HU208346B - Direct dyeing oxidation process for producing hard oxide layer of chocolate brown basic colour on aluminium and its alloys - Google Patents

Direct dyeing oxidation process for producing hard oxide layer of chocolate brown basic colour on aluminium and its alloys Download PDF

Info

Publication number
HU208346B
HU208346B HU325191A HU325191A HU208346B HU 208346 B HU208346 B HU 208346B HU 325191 A HU325191 A HU 325191A HU 325191 A HU325191 A HU 325191A HU 208346 B HU208346 B HU 208346B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
acid
oxide layer
aluminum
electrolyte
alloys
Prior art date
Application number
HU325191A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HU913251D0 (en
HUT62344A (en
Inventor
B Andras Kiss
Original Assignee
Magyar Aluminium
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magyar Aluminium filed Critical Magyar Aluminium
Priority to HU325191A priority Critical patent/HU208346B/en
Publication of HU913251D0 publication Critical patent/HU913251D0/en
Publication of HUT62344A publication Critical patent/HUT62344A/en
Publication of HU208346B publication Critical patent/HU208346B/en

Links

Landscapes

  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Abstract

Anodic treatment of Al (alloy) is carried out in an electrolyte comprising (g/l) 3-100 sulphosalycilic acid, 20-80 maleic acid and 2-20 boric acid at 30-70 V and 0.5-5 A/dm2 current. The reducing agent is 5-50 g/l ascorbic acid and 0.5-2 g/l sulphuric acid. The produced oxide powder layer is treated by usual method

Description

A találmány tárgya eljárás sajátos csokoládébama alapszínű kemény oxidbevonatok előállítására alumíniumon és ötvözetein, direktszínező anódos oxidáció útján.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the preparation of specific chocolate-colored hard oxide coatings on aluminum and its alloys by direct color anodic oxidation.

Az anódos alumíniumoxidok színessé tételének két legfontosabb általános módszere a direkt- és az indirektszínezés. A direktszínezés lényege főként szerves vegyületeket tartalmazó oldatokban a fém elektrokémiai oxidációján alapszik, aminek az eredményeképpen az alumínium felületén barnás alapszínű vagy színváltozatú, esetleg a szürkéskéktől a feketéig tartó színátmenetek képződnek.The two most important general methods of coloring anodic alumina are direct and indirect coloring. The essence of spot coloring is mainly based on the electrochemical oxidation of the metal in solutions containing organic compounds, which results in a gradient of brown to basic or coloration on the aluminum surface, possibly ranging from greyish blue to black.

Az utólagos vagy indirektszínezés esetén a rendszerint kénsavas közegben képződő színtelen anódos oxidréteget utólag színezik oly módon, hogy elektrokémiai úton igen finom eloszlásban kolloid méretű fém vagy fémvegyület szemcséket választanak le az oxidréteg pórusaiba.In the case of subsequent or indirect tinting, the colorless anodic oxide layer, usually formed in a sulfuric acid medium, is subsequently tinted by electrodeposition of very fine particles of colloidal metal or metal compound into the pores of the oxide layer.

Kevésbé igényes célokra elterjedt módszer még a kénsavas elektrolitban anódos kezeléssel előállított oxidréteg szervetlen vagy szerves festékanyagokba való mártogatásával létrehozott adszorpciós színezés. Ezzel a látható spektrum csaknem teljes tartományába eső színváltozatokat elő lehet állítani az oxidrétegen. A szerves színezékek vagy szervetlen pigmentek időjárásállósága és fényállósága azonban rendszerint gyenge, azért az adszorpciós színezés az építészeti és egyéb kültéri célokra használt alumínium szerkezeti anyagokon csak korlátozott mértékben alkalmazható.For less demanding purposes, adsorption dyeing by dipping the oxide layer produced by anode treatment in sulfuric acid electrolyte into inorganic or organic dyes is also a common method. In this way, color variations in almost the entire spectrum of the visible spectrum can be produced on the oxide layer. However, organic dyes or inorganic pigments are generally poor in weathering and light fastness, so that adsorption dyeing on aluminum structural materials used in architectural and other outdoor applications is limited.

A direktszínezés áram- és feszültségigénye rendszerint meghaladja a kétlépcsős indirektszínezését, ennek ellenére ma is szívesen használják oxidbevonatok előállítására, mert az így előállított oxidrétegek időjárásállósága és színstabilitása gyakran felülmúlja az utólagos színezőanyagokkal kezelt oxidrétegeknél elérhető jellemzőket.Current and voltage requirements for spot dyeing are generally higher than two-stage indirect dyeing, but are still preferred for oxide coatings, since the weathering and color stability of the oxide layers thus produced are often superior to those achieved with post-dye oxide layers.

Feltétlen előnyük a direktszínező módszereknek, hogy egy lépcsőben megy végbe a színezés és az anodizálás, valamint az anodizálás rövidebb ideje, ami a megnövekedett termelési kapacitással együtt messzemenően kompenzálja a megnövekedett áramköltséget.The absolute advantage of spot dyeing methods is that the dyeing and anodising and shorter anodising take place in one step, which, together with the increased production capacity, largely compensates for the increased electricity costs.

A direktszínezett oxidbevonatok előállítására számos eljárás ismeretes. Ezek alapjait többek között a 962 048 sz. és a 973 391 sz. brit szabadalmi leírás, a 3 031 387 sz. amerikai szabadalmi leírás, valamint a 155 034 sz. magyar szabadalmi leírás ismerteti. Az eljárások közös vonása az, hogy az anódizáló elektrolitban a színező főkomponens valamilyen aromás szulfonsav, leggyakrabban szulfoftálsav vagy szulfoszalicilsav. Tekintettel arra, hogy az anodizálás folyamán a szerves szulfonsavak oxidatív bomlása is bekövetkezik, a fürdők mindig tartalmaznak bomlást késleltető adalékanyagokat, rendszerint szerves, esetleg szervetlen redukálószereket. Ezek mellett is - bár lassabban bekövetkezik a fürdő oxidatív bomlása, így a fürdő maga is megszínesedik, miközben az eredeti bomlatlan aromás szulfonsav koncentrációja viszonylag gyorsan csökken. E hatások együttesen hamar kedvezőtlen irányban változtatják meg az anodizálás kezdeti optimális feltételeit.A number of processes are known for producing spot-tinted oxide coatings. They are based, inter alia, on the application of Resolution 962 048. and U.S. Patent No. 973,391. British Patent No. 3,031,387; U.S. Pat. Hungarian patent specification. A common feature of the processes is that the main coloring component in the anodizing electrolyte is an aromatic sulfonic acid, most often sulfophthalic acid or sulfosalicylic acid. Given that oxidative decomposition of organic sulfonic acids also occurs during anodization, baths always contain decomposition additives, usually organic or inorganic reducing agents. In addition, although the bath undergoes a slower oxidative decomposition, the bath itself becomes discolored, while the concentration of the original non-degraded aromatic sulfonic acid decreases relatively rapidly. Taken together, these effects quickly change the initial optimum conditions for anodizing.

A szulfoszalicilsav alapú direktszínező fürdők hátránya, hogy a szín spektrális összetétele erősen függ a feszültségről, illetve az áramerősségtől, így a barna, aranybama, sárgásbarna, szürkésbarna színek legváltozatosabb árnyalatai alakulhatnak ki az áramparaméterek változásától függően. De hátránya az is, hogy a kialakult szín spektrális összetételét erősen befolyásolja az anódizálandó alumínium ötvözettípusa is. Mindezek együttesen az eredményezik, hogy spektrálisan azonos szín létrehozása érdekében csak azonos ötvözettípusú fémből készült fémalkatrészek jöhetnek számításba, éspedig szigorúan előírt áramparaméterek mellett.The disadvantage of sulfosalicylic acid-based spot color baths is that the spectral composition of the color is strongly dependent on the voltage and current, so that the most varied shades of brown, golden, tan, greyish brown may develop depending on the change of current parameters. It also has the disadvantage that the spectral composition of the resulting color is strongly influenced by the type of aluminum alloy to be anodized. Taken together, this results in the fact that only metal parts of the same alloy type can be counted for spectrally uniform colors, with strictly specified current parameters.

A szulfoszalicilsavat tartalmazó direktszínező fürdők további hátránya, hogy a szulfoszalicilsav az anodizálás során a fémből kioldódó Fémionokkal vörösszínű stabil komplexet képez, és ezáltal az anodizálásban résztvevő szabad sav koncentrációja viszonylag gyorsan csökken. Az oldékonysági értéket túlhaladva a fürdőben idővel megjelenik a szilárd fémkomplex is.A further disadvantage of spot dye baths containing sulfosalicylic acid is that sulfosalicylic acid forms a red colored stable complex with the metal ions liberated from the metal during anodization, and thus the concentration of free acid involved in the anodization is reduced relatively rapidly. Exceeding the solubility value, the solid metal complex appears over time in the bath.

A tapasztalat szerint az ismert szulfoszalicilsav alapú fürdők a stabilizáló adalékok jelenlétében sem biztosítják kielégítő mértékben az elektrolit állandóságát, így például a szulfoszalicilsav - hangyasav - hidrokinon háromkomponensű rendszer, melyet a 155 034 sz. magyar szabadalmi leírás ismertet, a stabilizáló hidrokinon jelenlétében is viszonylag hamar vörösbamára színeződik az anodizálás során, és visszafordíthatatlanul elbomlik.Experience has shown that known sulfosalicylic acid baths do not provide sufficient stability of the electrolyte in the presence of stabilizing additives, such as the sulfosalicylic acid-formic-hydroquinone three-component system disclosed in U.S. Patent No. 155,034. In the Hungarian patent, it is known that even in the presence of the stabilizing hydroquinone, it rapidly becomes reddish during anodization and irreversibly decomposes.

A találmány célja a felsorolt hátrányok kiküszöbölése, azzal a közelebbi céllal, hogy olyan direktszínező anódos oxidációs eljárást biztosítson, amellyel reprodukálható spektrális összetételű csokoládébama alapszínű kemény oxidréteget állíthatunk elő alumíniumon és alumíniumötvözeteken.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned disadvantages, with the further object of providing a spot-dye anodic oxidation process capable of producing a reproducible spectral composition of a chocolate-colored base oxide on aluminum and aluminum alloys.

Kutatásaink során a hasonló célra már alkalmazott szulfoszalicilsavas fürdőkkel folytatott eljárást vizsgáltuk, és annak tökéletesítését tekintettük a találmány feladatának.In the course of our research, we have investigated a process with sulfosalicylic acid baths already used for similar purposes and considered it an improvement of the invention.

Azt találtuk, hogy a kitűzött célt elérhetjük, ha az alumínium vagy alumíniumötvözetet szulfoszalicilsavat, maleinsavat, bórsavat és redukálószert tartalmazó elektrolitban való anódos kezelését oly módon hajtjuk végre, hogy a kezelést olyan, 3-100 g/dm3 szulfoszalicilsavat, 20-80 g/dm3 maleinsavat és 2-20 g/dm3 bórsavat tartalmazó elektrolitban végezzük 30-70 V feszültségű és 0,5-5 A/dm2 áramsűrűségű egyenárammal, amely elektrolit redukálószerként 550 g/dm3 aszkorbinsavat, amellett 0,5-2,0 g/dm3 kénsavat tartalmaz, és a kapott oxidréteg pórusait ismert módon tömítjük.It has been found that this object can be achieved by anodizing the aluminum or aluminum alloy in an electrolyte containing sulfosalicylic acid, maleic acid, boric acid and reducing agent by treating the sulfosalicylic acid with 3 to 100 g / dm 3 , in an electrolyte containing dm 3 maleic acid and 2-20 g / dm 3 boric acid with a DC voltage of 30-70 V and a current density of 0.5-5 A / dm 2 , which is 550 g / dm 3 of ascorbic acid as an electrolyte; It contains 0 g / dm 3 sulfuric acid and the pores of the resulting oxide layer are sealed in a known manner.

Megfigyeltük ugyanis, hogy ha a fent meghatározott összetételű szulfoszalicilsavas elektrolitban speciális redukálószerként aszkorbinsavat használunk, az elektrolit elszíneződése elmarad, az aszkorbinsav biztosítja a fürdő stabilitását. E váratlanul jó eredmény megfigyelésünk szerint arra vezethető vissza, hogy az aszkorbinsav a kezelt fémből kioldódó vasat egyedi módon redukálja és ferro-ion formájában tartja, így a vassal a szulfoszalicilsav nem képezhet komplexet, mi2It has been observed that when ascorbic acid is used as a special reducing agent in the sulfosalicylic acid electrolyte of the composition defined above, the electrolyte is discolored and the ascorbic acid ensures bath stability. This unexpectedly good result can be attributed to the fact that ascorbic acid uniquely reduces the iron dissolved in the treated metal and holds it in the form of ferro-ion, so that sulfosalicylic acid cannot form a complex with iron.

HU 208 346 Β által a fürdő stabil marad. A vezetőképesség fokozására, így az oxidáció meggyorsítására 0,5-2,0 g/dm3, előnyösen 1,5-2,5 g/dm3 kénsavat adunk a rendszerhez, így olyan elektrolitot kapunk, melyben az alumíniumion vagy alumíniumötvözeten az anódos kezelés során egyenáramot alkalmazva 40-70 V cellafeszültség betartása mellett meleg tónusú csokoládébama színárnyalatú oxidbevonatok képződnek. Eben az elektrolit rendszerben speciálisan a redukáló aszkorbinsav biztosítja a fürdő stabilitását. Amennyiben gondoskodunk a lassan önbomlással is oxidálódó, így fogyó aszkorbinsav koncentrációjának folyamatos pótlásáról, a fürdő még rendszeres tartós használat során sem bomlik észrevehető módon, következésképpen még hónapok múlva is víztiszta és átlátszó marad. E speciális elektrolitkombináció alkalmazása azzal az előnnyel is jár, hogy a feszültség és az áramsűrűség viszonylag széles határok közötti változtatása sem befolyásolja számottevő mértékben a szín spektrális jellegét, így a meleg tónusú csokoládébama szín kialakulását. Legfeljebb a szín mélységét változtathatjuk meg azáltal, hogy a feszültség növelésével gyorsítjuk az oxidációt, vagyis megnöveljük az időegység alatt képződő oxidréteg vastagságát. Szemben a többi szulfoszalicilsav alapú direktszínező eljárással, a találmány szerinti eljárást alkalmazva a gyakorlatban használatos ötvözettípusokon gyakorlatilag állandó spektrális összetételű oxidrétegek alakulnak ki, vagyis a végső színben az ötvöző elemek sokrétűsége és fajtái alig játszanak szerepet.HU 208 346 Β keeps the bath stable. Sulfuric acid 0.5-2.0 g / dm 3 , preferably 1.5-2.5 g / dm 3, is added to increase the conductivity, thus accelerating the oxidation, to obtain an electrolyte in which the aluminum ion or aluminum alloy is treated with anode Using a DC current of 40-70 V, a warm-toned chocolate bama colored oxide coatings are formed. In this electrolyte system, specifically, the reducing ascorbic acid provides bath stability. Providing a steady supply of ascorbic acid, which is slowly oxidized by self-decomposition, will not cause any noticeable decomposition of the bath, even after regular prolonged use, and consequently will remain clear and clear even after months. The use of this special electrolyte combination also has the advantage that changing the voltage and current density within a relatively wide range does not significantly affect the spectral nature of the color, such as the development of a warm-toned chocolate bama color. At most, the depth of the color can be varied by accelerating the oxidation by increasing the voltage, i.e., increasing the thickness of the oxide layer formed over time. In contrast to other sulfosalicylic acid-based spot dyeing processes, the present invention utilizes the oxide layers of practically constant spectral composition in the alloy types used, which means that the diversity and types of alloying elements in the final color are hardly relevant.

A fent meghatározott elektrolitkombináció alkalmazásának előnyei megmutatkoznak az áramparaméterek kedvező alakulásában is. Amíg a legtöbb szerves szulfonsav alapú direktszínezési eljárás feszültség igénye 70-100 V közé esik, addig a találmány szerinti eljárásban már 40-55 V feszültségen kielégítő eredményt érünk el.The advantages of using the electrolyte combination defined above are also reflected in the favorable evolution of the current parameters. While most organic sulfonic acid-based spot dyeing processes require a voltage of 70 to 100 V, the process of the present invention already provides satisfactory results at 40 to 55 V.

Kedvező különbség mutatkozik az áramsűrűség vonatkozásában is. így például a 155 034 sz. magyar szabadalmi leírás szerinti szulfoszalicilsav - hangyasav - hidrokinon rendszer esetében az induló áram 1015A/dm2 értékű is lehet, a találmány szerinti eljárás során a fent ismertetett direktszínező fürdőben viszont az áramfelvétel kezdetben sem haladja meg a 3,03,5 A/dm2 értéket.There is also a positive difference in the current density. For example, U.S. Patent No. 155,034. In the case of the sulfosalicylic acid - formic acid - hydroquinone system according to the Hungarian patent, the starting current may be 1015A / dm 2 , but in the process according to the invention, the current consumption in the direct dye bath described above does not exceed 3.03,5 A / dm 2 . .

Ugyancsak kiemelten kedvező az anodizálás időszükséglete az anodizálási sebesség nagy értéke miatt. 55 V egyenáram alkalmazása esetén pl. a 20 μπι-es vastagság elérése csupán 15-20 perces anodizálási időt igényel, ami azt jelenti, hogy a fürdő kapacitása igencsak jelentős fürdőkihasználást tesz lehetővé.Also, the time required for anodizing is particularly advantageous due to the high value of the anodizing rate. When using 55 V DC, eg. achieving a thickness of 20 μπι requires only 15 to 20 minutes of anodizing time, which means that the capacity of the bath allows for very significant bath utilization.

A találmány szerinti eljárást előnyösen oly módon hajtjuk végre, hogy az anódos kezelést az említett áramparaméterek mellett 15-25 °C hőmérsékleten 530 percig végezzük. A kezelés befejeződése után az oxidréteg pórusait az ismert forróvizes kezeléssel tömítjük.The process according to the invention is preferably carried out in such a way that the anodic treatment is carried out at a temperature of 15-25 ° C for 530 minutes at said current parameters. Upon completion of the treatment, the pores of the oxide layer are sealed by the known hot water treatment.

Ilyen módon 5-25 μπι vastagságú egyenletesen színes oxidréteg képződik az alumínium és ötvözetfajtái felületén, éspedig a megválasztott áramparaméterektől függően.In this way, a uniformly colored oxide layer of 5-25 μπι is formed on the surface of the aluminum and its alloy grades, depending on the selected current parameters.

Mindezek az előnyök együttesen különleges szerepet szánnak az eljárás alkalmazásának, amely előnyösen több mérési eredménnyel is alátámasztunk..Together, these advantages play a special role in the application of the method, which is preferably supported by more than one measurement.

A rétegvastagság és a szín M0MC0L0R-D optikai mérőműszerrel mért világossági foka között a gyakorlatban használatos mintegy 20 μιη vastagságig lineáris függöny szerinti fordított arányosság van a vastagabb réteg arányosan sötétebb színének megfelelően. 20 μπι felett a függvény telítési görbe kialakulása irányába mutat.Between the thickness of the layer and the degree of luminance of the color measured by the optical measuring instrument M0MC0L0R-D up to about 20 μιη in practical use, there is a linear curtain proportional to the proportionally darker color of the thicker layer. Above 20 μπι, the function points in the direction of the saturation curve.

A szulfoszalicilsav - maleinsav - aszkorbinsav bórsav - kénsav elektrolitkombináció alkalmazásának az említett kedvező tulajdonságok mellett kiemelkedő előnye még a fürdőben képződő oxidréteg keménysége, amely olyan mértékű, hogy eléri vagy meg is haladja a kifejezetten keményoxid előállítására kidolgozott elektrolitokban képződő oxidrétegek keménységét. Extrakemény alumínium oxidrétegeknek nevezzük azokat, amelyeknek Vickers keménysége meghaladja a HV = 400 értéket. Ennek megfelelően a találmány szerinti direktszínező eljárással előállított oxidrétegek keménysége messze kimeríti az extrakemény oxidrétegre előírt követelményeket. Ugyanis az ötvözettípustól függően az alábbi keménységértékek jellemzik az oxidrétegeket:In addition to the above mentioned advantages, the use of sulfosalicylic acid-maleic-ascorbic acid boric acid-sulfuric acid electrolyte combination has the outstanding advantage of the hardness of the oxide layer formed in the bath to reach or exceed the hard oxide formed in the electrolyte specially formulated for the production of hard oxide. Extreme hard aluminum oxide layers are those with a Vickers hardness greater than HV = 400. Accordingly, the hardness of the oxide layers produced by the spot dyeing process of the present invention far exceeds the requirements for the extra hard oxide layer. Depending on the type of alloy, the following hardness values characterize the oxide layers:

Kohóalumíniumon: HV = 530-540Aluminum: HV = 530-540

AlMgSiO5 ötvözeten: HV = 550-560AlMgSiO 5 alloy: HV = 550-560

AlMg3 típusú fémen: HV = 560-570AlMg 3 on metal: HV = 560-570

AlSi3 típusú fémen: HV = 630-640On AlSi 3 metal: HV = 630-640

Kitűnő az oxidrétegek fényállósága is. 400 W-os orvosi kvarclámpával 60 cm-ről besugározva az anódizált mintadarabokat 2000 óra alatt a legcsekélyebb színváltozás vagy fakulás sem észlelhető, sem vizuálisan, sem akkor, ha az Y világossági fokot M0MC0LOR-D tristimulusos optikai mérőműszerrel mérjük.The oxide layers also have excellent light fastness. Irradiated with a 400 W medical quartz lamp at 60 cm, the anodized specimens were not subject to the slightest discoloration or fading in 2000 hours, either visually or when measuring the Y brightness with a M0MC0LOR-D tristimulus optical meter.

A találmányt az alábbi példákkal szemléltetjük.The invention is illustrated by the following examples.

1. példa g/dm3 szulfoszalicilsav, 50 g/dm3 maleinsav, 10 g/dm3 aszkorbinsav, 10 g/dm3 bórsav és 1,7 g/dm3 kénsav koncentrációjú 18-20 °C-ra temperált oldatba a szokásos pácolásos előkezelés után kohóalumínium lemezt helyeztünk, ugyancsak kohóalumínium katódlemezzel szemben. 55 V feszültségű egyenáramot kapcsolunk az elektródokra, és megindítjuk az anódos oxidációt 2,3 A/dm2 áramfelvétellel. 15 perc után az anódként kapcsolt fémlemezen középerősségű csokoládébarna színű 17 μπι-es vastagságú oxidréteg keletkezik. Az oxidréteg pórusait 100 °C-os vízben forralva 20 percig tömítjük.Example g / dm 3 sulfosalicylic acid, 50 g / dm 3 of maleic acid, 10 g / dm 3 of ascorbic acid, 10 g / dm 3 and 1.7 g of boric acid / dm 3 sulfuric acid concentration of 18 to 20 ° C to solution annealing in the usual 1 After pickling pre-treatment, a slab of aluminum was placed, also against a slab of aluminum. A 55 V DC is applied to the electrodes and anodized oxidation is initiated at a current of 2.3 A / dm 2 . After 15 minutes, the metal plate connected to the anode forms a medium-strength chocolate brown oxide 17 μπι thick. The pores of the oxide layer were sealed by boiling in 100 ° C water for 20 minutes.

2. példa g/dm3 szulfoszalicilsavat, 60 g/dm3 maleinsavat, 40 g/dm3 aszkorbinsavat, 5 g/dm3 bórsavat és 1,0 g/dm3 kénsavat tartalmazó, 18-20 °C-ra temperált oldatba, kohóalumínium katódlemezzel szemben, a szokásos lúgos pácolással előkezelt AlMg3 ötvözetből készült anódlemezt helyezünk. Az elektródokra 70 V feszültségű egyenáramot kapcsolunk, és 15 percig folytatjuk az anódos kezelést 3,5 A/dm2 induló áramsű3EXAMPLE solution g / dm 3 sulfosalicylic acid, 60 g / dm 3 of maleic acid, 40 g / dm 3 of ascorbic acid, 5 g / dm 3 of boric acid and 1.0 g / dm 3 sulfuric acid containing from 18 to 20 ° C on an annealed second In contrast to the aluminum aluminum cathode plate, an anodic plate made of AlMg 3 alloy pretreated with conventional alkaline pickling is placed. A 70 V DC is applied to the electrodes and anodized for 15 minutes at 3.5 A / dm 2

HU 208 346 B rűség mellett. A művelet befejeztével sötét, kissé szürkés árnyalatú csokoládébarna alapszínű kemény oxidréteg képződik a fém felületén. Az oxidréteg pórusait az 1. példa szerinti módon tömítjük. A kapott oxidréteg Vickers keménysége HV = 570.HU 208 346 B at a density. Upon completion, a dark, slightly greyish-brown chocolate brown solid oxide layer is formed on the metal surface. The pores of the oxide layer were sealed as in Example 1. The resulting oxide layer had a Vickers hardness of HV = 570.

3. példa g/dm3 szulfoszalicilsavat, 30 g/dm3 maleinsavat, 20g/dm3 aszkorbinsavat, 15 g/dm3 bórsavat ésExample 3 g / dm 3 sulfosalicylic acid, 30 g / dm 3 of maleic acid, 20 g / dm 3 of ascorbic acid, 15 g / dm 3 and boric acid

1,4 g/dm3 kénsavat tartalmazó oldatba, kohóalumínium katódlemezzel szemben anódként AlMgSiO5 ötvözetből készült profildarabot helyezünk. Az oldat hőmérsékletét 22 °C-ra temperáljuk. Az elektródokra 60 V feszültségű egyenáramot kapcsolunk, és 2,8 A/dm2 induló áramsűrűséggel 20 percig folytatjuk az anódos kezelést. A profildarabokon igen tetszetős sötét csokoládébama színű oxidbevonat keletkezik, amelynek mikrokeménysége HV - 560. A pórustömítést 100 ’Cos vizes forralással 30 percig végezzük.In a solution containing 1.4 g / dm 3 sulfuric acid, a profile piece made of AlMgSiO 5 is placed as an anode against the aluminum cathode plate. The temperature of the solution was brought to 22 ° C. A 60 V dc voltage was applied to the electrodes and the anode treatment was continued for 20 minutes at a starting current density of 2.8 A / dm 2 . The profile pieces produce a very attractive dark chocolate bama colored oxide coating having a micro hardness of HV-560.

4. példa g/dm3 szulfoszalicilsavat, 70 g/dm3 maleinsavat, 30 g/dm3 aszkorbinsavat, 20 g/dm3 bórsavat és 2 g/dm3 kénsavat tartalmazó elektrolitban 2,5% szih'ciumot tartalmazó alumíniumötvözetet anódizálunk 50 V feszültségű egyenáram felhasználásával 40 percig 2,5 A/dm2 kezdeti áramsűrűséggel. Az oxidréteget 60 percig tömítjük forró vízben. Ekkor HV = 630 extra keménységű oxidbevonatot kapunk az alumínium formadarabok felületén.Example 4 An aluminum alloy containing 2.5% SiC in an electrolyte containing g / dm 3 sulfosalicylic acid, 70 g / dm 3 maleic acid, 30 g / dm 3 ascorbic acid, 20 g / dm 3 boric acid and 2 g / dm 3 sulfuric acid was anodized with 50 V with a DC current of 2.5 A / dm 2 for 40 minutes. The oxide layer was sealed in hot water for 60 minutes. This results in an HV = 630 extra hardness oxide coating on the surface of the aluminum moldings.

5. példaExample 5

A példában bemutatjuk, hogy a fémötvözet típusa milyen hatással van a szín jellegére és árnyalatára, azIn the example we show how the type of metal alloy affects the nature and hue of the color,

1. példában megadott elektrolit, áramparaméterek és 15 perc anodizálási idő alkalmazása esetén. Az 1. táblázatban a vizuális jellemzésen túlmenően a M0MC0LOR-D tristimulusos optikai mérőműszerrel kapott x, y színkoordináták és az Y világossági fok számértékeivel is jellemezzük az oxidrétegek színsajátságait.With the electrolyte given in Example 1, current parameters and anodizing time of 15 minutes. In addition to the visual characterization in Table 1, the color properties of the oxide layers are also characterized by the numerical values of the x, y color coordinates obtained with the M0MC0LOR-D tristimulus optical measuring instrument and the degree of luminance Y.

1. táblázatTable 1

Ötvözettípus alloy Type Réteg- vastag- ság Layer- thick- pany Vizuális színjellemzés Visual color characterization Színkoordiná- ták Színkoordiná- Tak Világossági fok Degree of brightness pm pm X X y y Y Y A199.95 A199.95 20,0 20.0 csokoládé bronzbama chocolate bronze brown 0,336 0.336 0,344 0.344 14,14 14.14 AlZn5MglAlZn 5 Mgl 18,2 18.2 sötét csokoládébama dark chocolate bama 0,336 0.336 0,342 0.342 7,24 7.24 AlMgSil AlMgSil 15,0 15.0 csokoládé- barna chocolate- brown 0,340 .340 0,345 0.345 13,84 13.84 AlMg44MnAlMg 4 4Mn 15,0 15.0 barnás fekete brownish black 0,320 0.320 0,321 0.321 6,55 6.55 AlMgSiCu AlMgSiCu 5,0 5.0 kékes fekete bluish black 0,312 0.312 0,329 0.329 8,14 8.14 AlMg3 AlMg 3 16,0 16.0 szürkés árnyalatú with a greyish hue 0,342 0.342 0,349 0.349 11,26 11.26 AlMg4 AlMg 4 17,0 17.0 csokoládé- barna chocolate- brown 0,342 0.342 0,350 0.350 13,62 13.62 AlMg5 AlMg 5 19,0 19.0 csokoládé- barna chocolate- brown 0,313 0.313 0,322 0.322 13,16 13.16

6. példaExample 6

Adott fémötvözettípuson belül a réteg vastagsága és színének erőssége között más-más rétegvastagságig áll fenn közelítő linearitás. Az 1. példa szerinti elektrolitban és áramviszonyok mellett kohóalumínium és AlMgSiO5 típusú lemezeket anódizálva a színerősséget az Y világossági fokkal (MSZ 17050 és 17054) kifejezve a 2. táblázat mutatja az eredményeket.Within a given type of metal alloy, there is an approximate linearity between the thickness of the layer and the intensity of its color up to different layer thicknesses. Electrolyte and under the current conditions of Example 1 primary aluminum and anodised AlMgSiO 5 discs of the color intensity, expressed as the lightness Y degrees (DIN 17050 and 17054) in Table 2 shows the results.

2. táblázatTable 2

Kohóalumínium primary aluminum AlMgSiO5 AlMgSiO 5 Rétegvastag- ság pm Rétegvastag- pany pm Világossági fok Y light degree Y Rétegvastag- ság pm Rétegvastag- pany pm Világossági fok Y light degree Y 12,5 12.5 14,50 14.50 6,1 6.1 25,55 25.55 16,0 16.0 13,70 13.70 11,0 11.0 20,44 20.44 23,0 23.0 12,01 12.01 15,0 15.0 16,80 16.80 32,0 32.0 9,53 9.53 18,7 18.7 14,00 14.00 43,0 43.0 7,95 7.95 22,0 22.0 13,10 13.10 25,0 25.0 12,58 12.58

7. példaExample 7

Ugyancsak az 1. példa szerint anódizálva kohóalumínium és AlMgSiO5 típusú lemezeket a példa szerinti rétegvastagság tartományon belül az a jellegzetesség adódik, hogy a szín optikai összetétele, színárnyalata a rétegvastagságtól csaknem független, hiszen mindvégig állandó marad. E tapasztalat igazolására a 3. táblázatban foglaljuk össze a MOMCOLOR-D optikai műszerrel mért színkoordináta értékeket.Similarly, anodized aluminum and AlMgSiO 5 plates according to Example 1 also have the characteristic within the exemplary film thickness range that the optical composition and color tone of the color are almost independent of the film thickness, since they remain constant throughout. To confirm this experience, Table 3 summarizes the color coordinate values measured with the MOMCOLOR-D optical instrument.

3. táblázatTable 3

Kohóalumínium primary aluminum AlMgSiO5 AlMgSiO 5 Réteg- vastagság Layer- thickness Színkoordináták color Coordinate Réteg- vastagság Layer- thickness Színkoordináták color Coordinate pm pm X X y y pm pm X X y y 12,5 12.5 0,342 0.342 0,340 .340 6,1 6.1 0,356 0,356 0,358 0.358 16,0 16.0 0,338 0.338 0,340 .340 11,0 11.0 0,353 0.353 0,360 0.360 23,0 23.0 0,341 0.341 0,342 0.342 15,0 15.0 0,355 0.355 0,362 0.362 32,0 32.0 0,344 0.344 0,343 0.343 18,7 18.7 0,360 0.360 0,357 0,357 43,0 43.0 0,350 0.350 0,342 0.342 22,0 22.0 0,359 0.359 0,362 0.362 25,0 25.0 0,354 0.354 0,359 0.359

A találmányt az elektrolit tartóssága szempontjából összevetettük a bevezetőben említett ismert szulfoszalicilsavas anódos oxidációs eljárással. Az összehasonlító kísérletben a találmány szerinti eljárást az 1. példa szerinti módon, az ott leírt elektrolitban és áramparaméterek mellett folytattuk huzamosan, 100 órán át. Ezalatt az elektrolit stabil maradt, csapadék nem képződött és zavarosodás nem következett be. Ezzel párhuzamosan végeztünk olyan kísérletet is, amelyben maleinsav helyett azonos mennyiségű hangyasavat, aszkorbinsav helyett pedig azonos mennyiségű hidrokinont tartalmazó elektrolitot használtunk az anódosThe present invention has been compared to the known sulfosalicylic acid anodic oxidation process mentioned in the introduction for electrolyte durability. In the comparative experiment, the process of the invention was continued as in Example 1, in the electrolyte and current parameters described therein for 100 hours. During this time, the electrolyte remained stable, no precipitate formed, and no turbidity occurred. In parallel, an experiment was carried out using an electrolyte containing the same amount of formic acid instead of ascorbic acid and an equal amount of hydroquinone instead of ascorbic acid.

HU 208 346 B kezeléshez, melyet ugyancsak az 1. példában említett paraméterek mellett folytattunk le. Azt tapasztaltuk, hogy az elektrolit 1-2-óra múlva elszíneződött és megzavarosodott.EN 208 346 B, which was also performed with the parameters mentioned in Example 1. It was found that the electrolyte was discolored and clouded after 1-2 hours.

Amint az összehasonlításból kitűnik, a találmány szerinti módon eljárva hosszú időn át stabil technológiai körülmények között végezhetjük az alumínium vagy alumíniumötvözet anódos oxidációs kezelését.As can be seen from the comparison, the process according to the invention can be used for anodic oxidation treatment of aluminum or aluminum alloy over a long period of time under stable technological conditions.

Claims (3)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATIENT INDIVIDUAL POINTS 1. Direktszínező oxidációs eljárás csokoládébama alapszínű kemény oxidréteg előállítására alumíniumon és ötvözetein, melynek során az alumíniumot vagy alumíniumötvözetet szulfoszalicilsavat, maleinsavat, bórsavat és redukálószert tartalmazó elektrolitban anódosan kezeljük, azzal jellemezve, hogy a kezelést olyan, 3-100 g/dm3 szulfoszalicilsavat, 20-80 g/dm3 maleinsavat és 2-20 g/dm3 bórsavat tartalmazó elektrolitban végezzük 30-70 V feszültségű és 0,5-5 A/dm2 áramsűrűségű egyenárammal, amely elektrolit redukálószerként 5-50 g/dm3 aszkorbinsavat, amellett 0,52,0 g/dm3 kénsavat tartalmaz, és a kapott oxidréteg pórusait ismert módon tömítjük.1. A spot coloring oxidation process for the production of a chocolate base-based hard oxide layer on aluminum and its alloys, wherein the aluminum or aluminum alloy is anodized in an electrolyte containing sulfosalicylic acid, maleic acid, boric acid and reducing agent, characterized in that the treatment comprises 3 to 100 g / dm 3 of sulfosalicylic acid, -80 g / dm 3 of maleic acid and 2 to 20 g / dm 3 of boric acid with a DC current of 30-70 V and 0.5-5 A / dm 2 , which is an electrolytic reducing agent of 5-50 g / dm 3 ascorbic acid, in addition 0.52.0 g / dm 3 of sulfuric acid and the pores of the oxide layer obtained are sealed in a known manner. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az anódos kezelést 15-25 °C hőmérsékletenThe method according to claim 1, wherein the anode treatment is at a temperature of 15-25 ° C 5-30 percig végezzük.5 to 30 minutes.
HU325191A 1991-10-15 1991-10-15 Direct dyeing oxidation process for producing hard oxide layer of chocolate brown basic colour on aluminium and its alloys HU208346B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU325191A HU208346B (en) 1991-10-15 1991-10-15 Direct dyeing oxidation process for producing hard oxide layer of chocolate brown basic colour on aluminium and its alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU325191A HU208346B (en) 1991-10-15 1991-10-15 Direct dyeing oxidation process for producing hard oxide layer of chocolate brown basic colour on aluminium and its alloys

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU913251D0 HU913251D0 (en) 1992-01-28
HUT62344A HUT62344A (en) 1993-04-28
HU208346B true HU208346B (en) 1993-09-28

Family

ID=10963321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU325191A HU208346B (en) 1991-10-15 1991-10-15 Direct dyeing oxidation process for producing hard oxide layer of chocolate brown basic colour on aluminium and its alloys

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU208346B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104878390A (en) * 2015-05-28 2015-09-02 湖州巨力铝型材有限公司 Rapid and efficient sanding process for aluminium profile

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104878390A (en) * 2015-05-28 2015-09-02 湖州巨力铝型材有限公司 Rapid and efficient sanding process for aluminium profile

Also Published As

Publication number Publication date
HU913251D0 (en) 1992-01-28
HUT62344A (en) 1993-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1072908A (en) Electrolytic colouring of anodized aluminium by means of optical interference effects
GB2134137A (en) Coloured anodized aluminium-base article and method of preparing same
US2927872A (en) Dyeing of aluminum oxide coatings
US4152222A (en) Electrolytic coloring of anodized aluminium by means of optical interference effects
US3917887A (en) Process for dyeing oxide layers on aluminum and aluminum alloys
DE3917188C2 (en)
US3227639A (en) Method of anodizing aluminum with electrolyte containing sulfophthalic acid
HU205973B (en) Process for electrolytic metal-colouring anodized aluminium surfaces
HU208346B (en) Direct dyeing oxidation process for producing hard oxide layer of chocolate brown basic colour on aluminium and its alloys
US4430168A (en) Process for electrolytically coloring aluminium and the alloys thereof
US3836439A (en) Method for forming a colored oxide coating on surfaces of aluminum or aluminum alloy
US3252875A (en) Aluminum anodizing method
US3280013A (en) Anodizing electrolyte and process
CA1268445A (en) Coloured anodised finishes
JP2021070865A (en) Aluminum metal material excellent in thermal resistance and method for producing the same
US3929612A (en) Process for electrolytically coloring the anodically oxidized coating on aluminum or aluminum base alloys
JP2938781B2 (en) Method of forming blue-gray composite film on aluminum material and aluminum alloy material
JP7394594B2 (en) Aluminum shapes, manufacturing method of aluminum shapes
JPS58147592A (en) Method for pigmenting aluminum or aluminum alloy
HU208557B (en) Directcolouring anodic oxidative process for producing green, greenish, or bluish-green oxide-coatings on aluminium or allloys
JPH03207895A (en) Electrolytic treatment of aluminum and aluminum alloy
US3597338A (en) Method and electrolyte for anodic oxidation coating of aluminum
AU603790B2 (en) Improvement in or relating to organic compounds
US3425918A (en) Electrolyte for the production of selfcolored anodic oxide layers on aluminum and aluminum alloys
JPH09241888A (en) Method for coloring aluminum material yellowish brown

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee