DE741753C - Verfahren zur elektrolytischen Faerbung von Gegenstaenden aus Aluminium mit oxydischer Oberflaechenschicht - Google Patents

Description

• Verfahren zur elektrolytischen Färbung von Gegenständen aus Aluminium mit oxydischer Oberflächenschicht Es ist vorgeschlagen worden, Metalle, die elektropositiver sind als Aluminium, durch Reduktion in fein verteiltem Zustande 3n der oxydischen Oberflächenschicht von Gegenständen aus Aluminium abzuscheiden und diese Schicht hierdurch zu färben. Die Gegenstände aus Aluminium mit ihrer vorhe2, z. B. durch anodische Oxydation, erzeugten Oxydschicht werden nach dem bekannten Vierfahnen in. Metallsalzlösungen, z. B. in Lösungen von Kupfersalz, Nickelsalz oder Silbersalz, ohne Strom oder mit Strom, gegebenenfalls auch mit Wechselstrom, behandelt.
• Auf diese Weise sind zwar in einzelnen Fällen Färbungen zu ,erzielen, jedoch erscheint die Oberfläche oft fleckig. Beim Arbeiten. mit Gleichstrom und Einhängen der Gegenstände als Anode werden auf kupfer- und siliciumarmen Aluminiumlegierungen nur färblose, glasklare Schichten erzeugt. Beim Arbeiten mit Wechselstrom sind hohe Spannungen erforderlich, und es ergeben sich mannigfache Schwierigkeiten, wenn die Gegenstände in der für Wechselstrom üblichen Weise als Elektrode und Gegenelektrode eingehängt werden. Die z. B. in eine Kupfersulfatlösung als Gegenelektroden einbehängten, v orher oxydierten Aluminiumgegenstände zeigen nach der Belfandlung mit Wechselstrom nur eine schwache Rosafärbung durch Elbscheidung metallischen Kupfers, das aber nicht fest in der Oxydschicht verankert ist und wieder abgewischt werden kann.
• Beim gegenpoligen Einhängen von Aluminiumgegenständen mit metallischer Oberfläche in eine Kupfersulfatlösung tritt bei niedrigen Wechselstromspannungen auch nur eine locker sitzende schwache Kupferabschcidung ein. Durch Zusatz von Schwefelsäure zu der Kupfersulfatlösti-tig können zwar schwache Oxydschichten erzielt werden, die jedoch ungefärbt sind. Eine Erhöhung der Spannung liefert keine besseren Ergebnisse. Im Gegenteil treten bei etwa 30 Volt punktförmige Anfressungen an der Oberfläche auf.
• Durch weitere Versuche wurde jedoch gefunden, daß sich ausgezeichnete Färbum.gcn erzielen lassen, wenn inan bei der elektro-Iytischeti Behandlung der Gegenstände aus =lluminium mit oxvdischer Oberflächenschicht durch Wechselstrom als Gegetielektro.de zu dem Gegenstand aus Aluminium mit oxydierter Oberfläche eine Elektrode aus dem gleichen Metall verwendet, welches als Salz im Elektrolyten gelöst ist und in der Alumi@nilimoxydschicht abgeschieden werden soll. Der Gegenstand aus Aluminium wird hierbei im voraus nach einem der üblichen Verfahren in einenn gesonderten Bade an der Oberfläche oxydiert.
• Bei dem Verfalu-en gemäß der Erfindung bewirkt der Wechselstrom einerseits eine Auflösung der blanken Gegenelektrode aus dem zur Färbung dienenden Metall, während andererseits auf dem vorher oxydierten Aluininiumgegenstand eine festsitzendie, intensive Färbung erzielt wird. Diese ist z. B. bei Anwendung eines kupferhaltigen Bades zunächst rötlich, wird bei längerem Arbeiten dunkelrot und schließlich tiefschwarz. Ein Säuree ja I lt des Bades ist für die Durchführung des Färbeverfahrens nicht unbedingt erforderlich. In Elektrolyten mit pH-Wert von o,8 bis 1,6 werden gute Färbwirkungen erzielt. Die gemäß der Erfindung aus dem Metall des im Elektrolyten gelösten Metallsalzes bestehende Gegenelektrode arbeitet einer Säurebildung entgegen, welche sonst infolge der Metall- bzw. Metalloxydabscheidung zu einer unerwünschten Steigerung des Säuregehaltes führen würde. Für das Anion des Metallsalzes ist eine Säure zu wählen, in der Aluminium bei anodischer Behandlung eine ausgesprochene Sperrwirkung äußert. Es handelt sich im eigentlichen Sinne also um eine Fortsetzung der bereits vorher durchgeführten Oxydation des Gegenstandes aus Alttininium' mit Wechselstrom unter gleichzeitiger B,ewirlcung einer Färbung durcli Metallabschridung.
• Es scheint, daß durch das Arbeiten finit zwei völlig verschiedenen Elektroden die Symmetrie' des Wechselstromes verschoben wird, so ciaß es etwa zur Ausbildung eines Stromes kommt, wie er in Abb. i der Zeichnung veranschaulicht ist. Abb. 2 ist eine schematische Darstellung der Arbeitsweise nach der Eriindtnig. Durch die verschiedene Länge der Pfeile .über den Worten Flußrichtung und Spcrrichtting in Abb. 2 ist die Verschiedenheit der Stromstärken in ,den beiden Richtungen angedeutet. Die Alumüriumoxydschicht bildet oder verstärkt sich nur in derjenigen Halbperiode des Wechselstromes, in welcher das Aluminium Anode ist und an dieser Sanerstoli entwickelt -wird. In der zweiten Halbperiode wird dagegen an dem Aluminium Kupfer oder Wasserstoff abgeschieden. Die Reststromstärke in der Sperrichtung, in welcher also das Alumitiitttii Anode ist, bleibt wesentlich hinter der in der Flußrichtung zurück. Das in der Flußrichtung ka.thodisch abgeschiedene Kupfer kann daher nicht völlig wieder aufgelöst werden. Der verbleibende Kupferrest unterliegt weiterhin der Oxydation zu schwarzem Oxyd durch deti ain Aluminium entwickelten Sauerstoff. Nach dem Einhängen scheidet sich also zunächst metallisches Kupfer an dem Gegenstand aus oxydiertem Aluminium ab, während an der Gegenelektrode Kupfer in Lösung geht. Ein entsprechender Vorgang findet z. B. in einer Blei@tcetatlösung statt, wenn man für den vorher oxydierten Aluminiumgegenstand eine Gegenelektrode aus Blei einhängt.
• Ähnliche Wirkungen sind auch zti erreichen. wenn man an Stelle des üblichen 5operiodischen Wechselstromes solchen von niedrigerer Periodenzahl benutzt oder Gleichstrom unter dauerndem Polwechsel mit verschiedener Periodendauer und/oder verschiedener Spannung bzw. Stromdichte durch das Bad schickt. Die Dauer der Umpolung inuß bei beiden Stromarten mit der Eigenart des Elektrolyten in Einklang gebracht werden.
• Bei der Entwicklung des Verfahrens wurde ferner beobachtet, daß durch starkes Spülen der vorher oxydierten Aluminiumgegenstände leicht Fleckenbildungen statt einer gleichmäßigen Färbung eintreten, dtaß sogar die Färbung stellenweise ganz ausbleibt. Es wurde erkannt, daß durch Bars übliche Spülen schon eine gewisse Abdichtung der Poren in der frisch hergestellten Alumüiiuinoxydschiclit und wohl auch eine Awsflo:ckung von basischen Aluminiumsalzen stattfindet. Diese für die anschließende metallische Einfärbung nachteilige Wirkung kann erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, daß die oxydierten Aluminiumteile ohne Spülung in das elektrolytische Färbebad gebracht werden, welches geg,ebetienfalls die ,gleiche Säure enthält wie das vorher benutzte elektrolytische Oxydationsbad. Es hat sich auch. als günstig erwiesen, daß die oxydierten Aluminiumgegenstände in dem Färbebad zunächst kurze Zeit stromlos hängengelassen werden. bevor der Wechselstrom eingeschaltet wird. In clies.ein Falle ist auch eine kurze Abspülung der oxydierten Altiminium-C,en.stätide vor dem Eiiihüngeii in (las Färbebad unschädlich.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur elektrolytischen Herstellung, von Metalloxydfärbungen auf Gegenständen aus Aluminium mit oxyd-ischer Oberflächenschicht durch el,ektr'olytische Behandlung in Metallsalzlösungen mit Wechselstrom oder periodisch die Richtung wechselndem Gleichstrom, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenelektrode zu dem Gegenstand aus Aluminium mit oxydierter Oberfläche eine Elektrode aus dem gleichen Metall verwendet wird, welches als Salz im Elektrolyten gelöst ist und in der Aluminiumoxydschicht abgeschieden werden soll. =. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der als Elektrolyt dienenden Metallsalzlösung dnej!ennge Säiu-e zugesetzt ist, welche bei der vorausgehenden Bildung der Oxydschicht auf dem Aluminiumgegenstand benutzt worden ist. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumgegenstände nach der voraufgehenden Oxydation ohne Zwischenspülung in das Färbebad gegeben werden. .l. Verfahren nach den Ansprüchen r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der voroxydierte Aluminiumgegenstand im Färbebad kurze Zeit stromlos hängengelassen wird, bevor der Wechselstrom eingeschaltet wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes 'vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren keine Druckschriften in Betracht gezogen worden.