgezeichnet.
Es wurde weiterhin gefunden, daß man auch Gegenstände aus Aluminium und dessen Legierungen,, deren Oberfläche bereits nach irgendeinem Vorgang mit einem festhaftenden Aluminiumoxydfilm überzogen ist, nach dem
ι vorliegenden Verfahren weiterbehandeln und auf diese Weise im Sinne der Erfindung opak machen kann.
Der Opakfilm kann in an sich bekannter Weise mit organischen Farbstoffen in wäßriger oder organische Lösungsmittel enthaltender Farbflotte oder durch irgendwelches Auftragen oder Überziehen mit gefärbten Ölen, Metallseifen oder Lacken gefärbt werden. Zur Herstellung reinweißer Oberflächen kann eine Nachbehandlung erfolgen, welche darin besteht, daß man die behandelten Gegenstände oder Flächen einige Zeit mit Titansalzlösungen behandelt und die in der Schicht festgehaltenen Titansalze durch Erhitzen oder mittels chemischer Agenzien hydrolisiert.
Das Aussehen der nach vorliegendem Opakverfahren hergestellten Schutzschicht hängt von der Oberflächenbeschaffenheit und den Bedingungen der Behandlung ab. Mit Sandstrahl, Bürsten oder Beizmitteln stark gerauhte Oberflächen erhalten ein mattes Aussehen; auf polierten, glänzenden Flächen aber können nach dem Opakverfahren hochglänzende, emailähnliche oder satinartige bis gänzlich matte Wirkungen, welche neuartig und bisher unbekannt sind, erzielt werden.
Durch Nachbehandeln mit Fettsäuren oder deren Salzen von Alkali oder starken Basen oder mit sulfuriert«! Ölen in an sich bekannter Weise kann die opake Schutzschicht vermöge der Bildung unlöslicher Titan- und Aluminiumsalze bzw. Seifen wasserabweisend gemacht werden. Oder die Schicht kann nachträglich, wie ebenfalls bei der Nachbehandlung von Oxyd Überzügen auf Al an sich bckannt ist, mit geeigneten Lacken oder Einbrennharzen überzogen werden.
Je nach den Bedingungen kann die Dicke der Schutzschicht bis zu 0,5 mm betragen. Doch sind Schichten von 0,02 mm Dicke schon bereits stark opak, so daß die so behandelten Gegenstände kein metallisches Aussehen mehr zeigen. Durch diese Tatsache wird das vorliegende Verfahren besonders wirtschaftlich.
•Die aus dem Elektrolysicrbad gelangenden Gegenstände oder Flächen werden zunächst mit Wasser, verdünntem- Ammoniak, verdünnter Sodalösung oder verdünnter Natronlauge gewaschen, gefärbt usw. und dann ge- trocknet; das Trocknen erfolgt vorteilhaft bei höherer Temperatur im Ofen, ζ. B. bei 100 bis 1500 C, je nach Größe und Beschaffenheit der Oberfläche während 1/i bis 3^ Stunden. Durch diese Trocknung wird die Schicht härter.
Beispiel 1
Als Bad wird eine Lösung von 5okgTitankaliumoxalat, IS kg Zitronensäure, 20 kg Glucose und 6 kg Phosphorsäure in 1000 kg Kondenswasser verwendet. Der Gegenstand wird in diesem Bad mit Wechselstrom von 110 Volt bei einer Temperatur von 7.50C mit Strom dichten von 5 bis 6 Ampere auf den Quadratdezimeter so lange elektrolysiert, bis 2,5 Amperestunden pro Quadratdezimetcr verbraucht sind.
B ei spiel 2
Als Bad .wird eine Lösung von 22 kg Titankaliumsulfat, 25 kg Zitronensäure, 13 kg Glycerin und 2 kg Kaliumbioxalat in 1000 kg Leitungswasser verwendet. Der Gegenstand wird in diesem Bad mit Gleichstrom von 120 Volt bei Temperaturen von 45 bis 460C anodisch mit Stromdichten von 6 bis 8 Ampere auf den Quadratdezimeter so lange behandelt, bis eine Strommenge von 1 bis 1,5 Amperestunden
verbraucht ist.
pro Quadratdezimeter

Claims (10)

  1. I' Λ T Ii X Ϊ AXS Γ R f C H K :
    ι. Verfahren zur Herstellung opaker, cmailähnli.chcr Schutzschichten auf Aluminium und. dessen Legierungen durch elektrolytische Oxydation, dadurch gekennzeichnet, daß man Aluminium und dessen Legierungen in einem Bade, welches Titanoder Titanylsalze enthält, mit Wechselstrom, oder anodisch mit Gleichstrom behandelt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bad verwendet wird, das Komplexsalze oder Alkali- bzw. Ammoniumdoppelsalze des Titans enthält.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bad Mineralsäuren oder deren Salze mit Alkali oder organischen Basen zugesetzt λν-erden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bad organische Säuren bzw. deren Salze mit Alkali oder organischen Basen oder lösliche Polyalkohole oder wasserlösliche Kohlehydrate zugesetzt werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad auf einer Temperatur gehalten wird, die zwischen 10 und 95° C schwanken kann.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht durch Eintauchen in eine Färb Hotte gefärbt wird. .,
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal.) die Schutzschicht mit hydroiysierbaren Titansalzen zur Erhöliung der Weiße n-ichbehandelt wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht nach der Fertigbehandlung bei erhöhten Temperaturen von 100 bis 1500C getrocknet und gehärtet wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium bzw. seine Legierungen vor der Behandlung gebeizt werden.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Flächen aus Aluminium oder dessen Legierungen, die bereits nach irgendeinem Vorgang mit einem Al'uminiumoxydfilm überzogen sind, nach vorliegendem Verfahren weiterbehandelt werden.
DESCH106879D 1935-01-08 1935-04-19 Verfahren zur Herstellung opaker, emailaehnlicher Schutzschichten auf Aluminium und dessen Legierungen Expired DE655700C (de)

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