SE425008B - Forfarande for paforing av en svartfergad beleggning pa aluminium eller aluminiumbeleggningar - Google Patents

Description

7712511-0 2 Behandlingen av det vid dessa metoder erhållna avfallsvattnet är emellertid mycket besvärlig. Dessa metoder är därför med hänsyn till miljöskäl oförmânliga. Det är icke heller lätt att åstadkomma en likformigt svart färgad beläggning med det önskade utseendet vid kontinuerlig behandling.

Det finns därför behov av ett förbättrat arbetssätt som icke uppvisar de angivna olägenheterna och i synnerhet med hänsyn till undvikandet av miljönedsmutsning är mycket fördelaktigt.

Enligt uppfinningen åstadkommes en svartfärgad beläggning på aluminium eller aluminiumlegeringar genom att ytan behandlas med en vattenhaltig alkalisk lösning, som innehåller nitritjoner, silikat- joner, zinkjoner samt kalcium- och/eller magnesiumjoner och uppvisar. ett pH-värde av 9 till 12. Behandlingen genomföres genom neddopp~ ning. Efter behandlingen kan man genomföra sköljning och torkning.

Strukturen och sammansättningen av den enligt uppfinningen erhållna svarta beläggningen och omvandlingsmekanismen är icke helt klarlagda. Genom fluorescens-röntgenstråleanalys har emellertid bekräftats att beläggningen övervägande innehåller kiseldioxid, kalcium och zink. Beträffande sådana metallsilikater är i och för sig känt att de har en ínhiberande effekt på aluminium. Det har helt överraskande visat sig att en tillsats av nitritjoner är mycket väsentligt verksam för att gynna kemisk omvandling för åstad- kommande av beläggningen och bildning av ett likformigt skikt.

Den vid förfarandet enligt uppfinningen använda behandlings- lösningen kan framställas genom skild upplösning av de enskilda komponenterna i vatten och sammanblandning av dessa lösningar. Man kan även först bereda en blandning av i förväg uppmätta mängder av de enskilda komponenterna och därefter upplösa denna blandning i vatten. * Nitritjoner kan tillföras genom användning av natriumnitrit, kaliumnitrit eller liknande. Halten av nitrit i lösningen uppgår lämpligen till 0,1 - 15 g/liter, beräknat såsom N02. Vid en halt understigande 0,1 g/liter är inverkan för att gynna och underlätta beläggningsbildningen alltför ringa. Vid en_halt överstigande g/liter kan icke någon ytterligare förbättring förväntas. Sådana halter är därför ekonomiskt ogynnsamma.

Zinkjoner kan tillföras till lösningen i form av sulfat, fosfat, halogenid eller liknande. Halten av zinkjoner i lösningen uppgår lämpligen till 1 - 100 mg/liter. Vid en halt under l mg/liter 7712511-0 3 erhålles icke någon svartfärgad beläggning. Vid en halt överstigande 100 mg/liter erhålles i allmänhet icke någon godtagbar beläggning.

Kalcium- och/eller magnesiumjoner kan införas i form av halogenider, sulfater eller fosfater. Halten i lösningen av dessa joner uppgår lämpligen till l - 100 mg/liter. Vid en halt under- stigande 1 mg/liter erhålles icke någon tillräcklig beläggning.

Vid halter över 100 mg/liter undertryckes bildningen av skiktet, så att âstadkommande av en godtagbar beläggning omöjliggöres.

Silikatjoner kan införlivas i form av natriumsilikater, exem- pelvis natriummetasilikat, natriumortosilikat, natriummonosilikat, natriumdisilikat och liknande, i lösningen. Halten i lösningen av silikatjoner uppgår lämpligen till l - 30 mg/liter, beräknat såsom Si02. vid en koncentration under l mg/liter erhålles endast etsning men ingen skiktbildning. Vid koncentrationer över 30 mg/liter till- tager inverkan såsom inhibitor och bildningen av skiktet förhindras. pH-värdet hos lösningen inställes inom omrâdet 9 - 12 med användning av exempelvis en alkalimetall- eller ammoniunhydroxid eller -karbonat. Om pH-värdet understiger 8 blir beläggningens färg olikformig. Vid ett pH-värde över 12 blir etsningen av aluminium så kraftig, att färgningshastigheten minskas.

Företrädesvis användes behandlingslösningen vid temperaturer från 80oC till kokpunkten. Färgningshastigheten minskas med av- tagande temperatur.

För åstadkommande av beläggningen behandlas de på vanligt sätt rengjorda arbetsstyckena genom neddoppning i lösningen. Ned- doppningstiden för åstadkommande av den svarta beläggningen uppgår i allmänhet till ca 10 - 40 minuter. Därefter kan ytan sköljas med vatten samt torkas i varmluft.

Med förfarandet enligt uppfinningen kan aluminium eller alu- miniumlegeringar behandlas, exempelvis såväl valsade kvaliteter, så- som Al 100 P, 5052 S, 5082 S, 6063 S och liknande, som även gjut- stycken. I allmänhet påverkas svartfärgningen genom kemisk omvand- ling av olika faktorer, exempelvis legeringssammansättning, värme- behandling, ytegenskaper. Genom arbetssättet enligt uppfinningen kan emellertid svartfärgade beläggningar, som har ett likformigt utseende, åstadkommas på godtyckliga av de i det föregående nämnda materialen.

Efter bildningen av den svartfärgade beläggningen kan vanliga efterbehandlingar genomföras om så erfordras, exempelvis för att 7712511-0 4 förbättra korrosionsbeständigheten, hanterbarheten för lackering och beständigheten. Till sådana efterbehandlingar hör exempelvis en neddoppnings- eller sprutningsbehandling med en i handeln tillgäng- lig lösning av kromat eller silikat med efterföljande torkning.

Genom beläggning av den efterbehandlade beläggningen med en klarlack (kan korrosionsbeständigheten förbättras ytterligare och samtidigt risken att den färgade beläggningen skadas genom stötar eller lik- nande minskas.

Genom de i det följande angivna exemplen åskådliggöres arbets- sättet enligt uppfinningen ytterligare.

Exemgel l.

Provplåtar av aluminiumlegeringar (kvalitet Al 100 PH 24 och 6063 S) avfettades med trifluoretylen och därefter alkaliskt.

Den vattenhaltiga behandlingslösningen innehöll 0,1 g/liter Nazo-sioz-snzo, 0,02 g/iiter zns04.7H2o, 0,08 gyliter cac12-2H20 och 2 g/liter NaNO2. på 10,5. Badtemperaturen inställdes inom området från 80 till pH-värdet hos lösningen inställdes med Na0H l00°C och provplâtarna behandlades under 30 minuters tid genom neddoppning i badet. Likformiga svartfärgade beläggningar erhölls på båda legeringskvaliteterna.

Exemgel 2.

Provplåtar av aluminiumlegeringar (kvalitet Al 100 PH 24) avfettades med trifluoretylen och därefter alkaliskt.

Behandlingslösningen innehöll 0,02 g/liter Na20-SiO2-9H20, 0,02 g/liter ZnS04-7H20, 0,15 g/liter CaCl2-2H2O och 10 g/liter NaNO2.

Provplåtarna neddoppades under 20 minuters tid i badet vid 80 till l00°C. Omedelbart efter efterföljande sköljning och torkning behandlades plåtarna under 15 sekunders tid vid 60°C i ett vanligt pH-värdet hos lösningen inställdes med NaOH till 11,0. kromatefterbehandlingsbad (koncentration 8,4 g/liter Éarcolene, en handelsprodukt från Nihon Parkerizing Co.) genom neddoppning och torkades därefterf Pâ plåtarna påfördes därefter en i handeln tillgänglig klar akryllack, varefter denna inbrändes under 20 minuters tid vid l30°C. Beläggningens tjocklek uppgick till 20 - 25 um.

De enligt exempel l och 2 erhållna provplâtarna underkastades standardsaltdimprovning (JIS - 2371). Av de i efterföljande tabell sammanställda försöksresultaten framgår att korrosionsbeständigheten av den vid svärtningsbehandlingen erhållna beläggningen genom en _ kromatförsegling höjes med det 2,5-faldiga och att kompletterande 7712511-0 beläggning med den klara akryllacken medför en 10-faldig hållbarhet.

Försöksresultat Exemgel 1 Plåtkvalítet Al 100 P Badsammansättning: g/liter Natriummetasilikat 0,1 Zinksulfat 0,02 Kalciumklorid 0,08 Natriumnitrit 2 Temperatur kokpunkt Neddoppningstid 30 minuter pH-värde 10,5 Färg likformigt djupt svart Saltdimprovning (tid till uppträdande av vita fläckar) Endast svärtningsbehandlad Efter kromatförsegling Efter klarlackbeläggning 48 h 120 h Exemgel 2 Al 100 P g/liter 0,02 0,02 0,15 eo°c minuter ll likformigt brun 48 h 120 h 500 h.

Claims (3)

7712511-0 Patentkrav.

1. l. Förfarande för påföring av en svartfärgad beläggning på aluminium eller aluminiumlegeringar, k ä n n e t e c k n a t därav, att ytan behandlas med en vattenhaltig alkalisk lösning, som inne- håller nitritjoner, silikatjoner, zinkjoner samt kalcium- och/eller magnesiumjoner och uppvisar ett pH-värde av 9 till l2.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att ytan behandlas med en vattenlösning, som innehåller 0,1 - 15 g/liter nitrit, beräknat såsom N02, l - 30 mg/liter silikat, beräknat såsom Si02, l - 100 mg/liter zink samt 1 - 100 mg/liter kalcium och/eller magnesium. -

3. Förfarande enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k - n a t därav, att ytan behandlas vid en temperatur hos lösningen av 80°C till kokpunkten. ANFURDA PUBLIKATIONER: