ES2347539T3 - Tratamiento posterior de aluminio anodizado. - Google Patents

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Abstract

Un procedimiento para el postratamiento de alumi- nio anodizado y aleaciones de aluminio anodizado con el fin de mejorar las propiedades de unión por adherencia, resis- tencia a la corrosión y a la abrasión, que comprende sellar el aluminio anodizado y las aleaciones de aluminio anodiza- do con una solución acuosa ácida que tiene un pH que oscila entre 2,5 y 4,5, que comprende, por litro de dicha solu- ción, de 0,01 a 22 gramos de sal de cromo trivalente solu- ble en agua, 0,01 a 12 gramos de un hexafluorocirconato de metal alcalino, 0,01 a 12 gramos de al menos un compuesto de flúor seleccionado del grupo consistente en un tetra- fluoroborato de metal alcalino, un hexafluorosilicato de metal alcalino y sus mezclas, de 0 a 10 gramos de al menos un agente espesante soluble en agua y 0 a 10 gramos de al menos un agente tensioactivo soluble en agua.

Description

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la invención
Esta invención se refiere a un procedimiento para el postratamiento de aluminio(s) anodizado(s), y a la composición para tratar aluminio(s) anodizado(s) con el fin de mejorar las propiedades de unión por adherencia, resistencia a la abrasión y resistencia a la corrosión. Más específicamente, esta invención se refiere a una nueva composición, y al procedimiento para usar la composición con el fin de sellar o tratar posteriormente aluminio anodizado o aleaciones de aluminio anodizado. La composición para el postratamiento con cromo trivalente (TCP) comprende una solución acuosa ácida que contiene cantidades eficaces de al menos una sal de cromo trivalente soluble en agua, un hexafluorocirconato de metal alcalino, al menos un tetrafluoroborato, y/o hexafluorosilicato, de metal alcalino y cantidades eficaces de espesantes solubles en agua y/o agentes tensioactivos solubles en agua. DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR
Los aluminios anodizados están generalmente setratados posteriormente, después del anodizado,
llados o mediante procedimientos que emplea una diversidad de composiciones de sellado. Los actuales postratamientos o sellados de alta calidad, para el aluminio anodizado, se basan en la química del cromo hexavalente. El cromo hexavalente es muy tóxico y es un conocido agente cancerígeno. Como resultado, las soluciones usadas para depositar estos revestimientos protectores y los revestimientos per se son tóxicos. Estas películas, sin embargo, sí que dan al aluminio anodizado una adherencia de la pintura, una sobresaliente resistencia a la corrosión y a la abrasión. Típicamente, los revestimientos de sellado se depositan sobre el revestimiento de anodizado a temperaturas elevadas y se aplican normalmente por procedimientos de inmersión o de rociado.
Los postratamientos están normalmente demandados por las especificaciones militares o comerciales que regulan cada revestimiento que se va a tratar. Como tal, no hay una úni
ca especificación de �postratamiento� para todos los aluminios anodizados como lo hay para el �revestimiento de conversión� del aluminio.
Además, las leyes medioambientales, decretos- leyes, y ordenanzas laborales locales de seguridad y de salud (OSH) (del inglés; occupational, safety, health) están llevando a los usuarios militares y comerciales a la búsqueda de postratamientos exentos de cromato hexavalente. En el caso de los aluminios anodizados, la película de anodizado y el metal base son relativamente no tóxicos. Con la adición del postratamiento requerido con cromato hexavalente, estos revestimientos se hacen tóxicos. Otros postratamientos, como por ejemplo con acetato de níquel y diversos compuestos de fluoruro, no contienen cromatos, pero su comportamiento técnico es inferior al de los revestimientos basados en cromatos. Además, el uso de postratamientos con cromato se hace más caro a medida que las ordenanzas se hacen más exigentes. Los costes pueden llegar a ser prohibitivos con las futuras restricciones impuestas por la EPA (Environmental Protection Agency) (Agencia de Protección Ambiental). Por eso, aunque los postratamientos con cromato existentes son sobresalientes en su comportamiento técnico, en cuanto que proporcionan una potenciada protección contra la corrosión y unión por adherencia, por ejemplo de la pintura y otros revestimientos con costes de aplicación bajos, desde una perspectiva de coste del ciclo vital, medioambiental y de OSH, los revestimientos con cromato hexavalente son perjudiciales para la gente y para el medio ambiente.
El documento US 4148670 A describe una solución acuosa ácida de revestimiento, que contiene fluorocirconato, para formar un revestimiento resistente a la corrosión sobre una superficie de aluminio.
El documento US 5304257 A describe un procedimiento para preparar un revestimiento de cromo trivalente, resistente a la corrosión, sobre sustratos de aluminio o de aleaciones de aluminio, que comprende tratar los sustratos con una solución acuosa ácida.
El documento US 5391239 A describe un procedimiento para formar revestimientos de conversión sobre sus- tratos de aluminio poniendo en contacto los sustratos con una composición líquida acuosa. SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Esta invención se refiere a una nueva composición y al procedimiento para usar dicha composición con el fin de tratar posteriormente o sellar aluminio anodizado y sus aleaciones a temperaturas ambientales o superiores que, por ejemplo, abarquen hasta aproximadamente 93ºC. Más específicamente, esta invención se refiere a una composición para el postratamiento de aluminio anodizado y sus aleaciones con el fin de mejorar las propiedades de resistencia a la corrosión y de unión por adherencia, por ejemplo adherencia de pinturas, etc. La composición de postratamiento con cromo trivalente (TCP) comprende una solución acuosa ácida que tiene un pH que oscila entre aproximadamente 2,5 y 4,5 y, preferiblemente entre 3,7 y 4,0; y por litro de dicha solución, desde aproximadamente 0,01 a 22 gramos de una sal de cromo trivalente soluble en agua, aproximadamente 0,01 a 12 gramos de un hexafluorocirconato de metal alcalino, aproximadamente 0,01 a 12 gramos de al menos un compuesto de flúor seleccionado del grupo consistente en un tetrafluoroborato de metal alcalino, un hexafluorosilicato de metal alcalino y diversas combinaciones suyas; de aproximadamente 0
a 10 gramos, y preferiblemente de 0 a 2,0 gramos de al menos un agente espesante soluble en agua, y preferiblemente de 0 a 10 gramos de la menos un agente tensioactivo no iónico, catiónico o aniónico, soluble en agua.
Es, por lo tanto, un objeto de esta invención proporcionar una solución acuosa que comprende una sal de cromo trivalente, un hexafluorocirconato de metal alcalino, y un tetrafluoroborato y/o un hexafluorosilicato para el postratamiento de aluminio anodizado y sus aleaciones, con el fin de mejorar las características de unión por adherencia, resistencia a la corrosión y a la abrasión.
Otro objeto de esta invención es proporcionar una solución acuosa ácida estable que tenga un pH oscile entre aproximadamente 2,5 y 4,5, que contenga una sal de cromo trivalente para tratar o sellar aluminio anodizado y sus aleaciones anodizadas.
Es un objeto más de esta invención proporcionar una solución acuosa ácida estable que tenga un pH que oscile entre aproximadamente 3,7 y 4,0, que contenga cromo trivalente para tratar o sellar aluminio anodizado y sus aleaciones a aproximadamente temperatura ambiente, en la que dicha solución no contiene sustancialmente cromo hexavalente.
Estos y otros objetos de la invención se harán evidentes, mediante la referencia a la descripción detallada, cuando se considere junto con las Figuras 1-6 (fotos) que la acompañan. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es una foto de una 2024-T3 (aleaciones de aluminio de Aerospace Specification Metals, caracterizadas usando procedimientos de ensayo ASTM normalizados) anodizada con ácido bórico-sulfúrico con TCP (postratamiento con cromo trivalente) después de una exposición de 1000 horas al ensayo de niebla salina neutra, según ASTM-B 117
(Procedimiento estándar para operar aparatos de niebla salina).
La Figura 2 es una foto de una 2024-T3 anodizada con ácido sulfúrico y formación de una película delgada con postratamiento TCP, después de una exposición de 1000 horas al ensayo de niebla salina neutra, según ASTM-B 117.
La Figura 3 es una foto de una 2024-T3 anodizada con ácido bórico-sulfúrico con postratamiento con cromato, después de una exposición de 1000 horas al ensayo de niebla salina neutra, según ASTM-B 117.
La Figura 4 es una foto de una 2024-T3 anodizada con ácido sulfúrico y formación de una película delgada con postratamiento con cromato, después de una exposición de 1000 horas al ensayo de niebla salina neutra, según ASTM-B
117.
La Figura 5 es una foto de una 2024-T3 anodizada con ácido bórico-sulfúrico con postratamiento con agua caliente, después de una exposición de 1000 horas al ensayo de niebla salina neutra, según ASTM-B 117.
La Figura 6 es una foto de una 2024-T3 anodizada con ácido sulfúrico y formación de una película delgada con postratamiento con agua caliente, después de una exposición de 1000 horas al ensayo de niebla salina neutra, según ASTM-B 117. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Más específicamente, esta invención se refiere a una solución acuosa ácida que tiene un pH que oscila entre aproximadamente 2,5 y 4,5 y, preferiblemente, entre 3,7 y 4,0, y al uso de dicha solución para el postratamiento o sellado de aluminio anodizado y sus aleaciones, con el fin de mejorar las propiedades de unión por adherencia y resistencia a la corrosión del aluminio anodizado. La nueva composición de esta invención comprende, por litro de solución, de aproximadamente 0,01 a 22 gramos, y preferiblemen
te de aproximadamente 4,0 a 8,0 gramos, por ejemplo 6 gramos, de al menos una sal de cromo trivalente soluble en agua, por ejemplo sulfato de cromo; aproximadamente 0,01 a 12 gramos y, preferiblemente, aproximadamente 6 a 10 gramos, por ejemplo 8,0 gramos, de al menos un hexafluorocirconato de metal alcalino; aproximadamente 0,01 a 12 gramos, y, preferiblemente, aproximadamente 0,12 a 1,2 gramos, por ejemplo 0,24 a 0,36 gramos, de al menos un compuesto de flúor seleccionado del grupo consistente en tetrafluoroboratos de metal alcalino, hexafluorosilicatos de metal alcalino y diversas mezclas o combinaciones suyas.
En algunos procedimientos, dependiendo de las características físicas del aluminio anodizado, por ejemplo el tamaño físico del sustrato anodizado, una característica determinante es la adición de un agente espesante a la solución que ayude a la formación de una película óptima durante las aplicaciones por rociado o por barrido con contacto, moderando la evaporación de la solución. Esto mitiga también la formación de depósitos pulverulentos que degradan la adherencia de la pintura. Además, la adición de agentes espesantes ayuda a la formación de la película propiamente dicha durante aplicaciones a grande áreas, y mitiga el efecto diluyente del agua de lavado que permanece sobre el sustrato durante el tratamiento procedente de las etapas anteriores. Esta característica produce películas que no tienen estrías y son mejores en la coloración y en la protección contra la corrosión.
Los agentes espesantes solubles en agua, como por ejemplo los compuestos de celulosa, están presentes en la solución acuosa ácida en cantidades que van desde aproximadamente 0 a 10 gramos y, preferiblemente, de 0 a 2,0 gramos, y más preferiblemente de 0,5 a 1,5 gramos, por ejemplo 1,0 gramos por litro de solución acuosa. Dependiendo de las características del aluminio anodizado, se puede añadir a
la solución ácida una cantidad pequeña, pero eficaz, de al menos un agente tensioactivo soluble en agua, en cantidades que van desde aproximadamente 0 a 10 gramos y, preferiblemente, de 0 a 2,0 gramos, y más preferiblemente de 0,5 a 1,5 gramos, por ejemplo 1,0 gramos por litro de solución acuosa. Estos agentes tensioactivos son conocidos en la técnica anterior, y se seleccionan del grupo consistente en agentes tensioactivos no iónicos, catiónicos y aniónicos.
El cromo trivalente se añade como compuesto de cromo trivalente soluble en agua, preferiblemente como sal de cromo trivalente. Específicamente, al formular las soluciones acuosas ácidas de esta invención, se puede añadir convenientemente la sal de cromo a la solución en forma de sal soluble en agua, en la que la valencia del cromo es +3. Los compuestos de cromo preferidos se incorporan a la solución en forma de Cr2(SO4)3, (NH4)Cr(SO4)3 o KCr(SO4)2 y cualquier mezcla de estos compuestos. Los sustratos de aluminio son o bien de aluminio puro anodizado o de una aleación de aluminio anodizada que contenga más del 60% en peso de aluminio. Una concentración preferida de cromo trivalente está dentro del intervalo de aproximadamente 4 a 8 gramos, o 6,0 gramos por litro de solución acuosa. Se ha descubierto que se obtienen en concreto buenos resultados para estos procedimientos cuando el compuesto de cromo trivalente está presente en la solución en este intervalo preferido. La adición a la solución del fluorocirconato de metal preferido oscila emtre aproximadamente 6 y 10 gramos, o 8,0 gramos por litro de solución. El postratamiento del aluminio anodizado se puede llevar a cabo a bajas temperaturas, que incluyen la temperatura de la solución, por ejemplo temperaturas que van hasta aproximadamente 93ºC, o a temperaturas ambiente. Se prefiere el tratamiento a temperatura ambiente porque esto elimina la necesidad de un equipo para calentar. El revestimiento se puede secar al aire mediante cual
quiera de los métodos conocidos en la técnica, por ejemplo secado al horno, secado con aire forzado, exposición a lámparas de infrarrojo, etc. A efectos de esta invención, los términos aluminio anodizado y aleaciones de aluminio anodizado incluyen aluminio y sus aleaciones, anodizados mediante métodos conocidos en la técnica.
Los siguientes ejemplos ilustran las soluciones ácidas de esta invención y el método para usar las soluciones en el postratamiento o el sellado del aluminio y las aleaciones de aluminio anodizados.
EJEMPLO 1
Una solución acuosa ácida que tiene un pH que oscila entre aproximadamente 3,7 y 4,0 para el postratamiento de aluminio y aleaciones de aluminio anodizados, para mejorar la resistencia a la corrosión y la unión por adherencia, comprende aproximadamente 6,0 gramos de sulfato de cromo trivalente por litro de solución, aproximadamente 8,0 gramos de hexafluorocirconato de potasio por litro de solución, aproximadamente 0,01 gramos de tetrafluoroborato de potasio por litro, y aproximadamente 1,0 gramos de un agente espesante de celulosa por litro, y aproximadamente 1,0 gramos de agente tensioactivo no iónico, soluble en agua, por litro de solución.
EJEMPLO 2
Una solución ácida que tiene un pH que oscila entre aproximadamente 3,7 y 4,0 para el postratamiento de aluminio y sus aleaciones, con el fin de mejorar la unión por adherencia y la resistencia a la corrosión comprende, por litro de solución, de aproximadamente 0,01 a 22 gramos de sulfato de cromo trivalente, aproximadamente 0,01 a 12 gramos de hexafluorocirconato de potasio, aproximadamente 0,01 a 12 gramos de tetrafluoroborato de potasio y de aproximadamente 0,5 a 1,5 gramos de agente espesante de me-
til-celulosa.
EJEMPLO 3
Una solución ácida que tiene un pH que oscila entre aproximadamente 3,7 y 4,0 para el postratamiento de aluminio anodizado y sus aleaciones, con el fin de mejorar la unión por adherencia y la resistencia a la corrosión que comprende, por litro de solución, de aproximadamente 4,0 a 8,0 gramos de sulfato de potasio-cromo trivalente (KCr(SO4)2), aproximadamente 6 a 10 gramos de hexafluorocirconato de potasio, aproximadamente 0,01 a 12 gramos de hexafluorosilicato de potasio y de aproximadamente 0,5 a 1,5 gramos de agente espesante de metilcelulosa.
EJEMPLO 4
Un método preferido para preparar la solución ácida comprende mezclar aproximadamente 0,01 a 22 gramos de sulfato de cromo III, por litro de solución y, preferiblemente, aproximadamente 6,0 gramos por litro con aproximadamente 0,01 a 12 gramos por litro de solución de hexafluorocirconato de potasio, preferiblemente aproximadamente 8,0 gramos por litro en agua destilada o desionizada. La solución está lista para usar después de un reposo de 24 horas, más preferiblemente después de que el pH de la solución haya ascendido hasta entre 3,7 y 4,0. Se usa aproximadamente 0,1 por ciento de Methocel F4M, o aproximadamente 1,0 gramos por litro para un comportamiento óptimo. La adición de tetrafluoroborato de potasio y/o de hexafluorosilicato de potasio varía de 0,01 gramos por litro hasta su límite de solubilidad. Preferiblemente, la adición es aproximadamente el 50% en peso del fluorosilicato, basado en el peso de fluorocirconato. Se añade aproximadamente 1,0 a 10 por ciento en peso de la sal de fluoroborato, basado en la cantidad de sal de fluorocirconato. Más preferiblemente, se añade a la solución aproximadamente 3,0 por ciento en peso de tetrafluoroborato de potasio, basado en la cantidad de fluorocirconato en solución.
En el procedimiento de esta invención, las soluciones anteriores se pueden estabilizar mediante la manipulación del pH. Por ejemplo, se añadió a un ácido sulfúrico diluido una solución recientemente hecha de aproximadamente 8,0 gramos por litro de hexafluorocirconato de potasio y 6,0 gramos por litro de sulfato de cromo III, con el fin de bajar el pH hasta aproximadamente 3,0. Después de aproximadamente 1 semana en la que el pH asciende aproximadamente a 3,6, donde se estabiliza sin más manipulación química. El pH se puede ajustar con adiciones de ácido o de base para mantener la composición en un intervalo óptimo de pH para el depósito del revestimiento.
A efectos de esta invención, se aplicaron, como sigue, revestimientos de postratamiento a los sustratos de aluminio anodizado. Se usaron tres tipos de procedimientos estándar de anodizado. Todos los tipos están especificados por MIL-A-8625F (especificación militar para revestimientos anódicos del aluminio y aleaciones de aluminio). Sus nombres comunes son �anodizado con ácido sulfúrico Tipo II�, �anodizado con ácido sulfúrico-bórico� y �anodizado con ácido sulfúrico� y �anodizado con ácido sulfúrico con formación de película delgada�. El procedimiento del anodizado de tipo II se usa comúnmente sobre una diversidad de elementos de la industria aeroespacial y otros sustratos donde el comportamiento de fatiga no es crítico. Se usan los procedimientos con ácido sulfúrico-bórico y ácido sulfúrico con formación de película delgada como alternativa al anodizado con ácido crómico. Estos métodos de anodizado proporcionan películas más delgadas y se usan especialmente donde el comportamiento de fatiga del sustrato de aluminio es importante.
Para una resistencia óptima a la corrosión todos los revestimientos del aluminio anodizado requieren un pos
tratamiento o sellado que, típicamente, está basado en cromo hexavalente para un comportamiento óptimo. Además, estos postratamientos se aplican típicamente como soluciones a elevadas temperaturas, que se aproximan al punto de ebullición del agua para formar, de manera apropiada, el revestimiento deseado. Por ejemplo, inmediatamente después de anodizar paneles de aluminio de 7,62 cm por 25,4 cm por 0,81 cm de aleaciones de aluminio 2024-T3 en las soluciones de anodizado con ácido sulfúrico con formación de película delgada, o de ácido sulfúrico-bórico, anteriormente descritas, se lavaron los paneles dos veces, a fondo, en agua desionizada. Inmediatamente después del lavado, se sumergieron los paneles en 34 litros de solución hecha hacía 6 meses, como se muestra en el Ejemplo 4, durante aproximadamente 20 minutos en condiciones ambientales. La inmersión fue seguida inmediatamente por dos lavados con agua desionizada. Los paneles se secaron al aire en condiciones ambientales antes de ser sometidos a 1000 horas de niebla salina neutra según ASTM B 117. Las muestras se mantuvieron en una rejilla a 15 grados mientras que duraba el ensayo.
Estos paneles fueron sometidos a ensayo junto con �controles� que consistían en un aluminio, anodizado de forma similar, que se trató posteriormente o bien por inmersión en una solución de dicromato de potasio, a 93ºC, durante 20 minutos o por inmersión en una solución con agua hirviendo, a 93ºC, durante 20 minutos.
Los datos de las Tablas I, II, III y IV, y las fotos (Figuras 1-6) muestran el comportamiento de los pos- tratamientos: (1) el postratamiento con cromato trivalente (TCP) de esta invención, (2) cromato diluido, (3) postratamiento con agua caliente y (4) TCP con agua caliente después de exponer los paneles a 1000 horas de niebla salina neutra, según ASTM B 117. Como se muestra en las Tablas y en las fotos, el postratamiento con TCP de esta invención
proporcionaba una superior resistencia a la corrosión, y retenía la iridiscencia original que tenían los revestimientos antes del ensayo de niebla salina. Se prepararon las muestras de ensayo como en el Ejemplo 4, usando aluminios 2024-T3 y 7076-T6. Además, el cuarto postratamiento se preparó como sigue: Este postratamiento se aplicó sumergiendo el aluminio anodizado en una solución de TCP preparada como en el Ejemplo 4. Después de la inmersión en TCP, se sumergieron los paneles en agua desionizada a 93ºC, durante 20 minutos. En vez de someter a ensayo a estos revestimientos para ver su comportamiento frente a la corrosión, se determinó la resistencia de los revestimientos al ácido. El ensayo de disolución con ácido se llevó a cabo pesando cada panel, sumergiéndolos en una solución caliente de extracción, de ácido crómico y ácido fosfórico, según MIL-A.8625F, lavándolos a fondo en agua desionizada, y secándolos al aire en condiciones ambientales. Después del secado se volvieron a pesar los paneles. La pérdida de peso registrada demuestra la capacidad de diversos postratamientos para resistir el ambiente ácido corrosivo de la solución de extracción.
La Tabla 1 muestra la pérdida media de peso de tres diferentes paneles, para cada postratamiento y combinación de revestimiento de anodizado. Los sistemas tratados posteriormente con TCP, y con TCP y agua caliente, muestran un mejor comportamiento (menos peso de revestimiento perdido) que el cromato diluido y que los controles de postratamiento con agua caliente. Se observaron similares resultados para los sistemas de revestimiento sobre aluminios 2024-T3 y 7075-T6 (aleaciones de aluminio de Aerospace Specification Metals, caracterizadas usando procedimientos de ensayo ASTM normalizados).
Anodizado del aluminio
Postratamiento Peso medio de revestimiento perdido
Bórico-Sulfúrico
Cromato diluido 4220 (mg/m2)
Sellado con agua caliente
1895
TCP (postratamiento con cromato trivalente)
914
Sellado con TCP más agua caliente
64,6
Sulfúrico película delgada
Cromato diluido 3929
Sellado con agua caliente
1400
TCP
635
TCP más agua caliente
21
Sulfúrico
Cromato diluido 7147
Sellado con agua caliente
3606
TCP
3660
Sellado con TCP más agua caliente
161,5
La exposición a niebla salina neutra, durante 1000 horas, de diversos aluminios anodizados con diversos 5 postratamientos se muestra en las Tablas II, III, y IV. Se dan las valoraciones de la corrosión (ASTM 1654 - Procedimiento estándar para operar aparatos de niebla salina), representando el 10 que no hay corrosión y 0 que está totalmente corroído. Las valoraciones de la corrosión se pueden
10 ver en las fotos, Figuras 1-6.
-14-
Tipo de anodizado Bórico-Sulfúrico (Tipo IC)
TABLA II Aleación de aluminio Postratamiento 2024-T3 ninguno ninguno cromato diluido agua caliente TCP (20 min. inmersión) TCP (20 min. + agua caliente) 7075-T6 ninguno ninguno cromato diluido agua caliente TCP (20 min. inmersión) TCP (20 min. + agua caliente) Resultados 0 0 4 1 10 10 0 0 7 6 10 10
-15-
TABLA III
Aleación de
Tipo de anodizado
aluminio Postratamiento Resultados
Ácido sulfúrico
2024-T3 ninguno 0
con película del
gada (Tipo IIB)
ninguno
0
cromato diluido
9
cromato diluido
9
agua caliente
1
agua caliente
1
TCP (20 min. inmer
9
sión)
TCP (20 min. inmer
9
sión)
TCP (20 min. + agua
10
caliente)
TCP (20 min. + agua
9
caliente)
7075-T6 ninguno
0
ninguno
0
cromato diluido
10
cromato diluido
10
agua caliente
5
agua caliente
8
TCP (20 min. inmer
10
sión)
TCP (20 min. inmer
10
sión)
TCP (20 min. + agua
10
caliente)
TCP (20 min. + agua
10
caliente)
TABLA IV Aleación de Tipo de anodizado aluminio Postratamiento Resultados
Ácido sulfúrico 2024-T3 ninguno 0 (Tipo II) ninguno 0 cromato diluido 9 cromato diluido 10 agua caliente 4 agua caliente 4 TCP (20 min. inmer-9 sión) TCP (20 min. inmer-9 sión) TCP (20 min. + agua 9 caliente) TCP (20 min. + agua 9 caliente) 7075-T6 ninguno 0 ninguno 0 cromato diluido 9 cromato diluido 10 agua caliente 9 agua caliente 9 TCP (20 min. inmer-10 sión) TCP (20 min. inmer-9 sión) TCP (20 min. + agua 10 caliente) TCP (20 min. + agua 10 caliente)
A efectos de esta invención, se pueden usar los agentes tensioactivos solubles en agua en cantidades efica5 ces que oscilan entre aproximadamente 0 y 10 gramos por li
tro, preferiblemente entre 0,0 y aproximadamente 2,0 gramos por litro y más preferiblemente aproximadamente entre 0,5 y 1,5 gramos por litro de las soluciones de postratamiento. Los agentes tensioactivos se añaden a las soluciones acuosas para proporcionar mejores propiedades humectantes disminuyendo la tensión superficial, asegurando por ello la cobertura completa y un revestimiento más uniforme sobre el sustrato de aluminio anodizado. Los agentes tensioactivos incluyen al menos un compuesto soluble en agua seleccionado del grupo consistente en agentes tensioactivos no iónicos, aniónicos y catiónicos. Algunos de los agentes tensioactivos solubles en agua incluyen monocarboxil-imidazolina, sales de sodio de alquilsulfato (DUPONOL�), trideciloxipoli(alquilenoxi-etanol), alquil-fenol etoxilado o propoxilado (IGEPAL�), alquil-sulfoamidas, alcaril-sulfonatos, alcanolamidas del ácido palmítico (CENTROL�), octilfenilpolietoxi-etanol (TRITON�), monopalmitato de sorbitán (SPAN�), dodecilfenil-poletilenglicol-éter (por ejemplo, TERGITROL�), alquil-pirrolidona, ésteres de ácidos grasos polialcoxilados, alquilbenceno-sulfonatos y sus mezclas.
Otros agentes tensioactivos solubles en agua conocidos están descritos en �Surfactants and Detersive Systems� (Agentes tensioactivos y sistemas detergentes), publicado por John Wiley & Sons en Kirk-Othmer’s Encyclopedia of Chemical Technology, 3ª Edición
Cuando las grandes superficies o sustratos de aluminio anodizado no permiten la inmersión, o donde las superficies verticales vayan a ser rociadas, se usan agentes espesantes para retener las soluciones acuosas sobre la superficie durante un tiempo de contacto suficiente. Los agentes espesantes empleados son conocidos agentes espesantes solubles en agua que se pueden añadir a las soluciones de cromo trivalente de esta invención, en cantidades efica
ces, que oscilan entre aproximadamente 0 y 10 gramos por litro, y preferiblemente entre 0,0 y aproximadamente 2,0 gramos por litro, y más preferiblemente entre aproximadamente 0,5 y 1,5 gramos por litro de solución ácida. Los 5 ejemplos específicos de estos aditivos incluyen, en particular, los agentes espesantes de celulosa, por ejemplo hidroxipropil-celulosa (por ejemplo Klucel), etil-celulosa, hidroxietil-celulosa, hidroximetil-celulosa, metilcelulosa, y alguno de agentes espesantes inorgánicos solu
10 bles en agua, tales como sílice coloidal, arcillas tales como la bentonita, almidones, goma arábiga, goma tragacanto, agar y cualquiera de sus combinaciones. Aunque esta invención ha sido descrita mediante un número de ejemplos específicos, es obvio que hay otras
15 variaciones y modificaciones que se pueden hacer sin salirse del alcance de la invención, como se expone en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (20)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Un procedimiento para el postratamiento de aluminio anodizado y aleaciones de aluminio anodizado con el fin de mejorar las propiedades de unión por adherencia, resistencia a la corrosión y a la abrasión, que comprende sellar el aluminio anodizado y las aleaciones de aluminio anodizado con una solución acuosa ácida que tiene un pH que oscila entre 2,5 y 4,5, que comprende, por litro de dicha solución, de 0,01 a 22 gramos de sal de cromo trivalente soluble en agua, 0,01 a 12 gramos de un hexafluorocirconato de metal alcalino, 0,01 a 12 gramos de al menos un compuesto de flúor seleccionado del grupo consistente en un tetrafluoroborato de metal alcalino, un hexafluorosilicato de metal alcalino y sus mezclas, de 0 a 10 gramos de al menos un agente espesante soluble en agua y 0 a 10 gramos de al menos un agente tensioactivo soluble en agua.
  2. 2.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el pH de la solución acuosa oscila entre 3,7 y 4,0, y la temperatura de la solución es aproximadamente la temperatura ambiente.
  3. 3.
    El procedimiento de la reivindicación 2, en el que una cantidad de la sal de cromo trivalente oscila entre 4 y 8 gramos, el hexafluorocirconato oscila entre 6 y 10 gramos, y el compuesto de flúor oscila entre 0,12 y 1,2 gramos.
  4. 4.
    El procedimiento de la reivindicación 3, en el que una cantidad del agente espesante oscila entre 0,5 y 1,5 gramos.
  5. 5.
    El procedimiento de la reivindicación 4, en el que una cantidad del agente tensioactivo oscila entre 0,5 y 1,5 gramos.
  6. 6.
    Un procedimiento para el postratamiento de aluminio anodizado y aleaciones de aluminio anodizado para mejorar las propiedades de unión por adherencia, resistencia a
    la corrosión y a la abrasión, que comprende tratar el aluminio anodizado y las aleaciones de aluminio anodizado con una solución acuosa que tenga un pH que oscile entre 3,7 y 4,0, que comprende, por litro de dicha solución, de 4,0 a 8,0 gramos de una sal de cromo trivalente soluble en agua, 6,0 a 10 gramos de un hexafluorocirconato de metal alcalino, y 0,12 a 1,2 gramos de al menos un compuesto de flúor seleccionado del grupo consistente en un tetrafluoroborato de metal alcalino, un hexafluorosilicato de metal alcalino, y sus mezclas.
  7. 7.
    El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el compuesto de flúor está presente en la solución acuosa en una cantidad que oscila entre 0,24 y 0,36 gramos, y el aluminio anodizado tratado posteriormente se trata a continuación con agua caliente a temperaturas que van hasta los 93ºC.
  8. 8.
    El procedimiento de la reivindicación 6, en el que en la solución hay presente de 0,5 a 1,5 gramos de agentes espesantes de celulosa acuosa.
  9. 9.
    El procedimiento de la reivindicación 6, en el que la sal de cromo es sulfato de cromo trivalente.
  10. 10.
    El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el hexafluorocirconato de metal alcalino es hexafluorocirconato de potasio.
  11. 11.
    Una composición para el postratamiento de aluminio anodizado y aleaciones de aluminio anodizado para mejorar las propiedades de unión por adherencia, resistencia a la corrosión y a la abrasión, que comprende una solución acuosa ácida que tiene un pH que oscila entre 2,5 y 4,5, y que por litro de dicha solución tiene de 0,01 a 22 gramos de una sal de cromo trivalente soluble en agua, 0,01 a 12 gramos de un hexafluorocirconato de metal alcalino, 0,01 a 12 gramos de al menos un compuesto de flúor seleccionado del grupo consistente en un tetrafluoroborato de metal al
    calino, un hexafluorosilicato de metal alcalino, y sus mezclas, de 0 a 10 gramos de al menos un agente espesante soluble en agua y de 0 a 10 gramos de al menos un agente tensioactivo soluble en agua.
  12. 12.
    La composición de la reivindicación 11, en la que el pH de la solución acuosa oscila entre 3,7 y 4,0.
  13. 13.
    La composición de la reivindicación 12, en la que una cantidad de sal de cromo trivalente oscila entre 4,0 y 8,0 gramos, una cantidad del hexafluorocirconato oscila entre 6,0 y 10 gramos, y una cantidad de compuesto del flúor oscila entre 0,12 y 1,2 gramos.
  14. 14.
    La composición de la reivindicación 13, en la que una cantidad del agente espesante oscila entre 0,5 y 1,5 gramos.
  15. 15.
    La composición de la reivindicación 14, en la que una cantidad del agente tensioactivo oscila entre 0,5 y 1,5 gramos.
  16. 16.
    Una composición para revestir herméticamente aluminio anodizado y aleaciones de aluminio anodizado con el fin de mejorar las propiedades de unión por adherencia, resistencia a la corrosión y a la abrasión, que comprende una solución acuosa ácida que tiene un pH que oscila entre 3,7 y 4,0, y que por litro de dicha solución tiene de 0,01 a 22 gramos de una sal de cromo trivalente soluble en agua, 0,01 a 12 gramos de un hexafluorocirconato de metal alcalino, 0,01 a 12 gramos de al menos un compuesto de flúor seleccionado del grupo consistente en un tetrafluoroborato de metal alcalino, un hexafluorosilicato de metal alcalino, y sus mezclas, de 0 a 2,0 gramos de al menos un agente espesante soluble en agua y de 0 a 2,0 gramos de al menos un agente tensioactivo soluble en agua.
  17. 17.
    La composición de la reivindicación 16, en la que el tetrafluoroborato está presente en la solución acuosa en una cantidad que oscila entre 0,24 y 0,36 gramos por litro.
  18. 18.
    La composición de la reivindicación 16, en la que hay presente en la solución de 0,5 a 1,5 gramos de agente espesante de celulosa.
  19. 19. La composición de la reivindicación 16, en la que 5 la sal de cromo es sulfato de cromo trivalente.
  20. 20. La composición de la reivindicación 16, en la que el hexafluorocirconato de metal alcalino es un hexafluorocirconato de potasio.
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