Wynalazek niniejszy dotyczy wytwa¬ rzania powierzchni aluminiowych o du¬ zym wspólczynniku odbijania promieni, a w szczególnosci powleczonych tlenkiem po¬ wierzchni aluminiowych o zwiekszonej zdolnosci odbijania promieni.Zastosowanie aluminium i stopów, któ¬ rych glównym skladnikiem jest alumi¬ nium, do celów, w których potrzebna jest jasna, odbijajaca powierzchnia o znacznej trwalosci, bylo utrudnione z powodu sklonnosci niezabezpieczonych powierzchni aluminiowych do utleniania sie w zetknie¬ ciu z powietrzem. Wskutek utleniania sie wytwarza sie na powierzchni aluminium* blonka mniej lub bardziej przezroczysta, która znacznie obniza zdolnosc odbijania promieni. Wskazano juz kilka metod obróbki aluminiowych powierzchni odbija¬ jacych w celu wytwarzania na nich sztucznych powlok tlenkowych o znacznej grubosci i znacznej przezroczystosci.Najodpowiedniejsza z tych metod jest elektrolityczne rozjasnianie, po którym nastepuje utlenianie anodowe powierzchni rozjasnionej. Pierwszy zabieg mozna wy¬ konywac w roztworze fluoroboranu. Utle¬ nianie anodowe mozna uskuteczniac w roz¬ tworze kwasu szczawiowego lub siarkowe¬ go. Porowatosc powloki tlenkowej mozna zmniejszyc za pomoca obróbki w goracej wodzie, ogrzanej prawie do punktu wrze-* nia. Niepozadana blonke powierzchniowa, mogaca powstac przy tych zabiegach, usu-wa sie mechanicznie. Elektrolitem rozjas¬ niajacym moze byc nie tylko roztwór flu- oroboranu, lecz kazdy elektrolit zawiera¬ jacy jako skladnik kwas fluorowodorowy albo jego zwiazki, a wiec np. mieszanina kwasu siarkowego i fluorowodorowego oraz mieszanina kwasu chromowego i fluo¬ rowodorowego.Przy przemyslowym zastosowaniu tych metod napotkano pewne trudnosci, ponie¬ waz na powierzchni aluminium powstaje cienka blonka ulegajaca zmatowieniu przez scieranie podczas pracy, a usuwanie takiej blonki z powierzchni pokrytej tlen¬ kiem stanowilo uciazliwa, kosztowna pra¬ ce.Podczas elektrolitycznej obróbki roz¬ jasniajacej na powierzchni aluminium po¬ wstaje blonka zasadniczo przezroczysta i czasami niewidoczna. W niektórych przy¬ padkach blonka ta staje sie slabo widocz¬ na, zwlaszcza w swietle odbitym. Blonka taka nie zmniejsza w znaczniejszym stop¬ niu zdolnosci odbijania powierzchni, na której zostala wytworzona. Jezeli po¬ wierzchnia jest scierana lub podlega obróbce, to matowieje, co jest wysoce nie¬ pozadane przy powierzchniach odbijaja¬ cych. Podczas nastepujacej potem obróbki anodowej, czyli powlekania tlenkiem, o ile blona taka nie zostala usunieta, dziala ona jako blona przepuszczalna i w poblizu niej powstaje na powierzchni metalu twarda powloka tlenkowa. Podczas obróbki po¬ wloki tlenkowej goraca woda w celu nada¬ nia jej nieprzepuszczalnosci sklonnosc do matowienia wzrasta wskutek dzialania go¬ racej wody na zewnetrzne czesci powloki.Otóz koniecznosc usuwania tej blony po¬ wierzchniowej powoduje wspomniane tru¬ dnosci wytwarzania dobrze odbijajacych powierzchni aluminiowych.Wedlug wynalazku usuwanie matuja¬ cej powloki z odbijajacych powierzchni aluminiowych, rozjasnionych chemicznie lub elektrolitycznie, zwlaszcza z po¬ wierzchni odbijajacych, które rozjasniono za pomoca obróbki anodowej w elektroli¬ cie zawierajacym jako skladnik kwas fluo¬ rowodorowy albo jego sól, uskutecznia sie przez chemiczne rozpuszczanie albo cze¬ sciowe obluznianie tej powloki. Takie roz¬ twory nagryzaja powloke tlenkowa na alu¬ minium, wobec czego stosowanie ich jest o- graniczone do usuwania blony z powierzch¬ ni samego aluminium, gdyz nie sa one od^ powiednie do usuwania blony powierzch¬ niowej z powierzchni aluminiowej pokrytej tlenkiem. Gdy powierzchnia odbijajaca jest pokryta tlenkiem, oraz gdy powloke tlen¬ kowa traktuje sie goraca woda w celu na¬ dania jej nieprzepuszczalnosci, jak sie to zwykle robi, mozna w ogóle uniknac wy¬ twarzania blony powstajacej zwykle wskutek tej obróbki, jezeli odpowiednio ureguluje sie temperature stosowana pod¬ czas nadawania nieprzepuszczalnosci po¬ wloce tlenkowej. Tak wiec przy nowym zestawieniu zabiegów i regulowaniu tem¬ peratury w ostatnim zabiegu mozna wy¬ twarzac powierzchnie aluminiowe odbija¬ jace, nie matowiejace podczas scierania, bez mechanicznego oczyszczania, majacego na celu usuniecie blony powierzchniowej powodujacej zmatowienie.Przy wykonywaniu wynalazku w prak¬ tyce powierzchnie blachy aluminiowej, starannie oczyszczona od tluszczu i innych zanieczyszczen, poddaje sie obróbce ano¬ dowej w znanej elektrolitycznej kapieli rozjasniajacej. Jezeli pozadana jest roz¬ praszajaca powierzchnia odbijajaca, to na¬ lezy powierzchnie metalu wytrawic lub inaczej nadac jej szorstkosc, najlepiej oczyszczajac ja ostatecznie 50%-owym roztworem kwasu azotowego. Jezeli poza¬ dana jest powierzchnia zwierciadlana, to stosuje sie polerowana powierzchnie alu¬ miniowa. Jako elektrolit rozjasniajacy najlepiej stosuje sie wodny roztwór kwasu fluoroborowego albo zwiazek tego kwasu o stezeniu 0,5 — l°/o HBF4. Napiecie mo- — 2 —ze wynosic 5 — 35 woltów, a gestosc pra¬ du powyzej 0,32 amp na 1 dcm2 anody; normalnie stosuje sie 1,08 — 2,15 amp na 1 dcm2 przy uzyciu pradu stalego. Obrób¬ ka trwa zwykle 4 — 16 minut; tempera¬ tura wynosi 20 — 60°C. Przykladem inne¬ go elektrolitu rozjasniajacego moze byc elektrolit zawierajacy kwas chromowy i kwas fluorowodorowy, np. 1 — 25% kwa¬ su chromowego i 0,2 — 1,5% kwasu fluo¬ rowodorowego. Elektrolit ten stosuje sie w temperaturze 30 — 70°C przy gestosci pradu 2,15 — 15,08 amp na 1 dcm2 ano¬ dy. Inny odpowiedni elektrolit zawiera 5 — 35% kwasu siarkowego i 0,2 — 1,5% fluorowodorowego. Elektrolit ten najle¬ piej stosuje sie w temperaturze 30 — 70°C przy gestosci pradu 1,08 do 10,8 amp na 1 dcm2 powierzchni anodowej.Po rozjasnieniu powierzchni przedmio¬ tu mozna usunac bardzo cienka przezro¬ czysta blonke wytworzona na niej; usu¬ wanie to uskutecznia sie za pomoca roz^ puszczalnika tej blonki. Mozna stosowac rozpuszczalnik, który usuwa te blonke lub tak ja rozluznia, iz daje sie ona usunac przez zmycie, przy czym jednakze roz¬ puszczalnik nie powinien nagryzac deli¬ katnej rozjasnionej powierzchni metalu.Jako, odpowiedni rozpuszczalnik mozna stosowac np. zasadowy roztwór chromia¬ nu potasowca w roztworze zawierajacym weglan potasowca. Podczas badan maja¬ cych na celu okreslenie najkorzystniejsze¬ go stezenia roztworu i najkorzystniejszych warunków roboczych stwierdzono, ze obec¬ nosc chromianu opóznia lub reguluje dzia¬ lanie roztworu weglanu w bardzo szero¬ kich granicach. Okazalo sie rzecza korzyst¬ na stosowanie pewnego nadmiaru chromia¬ nu . w stosunku do zawartosci weglanu.Warunki robocze wplywaja w znacznym stopniu na dobór stezenia. Roztwór boga¬ ty w weglan rozpuszcza blonke szybciej, lecz dlugotrwale zetkniecie z takim roz¬ tworem wplywa czesto szkodliwie na roz¬ jasniona powierzchnie w sasiedztwie blon¬ ki. Dzialanie roztworów^ bogatych w chro¬ mian w porównaniu z zawartoscia wegla¬ nu, zostaje opóznione w sposób niepozada¬ ny. Szybkosc rozpuszczania zalezy równiez od temperatury. Na ogól, im wyzsza jest temperatura, tym szybsze jest dzialanie roztworu. W praktyce pozadane jest do¬ bieranie takiego stezenia roztworu, które by przy uzyciu tego roztworu w tempera¬ turze znacznie wyzszej od pokojowej, lecz korzystnie nie wyzszej od punktu wrzenia wody, a wiec korzystnie w temperaturze 70 — 95°C, pozwalalo na usuwanie blony w odpowiednim przeciagu czasu, to jest w ciagu okolo 1 do 1V2 minuty. Bardzo szyb¬ kie dzialanie lub krótki czas rozpuszczania jest niepozadany w niektórych przypad¬ kach, poniewaz utrudnia scisla kontrole pracy. Z drugiej strony czas zbyt dlugi stanowi ceche ujemna z punktu widzenia handlowego i daje gorsze wyniki. Najod¬ powiedniejsze sa roztwory przygotowane przez rozpuszczenie od 0,5 do 3% dwu¬ chromianu sodowego i 1% — 8% wegla¬ nu sodowego w wodzie; uzytej w tempera¬ turze wyzszej od pokojowej, lecz nie do¬ chodzacej do temperatury wrzenia roz¬ tworu; roztwory te usuwaja zasadniczo cala blone powierzchniowa w czasie od 15 sek. do 3 minut. Zamiast soli sodo¬ wych mozna stosowac róznowazne ilosci soli potasowych. Najlepiej jest stosowac roztwór przygotowany przez rozpuszcze¬ nie 1,5% dwuchromianu sodowego i 2% weglanu sodowego, co odpowiada okolo 1,8% chromianu sodowego i 1,5% weglanu sodowego. Lepiej jest stosowac dwuchro¬ mian ze wzgledu na jego dostepnosc i ce¬ ne, lecz oczywiscie bezposrednie dodawanie chromianów jest równiez dopuszczalne.Jezeli przedmiot obrabia sie przez zanu¬ rzenie w rozpuszczalniku blonki, dobrze jest ten rozpuszczalnik mieszac podczas obróbki, a to w tym celu, zeby material, który zostal obluzniony, lecz nie calkowi- — 3 —cie rozpuszczony, mógl byc mozliwie szyb¬ ko usuniety z powierzchni przedmiotu.Mieszanie zapobiega równiez miejscowe¬ mu wyczerpaniu roztworu rozpuszczalni¬ ka. Odpowiednim sposobem mieszania jest wdmuchiwanie powietrza lub pary do roz¬ tworu. Zreszta mozna zastosowac jakikol¬ wiek inny odpowiedni sposób mieszania.Powierzchnie wolna od blonki myje sie starannie w wodzie, najlepiej biezacej, tak, zeby rozpuszczalnik oraz ewentualnie roz¬ luzniony -material staly blonki zostaly sta¬ rannie usuniete przed dalsza obróbka.W jednym z przykladów wykonania wynalazku rozjasniona powierzchnie, wol¬ na od blony, traktuje sie w znany sposób w celu wytworzenia na niej przezroczystej powloki tlenkowej, która jest odporna na scieranie i zdrapywanie. Powloki tlenko¬ we obnizaja czesciowo zdolnosc odbijania promieni. Obnizenie to zmienia sie w za¬ leznosci od sposobu oraz elektrolitu uzyte¬ go do wytwarzania powloki, a takze od powierzchni obrabianej aluminium lub obrabianego stopu aluminiowego. Podczas obróbki bardzo czystych powierzchni alu¬ miniowych np. mozna stosowac elektrolit zawierajacy 15% kwasu siarkowego. Utle¬ nianie mozna w tym elektrolicie prowa¬ dzic przy gestosci pradu okolo 1,29 amp na 1 dcm2 anody w ciagu 4 do 20 minut nie obnizajac zdolnosci odbijajacej po¬ wierzchni wiecej niz o kilka procentów.Podczas powlekania tlenkiem powierzchni stopów aluminiowych powloka ta wykazu¬ je zdolnosc barwienia sie, przy czym wy¬ kazuje mniejsza przezroczystosc, niz po¬ wloka wytworzona na bardzo czystym alu¬ minium. Z tego powodu dobrze jest skró¬ cic czas utleniania do 4 — 5 minut. Otrzy¬ mane powloki tlenkowe sa na ogól niezu¬ pelnie odpowiednie do uzytku przed nada¬ niem im nieprzepuszczalnosci w celu zwiekszenia odpornosci na plamienie sie i nieprzemakalnosci. Nadawanie powloce tlenkowej nieprzepuszczalnosci z zachowa¬ niem innych pozadanych cech polega na tym, ze przedmiot traktuje sie w znany sposób goraca woda w temperaturze 70 — 85°C. Cza,s (trwania obróbki waha sie w za¬ leznosci od grubosci powloki tlenkowej..Im grubsza jest powloka tlenkowa, tym dluzszego czasu potrzeba w celu nadania jej nieprzepuszczalnosci. Poniewaz gru¬ bosc powloki tlenkowej jest wprost pro¬ porcjonalna do czasu trwania utlenienia anodowego, wiec mozna powiedziec ogól¬ nie, ze czas trwania utleniania anodowego decyduje o czasie trwania nadawania nie- iprzepuisizczalnosci. Na przyklad, podczas obróbki bardzo czystych powierzchni alu¬ miniowych utlenianie anodowe mozna pro¬ wadzic w kapieli zawierajacej 15% kwasu siarkowego przy gestosci pradu od 1,29 do 1,51 amp na 1 dcm2 w ciagu okolo 8 minut. Dzieki temu utlenianiu powstaje przezroczysta powloka tlenkowa o sred¬ niej grubosci, której nadaje sie nieprze- puszczalnosc iprzez zanurzenie w wodzie, utrzymywanej w temperaturze 75 — 80°C, w ciagu 15 minut. Jezeli pozadana jest grubsza powloka, to utlenianie moze trwac do 15 minut w powyzszych warunkach, a obróbka w goracej wodzie moze trwac okolo 30 minut. Jezeli temperatura wody przewyzsza 85°C, to nadawanie nieprze¬ puszczalnosci powloce zachodzi szybciej, lecz wystepuje sklonnosc do wytwarzania blonki powierzchniowej na powierzchni powloki. Jezeli temperatura wody nie do¬ siega 70°C, to nadawanie nieprzepuszczal¬ nosci zajmuje zbyt wiele czasu lub w ogó¬ le nie jest skuteczne. Po nadaniu nieprze¬ puszczalnosci powloce tlenkowej proces nalezy zakonczyc przez wysuszenie po¬ wierzchni jakimkolwiek odpowiednim srodkiem.Jezeli np. poddaje sie obróbce bardzo czysta blache aluminiowa w celu wytwo¬ rzenia na niej zwierciadlanej powierzchni odbijajacej, to powierzchnie te najpierw oczyszcza sie odpowiednim roztworem — 4 —oczyszczajacym w celu usuniecia brudu i innych obcych (materialów, które mogly zo¬ stac wprowadzone -podczas wstepnej obrób¬ ki, np. polerowania. Sam roztwór oczy¬ szczajacy nie powinien wywierac zadnego dzialania na aluminium. Po oczyszczeniu powierzchnie starannie plucze sie zimna woda.Nastepnie oczyszczona powierzchnie umieszcza sie jako anode w elektrolicie zawierajacym okolo 1,25% kwasu fluoro¬ wodorowego. Przez elektrolit przepuszcza sie prad o gestosci okolo 1,08 — 2,15 amp. na 1 dcm2 w ciagu 10 — 12 minut. Poza¬ dane jest zastosowanie na poczatku, to jest przez pierwsze 1 — 2 minuty, nieco wiekszej gestosci pradu, to jest 1,94 — 2,15 amp. na 1 dcm2. Tak rozjasniona po¬ wierzchnie zanurza, sie nastepnie albo tez w inny sposób traktuje roztworem otrzy¬ manym przez rozpuszczenie 20 czesci we¬ glanu sodowego i 15 czesci dwuchromia¬ nu sodowego w 1 000 czesci wody. Podczas usuwania blonki lub osadu matujacego, wytworzonego na powierzchni podczas rozjasniania, roztwór ten utrzymuje sie w temperaturze 70 — 95°C i porusza wzgle¬ dem powierzchni aluminium w ciagu oko¬ lo 2 minut. Nastepnie blache plucze sie w zimnej wodzie biezacej lub poruszanej w inny sposób. Potem blache te umieszcza sie jako anode w elektrolicie, którym jest 15%-owy kwas siarkowy i prowadzi elek¬ trolize przy gestosci pradu okolo 1,29 — 1,51 amp. na 1 dcm2 w temperaturze 72°C w ciagu okolo 8 minut. Powierzchnie sta¬ rannie sie zimywa, a potem umieszcza na 15 minut w wodzie utrzymywanej w tem¬ peraturze 75 — 80°C. Nastepnie blache su¬ szy sie na stole parowym.Jezeli stosuje sie usuwanie powierzch¬ niowej blonki wytworzonej w elektroli¬ tycznej kapieli rozjasniajacej i zapobiega dalszemu wytwarzaniu sie takiej blonki na powloce tlenkowej podczas nadawania nieprzepuszczalnosci, to dalsza obróbka powierzchni jest zbyteczna. Dzieki takie¬ mu polaczeniu zabiegów mozna wytworzyc na powierzchni aluminium twarda, jasna, zwierciadlana powierzchnie odbijajaca, odporna na scieranie. Zwierciadlane po¬ wierzchnie odbijajace, wytwarzane na aluminium o duzej czystosci za pomoca zabiegów rozjasniania i usuwania blony, opisanych powyzej, pozwalaja na osiaga¬ nie zdolnosci odbijania promieni wynosza¬ cej 87%. Podobne powierzchnie odbijaja¬ ce, obrobione anodowo w celu wytworze¬ nia twardej przezroczystej powloki tlen¬ kowej, moga osiagnac zdolnosc odbijania wynoszaca 85%. Aluminium handlowe da¬ je liczby nieco mniejsze.Stopy, których glównym skladnikiem jest aluminium, na ogól nie daja tak od¬ bijajacych powierzchni, lecz w pewnych przypadkach moga byc stosowane z powo¬ dzeniem. PL