DE688668C - Verfahren zur Herstellung glaenzender Oberflaechen auf Aluminium und dessen Legierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung glänzender Oberflächen auf Aluminium und dessen Legierungen Die elektrolytische Oxydation von Aluminium und essen Legierungen wird meist in Bädern durchgeführt, die unter Verwendung starker Säuren angesetzt sind. Hierbei erfolgt zunächst eine anodische Auflösung des Aluminiums, also ein Anätzen unter Strom. Es ist verständlich, daß hierdurch das Gefüge des Metalls sichtbar wird, ähnlich wie bei einer metallographischen Zwecken dienenden Ätzung, zumal die sich bildende Aluminiumoxydschicht glasartig durchsichtig ist.
• Aluminiumgegenstände, welche vorher eine blanke oder polierte Oberfläche hatten, verlieren diese durch die anodische Oxydation, und zwar Gußstücke mit körnigem Gefüge, in. stärkerem Maße als gewalztes oder gezogenes Aluminium. Auch die Zusammensetzung von Aluminiumlegierungen spielt hierbei eine Rolle. Je grobkristalliner das Gefüge und je stärker der Gehalt an zulegierten Fremdstoffen, desto schwieriger ist es, das blanke oder glänzende Aussehen der Oberfläche bei der anodischen Oxydation zu bewahren.
• Es ist schon vorgeschlagen worden, glänzende oxydische Schutzschichten dadurch zu erzielen, daß der Gegenstand zunächst einer die Oberfläche nur schwach .angreifenden anodischen Vorbehandlung unterworfen wird, zweckmäßig in schwach alkalischen Bädern, worauf die so gebildete glänzende Oberfläche in einem der bekannten Oxydatioinsbäder, z. B. in dem üblichen schwefelsauren Elektrolyten, mit einer oxydischen Schutzschicht versehen wird. Dabei erfolgt die Vorbehandlung so schonend, .daß die erhaltene glänzende Oberfläche auch bei der weiteren stärker wirkenden anodischen Oxydation keine den Glanz beeinträchtigende Ätzung mehr erfährt. Indes hat die anodische Vorbehandlung bzw. Glänzung in nur Alkalisalze enthaltenden Bädern gewisse Nachteile. Es hergeben sich vielfach wolkige und fleckige Oxydsperrschichten schön zu Beginn der anodischen Vorbehändlung, welche .auch bei der weiteren Behandlung, die zwecks stärkerer Glänzung erforderlich wäre, nicht verschwinden. Insbesondere besteht eine starke Abhängigkeit von der jeweiligen Zusammensetzung des Aluminiums bzw. der Aluminiumlegierungen. Zumal Schwermetallbeimischungen führen bei der anödischen Vorbehandlung zur Bildung dunkler, wolkiger und fleckiger Schichten. Bei höheren B.adtemperaturen, die zur Glanzbildung zweckmäßig sind, ist außerdem oft ein stärkerer Angriff auf das Grundmaterial festzustellen.
• Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß den zur Vorbehandlung bzw. Glänzung dienenden Bädern Aluminiumsulfat oder andere sich chemisch oder elektrochemisch ähnlich verhaltende Salze von vornherein zugesetzt werden. Es handelt sich hierbei um solche Salze, deren Kationen amphoteren Charakter besitzen und leicht hydrolysieren. Die günstige Wirkung dieser Zusätze tritt vorzugsweise bei höheren Temperaturen auf. Als Beispiele für die Zusammensetzung solcher zur anodischen Glänzung geeigneten Bäder seien genannt: i Sog Trinatriumphosphat (handelsüblich), 2o g Aluminiumsulfat (krist.) .pro Liter Wasser oder 15 o g Trinatriumphosphat (rein), i o g Ätznatron, 20 g Aluminiumsulfat pro Liter Wasser. Im einzelnen wird die Behandlung von- Gegenständen aus Aluminium und Aluminiumlegierungen gemäß der Erfindung wie folgt durchgeführt i. Die Gegenstände, welche eine blanke oder polierte Oberfläche ,aufweisen, werden vorgereinigt und entfettet.
• z. Beizen der Gegenstände in einer etwa 8o° heißen Triphosphatlösung, der zweckmäßig Soda und Aluminiumsalze zugesetzt sind, oder elektrolytische Entfettung.
• 3. Überführung der gebeizten Gegenstände in ein Vorbehandlungsbad, in welchem diese anodisch geglänzt und anoxydiert werden. Das Bad kann nach einem der oben angegebenen Beispiele zusammengesetzt und @erwärmt sein.
• q.. Weitere Behandlung der Gegenstände durch anodische Oxydation in einem der bekannten Oxydationsbäder für Aluminium, z. B: in schwefelsauren Bädern.
• Die zuletzt erwähnte weitere Behandlung kann auch fortgelassen werden, wenn die mit glänzender Oberfläche versehenen Aluminiumteile ohne besondere oxydische Schutzschicht benutzt oder auf sonstige Weise weiterbehandelt werden sollen.
• Es wurde ferner gefunden, daß man die bei der Vorbehandlung in alkalischen Lösungen offenbar gebildete schwache Oxydschicht wieder entfernen kann, bevor der Gegenstand weiterbehandelt, namentlich der Oxydation in stärker wirkenden, z. B. in den üblichen schwefelsauren Bädern unterworfen wird, ohne daß hierdurch der Flächenglanz praktisch beeinträchtigt wird. Die Erfindung beruht demgemäß auch auf der Erkenntnis, daß es nicht auf eine Verstärkung der bei der Voroxydation gewonnenen ersten Oxydschicht ankommt, sondern im -wesentlichen ,auf die schonende Art des ersten Angriffs der Oberfläche, und daß die bei der Vorbehandlung gewonnene erste schwache Oxydschicht nicht nur ohne Schaden für das Ergebnis der weiteren Oxydation entfernt werden kann, sondern daß eine Ablösung .dieser Oxydschicht sogar in mehrfacher Hinsicht von Vorteil ist.
• Erfindungsgemäß kann also die durch die schwach .angreifende anodische Vorbehandlung gebildete Oxydschicht ganz oder teilweise wieder abgelöst werden, bevor zwecks Bildung einer Schutzschicht die eigentliche Oxydation durch anodische Behandlung in einem der bekannten Oxydationsbäder, z. B. in schwefelsauren Lösungen, durchgeführt wird.
• Durch das Ablösen der bei der Vorbehandlung in ,alkalischen Lösungen entstandenen Oxydschicht werden Nebenfalls etwaige dunkle Verfärbungen beseitigt. Ein weiterer Vorteil des Ablösens der bei der Vorbehändlung gebildeten Oxydschicht besteht darin; daß auf diese Weise die erste außen liegende Oxydschicht von weicher Beschaffenheit entfernt Emd statt dessen bei der weiteren Oxydation, z. B. in schwefelsauren Lösungen, eine durchgehend harte Oxydschicht erzielt wird.
• Das Ablösen der bei der Vorbehandlung erhaltenen Oxydschicht kann auf beliebige Weise .erfolgen, z. B. durch Eintauchen in ein stromloses, zur Lösung von Aluminiumoxyd geeignetes alkalisches oder saures Zwischenbad oder durch Abschalten des Stromes in dem schwach alkalischen Vorbehandlungsbade oder durch Eintauchen in das gewöhnlich saure Hauptoxydationsbad vor dem Einschalten des Stromes.
• Als Beispiel für -eine Ausführungsform des Verfahrens mit Ablösung der durch die Vorbehandlung -erzielten Schicht seien die ,einzelnen Behandlungsstufen bei der Oxydation : eines Gegenstandes aus einer schwermetallhaltigen Aluminiumlegierung .aufgezählt: i. Entfettung des Gegenstandes in einer heißen Lauge, 2. Spülen, 3. Beizen in einer Salpetersäurelösung, q.. Spülen, anodische Vorbehandlung in schwach alkalischer Lösung, z. B. in einer heißen Lösung von i 5 kg Trinatriumphosphat und 2 kg Aluminiumsulfat auf cool Wasser während 7 bis 15 Minuten, 6. Spülen, 7. Ablösen der Oxydschicht in alkalischer Lösung, B. Spülen, g. Nachbehandlung in salpetersaurer Lösung zur Entfernung der .angegriffenen oder freigelegten Schwermetallbestandteile bzw. deren Verbindungen, 10. Spülen, i i. ,anodische Oxydation in einem schwefelsauren Bade zwecks Bildung einer oxydischen Schutzschicht.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung glänzender Oberflächen .auf Aluminium und dessen Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände, gegebenenfalls ,nach Beizung in einer heißen, alkalischen Lösung, als Anode in einem die Metalloberfläche schwach angreifenden alkalischen Bade vorbehandelt werden, dem von vornherein Aluminiumsulfat oder andere hydrolisierbare Salze zugesetzt sind, deren Kationen amphoteren Charakter haben, worauf die Gegenstände gegebenenfalls zwecks Bildung einer Schutzschicht der bekannten anodischen Behandlung in Oxydationsbädern, z. B. in schwefelsauren Elektrolyten, unterworfen werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die .anodische Vorbehandlung in einer wäßrigen Lösung von Natriumtriphosphat und Aluminiumsulfat durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reizung eine etwa 8o° heiße wäßrige Lösung von Natriumtriphosphat mit Zusätzen von Soda und Aluminiumsalzen ,angewendet wird. ¢.
4. Verfahren zur Gewinnung glänzender oxydischer Schutzschichten nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Vorbehandlung gebildete Oxydschicht ganz oder teilweise abgelöst wird, bevor die zur Bildung einer Schutzschicht dienende Oxydation durch anodische Behandlung in einem der bekannten Oxydationsbäder, z. B. in schwefelsaurer Lösung, . durchgeführt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch ¢, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablösung der bei der Vorbehandlung gebildeten Aluminiumoxydschicht in Verbindung mit einem Abbeizen der übrigen angegriffenen oder freigelegten Legierungsbestandteile des Aluminiums durchgeführt wird.