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Verfahren zur Behandlung zu färbend-er Gegenstände aus Leichtmetallen
oder Leichtmetallegierungen mit oxydhaltiger Oberflächenschicht Es ist bekannt,
Gegenstände aus Leichtmetallen, insbesondere aus Aluminium, Magnesium oder deren
Legierungen, die eine gewachsene Schicht aufweisen, mit organischen oder anorganischen
Farbstoffen zu färben. Das Färben bietet dann keine Schwierikeiten, wenn die Flächen
der oxydierten Gegenstände glatt und flach sind. In diesen Fällen werden durch Tauchen
in wasserlösliche Farben ohne jede besondere Zwischenbehandhing einwandfreie und
gleichmäßige Färbungen erhalten. Anders liegen die Verhältnisse jedoch, wenn z.
B.. die mit einer Schutzschicht versehenen Oberflächen poröser Gußteile oder von
Werkstücken die Nieten oder Schrauben, Bördelungen oder Bohrlöcher aufweisen, gefärbt
werden sollen. Hier gelingt es nicht, nach den bisherigen Verfahren einwandfreie
Färbungen zu erzielen, weil in Ritzen und Vertiefungen dieser Werkstücke der Farbstoff
und die Oxydschicht durch die Einwirkung nicht ausgespülter Säurereste des Oxydationsba,des
zerstört werden. Dies gilt vor allem bei der Verwendung eines Schwefelsäureelektrolyten
zur Herstellung einer oxyd-'-schen Schicht.
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Es ist versucht worden, diese Säurereste und auch eingeschlossene
Reste von Leichtmetallsalzen, die durch Einwirkung der Säure auf das Grundmetall
bzw. die Legierung entstanden sind, durch langes Spülen mit Wasser oder durch Behandeln
mit verdünnter Aminoniaklösung zu beseitigen. Diese Maßnahmen führten jedoch nicht
zu dem gewünschten
Erfolg, sondern die Färbungen fielen vielfach
noch mangelhafter aus, weil die bei dieser Behandlung durch Reaktion oder Hydrolyse
der Komponenten entstehendeä# unlöslichen Niederschläge von Metallverhindungen,
wie die des Magnesiums oder des Aluminiums und auch anderer Metalle, die Bestandteile
des Grundmetalls sind, meist eine Anfärbung der Schicht an Nietstellen, Bördelungen
usw. fast vollständig verhindern.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von Gegenständen aus
Leichtmetallen oder Leichtmetallegierungen, insbesondere aus Aluminium und dessen
Legierungen, mit dem die vorgenannten Schwierigkeiten restlos vermieden und eine
einwandfreie Färbung der Schichten erreicht wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet"
daß zwecks Entfernung der in der Schutzschicht oder in Uneben#eiten der Oberfläche
noch vorhandenen Säurereste und Metallsalze der zu färbende Gegenstand mit einer
Flüssigkeit, z. B. Wasser oder mit alkalisch reagierenden Mitteln, wie verdünnte
Lösungen von Ammoniak oder dessen Karbonaten, gegebenenfalls in der Wärme behandelt
wird, wobei zur Verhinderung einer Ausfällung unlöslicher Niederschläge von Verbindungen
dee>Leichtmetalles oder der Metalle der Legierung, der Flüssigkeit oder Lösung Stoffe
zugesetzt werden, die wasserlösliche komplexe Metallverb#indungen bilden und/oder
durch die das Löslichkeitsprodukt der betreffenden Metallverbindung nicht erreicht
wird.
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Praktisch wird das Ausfällen unlöslicher Verbindungen bei der Behandlung
der zu färbenden Gegenstände nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch verhindert,
daß den Flüssigkeiten und Lösungen, mit denen in der Schutzschicht vorhandene Säurereste
neutralisiert und Metallsalze entfernt werden sollen, hydroxylhaltige organische
Säuren oder deren Salze oder Oxyverbindungen, wie Oxalsäure, Wein-, Apfel- oder
Zitronensäure, oder Verbindungen des Ammoniums mit anorganischen oder organischen
Säuren, wie Ammoniumehlorid oder Ammoniumtartrat oder Glyzerin, Zucker- oder Stärkearten
zugesetzt werden. Beispiel i Ein Gegenstand aus reinem Aluminium, auf dessen Oberfläche
nach einem der bekannten Verfahren, z. B. durch elektrolytische Oxydation in einem
Schwefelsäureelektrolyten, eine sogenannte gewachsene Schicht erzeugt wurde, soll
eine gleichmäßige, fleckenlose Färbung erhalten. Zu diesem Zweck wird der oxydierte
Gegenstand im fließenden Wasser abgespült und daraufhin zum Zwecke der Neutralisation
der in der Schicht bzw. in Unebenheiten der oxydierten Oberfläche nocl,1 vorhandenen
Säurereste einige Minuten in einer zweckmäßigerweise 4o bis 5o' warmen verdünnten
Lösung von Ammoniumhydroxyd eingetaucht. "T-TM zu verhindern, daß diese Ammoniak--lösung
mit in der gewachsenen Schicht oder deren Unebenheiten vorhandenen Metallsalzlösungen,
in diesem Falle von Aluminiumsulfat, unter Ausfällung von unlöslichem Aluminiumhydroxyd
oder basischen Aluminiumsalzen in Reaktion tritt, die eine nachfolgende gleichmäßige
Einfärhung der Schicht weitgehend verhindern würde, wird der zur Neutralisation
verwendeten verdünnten Ammoniaklösung ein ungefähr i'/,iger Zusatz einer Lösung
von Ammoniumtartrat gemacht. Da das Aluminiumhydroxyd oder die b#asisehen Aluminiumverbindungen
sich in weinsauren Salzen auflösen, wird bei Anwesenheit dieser durch eine verdünnte
Ammoniaklösung keine Fällung von Aluminiumhydroxyd oder eines basischen Salzes eintreten.
Das Aluminium ist als komplexes Ion in der Lösung vorhanden. An Stelle von Weinsäure
oder einem weinsauren Salz können auch Lösungen anderer hydroxylhaltiger organischer
Säuren oder Salze oder von Oxyverbindungen mit dem gleichen Erfolg zugesetzt werden.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nicht nur die in der Schutzschicht
vorhandenen Säurereste neutralisiert, sondern es können durch nachheriges Spülen
sowohl die durch die Neutralisation entstandenen Salze als auch vorhandene wasserlösliche
Verbindungen des Grundmetalles, aus denen weder durch das Neutralisationsreagens
noc'"i durch Hydrolyse unlösliche Verbindungen ausgefällt wurden, durch nachfolgendes
Spülen mit Wasser restlos entfernt werden. Der so vorbereitete Gegenstand wird nun
nach bekannten Verfahren eingefärbt. Die Oberflächenschicht zeigt dann eine vollkomnien
gleichmäßige und fleckenlose Färbung. Die Schicht kann selbstverständlich auch noch,
z, B. zum Zwecke der Abdichtung, nach irgendeinem der bekannten Verfahren nachbehandelt
werden. Beispiel 2 Ein Gegenstand aus einer Aluminiumlegierung, die als Legierungsbestandteil
noch Magnesium und Eisen und Mangan aufweist, erhält nach einem der bekannten Verfahren
auf seiner Oberfläche eine sogenannte gewachsene Schicht. Um diesen Gegenstand gleichmäßig
einfärben zu können, ist es notwendig, die in der Schicht oder in Unebenheiten der
Oberfläche vorhandenen Säurereste und Reste von Lösungen von Metallsalzen der Bestandteile
der Legierung, aus welchen der Gegenstand hergestellt ist, restlos zu entfernen,
ohne
daß sich dabei aus diesen Metallsalzen auf der Oberfläche der Schutzschicht oder
in dieser unlösliche Niederschläge bilden.
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Nach Erzeugung der Schutzschicht auf dem Gegenstand wird dieser in
fließendem Wasser gespült und dann einige Minuten in einer 40 bis 50' warmen
verdünnten Ami-noniumhydrc>xydlösung behandelt. Um das Ausfällen unlöslicher Verbindungen
des Aluminiums und des dreiwertigen Eisens zu vermeiden, wird der verdünnten Ammoniumhydroxydlösung
eine Lösung von Ammoniumtartrat bis zu einem ungefähren Geba-It von etwa
11/0 zugesetzt. Weiterhin erhält diese Lösung noch zum Zwecke der Verhinderung
des Ausfällens unlöslicher Niederschläge aus ebenfalls vorhandenen Verbindungen
des Nilagnesiums, Mangans und des zweiwertigen Eisens evtl. noch ein-en weiteren
Zusatz eines Ammoniumsalzes, z. B. Arnmoniumchlorid. Durch eine wie vorstehend beschrieben
zusammengesetzte Lösung werden die in der Oberfläche des zu färbenden Gegenstandes
noch vorhandenen Säurereste neutralisiert, und es können durch nachheriges Spülen
sowohl die durch die Neutralisation entstandenen Salze als auch vorhandene wasserlösliche
Verbindungen des Grundmetalls, aus denen wederdurch das Neutralisationsreagens noch
durch Hydrolyse unlösliche Verbindung gen ausgefällt wurden, durch nachfolgendes
Spülen mit Wasser restlos entfernt werden. Der so vorbereitete Gegenstand wird nun
nach bekannten Verfahren eingefärbt, wobei die Oberfläche dann eine vollkommen gleichmäßige
und fleckenlose Färbung erhält. Die Schicht kann selbstverständlich auch noch, z.
B. zum Zwecke der Abdichtung, nachbehandelt werden.
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Die in den Beispielen beschriebenen Verfahren können im Rahmen der
Erfindung verschiedentlich abgewandelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren bewährt
sich bei der Einfärbung von Gegenständen, deren Oberflächen Nietköpfe oder Vertiefungen
oder Durchbrechungen aufweisen, wie z. B. genietete Gehäusekappen oder Türscharniere,
in besonderem Maße.