EP0399168A1

EP0399168A1 - Verfahren zum Verdichten einer anodisch erzeugten Oxydschicht auf Teilen aus Aluminium oder Aluminium-Legierungen

Info

Publication number: EP0399168A1
Application number: EP90105557A
Authority: EP
Inventors: Peter Venn; Klaus-Dieter Bartkowski
Original assignee: Gebrueder Happich GmbH
Current assignee: Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1990-11-28
Also published as: JPH0313597A; JPH0577756B2; DE3917187A1; DE3917187C2

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Verdichten einer anodisch erzeugten Oxydschicht auf Teilen aus Aluminium oder Aluminium-Legierungen beschrieben. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Oxydschicht in zwei Verfahrensstufen verdichtet wird, wobei die Teile in der ersten Verfahrensstufe in einer Lösung mit etwa 6 % Kobalt-Fluorid und etwa 30 % Nickel-Fluorid in vollentsalztem Wasser bei etwa 30 <o> C etwa 10 Minuten lang vorbehandelt und in einer zweiten Verfahrensstufe in vollentsalztem Wasser unter Zusatz eines Belagverhinderers von etwa 2 ml/l Triazin-Derivat bei einer Betriebstemperatur von etwa 70 <o> C etwa 50 Minuten lang nachbehandelt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verdichten einer anodisch erzeugten Oxydschicht auf Teilen aus Aluminium oder Aluminium-Legierungen.
Aluminiumteile, wie Aluminium-Preß- oder Rollprofile, werden u.a. in der Baubeschlags- und Beleuchtungsindustrie oder insbesondere auch im Kraftfahrzeugbau bei z.B. Fenstereinfaßsystemen oder auch als Zierrahmen, Zierleisten u. dgl. eingesetzt. Insbesondere werden solche Teile aus Aluminium oder Aluminium-Legierungen eingesetzt, die eine anodisch erzeugte, vornehmlich auch eingefärbte Eloxalschicht aufweisen. Herkömmlicherweise werden die Teile mit Eloxalschichtdicken von ca. 20 µm ausgebildet, weil bisher davon ausgegangen wurde, daß solche Schichtdicken erforderlich sind, um z.B. intensive Färbungen mit ausreichendem Korrosionsschutzwert herzustellen. Auch ist bisher davon ausgegangen worden, daß Eloxalschichtdicken von 20 µm erforderlich sind, damit beim Verdichten der Schichten eine ausreichende Kristallwasseraufnahme bei Temperaturen von 98 ^o C eintritt, um damit eine Gitterumwandlung der Schicht zu erzielen, die die Poren verschließen, so daß die vorher in die Schichten aufgenom menen Stoffe fest eingeschlossen sind. Eloxalschichtdicken von 20 µm und mehr sind von Nachteil, weil der Glanzgrad der Oberfläche erheblich reduziert und dadurch der optisch positive Eindruck negativ abgeändert wird. Zudem wurde festgestellt, daß bei einer mechanischen und thermischen Belastung die 20 µm Eloxalschicht in feine Haarrisse aufreißen kann. Damit sind die Teile, da die Haarrisse zu Korrosion führen können, unbrauchbar. Weiterhin sind erhebliche längere Verweilzeiten (100 %) in den Eloxalbädern notwendig, um die 20 µm Eloxalschicht aufzubauen. Dadurch bedingt, entstehen höhere Kosten zur Herstellung der Eloxalschicht.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß Teile aus Aluminium oder Aluminium-Legierungen mit relativ dünnen anodisch erzeugten Eloxalschichten mit und ohne Einfärbung, bei hohen Verschleißund Korrosionsschutzwerten erzielt werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Oxydschicht in zwei Verfahrensstufen verdichtet wird, wobei die Teile in der ersten Verfahrensstufe in einer Lösung mit etwa 6 % Kobalt-Fluorid und etwa 30 % Nickel-Fluorid in vollentsalztem Wasser bei etwa 30 ^o C etwa 10 Minuten lang vorbehandelt und in einer zweiten Verfahrensstufe in vollentsalztem Wasser unter Zusatz eines Belagverhinderers von etwa 2 ml/l Triazin-Derivat bei einer Betriebstemperatur von etwa 70 ^o C etwa 50 Minuten lang nachbehandelt werden.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich der besondere Vorteil, Eloxalschichten von Aluminium- oder dgl. Teilen, nunmehr mit besonders dünnen Eloxalschichten (10 - 12 µm) bei hohem Verschleiß- und Korrosionsschutzwert herstellen zu können.
Bei der Herstellung eines Teils aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung kann wie folgt vorgegangen werden:
Gemäß vorliegender Erfindung werden die Teile zunächst mechanisch geschliffen und poliert. Nach dem folgenden Entfetten bzw. Reinigen der Teile, werden diese elektrolytisch-alkalisch geglänzt, um so eine ausreichend glänzende Oberflächenreflexion zu erzielen. Nach dem Glänzprozeß werden die Teile zunächst zum Einfärben elektrolytisch unter Gleichstrom anodisiert. In einem nächsten Schritt werden die Teile in einem metallsalzhaltigem Elektrolyten unter Anwendung von Wechselstrom exponiert. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird die Adsorptionsfähigkeit der erzeugten Oxydschicht genutzt, um die Grundfärbung durch chemische Einlagerung eines organischen Azofarbstoffes variabel zu verändern. In zwei weiteren Verfahrensschritten - und hier setzt die Erfindung ein - wird die Oxydschicht der Teile als letzte Behandlungsstufe verdichtet und somit gegen äußere Einwirkungen geschützt. Dabei werden die Teile zunächst, wie schon weiter oben erwähnt, in einer Lösung mit 6 % Kobalt-Fluorid und etwa 30 % Nickel-Fluorid in vollentsalztem Wasser bei 30 ^o C etwa 10 Minuten lang vorbehandelt. Dabei erfolgt im wesentlichen folgende Grundreaktion mit der Oxydschicht und dem Nickel-Fluorid:
Bei dieser ersten Verfahrensstufe des Verdichtens wird eine beständige Vorverdichtung der Oxydschicht erreicht.
In der zweiten Verfahrensstufe des Verdichtens werden die Teile - wie ebenfalls schon weiter oben erwähnt - bei 70 ^o C in vollentsalztem Wasser unter Zusatz eines Belagsverhinderers von 2 ml/l Triazin-Derivat 50 Minuten behandelt. Hierbei findet zunächst unter Bindung des Wassers eine chemische Reaktion statt (Al₂O₃ + H₂O = 2 AlO x OH). Dabei bewirkt die Volumenzunahme der Schicht einen Verschluß der Poren. Die Schicht ist jetzt gegen äußere Einflüsse geschützt.

Claims

Verfahren zum Verdichten einer anodisch erzeugten Oxydschicht auf Teilen aus Aluminium oder Aluminium-Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydschicht in zwei Verfahrensstufen verdichtet wird, wobei die Teile in der ersten Verfahrensstufe in einer Lösung mit etwa 6 % Kobalt-Fluorid und etwa 30 % Nickel-Fluorid in vollentsalztem Wasser bei etwa 30 ^o C etwa 10 Minuten lang vorbehandelt und in einer zweiten Verfahrensstufe in vollentsalztem Wasser unter Zusatz eines Belagverhinderers von etwa 2 ml/l Triazin-Derivat bei einer Betriebstemperatur von etwa 70 ^o C etwa 50 Minuten lang nachbehandelt werden.