EP1486588B1 - Verfahren zum Hydratisieren von Metalloxidschichten aufweisendende Metallteilen - Google Patents

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EP1486588B1
EP1486588B1 EP03022760.7A EP03022760A EP1486588B1 EP 1486588 B1 EP1486588 B1 EP 1486588B1 EP 03022760 A EP03022760 A EP 03022760A EP 1486588 B1 EP1486588 B1 EP 1486588B1
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EP
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oxide layer
metal oxide
surface coating
carried out
hydration
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EP1486588A3 (de
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Wolfgang Schabel
Hans Binder
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Sueddeutsche Aluminium Manufaktur GmbH
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Sueddeutsche Aluminium Manufaktur GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/24—Chemical after-treatment
    • C25D11/246—Chemical after-treatment for sealing layers

Definitions

  • the invention relates to a method for hydrating metal parts having metal oxide layers, according to the preamble of claim 1.
  • an aluminum component is present as the metal part, a thin, so-called natural aluminum oxide layer spontaneously forms on the surface under atmospheric conditions, which gives the aluminum component a relatively good corrosion protection.
  • Anodic (electrolytic) oxidation of the aluminum component makes it possible to form a porous anodic aluminum oxide layer on the surface, which is very hard and resistant to wear. Due to its pore structure, the anodic aluminum oxide layer has a very large surface area.
  • the aluminum oxide layer is hydrated. In this case, water is stored in the form of crystal water in the initially amorphous aluminum oxide layer. The volume of this alumina hydrate is greater than that of the alumina, so that the pores of the alumina layer are filled and sealed.
  • Anodized aluminum components withstand many mechanical and chemical stresses due to their aluminum oxide layer.
  • anodic oxide layers are attacked in both alkaline and acidic solutions.
  • Such solutions are increasingly used in the cleaning of aluminum components.
  • the surface is covered with highly transparent coatings.
  • Particularly suitable are so-called SolGel lacquers based on SiO 2 .
  • Such coating systems are baked after application by dipping, spraying, rolling or casting in an oven at temperatures up to 300 ° C. During this firing, the SiO 2 crosslinks, so that the layer can thereby develop its protective properties.
  • microcracks occur due to the different thermal expansion coefficients of the aluminum body and its aluminum oxide layer during the temperature stress caused by the baking process.
  • the visually visible microcracks disturb the visual appearance of the decorative component.
  • hydrated, ie compacted aluminum oxide layers are susceptible to cracking under thermal stress than non-hydrated, ie non-compacted aluminum oxide layers.
  • non-densified alumina layers are used, low molecular weight coating systems can completely penetrate the porous alumina layer. As a result, however, the optical properties of the aluminum component are changed in such a way that the decorative effect is lost.
  • non-compacted aluminum anodic components are difficult to handle industrially because of the porous surface structure and the associated high absorbency.
  • the invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages mentioned above.
  • a method for hydrating metal oxide metal parts according to claim 1 is provided in accordance with claim 1, wherein the hydration only in the region of a thinner compared to the thickness of the metal oxide outer surface layer by stopping the hydration process for obtaining a partially hydrated Metal oxide layer is performed.
  • a metal part which has a metal oxide layer, which may be produced in particular by anodizing, not "fully" hydrated, so that the pores of the oxide layer does not completely fill up, but they are only in the region of the surface, ie in said surface layer locked.
  • the surface layer forms only part of the thickness of the entire metal oxide layer. So there is only a partial condensation or hydration before.
  • additives may be added to the water, steam or water bath used for partial hydration.
  • the additives are polycarbonates, polyhydroxy compounds, polyhydroxycarboxylates, polyphosphonates and / or polycarboxylic acids.
  • the metal oxide layer is produced by anodization. This is to be understood in particular as an electrolytic treatment method.
  • the metal part may consist of pure metal or of an alloy.
  • the metal part is an aluminum part or aluminum alloy part with an aluminum oxide layer or aluminum alloy oxide layer forming the metal oxide layer.
  • the partial hydratization is carried out by hot compression.
  • This H thus takes place under temperature and is inventively not completed, so that not the entire metal oxide layer is compacted, but only a surface layer of the metal oxide.
  • the partial hydration may preferably be carried out with hot water or with hot steam.
  • a hot water bath is used.
  • the partial hydration is preferably carried out at a temperature less than 100 ° C, in particular at a temperature of 65 ° C to 99 ° C.
  • the water bath has a temperature of less than 100 ° C., in particular a temperature of 65 ° C. to 99 ° C.
  • the partial hydratization takes place at a temperature of less than 100 ° C., in particular at a temperature of 65 ° C. to 99 ° C., and a duration of less than 3 minutes treatment duration time per ⁇ m layer thickness of the metal oxide layer.
  • the partial hydration extends over a treatment period of 0.5 to 120 minutes.
  • the partially hydrated metal part or its partially hydrated metal oxide layer is preferably provided with a surface coating.
  • a surface coating is in particular a transparent, in particular a highly transparent surface coating.
  • a ceramic surface coating can be applied.
  • This ceramic surface coating is formed as a thin ceramic coating, that is, it has a thickness of 0.2 to 7 .mu.m, in particular from 0.5 to 5 .mu.m.
  • the surface coating may be by spraying, rolling, pouring or dipping, preferably with electrostatic assistance, be applied.
  • the surface coating is cured in particular by heating.
  • the surface coating used is in particular silicon dioxide or a coating which comprises silicon dioxide.
  • the metal oxide layer is hydrated only in the region of an outer surface layer thinner than its thickness by discontinuing the hydrating process to obtain only a partially hydrated metal oxide layer.
  • a metal part there is an aluminum part or aluminum alloy part.
  • aluminum oxide layer or aluminum alloy oxide layer is preferably an anodized aluminum oxide layer or aluminum alloy oxide layer.
  • On the surface This layer is preferably a ceramic coating, in particular a thin ceramic coating.
  • the process sequence for anodizing, hydrating and coating, in particular coating with a SolGel system is as follows:
  • the aluminum part is degreased.
  • it can be mechanically polished before degreasing.
  • a rinse takes place.
  • a pickling is optionally provided after degreasing, it is first rinsed, then pickled and then rinsed again.
  • rinsing, optional chemical or electrochemical glazing, optional rinsing, optionally alkaline decaping, optional rinsing, optionally pickling, all or some of these processes being carried out successively or only one of these processes is / are carried out.
  • the aluminum part is anodized, which takes place in particular by electrolytic means. Thereafter, a rinse cycle is performed.
  • the hydration takes place only in the region of a thinner compared to the thickness of the aluminum oxide outer surface layer by discontinuation of the hydration process for obtaining an only partially hydrated aluminum oxide layer.
  • the hydration process is carried out in a hot water bath at a temperature of 65 ° C to 99 ° C and a treatment time of less than 3 minutes per ⁇ m of the aluminum oxide layer.
  • Additives such as polycarbonates, polyhydroxy compounds, polyhydroxycarboxylates, polyphosphonates and / or polycarboxylic acids are added to the water bath.
  • the surface of the partially hydrated aluminum part is provided with a ceramic surface coating having a thickness of 0.5 to 5 microns.
  • the coating is crosslinked by a heat treatment, in particular in the range of 150 to 300 ° C.
  • the coating is a SolGel system or other low-molecular paint systems.
  • the surface coating has, in particular, silicon dioxide.
  • the FIG. 1 shows a section through the mentioned aluminum part 1, which has an aluminum oxide layer 2.
  • the thickness of the aluminum oxide layer 2 is marked D. It can be seen that the alumina layer 2 has a plurality of surface 3 open Having pores 4.
  • the aluminum oxide layer 2 of the aluminum part 1 was produced by anodizing, ie electrolytic treatment.
  • the aluminum oxide layer 2 is thus composed of a base layer 6 having the thickness X and having the outer, hydrated surface layer 5 of the thickness Y which has a pore 4.
  • D X + Y.
  • the surface 3 of the partially hydrated aluminum oxide layer 2 was accordingly prepared FIG. 2 - Applied a surface coating 7.
  • the applied ceramic surface layer 7 was crosslinked.
  • the surface coating is 5 to 7 microns thick and has SiO 2 .
  • the method according to the invention for aluminum parts for motor vehicle construction. So it is particularly possible, for example, trim strips and the like by means form the above-mentioned method steps optically very appealing.
  • the method may also be used for household items such as cake pans, pans, pans, and the like.
  • the coating material used is a SolGel system.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hydratisieren von Metalloxidschichten aufweisenden Metallteilen, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Liegt als Metallteil ein Aluminiumbauteil vor, so bildet sich unter atmosphärischen Bedingungen an der Oberfläche spontan eine dünne, sogenannte natürliche Aluminiumoxidschicht, die dem Aluminiumbauteil einen relativ guten Korrosionsschutz gibt. Durch eine anodische (elektrolytische) Oxidation des Aluminiumbauteils lässt sich an der Oberfläche eine poröse anodische Aluminiumoxidschicht bilden, die sehr hart und verschleißfest ist. Aufgrund ihrer Porenstruktur weist die anodische Aluminiumoxidschicht eine sehr große Oberfläche auf. Bei einem der Anodisation anschließenden Verdichtungsprozess wird die Aluminiumoxidschicht hydratisiert. Dabei wird Wasser in Form von Kristallwasser in die anfangs amorphe Aluminiumoxidschicht eingelagert. Das Volumen dieses Aluminiumoxidhydrats ist größer als jenes des Aluminiumoxids, so dass die Poren der Aluminiumoxidschicht aufgefüllt und verschlossen werden. Hierdurch ist eine gute Korrosionsbeständigkeit erreicht. Anodisch oxidierte Aluminiumbauteile widerstehen aufgrund ihrer Aluminiumoxidschicht vielen mechanischen und chemischen Beanspruchungen. Aufgrund des amphoteren Charakters von Aluminium und Aluminiumoxid werden anodische Oxidschichten jedoch sowohl in alkalischen, als auch in sauren Lösungen angegriffen. Derartige Lösungen werden zunehmend bei der Reinigung von Aluminiumbauteilen eingesetzt. Um die anodischen Aluminiumoxidschichten vor einem Korrosionsangriff bei der Reinigung zu schützen, wird die Oberfläche mit hochtransparenten Beschichtungen abgedeckt. Besonders geeignet sind sogenannte SolGel-Lacke auf der Basis von SiO2. Solche Beschichtungssysteme werden nach dem Auftrag durch Tauchen, Spritzen, Walzen oder Gießen in einem Ofen bei Temperaturen bis 300°C eingebrannt. Bei diesem Einbrennen vernetzt sich das SiO2, so dass die Schicht hierdurch ihre schützenden Eigenschaften entfalten kann.
  • Es hat sich gezeigt, dass bei der Temperaturbeanspruchung durch den Einbrennvorgang Mikrorisse auftreten, die aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungkoeffizienten des Aluminiumkörpers und seiner Aluminiumoxidschicht entstehen. Durch die visuell sichtbaren Mikrorisse wird das optische Erscheinungsbild des dekorativen Bauteils gestört. Es hat sich gezeigt, dass hydratisierte, also verdichtete Aluminiumoxidschichten bei thermischer Beanspruchung rissanfälliger als nicht hydratisierte, also nicht verdichtete Aluminiumoxidschichten sind. Werden allerdings nicht verdichtete Aluminiumoxidschichten eingesetzt, so können niedrigmolekulare Beschichtungssysteme vollständig in die poröse Aluminiumoxidschicht eindringen. Dadurch werden die optischen Eigenschaften des Aluminiumbauteils aber derart verändert, dass die dekorative Wirkung verloren geht. Außerdem lassen sich nicht verdichtete, anodische Aluminiumbauteile aufgrund der porösen Oberflächenstruktur und dem damit zusammenhängenden großen Absorptionsvermögen industriell nur schwierig handhaben.
  • Aus der US 3440150 A ist ein Verfahren bekannt, mit dem eine teilweise Verdichtung durch Hydratisieren von porösen Aluminiumoxidschichten auf Aluminiumteilen erfolgt. Die Aluminiumoxidschichten werden durch Anodisieren erzeugt. Danach wird Dampf oder kochendes Wasser eingesetzt. Anschließend wird eine Oberflächenbeschichtung durchgeführt.
  • Aus der US 965837 A ist ein Verdichtungsverfahren entsprechend der US 3440150 A bekannt, jedoch erfolgt hier eine Oberflächenbeschichtung mit Silikaten.
  • Aus der GB 1467184 A ist es bekannt, mittels einer Wasserbehandlung ein Hydratisieren und Verdichten von Poren im oberen Bereich einer porösen anodisierten Aluminiumoxidschicht vorzunehmen. Es erfolgt eine Beschichtung mittels amorphen Selenium.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannten Nachteile zu vermeiden.
  • Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe ein Verfahren zum Hydratisieren von Metalloxidschichten aufweisenden Metallteilen gemäß Anspruch 1 vorgesehen, bei dem das Hydratisieren nur im Bereich einer gegenüber der Dicke der Metalloxidschicht dünneren, außen liegenden Oberflächenschicht durch Abbruch des Hydratisier-Prozesses für den Erhalt einer nur teilweisen hydratisierten Metalloxidschicht durchgeführt wird. Demnach wird ein derartiges Metallteil, das eine Metalloxidschicht aufweist, die insbesondere durch Anodisieren erzeugt sein kann, nicht "vollständig" hydratisiert, so dass sich die Poren der Oxidschicht nicht vollständig auffüllen, sondern sie werden nur im Bereich der Oberfläche, also in der genannten Oberflächenschicht verschlossen. Die Oberflächenschicht bildet nur einen Teil der Dicke der gesamten Metalloxidschicht. Damit liegt also nur eine teilweise erfolgte Verdichtung beziehungsweise Hydratisierung vor. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch die insbesondere bei thermischer Beanspruchung entstehende Rissanfälligkeit beseitigt ist. Damit bleibt das optisch attraktive Erscheinungsbild, was insbesondere bei Aluminiumteilen vorliegt, erhalten. Aufgrund des erfindungsgemäßen Vorgehens dringt ein Beschichtungsmaterial nicht oder nur geringfügig in die anodische Aluminiumoxidschicht ein, so dass sich das optische Erscheinungsbild dieser Beschichtung nicht oder nur unwesentlich verändert, so dass auch die dekorativen Eigenschaften dieser Beschichtung und damit des Bauteils nicht verloren gehen. Es ist vorgesehen, dass dem für das teilweise erfolgende Hydratisieren verwendeten Wasser, Dampf oder Wasserbad Zusätze zugegeben werden. Bei den Zusätzen handelt es sich um Polycarbonate, Polyhydroxiverbindungen, Polyhydroxicarboxylate, Polyphosphonate und/oder Polycarbonsäuren.
  • Wie bereits erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn die Metalloxidschicht durch Anodisieren erzeugt wird. Hierunter ist insbesondere eine elektrolytische Behandlungsmethode zu verstehen.
  • Das Metallteil kann aus Reinmetall bestehen oder aber aus einer Legierung. Insbesondere ist vorgesehen, dass es sich bei dem Metallteil um ein Aluminiumteil oder Aluminiumlegierungsteil mit einer die Metalloxidschicht bildenden Aluminiumoxidschicht beziehungsweise Aluminiumlegierungsoxidschicht handelt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das teilweise erfolgende Hydratisieren durch Heißverdichten durchgeführt wird. Dieser Heißverdichtungsvorgang erfolgt somit unter Temperaturbeaufschlagung und wird erfindungsgemäß nicht zu Ende geführt, so dass nicht die gesamte Metalloxidschicht verdichtet ist, sondern nur eine Oberflächenschicht der Metalloxidschicht.
  • Das teilweise erfolgende Hydratisieren kann bevorzugt mit heißem Wasser oder mit heißem Dampf durchgeführt werden. Insbesondere wird ein heißes Wasserbad angewendet.
  • Das teilweise erfolgende Hydratisieren wird bevorzugt mit einer Temperatur kleiner 100°C, insbesondere mit einer Temperatur von 65°C bis 99°C, durchgeführt.
  • Wird das Hydratisieren in dem erwähnten Wasserbad vorgenommen, so weist das Wasserbad eine Temperatur kleiner 100°C, insbesondere eine Temperatur von 65°C bis 99°C, auf.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das teilweise erfolgende Hydratisieren bei einer Temperatur kleiner 100°C, insbesondere bei einer Temperatur von 65°C bis 99°C, und einer Dauer von weniger als 3 Minuten Behandlungsdauerzeit pro µm Schichtdicke der Metalloxidschicht. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das teilweise erfolgende Hydratisieren sich über eine Behandlungszeitdauer von 0,5 bis 120 Minuten erstreckt. Diese Werte gelten insbesondere für Aluminiumbauteile.
  • Das teilweise hydratisierte Metallteil beziehungsweise seine teilweise hydratisierte Metalloxidschicht wird bevorzugt mit einer Oberflächenbeschichtung versehen. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine transparente, insbesondere eine hochtransparente Oberflächenbeschichtung. Bevorzugt kann eine keramische Oberflächenbeschichtung aufgebracht werden. Diese keramische Oberflächenbeschichtung wird als dünnkeramische Beschichtung ausgebildet, das heißt, sie weist eine Dicke von 0,2 bis 7 µm, insbesondere von 0,5 bis 5 µm auf. Die Oberflächenbeschichtung kann durch Spritzen, Walzen, Gießen oder Tauchen, bevorzugt mit elektrostatischer Unterstützung, aufgebracht werden. Die Oberflächenbeschichtung wird insbesondere durch Erwärmung ausgehärtet.
  • Als Oberflächenbeschichtung wird insbesondere Siliciumdioxid verwendet oder eine Beschichtung, die Siliciumdioxid aufweist.
  • Die Metalloxidschicht ist nur im Bereich einer gegenüber ihrer Dicke dünneren, außen liegenden Oberflächenschicht durch Abbruch des Hydratisier-Prozesses für den Erhalt einer nur teilweisen hydratisierten Metalloxidschicht hydratisiert. Als Metallteil liegt ein Aluminiumteil oder Aluminiumlegierungsteil vor. Dessen Aluminiumoxidschicht beziehungsweise Aluminiumlegierungsoxidschicht ist bevorzugt eine anodisierte Aluminiumoxidschicht beziehungsweise Aluminiumlegierungsoxidschicht. Auf der Oberfläche
    dieser Schicht befindet sich bevorzugt eine keramische Beschichtung, insbesondere eine dünnkeramische Beschichtung.
  • Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zwar zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische Schnittansicht durch ein mit anodisierter Aluminiumoxidschicht versehenes Aluminiumteil und
    Figur 2
    das Aluminiumteil der Figur 1 mit teilweise hydratisierter Aluminiumoxidschicht und auf die Oberfläche der Alumiumoxidschicht aufgebrachter dünnkeramischer Beschichtung.
  • Bei dem Verfahren zum Hydratisieren von Metalloxidschichten aufweisenden Metallteilen wird nachstehend auf ein Aluminiumteil eingegangen, das eine Aluminiumoxidschicht aufweist.
  • Der Prozessablauf beim Anodisieren, Hydratisieren und Beschichten, insbesondere einem Beschichten mit einem SolGel-System, stellt sich wie folgt dar: Das Aluminiumteil wird entfettet. Optional kann es vor dem Entfetten mechanisch poliert werden. Nach dem Entfetten erfolgt eine Spülung. Wenn nach dem Entfetten optional eine Beizung vorgesehen ist, so wird zunächst gespült, dann gebeizt und anschließend nochmals gespült. Als nächstes erfolgt ein saures Dekapieren. An dieser Stelle kann auch vorgesehen sein: Optional Spülen, optional chemisch oder elektrochemisch Glänzen, optional Spülen, optional alkalisch Dekapieren, optional Spülen, optional sauer Dekapieren, wobei alle oder einige dieser Vorgänge nacheinander oder nur einer dieser Vorgänge durchgeführt werden/wird.
  • Anschließend wird das Aluminiumteil anodisiert, was insbesondere auf elektrolytischem Wege erfolgt. Danach wird ein Spüldurchgang durchgeführt.
  • Nunmehr erfolgt das Hydratisieren nur im Bereich einer gegenüber der Dicke der Aluminiumoxidschicht dünneren, außen liegenden Oberflächenschicht durch Abbruch des Hydratisier-Prozesses für den Erhalt einer nur teilweise hydratisierten Aluminiumoxidschicht. Das Hydratisierverfahren wird in einem heißen Wasserbad bei einer Temperatur von 65°C bis 99°C und einer Behandlungsdauer von weniger als 3 Minuten pro µm der Aluminiumoxidschicht durchgeführt. Es werden dem Wasserbad Zusätze wie Polycarbonate, Polyhydroxiverbindungen, Polyhydroxicarboxylate, Polyphosphonate und/oder Polycarbonsäuren zugesetzt. Anschließend wird die Oberfläche des nur teilweise hydratisierten Aluminiumteils mit einer keramischen Oberflächenbeschichtung mit einer Dicke von 0,5 bis 5 µm versehen. Anschließend wird durch eine Wärmebehandlung, insbesondere im Bereich von 150 bis 300°C, die Beschichtung vernetzt. Bei der Beschichtung handelt es sich um ein SolGel-System oder um andere niedrigmolekulare Lacksysteme. Die Oberflächenbeschichtung weist insbesondere Siliciumdioxid auf.
  • Es hat sich insbesondere gezeigt, dass durch das erfindungsgemäße Vorgehen die Rissbildung beim Einbrennen der Beschichtung wirksam unterdrückt ist.
  • Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch das erwähnte Aluminiumteil 1, das eine Aluminiumoxidschicht 2 aufweist. Die Dicke der Aluminiumoxidschicht 2 ist mit D gekennzeichnet. Es ist erkennbar, dass die Aluminiumoxidschicht 2 eine Vielzahl von an der Oberfläche 3 offenen Poren 4 aufweist. Die Aluminiumoxidschicht 2 des Aluminiumteils 1 wurde durch Anodisieren, also elektrolytische Behandlung, erzeugt.
  • Aus der Figur 2 ist erkennbar, dass das Aluminiumteil 1 der Figur 1 teilweise hydratisiert ist. Die Behandlung erfolgte in einem heißen Wasserbad und wurde nicht zu Ende geführt, sondern abgebrochen. Hierdurch haben sich die Poren 4 nicht ganz aufgefüllt und verschlossen, sondern die Hydratisierung hat nur im Bereich einer Oberflächenschicht 5 der Aluminiumoxidschicht 2 derart stattgefunden, dass die Poren 4 nur im oberen Bereich aufgefüllt und verschlossen sind, sich jedoch nach wie vor innerhalb der Aluminiumoxidschicht 2, nunmehr jedoch mit einer verkürzten Länge, befinden. Die Aluminiumoxidschicht 2 setzt sich somit aus einer Poren 4 aufweisenden Grundschicht 6 der Dicke X und der darüber liegenden, äußeren, hydratisierten Oberflächenschicht 5 der Dicke Y zusammen. Es gilt: D = X+Y.
  • Nachfolgend wurde auf die Oberfläche 3 der teilweise hydratisierten Aluminiumoxidschicht 2 -gemäß Figur 2- eine Oberflächenbeschichtung 7 aufgebracht. Hierbei handelt es sich um eine dünnkeramische Oberflächenbeschichtung, die -aufgrund der verschlossenen Poren 4- nicht oder nur geringfügig in die teilweise hydratisierte Aluminiumoxidschicht 2 eindringen kann. Durch Wärmebehandlung wurde die aufgebrachte keramische Oberflächenschicht 7 vernetzt. Die Oberflächenbeschichtung ist 5 bis 7 µm dick und weist SiO2 auf.
  • Insbesondere ist vorgesehen, das erfindungsgemäße Verfahren bei Aluminiumteilen für den Kraftfahrzeugbau einzusetzen. So ist es insbesondere möglich, beispielsweise Zierleisten und dergleichen mittels der genannten Verfahrensschritte optisch sehr ansprechend auszubilden. Das Verfahren kann ferner für Haushaltsgegenstände, beispielsweise Kuchenformen, Kochtöpfen, Pfannen und dergleichen eingesetzt werden. Als Beschichtungsmaterial wird ein SolGel-System eingesetzt.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Hydratisieren von porösen Metalloxidschichten aufweisenden Metallteilen, wobei das Hydratisieren nur im Bereich einer gegenüber der Dicke der Metalloxidschicht dünneren, außenliegenden Oberflächenschicht durch Abbruch des Hydratisier-Prozesses für den Erhalt einer nur teilweisen hydratisierten Metallloxidschicht durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem für das teilweise erfolgende Hydratisieren verwendeten Wasser, Dampf oder Wasserbad Zusätze zugegeben werden, wobei als Zusätze Polycarbonate, Polyhydroxiverbindungen, Polyhydroxicarboxylate, Polyphosphonate und/oder Polycarbonsäuren verwendet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalloxidschicht durch Anodisieren erzeugt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metallteil bestehend aus Reinmetall oder bestehend aus einer Legierung verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Metallteil ein Aluminiumteil oder Aluminiumlegierungsteil mit einer die Metalloxidschicht bildenden Aluminiumoxidschicht beziehungsweise Aluminiumlegierungsoxidschicht verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das teilweise erfolgende Hydratisieren durch Heißverdichten durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das teilweise erfolgende Hydratisieren mit heißem Wasser oder heißem Dampf durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das teilweise erfolgende Hydratisieren in einem heißen Wasserbad durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das teilweise erfolgende Hydratisieren mit einer Temperatur < 100°C, insbesondere mit einer Temperatur von 65 bis 99°C, durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das teilweise erfolgende Hydratisieren in einem Wasserbad mit einer Temperatur < 100°C, insbesondere mit einer Temperatur von 65 bis 99°C, durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das teilweise erfolgende Hydratisieren bei einer Temperatur < 100°C, insbesondere bei einer Temperatur von 65 bis 99°C, und einer Dauer von weniger als drei Minuten Behandlungszeitdauer pro µm Schichtdicke der Metalloxidschicht durchgeführt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das teilweise erfolgende Hydratisieren sich über eine Behandlungszeitdauer von 0,5 bis 120 Minuten erstreckt.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die teilweise hydratisierte Metalloxidschicht mit einer Oberflächenbeschichtung versehen wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine transparente, insbesondere eine hochtransparente Oberflächenbeschichtung verwendet wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine keramische Oberflächenbeschichtung aufgebracht wird.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Oberflächenbeschichtung bis zu einer Dicke von 0,2 bis 7 µm, insbesondere von 0,5 bis 5 µm zur Erzeugung einer dünnkeramischen Beschichtung aufgebracht wird.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung durch Spritzen, Walzen, Gießen oder Tauchen, bevorzugt mit elektrostatischer Unterstützung, aufgetragen wird.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung durch Erwärmung ausgehärtet wird.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberflächenbeschichtung verwendet wird, die Siliciumdioxid aufweist oder aus Siliciumdioxid besteht.
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