FI80728B - Anordning foer kontinuerlig ensidig anodisk oxidation av aluminiumband. - Google Patents

Description

1 80728

Laitteisto alumiininauhojen jatkuvaa yksipuolista anodista oksidointia varten

Keksintö koskee laitteistoa alumiinin tai jonkin sen 5 seoksen jatkuvaa yksipuolista anodista oksidointia varten nauhamuodossa, tasavirtaa käyttämällä, käsittelykylvyssä, joka on täytetty vesipohjaisella elektrolyyttiliuoksella, ja jossa kussakin on vähintään yksi anodi, joka sijaitsee käsiteltävän nauhan alapuolella, ja jossa kussakin on vä-10 hintään yksi katodi, joka sijaisee nauhan yläpuolella elektrolyytissä .

Nauhamaista, karhennettua ja anodisesti oksidoitua alumiinia tarvitaan esimerkiksi valmistettaessa elektro-lyyttikondensaattoreita, rakennusalalla, pakkausmateriaali leja varten tai valmistettaessa kantajamateriaaleja offset-painolaattoja varten. Nauhamainen materiaali jaetaan tällöin yleensä pienempiin kokoihin.

Kantajamateriaalit offsetpainolaattoja varten varustetaan joko käyttäjän toimesta suoraan tai valmistajan 20 toimesta etukäteen päällystetyiksi painolaatoiksi toiselta tai molemmilta puolilta säteilylle (valolle) herkällä kerroksella (jäijennyskerroksella), jonka avulla voidaan fo-tomekaanisesti valmistaa originaalista painettava kuva. Painokehilön valmistamisen jälkeen tästä painolaatasta on 25 kalvoalustassa seuraavassa painatuksessa väriä käsittäviä kuvakohtia ja se muodostaa samalla myöhempää painatusta varten kuvavapailla kohdilla (kuvaa sisältämättömiä kohtia) hydrofiilisen kuvataustan litografista painatusta-pahtumaa varten.

30 Kalvoalustalle jäijennyskerroksia varten valmistet taessa offsetpainolaattoja asetetaan seuraavat vaatimukset : - Valotuksen jälkeen täytyy säteilylle herkän kerroksen verrattain liukoiset alueet voida poistaa kehityk-35 sen avulla helposti ja ilman jäännöksiä hydrofiilisten kuvaa sisältämättömien kohtien muodostamiseksi kantajalta, ilman että kehite tällöin vaikuttaisi suurehkossa määrässä tukimateriaaliin.

2 80728 - Kuvaa sisältämättömiltä kohdilta paljastuneen alustan affiniteetin veteen täytyy olla suuren, so. sen täytyy olla voimakkaasti hydrofiilisen, veden sitomiseksi litografisessa painotapahtumassa nopeasti ja kestävästi 5 ja vaikuttaa riittävän hylkivästi rasvaisiin painoväreihin .

- Säteilylle herkän kerroksen kiinnipysyvyyden ennen valotusta ja painettavien kerrosten alueiden sen jälkeen täytyy olla riittävän hyvän.

10 - Tukimateriaalin mekaanisen kestävyyden täytyy ol la hyvän esimerkiksi hankausta vastaan ja sen täytyy omata hyvä kemiallinen kestokyky erikoisesti alkalisten väliaineiden suhteen.

Perusmateriaalina tämäntapaisia kalvoalustoja var-15 ten käytetään erittäin usein alumiinia, joka tunnettujen • ; menetelmien mukaisesti karhennetaan pinnaltaan kuivahar- : : jauksen, märkäharjauksen, hiekkapuhalluksen, kemiallisen J ja/tai sähkökemiallisen käsittelyn avulla. Hankauskeston : parantamiseksi suoritetaan erikoisesti sähkökemiallisesti : 20 karhennetulle alustalle vielä anodisointivaihe ohuen ok- \’V sidikerroksen muodostamiseksi. Tämä anodinen oksidointi- k menetelmä suoritetaan tavallisesti vesipitoisissa elektrolyyteissä, jotka sisältävät I^SO^, H^PO^, H2C2°4' H^BO^, amidosulfonihappoa, sulfomeripihkahappoa, sulfosalisyyli-25 happoa tai näiden seoksia. Näissä vesipitoisissa elektrolyyteissä tai elektrolyyttiseoksissa muodostuneet oksidi-kerrokset eroavat toisistaan rakenteen, kerrospaksuuden ja kemikaalien vastustuskyvyn suhteen. Näillä karhenne- • tuilla ja anodisesti oksidoiduilla materiaaleilla on - ku-30 ten edellä on mainittu - määrätty merkitys myös muilla : tekniikan alueilla. Käytännössä suoritetaan offsetpaino- i"· laatta-alustojen valmistus erikoisesti vesipitoisissa H2S04- 3a/tai H^PO^-liuoksissa.

Tekniikan nykyinen taso tuntee seuraavat laitteis-35 tot ja/tai menetelmät alumiininauhojen jatkuvan anodisen 3 80728 oksidoinnin suorittamiseksi käytännössä ja ne voidaan jakaa kahteen ryhmään: 1. Alumiininauhan kytkeminen anodiksi suoritetaan kosketustelan (-rullan, -tangon) avulla, joka sijaitsee 5 anodisointielektrolyytin ulkopuolella ja joka on liitetty tasavirtalähteen positiiviseen napaan; elektrolyyttiin on sijoitettu vähintään yksi katodi, jolloin alumiininauha oksidoituu anodisesti tätä elektrodia kohti olevalta pinnaltaan (ks. mukaan liitettyjen piirrosten kuviota 3).

10 2. Alumiininauhan kytkeminen anodiksi suoritetaan elektrolyytillä täytetyn kosketuskennon (kosketusalueen) avulla, jossa sijaitsee vähintään yksi anodi. Nauha itse johdetaan sitten keskijohtimena toiseen elektrolyytillä täytettyyn kennoon (alueeseen), johon on sijoitettu vähin-15 tään yksi katodi (ks. myös mukaan liitettyjen piirrosten kuviota 4). Tämän järjestelyn eri muunnelmissa voi kennojen (alueiden) järjestys olla vaihdettu ja on myös mahdollista käyttää erilaisia elektrolyyttejä. Alumiininauha oksidoituu anodisesti katodiin päin käännetyltä puolelta.

20 Molemmat muunnelmat 1 ja 2 on esitetty esimerkiksi patenttijulkaisussa DE-A 1 621 115 (US-patentit 3 632 486 ja 3 766 043) . Muunnelma 1 tai sen poikkeamat tunnetaan seuraavista patenttijulkaisuista: DE-B 1 298 823 (US-pa-tentti 3 296 114), jolloin käytetään kosketuselektrodi-25 kappaleita elektrolyytillä täytetyn tilan ulkopuolella;

DE-B 1 906 538 (GB-patentti 1 260 505) , jolloin käytetään kosketusharjoja anodisointikammion ulkopuolella; DE-C

2 045 787 (US-patentti 3 692 640) , jolloin käytetään koskettavaa elektrolyyttivirtaa aukoilla varustetusta onte- 30 lokatodista ja jolloin anodisen kytkennän tavasta ei ole annettu suoraa mainintaa; DE-C 2 234 424 (US-patentti 3 871 982) tai DE-A 2 619 821, jolloin kummassakin käytetään kosketustelaa anodisointikammion ulkopuolella.

Vaihtoehto 2 tai sen muutokset tunnetaan seuraavis-35 ta patenttijulkaisuista: DE-B 1 496 714 (US-patentit 3 471 375 ja 3 359 189), jolloin käytetään anodia (anodeja) 4 80728 elektrolyytillä täytetyssä kosketus- tai puhdistustilassa ennen myös elektrolyytillä täytettyä anodisointitilaa, joka on. varustettu katodilla (katodeilla) ja elektrolyytin virtausta nauhan kulkusuuntaa vastaan; DE-A 2 156 677 5 (US-patentti 3 718 547), jolloin käytetään samanlaista järjestelyä sekä lisäksi peräänkytkettyä, elektrolyytillä täytettyä kosketustilaa varustettuna anodilla (anodeilla); DE-A 2 420 704 (US-patentti 3 865 700), jolloin käytetään vastakkaista kennojärjestystä, so. katodilla varustettu 10 anodisointikenno seuraa anodilla varustettua kosketusken-noa; DE-B 2 507 063 (US-patentti 4 226 680) tai DE-C 2 534 028 (US-patentti 3 959 090), jolloin käytetään anodista oksidointivaihetta ja värjäysvaihetta ja jolloin ensimmäisessä vaiheessa on myös anodeilla varustettu koske-15 tustila ja katodilla (katodeilla) varustettu anodisointi-tila; DE-A 2 853 609 (GB-patentti 2 012 305), jolloin käytetään anodia (anodeja) kosketustilassa ja katodia (katodeja) anodisointitilassa ja jolloin käytetään erikoisjärjestelyä katodien kytkemiseen; EP-B 0 007 233, jolloin 20 käytetään anodia vesipitoisella H^PO^-liuoksella täytetyssä kosketuskennossa ja katodia vesipitoisella H2S04~ liuoksella täytetyssä anodisointikennossa.

Muunnelmassa 1 esiintyy seuraavat epäkohdat: alu-miininauhan täytyy - huolimatta säännöllisesti esiintyvis-25 tä käsittelyvaiheista liuoksissa - saapua mahdollisimman kuivana kosketustelalle, mikä merkitsee lisää rakennus-ja energiakustannuksia välikuivausta varten. Lisäksi voi nauhan irtautuessa kosketustelalta esiintyä valokaaripur-kauksia, jotka tuhoavat alumiininauhan pintaa irreversi-30 beelisesti ja muodostavat seuraavassa anodisessa oksidoinnissa virhekohtia tai voivat tehdä nauhan jopa täysin käyttökelvottomaksi. Nämä epäkohdat voivat vaikuttaa erikoisen haitallisesti nykyisin vaadittavilla suurilla, 300 m/min ja suuremmilla työnopeuksilla yhdessä tällöin 35 tarvittavien suurten virtatiheyksien kanssa. Muunnelmassa 2 ei näitä epäkohtia esiinny, kuitenkin merkitsee 5 80728 kosketuskennon tai kosketustilan käyttö anodisen oksidointi-vaiheen lisäpidentymistä lähes kaksinkertaiseksi, mikä vaadittavilla työnopeuksilla ja niihin pakosta liittyvillä pitkillä elektrolyyttikylvyillä on erittäin epätaloudellisia ta.

Patenttijulkaisussa DE-A 2 917 383 (US-patentti 4 214 961) on esitetty menetelmä alumiininauhojen jatkuvaa, sähkökemiallista, pystysuoraa käsittelyä varten (kar-hennus tai anodinen oksidointi). Tällöin johdetaan alumiini-10 nauhaa kulloinkin pystysuunnassa ohjauspyörien ylitse ja erotuslaitteiden välitse elektrolyytin sisällä, jolloin nämä eroituslaitteet sisältävät ainakin osaksi myös elektro-lyyttejä. Kuvion 4 mukaan voidaan myös kaikki eroituslaitteet kytkeä elektrodeiksi; tällöin ovat aina kaksi vierek-15 käistä eroituslaitetta anodeja ja katodeja ja vaikuttavat siten alumiinipinnan molemminpuoliseksi käsittelyksi. Tätä menetelmää ei tässä muunnelmassa voida käyttää yksiouoli-seen käsittelyyn eikä sitä voida muuttaa oleellisesti vaakasuoraa nauhansiirtoa varten.

20 Patenttijulkaisusta FR-A 1 014 528 (GB-patentti 608 557) tunnetaan edelleen laitteisto anodisten kalvojen valmistamiseksi esimerkiksi alumiininauhoille, jolloin anodi ja katodi vaikuttavat vastakkaisilta puolilta niiden välissä siirtyvään nauhaan. Elektrodit ovat keskenään sa-25 mankokoiset ja ovat samalla etäisyydellä nauhasta.

Esillä olevan keksinnön tehtävänä on kehittää laitteisto alumiininauhojen jatkuvaa, yksipuolista anodista oksidointia varten, joka antaa mahdollisuuden myös suurilla nauhanopeuksilla ilman haitallisia vaikutuksia nauhan pin-30 taan tulla toimeen elektrolyyttikylvyn tai elektrolyytti-kylpyjen hyväksyttävillä pituuksilla varsinaisessa anodi-sointitilassa, jolloin saavutetaan optimaalisen hyötysuhteen omaava virransiirto.

6 80728 Tämä tehtävä ratkaistaan laitteistolla, joka on kuvattu edellä, siten, että anodin (anodien) leveys on pienempi kuin katodin (katodien) ja että etäisyys anodista (anodeista) nauhan pintaan on pienempi kuin etäisyys katodista (kato-5 deista) nauhan pintaan.

Nauha siirretään oleellisesti vaakatasossa oleellisesti vaakatasoon sijoitettujen elektrodien ohitse. Vesipitoinen elektrolyytti sisältää rikkihappoa ja/tai fosfori-happoa ja ennen anodista oksidointia suoritetaan nauhalle 10 mekaaninen, kemiallinen ja/tai sähkökemiallinen karhennus.

Termillä "oleellisesti vaakatasossa" tarkoitetaan, että myös 30° saakka olevat kulmapoikkeamat vaakatasosta kuuluvat siihen.

Keksinnön toteutumuodossa on anodin (anodien) le-15 veys pienempi kuin anodin nauhan leveys.

Seuraavassa toteutuksessa käytetään laitteistoa, jossa anodin (anodien) pituus on suurempi kuin katodin (katodien) pituus. Keksinnönmukainen laitteisto voi muodostua vain yhdestä käsittelyaltaasta, se voi käsittää kui-^ tenkin myös useampia tällaisia altaita peräkkäin, jokainen allas sisältää kuitenkin vähintäin yhden esitetyn elektro-diparin, altaissa olevat vesipitoiset elektrolyytit voivat olla samoja tai myös erilaisia. Käsiteltävä nauha voidaan tällöin tunnetulla tavalla johtaa kääntörullien (-telojen) ^ avulla kylpyyn ja/tai pois siitä; myös muut siirtomuunne1-mat ovat kuitenkin mahdollisia, esimerkiksi nauhan syöttö tai poisto tiivistettyjen rakojen lävitse tai jonkun muun alussa mainitun tekniikan nykyisen tason mukaisen muunnelman avulla.

30 Keksinnönmukaisessa laitteessa ymmärretään termil lä "pituus" kulloisenkin elektrodipinnan mittaa nauhan kuljetussuunnassa ja termillä "leveys" elektrodipinnan mittaa kohtisuoraan nauhan kuljetussuunnan suhteen.

7 80728 Käsiteltävä nauha ei kuljetuksen aikana kosketa elektrodien pintaa, se sijaitsee edullisesti lähempänä anodia kuin katodia. Termeillä "anodi" ja "katodi" tai "elektrodi" tarkoitetaan tällöin säännöllisesti yhtenäistä, 5 sähköisesti johtavaa kappaletta; kuitenkin ovat mahdollisia myös laitteet, joissa sähköisesti johtava kappale muodostuu useista osakappaleista siten, että esimerkiksi yhdessä käsittelyaltaassa yhtä yhtenäistä katodia vastassa on useampia, virtalähteen samaan napaan kytkettyjä osa-anodeja.

10 Esitettyjen toteutusten suhteelliset mitat tarkoittavat tällöin ei vain yhtenäisiä elektrodeja vaan myös useista osa-kappaleista muodostuvia elektrodeja. Vesipitoisina elektro-lyytteinä käytetään nykyisestä tekniikasta tunnettuja (katso myös esittelyn johdantoa), s.o. erikoisesti vesipitoi-15 siä H2SC>4- tai H^PO^-liuoksia sekä myös oksaalihappoa, kromihappoa jne tai niiden seoksia sisältäviä liuoksia tai kahta tai useampaa erilaisia elektrolyyttejä sisältäviä kylpyjä. Happojen pitoisuudet ovat yleensä välillä 2-60 paino-%, elektrolyytin lämpötila välillä 5-60°C, käytetyn 20 tasavirran tai sen muunnelmien virtatiheydet välillä 0,5- 2 150 A/dm ja anodisointiajät välillä 5-240 sekuntia. Alu- 2 miinioksidikerroksen painot ovat alueella 0,5-10 g/m , mikä vastaa noin 0,15-3,0 mikrometriä olevaa kerrospaksuutta. Edullisesti menetellään siten, että vesipitoinen elektro-25 lyytti siirtyy yhdensuuntaisesti käsiteltävän nauhan pinnan suhteen esimerkiksi nopeudella 5-100 cm/s, erikoisesti elektrolyytin liikesuunta on vastakkainen nauhan siirtymis-suunnan suhteen.

Sopiviksi perusmateriaaleiksi keksinnön mukaan oksi-30 doitaviksi materiaaliksi soveltuvat sellaiset alumiinia tai jotain sen seosta olevat materiaalit, jotka sisältävät enemmän kuin 98,5 paino-% AI ja lisäksi osuuksina Si, Fe, Ti,

Cu ja Zn. Nämä alumiininauhat karhennetaan vielä, haluttaessa esipuhdistuksen jälkeen, mekaanisesti (esimerkiksi harjaa-35 maila ja/tai hioma-ainekäsittelyn avulla), kemiallisesti β 80728 (esimerkiksi syövytysaineen avulla) ja/tai sähkökemialli-sesti (esimerkiksi vaihtovirtakäsittelyn avulla vesipitoisissa HC1-/ HNO^“ ja/tai suolaliuoksissa). Keksinnönmu-kaisessa laitteessa käytetään erikoisesti nauhoja, jotka 5 on karhennettu sähkökemianisesti tai mekaanisen ja sähkömekaanisen karhennuksen yhdistelmän avulla.

Parametrit suoritettaessa jatkuvasti sähkökemiallista karnenusvaihetta ovat yleensä seuraavilla alueilla: elektrolyytin lämpötila välillä 20-60uC, vaiku- 10 tusaineen (hapon tai suolan) pitoisuus välillä 2-100 g/1 (suoloilla vielä suurempikin), virtatiheys välillä 15-250 2 A/dm , viipymisaika välillä 3-100 sekuntia ja elektolyy-tin virtausnopeus käsiteltävän materiaalin pinnalla välillä 5-100 cm/s; virtalajina käytetään useimmiten vaihtövir-15 taa, on kuitenkin mahdollista käyttää myös modifioituja virtalajeja kuten vaihtovirtaa, jonka virranvoimakkuuden amplitudi on eri anodi- ja katodivirtaa varten. Karhennetun pinnan keskimääräinen karhennussyvyys on tällöin alueella noin 1-15 mikrometriä. Karhennussyvyys mitataan tällöin DIN 4768, 20 esitys lokakuu 1970, mukaan, karhennussyvyys Rz on tällöin viiden toisiinsa rajoittuvan yksittäisen mittavälin yksit-täiskarhennussyvyyden aritmeettinen keskiarvo.

Esipuhdistus käsittää esimerkiksi käsittelyn vesipitoisella NaOH-liuoksella rasvanpoistoaineen kanssa tai 25 ilman sitä ja/tai kompleksinmuodostajia, trikloorietyleeniä, asetonia, metanolia käyttäen tai niinsanottujen muiden kaupallisten alumiinipeittausaineiden avulla. Karhennukseen tai käytettäessä useampia karhennusvaiheita voidaan myös yksittäisten vaihden väliin liittää vielä hankaava käsitte- 30 ly/ jolloin erikoisesti poistetaan hiomalla korkeintaan 2 2 g/m materiaalia (vaiheiden välillä myös aina arvoon _ . 2 5 g/m ). Materiaalia poistavina liuoksina käytetään yleensä vesipitoisia alkalihydroksidiliuoksia tai alkaalisesti reagoivien suolojen vesiliuoksia tai typpihappoon, rikkihap-35 poon tai fosforihappoon perustuvia vesipitoisia happoliuok- 9 80728 siä. Materiaalia poistavan käsittelyvaiheen lisäksi kar-hennusvaiheen ja anodisen oksidointivaiheen välillä tunnetaan myös sellaisia ei-sähkökemiallisia käsittelyjä, joilla on pelkästään huuhtova ja/tai puhdistava vaikutus ja joita 5 käytetään esimerkiksi karhennuksessa muodostuneiden päällysteiden ("lieju") poistamiseen tai yksinkertaisesti elektrolyytti jäänteiden poistamiseen. Näihin tarkoituksiin voidaan käyttää esimerkiksi laimennettuja vesipitoisia alkalihyd-roksidiliuoksia tai vettä.

10 Alumiininauhan anodisen oksidointivaiheen jälkeen voidaan liittää myös yksi tai useampia jälkikäsittelyvaihei-ta. Jälkikäsittelyillä ymmärretään tällöin alumiinioksidi-kerroksen hydrofilioivaa kemiallista tai sähkökemiallista käsittelyä, esimerkiksi nauhan käsittelyä kastamalla vesi-15 pitoiseen polyvinyylifosfonihappoliuokseen patenttijulkaisun DE-C 1 621 478 (GB-patentti 1 230 447) mukaan, kasto-käsittelyä vesipitoisessa alkalisilikaattiliuoksessa patenttijulkaisun DE-B 1 471 707 (US-patentti 3 181 461) mukaan tai sähkökemiallista käsittelyä (anodisointia) 20 vesipitoisessa alkalisilikaattiliuoksessa patenttijulkaisun DE-A 2 532 769 (US-patentti 3 902 976) mukaan. Näitä jälki-käsittelyvaiheita käytetään erikoisesti jo useita sovellutusalueita varten riittävän hydrofiilisuuden suurentamiseksi vielä edelleen, jolloin tämän kerroksen muut tunnetut omi-25 naisuudet säilyvät vähintäin ennallaan.

Keksinnönmukaisen laitteen avulla valmistettuja nauhoja käytetään erikoisesti kantajina offsetpainolaat-toja valmistettaessa, s.o. niitä käytetään joko valmistettaessa esiherkistettyjä painolaattoja tai suoraan käyttä-30 jän toimesta muodostettaessa säteilylle herkkä päällyste yksi- tai kaksipuolisesti kantajamateriaalille. Säteilylle (valolle) herkiksi päällysteiksi soveltuvat periaatteessa kaikki päällysteet, jotka säteilytyksen (valo-tuksen) tarvittaessa seuraavan kehityksen ja/tai kiinni-35 tyksen jälkeen antavat kuvanmukaisia pintoja, joita voidaan käyttää painatukseen.

10 80728

Useilla alueilla käytettyjen hopeahalogenideja sisältävien päällysteiden lisäksi tunnetaan myös muita erilaisia, joita on esitetty esimerkiksi kirjassa "Light-Sensitive Systems", Jaromir Kosar, John Wiley & Sons, New 5 York, 1965) ; kromaatteja ja dikromaatteja sisältäviä kol-loidipäällysteitä (Kosar, luku 2); tyydyttämättömiä yhdisteitä sisältävät päällysteet, joissa nämä yhdisteet valotettaessa isomerisoituvat, niissä tapahtuu uudelleenryh-mittymistä, syklisointia tai silloittumista (Kosar, luku 4); 10 fotopolymeroituvia yhdisteitä sisältävät päällysteet, joissa monomeerit tai esipolymeerit mahdollisesti initiaattorin avulla polymeroituvat valotettaessa (Kosar, luku 5); ja o-diatsokinoneja kuten naftokinonidiatsidia, p-diatsokino-nia tai diatsoniumsuolakondensaatteja sisältävät päällys-15 teet (Kosar, luku 7). Sopiviin päällysteisiin lukeutuvat myös sähköfotograafiset päällysteet, s.o. sellaiset, jotka sisältävät epäorgaanisia tai orgaanisia valojohteita. Valonherk-kien aineiden lisäksi voivat nämä päällysteet sisäitää luonnollisesti myös muita aineosia, kuten hartseja, väriaineita 20 tai pehmentimiä. Edullisesti käytettävien säteilyherkkien kerrosten suhteen viitattakoon esimerkiksi patenttijulkaisuun DE-A 2 811 196 (US-patentti 4 211 419).

Keksinnönmukaisesti käsiteltyjä nauhoja käyttäen muodostetut, päällystetyt offsetpainolaatat käsitellään 25 tunnetulla tavalla kuvanmukaisen valotuksen tai säteilytyk-sen avulla ja poistamalla pesemällä kuvaa sisältämättömät alueet kehitteen, edullisesti vesipitoisen kehiteliuoksen avulla halutuksi painokehilöksi.

Piirroksissa on esitetty keksinnönmukaisen laitteis-30 ton toteutusesimerkki, jota on verrattu kahteen tekniikan nykyisen tason mukaiseen toteutusesimerkkiin. Piirroksissa esittävät kuvio 1 sivukuvaleikkauksena keksinnönmukaista anodisointilaitteistoa, 35 kuvio 2 poikkileikkausta kuvion 1 mukaisesta laittees ta pitkin viivaa I-I, n 80728 kuvio 3 sivukuvaleikkausta tekniikan nykyisen tason mukaisesta anodisointilaitteesta (muunnelma 1) ja kuvio 4 sivukuvaleikkausta tekniikan nykyisen tason mukaisesta anodisointilaitteesta (muunnelma 2).

5 Etukäteen karhennettua alumiininauhaa 1 (kuviot 1 ja 2) johdetaan telan 7 ylitse käsittelykylpyyn 2, joka on täytetty vesipitoisella elektrolyytillä 3 (esimerkiksi f^SC^-vesiliuoksella). Nauhan 1 muut suunnanmuutokset suoritetaan lisätelojen 7 ja 8 avulla. Nauha 1 johdetaan vaa-10 katasoon sijoitettujen elektrodien 4, 5 välitse. Elektrodit 4, 5 ovat muodoltaan levyjä tai hilamaisia; katodi 4 muodostuu esimerkiksi lyijystä, anodi 5 alumiinista tai jalometallista tai jalometallioksidilla muunnetusta titaanista.

Keksinnönmukaisesta laitteistosta poiketen sijaitsee 15 tekniikan nykyisen tason mukaisessa muunnelmassa (kuvio 3) anodi 6 vesipitoisen elektrolyytin ulkopuolella ja on se muodoltaan tela, tanko tai rulla. Keksinnön nykyisen tason muunnelmassa 2 (kuvio 4) ovat anodit 5' ensimmäisessä käsit-telykylvyssä 2' ja katodit 4' toisessa käsittelykylvyssä 2", 20 jotka on täytetty samoilla tai erilaisilla vesipitoisilla elektrolyyteillä 3' ja 3".

Keksinnönmukaisen laitteiston edut eivät perustu pelkästään siihen, että vältytään vesipitoisten elektrolyyttien ulkopuolelle sijoitettujen anodien aiheuttamilta 25 epäkohdilta, vaan että säästytään erikoisesti suurilta tila- ja investointikustannustarpeilta seuraavaa elektro-lyyttikylpyä (-kylpyjä) varten. Tällöin tämä viimeksi mainittu etu ei aiheuta pinnan laadun heikkenemistä.

On erityisen yllättävää, että sähköiset häviöt 30 voidaan oleellisesti vähentää elektrodien erilaisella mitoituksella.

Seuraavissa esimerkeissä suhtautuvat paino-osat tilavuusosiin kuten kilogramma kuutiodesimetriin; prosenttiluvut ovat painoprosentteja.

12 80728

Esimerkki 1 Sähkökemiallisesti karhennettu alumiininauha, jonka leveys on 650 mm, oksidoidaan anodisesti seuraavasti. Anodina käytetään kylvyn alaposassa alumiinilevyä, jonka 5 mitat ovat 6000 mm x 500 mm x 0,5 mm (pituus x leveys x paksuus), joka suojaamista varten kosketukselta sen yläpuolella liikkuvan nauhan kanssa on ympäröity 0,2 mm silmukkakoon omaavalla harsokankaalla. Nauhan etäisyys anodista on 5 mm. Nauhan yläpuolelle on sijoitettu useita pienehkö-10 jä lyijykatodeja, joiden kokonaimitat ovat 3000 x 1000 mm x 100 mm ja jotka on sijoitettu 50 mm etäisyydelle. Elektro-lyyttinä käytetään 20-prosenttista vesipitoista I^SO^-liuosta, joka sisältää 1 % alumiinisulfaattia; lämpötila on 40°C, 2 anodisointiaika 20 sekuntia ja virtatiheys 10 A/äm (jän- 2 15 nite 30 V.). Oksidikerroksen paino on 1,5 g/m .

Nauha päällystetään huuhtomisen jälkeen vedellä ja kuivatuksen jälkeen seuraavalla positiivisesti toimivalla valonherkällä kerroksella: 0,6 paino-osaa esteröintituotetta, joka on saatu 1 moolista 20 2,21-dihydroksi-dinaftyyli-(1,11-metaania ja 2 moolista naftokinoni-(1,2)-diatsidi-(2)-5-sulfonihappokloridia, 1,0 paino-osaa naftokinoni-(1,2)-diatsidi-(2)-4-sulfonihapon 4-(2-fenyyli-prop-2-yyli)fenoliesteriä, 25 7,5 paino-osaa novolakkahartsia, 0,1 paino-osaa kristalliviolettiemästä, 0,3 paino-osaa naftokinoni-(1,2)-diatsidi-(2)-4-sulfonihappo-kloridia, 90 tilavuusosaa etyleeniglykolimonoetyylieetteriä.

2 30 Kerroksen paino on noin 2 g/cm . Painokaavion val mistamiseksi valotettiin koepaloja tunnetulla tavalla ja ne kehitettiin alkaalisessa vesiliuoksessa. Tällaisen paino-kaavion avulla voidaan valmistaa noin 150 000 - 200 000 käytännössä vaadittavan laadun omaavaa painatusta.

13 80728

Esimerkki 2

Jatkuvan menetelmän simuloimiseksi eri olosuhteissa sijoitetaan säiliöön, joka on täytetty esimerkin 1 mukaisella elektrolyytillä, platinoitua titaania oleva hila-5 anodi (120 mm x 80mm) ja lyijylevykatodi (100 mm x 100 mm) 80 mm etäisyydelle toisistaan. Anodin ja katodin väliin upotetaan alumiinilevy, jonka leveys on 90 mm ja joka sijaitsee lähempänä anodia kuin katodia. Virtatiheydellä 2 15 A/dm (jännite 14 V) ja 50 C lämpötilassa oksidoidaan 10 anodisesti 60 sekunnin ajan. Oksikerroksen paino on 3,6 g/m2.

Esimerkki 3

Menetellään esimerkissä 2 esitetyllä tavalla paitsi, että anodina käytetään aktivoidulla jalometallioksidilla 15 (RuO^) päällystetty titaaniverkkoa. Tulokset vastaavat esimerkin 2 tuloksia.

Esimerkki 4

Meneteltiin esimerkissä 2 esitetyllä tavalla paitsi, että anodina käytettiin massiivista alumiinilevyä. Jännite 20 kasvoi 14 voltista 26 volttiin. Tulokset vastasivat esimerkissä 2 esitettyjä tuloksia.

Esimerkki 5

Meneteltiin esimerkissä 2 esitetyllä tavalla paitsi, että elektrolyyttinä käytettiin 10-prosenttista H PO -O 3 4 2 25 vesiliuosta 55 C lämpötilassa, virtatiheys oli 10 A/dm (jännite 30 V). Tulokset vastasivat esimerkin 2 tuloksia.

Claims (3)

1. Laitteisto alumiinia tai jotain sen seosta olevien nauhojen yksipuolista, jatkuvaa anodista oksidointia 5 varten, tasavirtaa käyttämällä, käsittelykylvyssä, joka on täytetty vesipohjaisella elektrolyytti liuoksella, ja jossa kussakin on vähintään yksi anodi, joka sijaitsee käsiteltävän nauhan alapuolella, ja jossa on kussakin vähintään yksi katodi, joka sijaitsee nauhan yläpuolella elektrolyy-10 tissä, tunnettu siitä, että anodin (anodien) (5) leveys on pienempi kuin katodin (katodien) (4) ja että etäisyys anodista (anodeista) (5) nauhan pintaan (1) on pienempi kuin etäisyys katodista (katodeista) (4) nauhaan (1).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että katodin (katodien) (4) leveys ylittää nauhan leveyden, kun sen sijaan anodin (anodien) (5) leveys on pienempi kuin nauhan leveys.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, 20 tunnettu siitä, että anodin (anodien) (5) pituus on suurempi kuin katodin (katodien) (4) pituus. is 80728