DE2149899C3 - Verfahren zum gleichmäßigen und feinen elektrolytischen Aufrauhen von Aluminiumoberflächen mittels Wechselstrom - Google Patents

Description

Für spezielle Anwendungsgebiete, wie Lithographiebleche und FInchdnickformen, sowie für Dekorntionszwecke werden Bleche oder Folien aus Aluminium benötigt, die eine äußerst feine und homogene Aufrauhung vom Rand über Mitte zum Rand aufweisen, in der Praxis hat es sich als recht schwierig erwiesen. eine solche gleichmäßige elektrolytische Aufrauhung /u erzeugen, insbesondere wenn es sich um relativ große Aluminiumoberflächen handelt, bei denen die Walztektur /u Fehlstellen Anlaß gibt, die sich /. B bei einem späiercn Druckvorgang sehr störend auswirken können. JO

In der US-PS 30 73 765 wird empfohlen, dieses technische Problt-m durch eine relativ komplizierte Vorbehandlung der betreffenden Aluminiumoberflächen η alkalischen und sauren Bädern /u lösen, wobei die eigentliche elektrolytisch^ "uifrauhung in einem Bad ^J5 durchgeführt wird, das 0.75 bis 2.0 normal an Salzsäure ist. was einer Gcwichlsmcnge von 2.7 bis 7.2 Gewichtsprozent entspricht.

Von dem vorstehend erörterten Problem der Aufrauhung für spezielle Anwendungsgebiete muß die Oberflächenvergrößerung durch PorcnbiUlung unterschieden werden, wie sie bei Kondensatorblechen üblich ist, bei denen die Kapazitätserhöhung davon abhängig ist. daß eine möglichst große Kontaktfläche mit dem Kondensalor-Eleklrolyt vorhanden ist. Dabei sind zwar hohe Rauhtiefen erwünscht, doch brauchen die Rauhiic fen nicht besonders gleichmäßig zu scm sondern können durchaus jn den einzelnen Atzpunkten variieren.

Hingegen ist es beim Aluminiumoberflächen fur Dekor.itionszwecke und Druckformen bzw. planen erforderlich, daß die Rauhtiefe über die ganze Oberfläche möglichst gleichmäßig ist Eine spezielle Vergrößerung der Ausdehnung der Oberfläche spielt hii'geger. keine Rolle

I /herraschenderweise wurde nunmehr gefunden, daß die in .Irr US PS 50 7 1 7M empfohlenen Vorbehand lungssuifen entfallen können uiiil dadurch das Aufrauh verfahren wesentlich vereinfacht wird, wenn man mit schwacher sauren elektronischen Mzbäclcrn arbeitet, welche ledoch zusätzlich ganz bestimmte Mengen an Borsaure enthalten, und wenn man außerdem in einem bestimmten Bereich der Stromdichte arbeitet. Auf diese Weise ist es möglich, trotz geringer Metallabtragung, d. h. ohne Pacenbildung, eine ganz gleichmäßige Atifrauhting zu erzielen.

Das erfifidungsgcmäßc Verfahren z.ufii gleichmäßigen und feinen elektronischen Aufrauhen von Aluminiumoberflächen, insbesondere von flachäruckformcn.

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mittels Wechselstrom bei Raumtemperatur in einem Salzsäure und/oder Salpetersäure enthaltenden wäßrigen Bad ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzung in einem Bad durchgeführt wird, das 0,5 bis 2 Gewichtsprozent Salzsäure bzw. 0,5 bis 3 Gewichtsprozent Salpetersäure und 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent Borsäure bzw. eine entsprechende Menge eines Borates enthält, wobei eine Stromdichte von 0,5 bis 10 A/dm², insbesondere 3 bis 5 A/dm², angewendet wird.

Das Verfahren der Erfindung unterscheidet sich daher grundlegend von dem aus der GB-PS 9 02 827 bekannten Verfahren zur Herstellung von Kondensatorblechen, bei dem mittels Gleichstromimpulsen in den als Anode geschalteten Blechen Poren erzeugt werden. Da die einzelnen Stromimpulse nur eine sehr kurze Dauer haben, werden Elektrolyte mit sehr hoher elektrischer Leitfähigkeit benötigt, und diese Bäder enthalten daher große Salzmengen, z.B. 100 bis 150 g/Liter NaCI oder MgCl₂. Zur Leitfähigkeitserhöhung kann auch noch Borax in einer Menge von etwa 0.013 Mol/Liter zugesetzt werden. Zur Neutralisation dieser Bäder kann man Salzsäure verwenden, die jedoch nicht in Form der freien Säure vorliegt (pH-Wert etwa 7.0). Die Stromdichte der einzelnen Gle^:chstromimpulse wird für die angestrebte Porenbildung sehr hoch gewählt, nämlich im Bereich von 300 bis 5000 A/dm². Die angewendeten Arbeitsbedingungen führen daher zu einem völlig anderen technischen Effekt als die erfindungsgemäße Arbeitsweise, da keine gleichmäßige Aufrauhung der Aluminiumoberflache stattfindet, sondern eine Oberflächenvergrößerung durch starke Porenbildung.

Das Verfahren der Erfindung ergibt gleichmäßig und fein aufgerauhte Obcrfla« hen. die hohen Ansprüchen bezüglich dekorativem Aussehen genügen und sich ausgezeichnet für l.ilhographiezwccke und Flachdruckformen eignen. Als Vorteil ist dabei zu werten, daß bei Raumtemperatur gearbeitet werden kann und daß das Ergebnis bei Einhaltung einer Mindestbehandlungszeit nicht von der weiteren Behandlungszcit abhängig ist. Die Stromdichte ist bedeutend niedriger als sie üblicherweise beim Aufrauhen von F.lcktrodenfolien für Elektrolytkondensator^ verwendet wird.

Ausfii'iungsbeispicl

Ein Rcinaluminiumblech wird in einem Elektrolyten, der 1.5 Gewichtsprozent Salzsäure und 1.0 Gewichtsprozent Borsäure· enthält, während 5 Minuten mn Wechselstrom (50 Hz) hei Raumtemperatur und einer Stromdichte von 4 A/dm' behandelt. Die erzielte Aufrauhiing ist sehr gleichmäßig und entspricht einer Rauh:.cfc von 9.2 μπι. Gleiche Resultate werden erhalten, wenn .iiistelle der Salzsäure etwa 2.5 Gewichtsprozent Salpetersäure eingesetzt werden.

Höhere Konzentrationen, nämlich über 2 % Salzsäure bzw Ober J % Salpetersäure und von 2 % oder mehr Borsäure ergeben hingegen eine unregelmäßige, grobe Oberflächenstruktur, die fur dekorative /wecke nicht verwendet werden kann und auch fur I tachdruckformcn nicht geeignet ist In gleicher Weise wirkt sich eine Stromdichte vun tibur 10 A/dm- ungünstig aus.

Die nach dem Verfahren der Erfindung aufgerauhten Oberflächen können nach bekannten Verfahren anodisch oxidiert werden. Das Verfahren ist besonders für die Herstellung von Flaclidfuckformen geeignet, die vor dem Überziehen mit photosensiblen Schichten anodisch oxidiert werden, da die gleichmäßige und feine Aufratilumg auch nach der anodischen Oxidation eine

ζ. ι t^7 0:7:7

hohe Konturenscharfe des Druckbildes gewährleistet lung der belichteten Platte wird die Oxidschicht an den

Für diesen Anwendungszweck wird die aufgerauhte nicht druckenden Stellen wieder entfernt, während die

Oberfläche der Platte oder Folie nach bekannten mit der Oxidschicht belassenen Stellen die druckenden

Me'hoden anodisch oxidiert und dann mit der Stellen bilden,

lichtempfindlichen Schicht überzogen. Bei der Entwick- 5

Claims (1)

1. O 1 A

   £. I "T

   Patentanspruch:

   Verfahren zum gleichmäßigen und feinen elektrolytischen Aufrauhen von Aluminiumoberflächen, insbesondere von Flachdruckformen, mittels Wechselstrom bei Raumtemperatur in einem Salzsäure und/oder Salpetersäure enthaltenden wäßrigen Bad, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzung in einem Bad durchgeführt wird das 0,5 bis 2 Gewichtsprozent Salzsäure bzw. 0,5 bis 3 Gewichtsprozent Salpetersäure und 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent Borsäure bzw. eine entsprechende Menge eines Borates enthält, wobei eine Stromdichte von 0,5 bis 10 A/dm², insbesondere 3 bis 5 A/dm⁷, angewendet wird.