DE837631C

DE837631C - Verfahren zur Herstellung einer glaenzenden Oberflaeche auf Aluminiumlegierungen

Info

Publication number: DE837631C
Application number: DEP17283D
Authority: DE
Inventors: Hans Hug
Original assignee: Aluminium Industrie AG
Current assignee: Aluminium Industrie AG
Priority date: 1946-02-12
Filing date: 1948-10-07
Publication date: 1952-04-28
Also published as: CH249878A; BE471065A; GB621259A; NL67352C

Description

Für viele Verwendungszwecke des Aluminiums und seiner Legierungen, z. B. für Scheinwerfer, Spiegel, Schmucksachen, Kunstgegenstände, benötigt man eine hochglänzende und abriebfeste 5 Ol>errläche, die ohne Schaden mit Fingern, Lappen u. dgl. l>erührt werden kann. Der hohe Glanz kann durch mechanisches Polieren, beispielsweise auf Tucbschei1>en, oder durch elektrolytisches Polieren (anodisches Glänzen) in sauren oder alkalischen

ίο Hadern erzeugt werden. Die Widerstandsfähigkeit der polierten Schicht gegen Abnutzung kann bekanntlich durch Erzeugung einer durchsichtigen, glasklaren Oxydschicht auf dem Metall wesentlich verbessert werden. Meist wird die Oxydschicht elektrolytisch hergestellt (anodische Oxydation), und zwar mit l>esonderer Vorliebe auf anodisch gegli'iiizK'ii OlK-rflächen.

Es ist bekannt, daß es zur Herstellung von Gegenständen, die nach dem Polieren oxydiert werden sollen, von großem Vorteil ist, wenn man Aluminium sehr hoher Reinheit oder bestimmte mit solchem Aluminium hergestellte Legierungen verwendet. Diese können beispielsweise Mg oder Zn enthalten. Es ist schon vorgeschlagen worden, Aluminium geringerer Reinheit oder eine Legierung, die höhere Festigkeitseigenschaften aufweist, mit Aluminium hoher Reinheit zu plattieren. So ist z. B. eine Plattierschicht aus Aluminium von mindestens 99,7 °/o Reinheit empfohlen worden; die Verunreinigungen an Fe, Si und Mn sollen zusammen höchstens 0,3, vorzugsweise weniger als 0,1% ausmachen. Diese Werkstoffe ergeben aber einen kalten und blaustichigen Farbton, der für viele Anwendungszwecke ungeeignet ist.

Vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren zur Herstellung von glänzenden Gegenständen mit einer Oberfläche aus Aluminiumlegierungen, welche diesen Nachteil nicht haben. Nach diesem Verfahren werden Gegenstände mit einer Ol>erfläche aus Aluminium von einer Reinheit von mindestens 99,8%, zweckmäßig von mindestens 99,9%, mit einem Zusatz von 0,4 bis 2%, vorzugsweise 0,4 bis 1,5%, Kupfer, wobei das Kupfer mögliehst vollständig in Lösung sein muß, elektrolytisch geglänzt und dann mit einer glasklaren künstlichen Oxydschicht versehen.

Außer Kupfer kann das Aluminium noch mit Vorteil bis 1 °/o, vorzugsweise 0,2 bis o,6°/o Magnesium enthalten, wobei aber der Kupfergehalt nicht mehr als 1,5%, vorzugsweise nicht mehr als ι %>, betragen soll. Der Gesamtgehalt an Eisen und Silicium darf 0,2%, vorzugsweise 0,05%, nicht übersteigen.

Das hochreine Aluminium, das durch elektrolytische Raffination gewonnen wird, eignet sich am l>esten für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die künstliche Oxydschicht wird am besten durch elektrolytische (anodische) Oxydation erzeugt.

Die mit hochreinem, z. B. elektrolytisch raffiniertem Aluminium hergestellte Legierung ist infolge ihres Kupfer- und gegebenenfalls Magnesiumgehaltes härter als hochreines Aluminium ohne diese Zusätze. Infolgedessen läßt sie sich besser mechanisch polieren, als wenn sie keine Zusätze oder nur solche von Magnesium oder Zink enthalten würde. Es wurde nun überraschenderweise festgestellt, daß sich der Werkstoff mit 0,4% Cu und darüber trotz diesem Zusatz sehr gut für das elektrolytische Folieren eignet, sofern sich das Kupfer möglichst vollständig in Lösung befindet. Die gute mechanische Polierfähigkeit wirkt sich beim anodischen Glänzen günstig aus, da bekanntlich Gegenstände mit Aluminiumoberfläche vor der Behandlung im elektrolytischen Glänzungsbad meistens mechanisch poliert werden müssen. Darüber hinaus bietet eine aus hochreinem Aluminium von mindestens 99,8% mit einem Zusatz von 0,4 bis 2% Cu hergestellte Legierung gegenüber den entsprechenden bisher gebräuchlichen Werkstoffen den bedeutsamen Vorteil, daß durch die elektrolytische Oxydation nach dem Polieren ein besonders warmer, silberähnlicher Ton erzeugt werden kann, der bei vielen Gegenständen, vor allem bei Schmucksachen und Kunstgegenständen, sehr erwünscht ist.

Diese Feststellungen sind um so überraschender, als in Veröffentlichungen, z. B. in der Arbeit von S c h m i 11 in der Hauszeitschrift der Vereinigten Aluminium-Werke, Bd. 4, 1932, S. 86, ausdrücklich vermerkt wird, ein Kupfergehalt im Aluminium beeinflusse die elektrolytische Oxydschidit ungünstig. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gegenstände weisen keine störenden Markierungen auf. Dies ist einerseits auf die hohe Reinheit des verwendeten Aluminiums (sehr wenig Silicium und Eisen), auf die vollständige oder fast vollständige Abwesenheit von Mangan und anderen störenden Elementen, sowie auf den Unistand zurückzuführen, daß das Kupfer praktisch vollständig in Lösung ist.

Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht notwendig, daß die Gegenstände in ihrer ganzen Dicke aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind, die aus Reinaluminium von mindestens 99,8% Reinheit mit 0,4 bis 2°/o möglichst weitgehend gelöstem Kupfer und gegebenenfalls bis ι °/o Magnesium besteht. Es genügt, wenn sie mit dieser Aluminiumlegierung überzogen, z.B. plattiert, sind, da ja nur die Oberflächenschicht bei der • elektrolytischen Glänzung und der nachfolgenden vorzugsweise elektrolytisdien Oxydation maßgebend ist. Es können sogar Gegenstände aus Nichtmetallen mit der Aluminiumlegierung überzogen sein.

Kernmetall kann in bezug auf die Korrosions-1 >eständigkeit minderwertig sein. Aluminium als Kernmetall kann beispielsweise Si und Fe in Mengen bis zu einigen Prozenten und unter Umständen auch Cu enthalten, da es sowieso durch die Plattierschicht vor Korrosionsangriffen geschützt ist; die Plattierschicht enthält eine Cu-Menge, die so gering ist, daß sie im Aluminium noch voll- ■ ständig gelöst sein kann und in dieser Form bekanntlich keinen Anlaß zu erhöhter Korrosions- g₀ anfälligkeit gibt.

Beispiel

Ein Verbundblech mit einem Kern aus Cu-haltiger Aluminium-Umschmelzlegierung und einer Plattierschicht aus Reinstaluminium mit einem Gesamtgehalt an Fe und Si von weniger als 0,01% und Zusätzen von 0,5% Cu und 0,3% Mg wurde mechanisch poliert und anschließend nach einem bekannten Verfahren in Borfluorwasserstoffsäure elektrolytisch poliert. Zum Schluß wurde es in 20°/oiger Schwefelsäure bei 20⁰ mit einer Stromdichte von 1,5 A/dm² während 15 Minuten anodisch oxydiert und erhielt einen sehr schönen, warmen Silberglänz. Das Reflexionsvermögen im fertigen Zustand betrug 83 °/o.

Claims

P AT E N T A N S P R C CH E :

1. Verfahren zur Herstellung einer glänzenden Oberfläche auf Aluminiumlegierungen durch elektrolytisches Polieren und anschließendes Aufbringen einer glasklaren künstlichen Oxydschicht, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung verwendet, die aus Reinaluminium von mindestens 99,8% Aluminium mit einem Zusatz von 0,4 bis 2°/o Kupfer besteht, wobei das Kupfer möglichst vollständig in Lösung sein muß.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung verwendet, die aus Reinaluminium von mindestens 99,8% Aluminium mit einem Zusatz von 0,4 bis 1,5% Kupfer besteht,

3. Verfahren nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung mit einem Zusatz von 0,4 bis 1 % Kupfer verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung verwendet, der außer Kupfer noch 1 Vo Magnesium zugesetzt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung verwendet, der außer Kupfer noch 0,2 bis 0,6Vo Magnesium zugesetzt sind.

Ci. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung verwendet, die aus Aluminium von einer Reinheit von mindestens 99,9% mit einem Zusatz von 0,4 bis 2 Vo Kupfer bestellt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung ver- .

wendet, die aus Aluminium von einer Reinheit von mindestens 99,95% mit einem Zusatz von so 0,4 bis 2% Kupfer besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung verwendet, die 0,4 bis 1,5% Kupfer und außerdem noch bis 1 °/o Magnesium enthält. »5

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung verwendet, die 0,4 bis 1,5% Kupfer und 0,2 bis 0,6 Vo Magnesium enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gegenstände vor dem elektrolytischen Glänzen mechanisch poliert.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gegenstände nach der elektrolytischen Glänzung auf elektrolytischeni Wege mit einer Oxydschicht versieht

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