NO116108B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for anodisk oksydasjon av aluminium^trimmel eller -tråd.

Oppfinnelsen vedrbrer fremgangsmåter og apparat for kontinuerlig anodisering av aluminiumstrimler og -tråd. Uttrykket "aluminium" omfatter da også nluminiumlegeringer.

Oppfinnelsen er rettet på en kontinuerlig prosess, i hvilken aluminiumstrimmelen anodiseres med forholdsvis hby hastighet uten at oksydfilmen blir mangelfull, eller at metallet over-oppvarmes, samtidig som dårlig effektivitet og kontroll unngås.: Et særlig formål med oppfinnelsen er påfbring av et forholdsvis: tykt, porost anodisk oksydbelegg, med en tykkeLse på 2,5 10 mm, på en hurtig og kontinuerlig måte. Fremgangsmåten ifdlge oppfinnelsen for 'kontinuerlig fremstilling av en forholdsvis tykk, porbs anodisk oksydfilm på aluminium- i strimler eller -tråd, omfatter bevegelse av strimmelen eller tråden etter tur gjennom en elektrolytisk rensesone,;i hvilken en positiv elektrode holdes i kontakt med elektrolytten, og en j anodiseririgssone i hvilken en negativ elektrode holdes i kontakl med elektrolytten, hvilken fremgangsmåte kjennetegnes: ved at ved i passasje gjennom den elektrolytiske rensesone og anodiserings- j sonen og ved passasje mellom disse soner holdes aluminiumstrimmelen eller -tråden i kontakt med en turbulent elektrolytt»-strbm mens en elektrisk likestrbm flyter gjennom elektrolytten og aluminiumstrimmelen eller -tråden med eh stromtetthet på i det minste lo8c, fortrinnsvis i det minste 3200 ampe' re pr. m 2<>>! aluminiumoverflate som er blottlagt i anodiséringssonen, og at i den turbulente elektrolyttstrbm er anordnet slik at<:>lekkstrbmmeii gjennom elektrolytten mellom den elektrolytiske rensesone og anodiséringssonen er mindre enn 2^ fo, fortrinnsvis mindre enn 5% av den totale strbm. o

Grunnen til at den turbulente elektrolyttstrbmning er så effek- Ij tiv til å hindre eller hemme opplbsning av oksydbelegget, er ikke fullt forstått. Selv om det antaes at den turbulente elektrolyttstrbmning bidrar til å fjerne varme fra. Ibeleggcver-flaten, er det imidlertid antatt at hovedkilden av varme ved sterkstrbmanodisering forekommer ved basis heller enn ved i overflaten av oksydbelegget. Temperaturen av anodiserings- ; elektrolytten synes ikke å være kritisk når begge flater av strimmelen anodiseres. TiJ-fredsstillende resultater kan. vanligvis ventes oppnådd ved å holde elektrolytten,på. enhver temperatur over romtemperatur (ca 20 G).|i

Apparatet ifblge oppfinnelsen for utfbrelse av anodiserings-prosessen ved kontinuerlig bevegelse av en aluminlumstrimmel omfatter en lukket beholder anordnet for å fylles'med elektrolytt, midler for å trekke strimmelen kontinuerlig gjennom beholderen, elektroder anordnet ov.er og under gtrinmelens bane gjennom beholderen på i-: lengderetningen 1 avstand fra hverandre liggende stasjoner kjennetegnes ved midler for å påtrykke elektrodene på to stasjoner forskjellig polaritet, idet av-standen mellom disse stasjoner er valgt slik at bare en liten j mengde av den strbm som flyter mellom elektrodene, ikke ledes j gjennom strimmelen, organer for generering av en turbulent j elektrolyttstrbm i lengderetningen gjennom beholderen, idet i denne er utformet slik at det tilveiebringes en strbmningsbane j med i det vesentlige lik hydraulisk motstand over hele dens j lengde slik at alle strbmfbrende deler av strimmelen utsettes for,

... - I

tilstrekkelig kjoling ved kontakt.med den turbulente elektrolytt.

Selv om tverrsnittet av beholderen kan være stort sett det samme over hele dennes lengde, er funksjonering uten ubnskede

bkonomiske tap på grunn av by-pass av elektrolytisk strbm gjennom elektrolytten fullstendig oppnåelig, selv med forholdsvis kort avstand mellom katoden-og anoden, idet en full sirkulasjon av elektrolytten opprettholdes over hele beholderens lengdej.

En vesentlig fordel ved utfbrelse av fremgangsmåten i en enkelt beholder er det forhold at apparatet kan være av meget enkel ! form, med en liten grad av utvendige rbrforbindelser, temperaturregulering, pumper og tilhbrende utstyr i elektrolytt- i sirkulasjonssystemet. j

Slbyfingen av en sentral begrensende åpning mellom den elektro- ; lytiske rensesone og anodiséringssonen oker i virkeligheten strimmelens strbmfbrende kapasitet,, idet det under drift med en ! separat elektrolytisk rensebeholder og anodiseringsbeholder har vist seg at bkning av strømstyrken over et bestemt nivå på grunn av for sterk oppvarming ofte resulterer i brekkasje av strimmelen når den passerer åpningen. Selv i! et kort åpningsområde kan dette forekomme på grunn av at det ikke finner sted noen avkjbiing ved.hjelp av elektrolyttstrbmningen. Denne ulempe overvinnes ifblge oppfinnelsen ved at jen turbulent strbm av elektrolytt tillates å flyte over overflaten av aluminium- j strimmeiéri på alle de steder hvor den \fbrer anodiseringsstrbm. !

Ved mangle ide begrensning mellom den elektrolytiske rensesone og anodiséringssonen oppnåes full temFjeraturkontroll ved hjelp av den turbulente strbm av elektrolytt langs overflaten av den ■

i bevegede aluminiumstrimmel, særlig i området mellom elektrode- j sonene, hvor strbmmen i aluminiumstrimmelen er maksimal.

i Tverrsnittsarealet av forbindelsesområ^et mellom elektrodene!bestemmes av den nod vendige elektrolyttstrcmmen.. Det har vist; seg at for hurtig anodisk oksydasjon av aluminiumbånd ved en i

■ 2 ' strømtetthet p? minst lOjC ampere pr. m , vil et lag av strbmmende elektrolytt på hver side av båndet på minst 1,27 cm, fortrinnsvis 2,5"+ cm tykkelse være bnskelig. Når det dreier seg| om tråd, bor det anordnes et sylindrisk sjikt av elektrolytt med en radial tykkelse på minst 0,6 cm og hensiktsmessig på 1,27 cm | eller mer. j

i Når tverrsnittsarealet er fastsatt, kan forbindelsesseksjonens lengde lett begrenses, slik at ikke mer enn tillatelig fraksjon,! f.eks. ikke ner enn 5-lC/t, av strbmmen forgrenes gjennom elektrolytten, ;];• r man tar i betraktning den benyttede elektrolyttens ledeevne cg den nodvendige spenning.

Oppfinnelsen skal nærmere forklares ved hjelp av et utfbrelses- j eksempel under henvisning til de vedlagte tegninger hvorpå j

i fig. 1 viser en skjematisk gjengivelse av et apparat for elektrolytisk rensing og anodisk oksydasjon i en enkelt beholder,

fig. 2 viser det aktuelle apparatet i forenklet form,

fig. 2 er et langsgående vertikalsnitt av den del av apparatet' ,<i>• hvor den katodiske behandling finner sted, tatt etter linjen 10-10 i fig. 2,

fig. 4- er et horisontalsnitt etter linjen 11-11 i fig. 3,

i

fig. 5 viser elektrolytt-utlbpsrbret og et parti av beholderen for katodisk behandling, sett mot området for linjen!12-12 i fig. 3 og forstbrret oppbrutt og med enkelte partierjfjernet,

fig. 6 er et langsgående, sentralt vertikalsnitt, i det vesent- . lige etter linjen 13-13 i fig. 2, og viser beholderen for anodisk oksydasjon og elektrolytt-innlbpsledningene samt for-idelingsinnretninger og

i fig. 7 er et tverrgående vertikalsnitt etter linjen 1M--1<1>* i I|fig. 6.

\ l fig. 1 er vist et aluminiumbånd 210 som kontinuerlig trekkes jav en tilforselsrull 211 og rulles opp på en oppviklingsrull 212. i Båndet 210 trekkes kontinuerlig gjennom en behandlingscelle 21<*>+ imed en katodisk renseseksjon 215 og en anodiseringsseksjon 216, ^adskilt ved hjelp av en mellomliggende overfSringsseksjon 217.

iSamtlige nevnte seksjoner har i det vesentlige samme strbmnings-,tverrsnitt for elektrolytten over og under båndet.

;Elektrolyttstrbmmen er fortrinnsvis motsatt rettet i forhold til båndets bevegelsesretning, Det er således anordnet et innlbps-rbr 220 for elektrolytt ved båndutlbpet, hvor passende ledninger<;>221, 222 sorger for elektrolytt-tilfbrsel over og under båndet.<:>Et lignende utlbpsrbr 223 er anbragt ved båndinnlbpet med til-:horende væskeledninger 22*+, 225. Et par klaffer 226, 227 utgjor passende båndavtetninger for båndets innlbp og utlbp ved rorene |223 og 220.'

Ved den katodiske renseseksjon 215 er det anordnet elektroder 228, 229 parallelt med båndet og lignende elektroder 230, .231 er anbragt ved anodiseringsseksjonen. I overfbringsseksjonen 217 er det ovre og nedre isolasjonsvegger 232, 233 som skiller j de to elektrodesettene.. Båndet kan pa'sseregjennom ytterligere Jbehandlingsstasjoner for eller etter at det passerer gjennom 'seksjonene :215, 217 og 216. En slik behandling er illustrert !ved rensebeholderen 235-

i

jHvis elektrjodene 228, 229 er forbundet jmed en positiv og elektrodene 230, 231 med en negativ pol, og hyis en turbulent elektro-ly ttstrbmniing går fra roret 220 til roret 223, gjennomfbres en rekke elektrolytiske behandlinger på bandet under dettes

vandring, d.v.s. det-skjer en katodisk rensing i seksjonen 215 og anodisk oksydasjon finner sted i seksjonen 216.

"Det går strbm gjennom elektrolytten fra begge elektroder 228,

229 til båndet 210, gjennom hvilket strbmmen ledes til anodiseringseeksjonen 216, hvor strbmmen ledes fra båndet 210 til den ovre og nedre elektrode 230, 231. Den kjblende eller temperaturregulerende elektrolytt-strbmning opprettholdes jevnt langs hele båndets bevegelsesbane, slik at det opprettholdes temperaturkontroll over hele båndets utsatte flate, selv om det bare er nbdvendig med ett system for elektrolyttsirkulasjon.

For å illustrere forskjellige behandlingsarter som kan gjennomfbres med likestrbm, viser fig. 1 et forbindelses-sett, hvor en

:leder 238 strekker seg fra den ovre elektrode 228 til den positiv klemme 239 for en passende likestrbmskilde. Denne kildes i negative klemme 24-0 er via lederen 24-1 forbundet med den ovre elektrode 230. Elektroden 229 strekker seg til en bryterarm 24-2 som er tilpasset for inngrep med en a<y>to kontakter 24-3, '24-4-, j i hvorav sistenvnte er koblet positiv via lederen 238. Anodise^-

j ringsseksjonens nedre elektrode 231 er forbundet med en bryter-

j arm 24-5 som kan kobles til en kontakt 24-6, eller en kontakt 24-7, som er koblet til en negativ klemme 24-0 via lederen 24-1, eller j ytterligere en kontakt 24-8, hvor det vi koblingen inngår en

t' < i variabel motstand ' 24■ 9 til kildens negative pol.•

i For katodisk rensing og anodisk oksydasjon på begge båndsider '' 1 kobles bryterarmen 24-2 til kontakten 24-4- og armen 24-5 til ! kontakten 247. Dette forer til at begge rehseelektroder 228, j 229 blir positive og begge elektrodene 230, -231 negative. I dette tilfelle bæres hele( strbmmen av båndet, bortset.t fra den meget ringe strbmandel sopi forgrener seg. Er katodisk rensing ikke bnsket, kan bryterarmen 24-2 kobles til kontakten 24-3, slik at det bare går strbm tiljbåndet fra elektrolytten ovenfor båndet fra elektroden 228i Er det bnskelig.bare å anDdisere båndets overside, kobles årmén 242 til 24-3 og armen 2+5 til 24-6. Den ovre elektrode 228 blir da positiv og den ovre elektrode 230 blir negativ, mens ingen av de nedre elektroder blir

strbmfbrende. Hele elektrolysebehnndlingen, både rensingen i seksjon 215 og den anodiske oksydasjon i seksjon 216, er således! begrenset til båndets ovre flate. Hvis bryterarmen 24-2 alterna-i tivt kobles til 244- og armen 24-5 til kontakten 24-6, er den ) anodiske oksydasjon fortsatt begrenset til båndets ovre flåte

(ved strbmpassasje fra båndet som anode til den ovre elektrode 230), mens det går strbm til båndet fra begge elektrodene 228, 229 og fra den nedre elektrode 231 i anodiseringsseksjonen. j Denne anordning medfbrer visse fordeler, idet den strbm som går gjennom selve båndet mellom sonene 215 og 216, reduseres. j

, Endelig kan anodisk oksydasj.on finne sted i forskjellig grad ved at bryterarmen 24-5 kobles tii kontakten 24-8 og armen 24-2 :kobles til en av kontaktene 24-3, 244, idet sistnevnte kontakt !benyttes, hvis det bnskes effektiv katodisk rensing p" begge Ibåndsider. Strbmmen fra båndet som anode i sonen 216 går med .forskjellig strbmtetthet i avhengighet av motstandens 249 inn-stilling på de to båndsidene. Denne anordning er onskelig cg -bkonomisk, når det trenges et tungt beskyttende anodisk oksyd-:belegg på den ene båndflate, rnens et tynt bele r r er tilstrekkelig :på den annen båndside.

;.Et praktisk apparat er vist i noe forenklet forn i f i 7. 2 - ?. J jBåndet 21C beveges kontinuerlig i horisontal stilling gjennom jen beholder som omfatter en katodisk rensesone 250 og en anodisk: ioksydas jonssone 251, idet sonen 2% også omfatter et ad skillende '

i i jparti 252 som nærmere omtalt nedenfor. Et væskefordelingsrbr • j25<4>- er anbragt ved anodiseringssonens 251 båndutlbpsende, mens jvæskeutlopsrbret 255 er anbragt ved den katodiske rensesones !250 båndinngangsendé. Væsken forlater utlbpsrbret 255 gjennom

jet par kanaler 256, 257 til en elektrolyttbeholder 258 som kan | lomfatté•innretninger.for' temperaturregulering med tilhbrende i kjbleinnretninger.

'Elektrolytten- Forlater beholderen 258 gjennom ledningen 259 ved ijelp. av en pumpe 260 og fores gjennom et ror 261 til kanalgrenerj 262j 2-63 }f^;'led'er til det bvre og nedre parti av innlbpsrbret ' i-.254, mé^*én-:hasiighet;s.ora'er ster nok til å fremme en turbulent, I

stromning langs båndets ovre og nedre flate. Elektrolytten;utgjbres fortrinnsvis av 5-5C$-ig vandig svovelsyre, fortrinnsvis 15% (vektprosent) svovelsyre. j

Som vist i fig. 3> ^ og 5, omfatter hoveddelen av den katodiske rensesone 250 en blokk-konstruksjori av asbestfyllt harpiks eller et like sterkt elektrisk isolasjonsmateriale. Her inngåe en byre vegg 265, en nedre vegg 266 og sidevegger 267, 268. Dette hus utgjor et flatt ror med rektangulært tverrsnitt og med åpne I ender utstyrt med en rekke tverrgående innvendige fordypninger 271 som hver strekker seg tvers over huset og er utformet slik at de passer til en skive 272 av bly eller et annet passende ledende materiale som tjener som en del av elektrodesystemet I for det ovre parti og den katodiske rensesone. Fordypningene I 271 er åpne på nedsiden men har forsenkede områder på forsiden og baksiden i båndets bevegelsesretning slik at det dannes stoppeskuldre 274-, De parallelle elektrodeplatene 272 som anordnes langs den bvre veggen 265, danner en utstrakt elektrode-,±ruktur. Det kan f.eks. anordnes sju elektrodeplater, selv om tegningen for forenklingens skyld viser et mindre antall.

Identiske fordypninger 275 og elektrodeplater 276 med tilsvarende stoppeskuldre 278 er anbragt i den nedre veggen 266. Båndet beveger seg således med sin ovre og nedre flate parallell med flatene på de bvre og nedre elektrodeplatene 272, 276 i den ikatodiske rensesone 250..

Elektrodeplatene 272, 276 rager, som vist i fig. h, og 5>frem av'den forsterkede sideveggen 268 og muliggjbr således en enkel : kobling med elektriske forbindelser. Elektrodene kan avsettes , i huset ved hjelp av tetningsringer 280 og plater 281 som

■ anbringes på tetningsringene. I fig. 5 er platene 281 utelatt I for tydelighets skyld, men de er antydet i fig. 2.

i

' Huset 250 omfatter også et parti 252 som strekker seg ut over i den bvre og nedre rekke av elektrodeplater og slutter med forbindelsesflensen 270. Dette parti 252 er ganske enkelt en i flat passasje, hensiktsmessig med samme innvendige dimensjoner

og tverrsnitt som passasjen i elektrodeområdet. Partiet 252. er utfort i isolasjonsmateriale og tjener til å skille den j katodiske rensesone fra den anodiske oksydasjonssone 251. Dette parti har tilstrekkelig lengde til å redusere strbrabrodannelse til et minimum.

Anodiséringssonen 251 omfatter, som vist i fig. 2, 6 og 7, en grunn, rektangulær konstruksjon son dannes av en bvre plate 283, en nedre plate 284- og sider 285, 286 samt forbindelses-flenSer 287,.288 i de åpné endene. Flensen 287 er således festet til flensen 270 på den fbrste avdeling 250 på en slik måte,at passasjen gjennom sonene 250, 251 forløper i flukt med hverandre. Platene 283, 284- utgjor elektrodene for anodiséringssonen. Der hvor elektrodene 283, 284 har forskjellig polaritet eller forskjellig potensial, bor sidene 285, 286 bestå av isolasjonsmateriale. I fig. 7 er sidene av metall dg beregnet for et apparat for tosidig anodisk oksydasjon.

For. å hindre utilsiktet kontakt mellom båndet og elektrodeplatene, kan det festes en isolerende skjerming 288a på hver elektrode. Hver skjerming 288a er en åpen ramme av isolasjonsmateriale med langsgående partier 289 på sidene og tvérr-3tykker 290. Kanalformede organer 291, 292 kan likeledes strekke seg gjennom sonen 251 for å virke som lose ledeorganer for båndet, 1 mange tilfelle er disse ledeorganer mddvendige, men de kan ha den spesielle funksjon å hindre overanodisering nær båndkantene, hvis dette ellers lett finner sted.

I.fig. 2 og 6 er det vist et samlerbr 254- for væsketilførsel

på en noe forenklet måte omfattende en bokslignende konstruksjon med et avre og et nedre tverrkammer 294-, 295 som står i for-bindelse med kanalene 262 og 263. Krummede prellplater 296,

297 leder væsken inn i anodiseringskammeret 251. Derved oppstår en innlbpsåpning 298 som hensiktsmessig er kongruent med passasjen gjennom sonen 251, når det gjelder tverrsnitt. Flensen 288 er med bolter festet til samlerbrets 254 bakvegg299.

Væskens bane kan begrenses ytterligere ved hjelp av prellklosser 300, 301 av forsterket harpiks. Klossene 300, 301 er innpasset i samlerbrets 254 frontvegg 302 og er samtidig utformet slik at de begrenser en utlbpssliss 303 for båndet, samtidig som de har hellende flater 304, 305 som samarbeider med prellplatene 296,

297 for å danne væskeinnlopet.

Et par fleksible organer 306, 307 er anordnet som lukkefliker tyers over utlopsslissen. Elektrolytten fra samleroret 25^ s'trommer hurtig og fortrinnsvis med betydelig turbulens langs sonenes 251, 250 hele lengde. Ved samleroret for væskeutlop

255 (se fig. 2, 3, 4 og 5) ledes elektrolytten ut gjennom kanalene 256, 257.

UtlopssamlerSret 255 er utstyrt med en forbindelsesflens 310 som er festet til flensen 269 på kammeret 250. Samleroret 255 omfatter et par ledeplater 3H, 312 mellom hvilke båndet passerer med noe klaring. Over den bvre plate 311 er det anordnet et par krummede vegger 313, 314- i en ploglignende form ved 315. Disse krummede vegger 313, 314- samarbeider således med samlerbrets jtak 316 og ledeplaten 311 til å lede væsken fra båndets overside •til utlbpskanalene 256 og 257. En ploglignende konstruksjon 3•17 under ledeplaten 312 samarbeider på samme måte med bunnvegger. 1318. Platene 311, 312 har grunne, V-formede kantkonturer som jdanner hver sin spiss 319 som strekker seg inn i rensesonens

•250 munning. På samme måte kan hver plogkonstruksjon 315, 317

iha en nedoverskrånende frontvegg som ved 321 for plogen 315, ogjsora passer inn i munningen 320. Den hurtigstrbmmende elektrolytten' som kommer gjennom flensen 269 og munningen 32oj ledes jsåledes over og under båndet og til siden inn i kanalene 256 |og 257.. i •

Som vist i fig. 3, passerer båndet gjennom en væskeavskjermende konstruksjon bestående av et drypptrau 323 og et deksel 324- ved ien bakre ende av samlerbranordningen .2.55'og kommer inn i jnellomr^nmet meliom ledeplatene 311 og 312 gjennom et par elastiske fliker 325, 326.

I

Når. apparatet ifolge fig. 2 er i drift, trekkes aluminiumbåndet . kontinuerlig gjennom apparatet, idet det trer inn gjennom tetningen 325-326 i væskeavlopspmrådet 255, passerer gjennom sonene 250, 252 og 251 og går ut gjennom tetnin<g>sanordningen 306-3C7. Hele apparatets indre er fylt med elektrolytt som strommer hurtig i lengderetning langs båndet, fra i-nnlopet 25<!>* til utlopet 255. Resirkulasjon av elektrol<y>tten oppnåes via beholderen 258 og pumpen 26c som er anordnet for å opprettholde en fastsatt temperatur i elektrolytten, når denne strommer lange håndflatene, med en minimal temperaturstigning mellom endene ■ av behandlingssonene 250-251.

Selv om det forekommer stroralekkasje gjennom elektrolytten mellon elektrodene 272, 276 og elektrodene 283, 284-, vil bare en meget liten fraksjon folge;denne bane, og således muliggjores en anodijsk oksydasjon som er fordelaktig når det gjelder effektivitet, pålitelig og sikker med hensyn til temperaturkontroll ved stor hastighet. Disse og andre trekk ved prosessen representerer spesielle fordeler som har stbrre verdi enn de forholdsvis j beskjedne tap.av lekkasjestrom gjennom partiet 252 kan oppveie, j

Ifolge et spesielt eksempel omfatter apparatet en forste J behandlingssone 250 med en total lengde på ca^ 152 cm og en !

j i anodiseringssone 251 med en lengde på ca. 14-2 cm. Den innvendigp passasje er ca» 5 cm hoy og ca. 68 - 71 cm bred. Elektrolytt- I banen får således et tverrsnitt på ca. 354- cm<2>. Den mellom- j liggende isolasjonssone 252, målt mellom elektrodene 272, 276 j og elektrodene 283, 284-, er ca. 38 cm lang,

Et aluminiumbånd med én bredde på ca. 27 cm og en tykkelse på ca.; 0,0596.9 cm ble trukket gjennom apparatet med en hastighet på ca. ljjim/min. En elektrolytt bestående av 15# svovelsyre i ble .pumpet; gjennom apparatet i motsatt retning av båndets ' bevegelsesretning og med en hastighet .på tilnærmet 1,5 m/sek. j jav tilnærmet 3217 1 i minuttet. Det ble tilfort likestrom med<1>I en.'tetthet* på ca.6500 ampere pr. m<2>i (anodiséringssonen. Dette nodvendiggjbr en strom gjennom båndet .(eksklusive lekkasje)

i på 4-950 ambere og ble oppnådd med en likestromsspenning på M+ volt

mellom elektrodene 272, 2/6 og elektrodene 283, 284-. !

Et porost anodisk oksyd belegg med en tykkelse pa ca. 2,3 • le ~ cm ble fremstilt på begge båndflåter. Strbmlekkasjen mellom sonene 250 bg 251 gjennom elektrolytten viste seg å være ca. 200 ampere og representerte således ikke mer enn 3,9/i av den totale strbm på 5150 ampere. Denne strbmlekkasje svarte i ' < det vesentlige til det beregnede tap. Elektrolyttstromningen var turbulent langs hele båndets lengde i samtlige apparatets avdelinger og elektrolyttens temperatur .lot seg lett regulere

til ca. 26<C>J med en stigning' på ca. 2°C mellom inntaket og ■•'utlopet.

Et eksempel på meget hurtig anodisk oksydasjon av et aluminiumbånd i'apparatet er som folger: I 15/» svovelsyre ved 60 G ble j et'bånd med en tykkelse på 0;25 cm og en bredde på ca. 30 cm freramatet med ca. 137 m/min. Den totale strbmstyrke (likestrbm) var 5000 ampere. Dette nbdvendiggjorde en spenning på 33 volt og det resulterende anodiske beleggets tykkelse var 2,5,• 10 -5^cm.

Ved et annet eksempel på frémgangsmåten for anodisk oksydasjon

av aiuminiumtråd utgjorde delene 215, 216 og 217 ror, med en ledende sone 215 av bly for den katodiske rensing og et ror 216 ■ av rustfritt .-tål for anodiséringssonen med en mellomliggende isolerende .'sone 217. Aiuminiumtråd med en diameter på 0,0914- cm ble anodisert ved én jtrbrnstyrke på 300 ampere..' frådens hastighet v«'r 6o,9o m/nin. og det resulterende anodiske oksydbelegg hadde en tykkelse på 4-5 my.. Ked et tverrsnittsareal på'96,7 cm<2>til 232 c!>i"" for den isolerende sone 217 og'en-lengde pa 38 - 76, oa av samme sone var strbmlekkasjen innenfor.et område på 25 - 4-C ampere, avhengig av lengden og tverrsnittet av det mellomliggende væskelegeme. Ved" å redusere kanalens tverrsnitt tilsvarende et ror med en indre diameter på 1,27 cm og ved å-la \ •mellompartiet 217 være ca.'25,cm langt, kan strbmlekkasjen i reduseres tii ca. 1% av de totale 300 ampere, samtidig som elektrolytten kan ha et tilstrekkelig volum ved de.onskede turbulens f or hold .

Ved den her omhandlede prosess bestemmes båndets bevegelses-

hastighet av den briskede tykkelse på oksydbelegget som skal. dannes samtidig son.det tas hensyn til reaksjons-strekningens lengde og den anvéndte strbmtetthet. For mange formål vil hastigheter på 0,3 til 6,0 m/min. være passende i celler med

en lengde på 0,3 til 1,5 m og med en strbmtetthet på båndover- }' flaten på lo8o A/m<2>eller mer, vanligvis fra 2700 A/m<2>og

oppover og fortrinnsvis mellom 5^-00 og 10800 A/m 2. Det er således fremstilt anodisk oksydbelegg raed en tykkelse på opp til i 2,5 10~<3>cm på håndflaten på en meget effektiv måte ved bruk av en elektrolytt i form av 15^-ig svovelsyre som holdes ved

ca. 65°C på begge sider av båndet og ved. en strbmtetthet på . 2300 til 10800 A/m2. I dette tilfelle var elektrolyttens strbmningshastighet ca. 1,5'm/sek. og det var god turbulens ved båndet. 1 en anodiseringsbeholder med en lengde på.

ca-. 1,5 m fremstilles således hinner med en tykkelse på 2,5 ' 10~<3>cm ved en strbmtetthet på 7000 A/m^ og en bånd-hastighet på 1,5 in. i minuttet. Hinner med en tykkelse på

5 • 10~^ mm fremstilles ved tilsvarende stbrre hastighet

(ca. 7j6-m/min.), og meget-tynne hinner (2,5'- 1C~- mm) oppnåes

--'ved stor"'båndhasti"ghet, f.eks. 76 til 228 m/nin.

Vandig svovelsyre er en tilfredsstillende elektrolytt. En svovelsyrekonsentrasjon under 2% gir som regel en fer svak elektrolytt og medfbrer for stor varme på grunn av den hcye elektriske motstand. Svovelsyre som er mere konsentrert enn

50$,. synes vanligvis å ha for sterkt opplbsende virkninj på oksyd hinnen til at den kan benyttes fer fren^illinr ••iv tykke belegg. 15% svovelsyre har vist seg. å være meget hensiktsmessig. Vanligvis synes det å være unbdvendig å benytte sterkere konsentrasjoner enn - kc%. ' Som regel frernsk.ynd.es

. reaksjonen ved hbyere konsentrasjoner, men dette begrenser-

den fremstillbare hinnes tykkelse, og den anodiske oksydasjon ; krever meget kort tid og tilsvarende meget stos og' av cg til

.■ upraktiske strømtettheter.

\For,';d'en--anodiske 'oksydasjon kan strømtettheten varieres-mellom ; 1080 og- U-300. ampere pr. m 2 båndflate. Oppfinnelsen er spesielt •

signifikant ved verdier over 3200 A/m for oppnå„ else av en hurtig anodisk oksydasjon uten reduksjon av beleggets tykkelse og egenskaper.. En strbmtetthet på 6500 A/m 2 opp til 16000 A/m<2>

kan betegnes som hensiktsmessig. Ved strbmtetthet over ';

4-3000 A/ m p . (og til en viss grad over 2' 2000) ser det ut til at -ji den bnskede yarmeregulering er vanskelig med vanlige mekaniske

anordninger for elektrolytt-sirkulasjon.

Prosessens effektivitet synes å være usedvanlig stor. Det

coulombtall som viser seg å være nbdvendig (ved forsbksanlegg)

for fremstilling av en oksydhinne med en tykkelse på 2,5 10~^

cm med den omtalte prosess er ca. 4-2 • 10^coulora<b>pr. m2.

Dette representerer en coulomb-efféktivitet på 90$ i motsetning

til ca. 70% (58 • 10 coulomb pr. m ) i et antall kjente prosesser for fremstilling av sammenlignbare hinner.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av en forholdsvis tykk, porbs anodisk oksydfilm på aluminiumstrimler. eller '. -tråd, omfattende bevegelse av strimmelen eller tråden etter

tur" gjennom en elektrolytisk rensesone, i hvilken en positiv . elektrode holdes, i kontakt med elektrolytten, og en anodise- ,. ringssone i hvilken en negativ elektrode/holdes i kontakt med elektrolytten, karakterisert ved at ved passasje gjennom den elektrolytiske rensesone og anodiserings-. sonen og ved passasje mellom disse soner holdesaluminium-strimmelen eller -tråden i kontakt med en turbulent elektrolyttstrbm mens en elektrisk likestrøm flyter.gjennomrelektro- lytten og aluminiumstrimmelen eller'-tråden méd en;strbmtetthet på i det minste 108o, fortrinnsvis i det minste :32QØ| ampere pr. ro ..aluminiumoverflate som .er. blottlagt, i .anodisjEtfcings-sonen, og at den turbulente elektrolyttstrom er anordnet slik at lekkstrommen gjennom elektrolytten,mellom den elektrolytiske rensesone- bg anodiséringssonen er mindre enn 2- 5% t~ fortrinnsvis mindre enn 5$ av den totale strbm. 2... Fremgangsmåte som angitt i krav 1, k a r akt eri- <g> ert v ed at elektrolytten i anodiséringssonen effektivt deles i to adskilte deler av aluminiumstrimmelen, idet elektrolytten på begge sider av strimmelen holdes'i kontakt med negative elektroder og de to elektroders potensial holdes på forskjellige verdier slik at det dannes anodiske oksydfilmer méd forskjellig tykkelse på strimmelens .tb sider. 3» Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at elektrolyttstrbmmens strbmnirigs-hastighet gjennom og mellom den elektrolytiske rensesone og anodiséringssonen er i det. vesentlige konstant overalt i strbmhingsbanen. •+. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakte-r- s.e r t v e d at strb mningshastigheten fpr elektro-, .lytten:gjennom anodiséringssonen,. forbindelsessorien og den elektrolytiske rensesone reguleres i overensstemmelse med j tllfbrselen av elektrisk strbm på en slik måte åt temperatur-, j stigningen i elektrolytten under passasje gjennom sonene ikke - er mere enn 2 C. 5.. Apparat for utfbrelse av anodiseringsprosessén som angitt :';i krav 1,V ved kontinuerlig-' bevegelse 'av ,én aluminium strimmel,. j omfattende en lukket beholder (21*+) anordnet for å fylles med \ elektrolytt, midler (spolene 211, 212) for å trekte strimmelen kontinuerlig gjennom .beholderen, elektroder-(228, 229 og 2'30, 231) anordnet over og under strimmelens bane gjennom beholderen! ,ppå;Ji /lengderetningen i avstand fra hverandre liggende stasjoner '(•215, - 216-);, -k :a r ;a k t e r i s e r t ved midlsr for å i . påtrykke elektrodene; på to stasjoner forskjellig polaritet, idet ;ays.tairf9n^e'ilom,di;ssé stasjoner .(215, 216) er valg] slik at bare en liten mengde av den strbm som flyter mellom Elektrodene, - rikke, lede (pumpen 26o) for. generering ay en turbulent elektrolyttstrom i lengderetningen j gjennom beholderen (21 <>> +), idet denne er utformet'.slii. at det '•< i ; tilveiebringes en strbmningsbane med i det- vesentlige liki j hydraulisk motstand over hele dens lengde'slik at allé i ! strbmfb rende deler av.st■ rimmelen utsettes for tilstr■ekkelig j kjbling véd kontakt med den turbulente eléktrolytt.