DE2347882C3 - Verwendung einer Aluminiumlegierung als Werkstoff für anodisch oxidierte Fassadenplatten - Google Patents
Verwendung einer Aluminiumlegierung als Werkstoff für anodisch oxidierte FassadenplattenInfo
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- DE2347882C3 DE2347882C3 DE2347882A DE2347882A DE2347882C3 DE 2347882 C3 DE2347882 C3 DE 2347882C3 DE 2347882 A DE2347882 A DE 2347882A DE 2347882 A DE2347882 A DE 2347882A DE 2347882 C3 DE2347882 C3 DE 2347882C3
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Description
spruch 1. Aluminiumlegierungen mit hoher Festigkeit bekannt,
8. Verwendung einer Legierung der Zusammen- weiche 0,05 bis 1,0% Eisen, 0,05 bis 1,0% Silizium,
setzung nach Anspruch 1, verarbeitet nach An- mindestens einen Bestandteil der Gruppe: 0bis 10,0%
spruch 6, mit der Maßgabe, daß die Dicke durch 55 Magnesium, 0 bis 3,0% Mangan, 0 bis 1,0% Kupfer,
den Walzvorgang um mindestens 80% vermindert 0 bis 0,5% Chrom, 0 bis 0,05% Zink, 0 bis 0,5%
worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1. Zirkonium, 0 bis 0,5% Titan, 0 bis 0,1% Bor, Rest
Aluminium und Verunreinigungen und Beimengungen
insgesamt zu weniger als 1,5% und jeweils weniger
60 als 0,5% enthalten, bei einer Temperatur nicht höher
als 232 C mit einem Verformungsgrad von mehr als
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Legie- 20% bearbeitet und einer speziellen Wärmebehandlung
rung, bestellend aus 0,4 bis 0,6% Kupfer, 0,1 bis 0,25% ohne Rekristallisation unterworfen worden sind.
Chrom, 0,08 bis 0,18% Silizium, Rest Aluminium mit Erfindungsgemäß wurde ein verbessertes Fassadenden üblichen Verunreinigungen und Beimengungen, 65 plattenmaterial aus Aluminiumlegierung angestrebt, mit der Maßgabe, daß Eisen bis zu 0,3%, Mangan welches eine hohe Korrosionsfestigkeit besitzt, leicht bis zu 0,05°;,, Magnesium bis zu 0,1%, Zink bis zu durch Biegen oder andere Arbeitsgänge unter Erhalt 0.05°/.. Titan bis zu 0,05";', und alle anderen Verunrci- gewünschter Formgestaltcn verfoiml werden kann,
Chrom, 0,08 bis 0,18% Silizium, Rest Aluminium mit Erfindungsgemäß wurde ein verbessertes Fassadenden üblichen Verunreinigungen und Beimengungen, 65 plattenmaterial aus Aluminiumlegierung angestrebt, mit der Maßgabe, daß Eisen bis zu 0,3%, Mangan welches eine hohe Korrosionsfestigkeit besitzt, leicht bis zu 0,05°;,, Magnesium bis zu 0,1%, Zink bis zu durch Biegen oder andere Arbeitsgänge unter Erhalt 0.05°/.. Titan bis zu 0,05";', und alle anderen Verunrci- gewünschter Formgestaltcn verfoiml werden kann,
die nach Anodisierung praktisch frei von Rissen sind bzw. keine Rißbildung in den Biegebereichen zeigen.
Es wurde gefunden, daß sich eine Aluminiumlegierung der eingangs beschriebenen Zusammensetzung
außerordentlich geeignet als Werkstoff für anodisch oxidierte Fassadenplatten verwenden läßt. Das Aluminiumblech
kann innerhalb von 30 min eine integrale schwarze Färbung hervorbringen, wenn es geeigneten
Anodisierungsverfahren unterworfen wird; du^ch Änderung der Anodisierungsbedingungen können jedoch »o
auch goldene bzw. andere Farbnuancen erzeugt werden.
Obwohl Magnesium ein wahlweiser Lcgierunesbestandteil
ist, liegt es gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mit 0,005 bis 0,05% vor.
Innerhalb dieser Grenzen wird die Tendenz zur Strukturstreifenbildung
stark unterdrückt.
Das erfindungsgemäß bevorzugte Verfahren zur Verarbeitung der erfindungsgemäß verwendeten Legierung
besteht darin, die obige Legierung bei genügend hoher Temperatur zu homogenisieren, um die
chrom- und kupferhaltigen Phasen zu (ösen, wonach das Material bei geregelten Temperaturen warmgewalzt
wird. Das so hergestellte Blech kann gegebenenfalls durch Kaltwalzen weiterverarbeitet werden, weldies
vorteilhafterweise durch Spannungshärtung zur Verstärkung des Blechs ergänzt wird; dem Kaltwalzen
kann ein Tempern vorausgehen. Wenn ein leichtes Verformen wichtig ist, kann dem Kaltwalzen ein
Temperschritt folgen.
Die Legierung wird als Gußblock nach einem der herkömmlich verwendeten Verfahren hergestellt, obwohl
Stranggießen bevorzugt wird. Eine technische Herstellung erfordert, von einem Gußblock wesentlicher
Dicke auszugehen, der mindestens 20,32 cm und vorzugsweise 25,4 cm oder dicker ist, z. B. 30,48 cm
oder noch dicker. Jedoch scheint das Warmwalzen, das normalerweise zur Herstellung eines gewalzten
Produkts aus einem Ausgangsblock dieser Größe erforderlich ist, das oben diskutierte Problem des
Biegungsaussehens hervorzurufen, ungeachtet nachfolgender Arbeitsgänge oder Behandlungen. Wie unten
erläutert wird, mildern jedoch bestimmte spezielle Maßnahmen diesen Zustand.
Der Gußblock wird durch Erhitzen auf eine Temperatur
von 538 bis 621 C, vorzugsweise 565 bis 594 C,
für eine Zeitspanne, die typischerweise im Bereich von etwa 4 bis 20 h oder mehr liegt, homogenisiert. Dies
gewährleistet die Lösung der Kupfer und Chrom enthaltenden Phasen und führt ferner zum Weichglühen
der Bestandteilsphasen, wie der Al-Fe-Si- und Ai-Fe-Cr-Bestandteile.
Der Gußblock wird dann zum Walzen auf R:?'jmtemperaiur oder auf etwa 427 C abgekühlt.
Es wird bevorzugt, daß das Abkühlen ziemlich rasch erfolgt, wie durch Kühlen an der offenen Luft statt des
Ofenkühlens; das verbesserte Verfahren begünstigt solche raschen Abkühlungsgeschwindigkeiten, wie sie
mit einer Kühlung an der offenen Luft erreichbar sind.
Der homogenisierte Gußblock wird geschält und bei geregelten Temperaturen im Bereich von 149 bis
427 C gewalzt. Es wurde gefunden, daß der Warmwalzgang der Kornstruktur des Walzblocks anfangs
bestimmte F.igenschaften verleiht, welche sich in dem
Endprodukt widerspiegeln, ungeachtet der nachfolgenden Verarbeitungssehriltc, selbst wenn diese drastische
Kaltreduktionen einschließen. Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäß verwendete Legierung Arbeitsgänge
oberhalb Temperaturen von etwa 4.vS C nicht
aushäli, ohne die Probleme des Aussehens in den Biegebereichen zu zeigen. Dieser Effekt scheint mit der
Tatsache verknüpft zu sein, daß herkömmliche Wannbearbeitungen bei Temperaturen von 455 bis 510X
die Körner beträchtlich recken können, ohne daß eine bedeutende Kornfragmentierung eintritt. Obwohl der
Kornreckungseffekt nicht von spezieller Bedeutung ist, ist es besonders wichtig, daß die allerersten Stiche mindestens
ein gewisses Maß an Kornfragmentierung quer zur langen Diagonalrichtung oder -dimension hervorbringen,
da diese die Entwicklung gestreifter Kornstrukturen vermeidet. Die lange Diagonalrichtung ist
jene, die der Blechbreits entspricht, welche senkrecht zur Blechlänge und Blechdicke steht. Es wurde gefunden,
daß der erste Warmwalzstich entscheidend für diesen Effekt ist und somit einen starken Einfluß auf
das Endprodukt ausübt, ungeachtet der nachfolgenden Bearbeitungsgänge, selbst wenn hiermit eine drastische
Kaltwalzuns und drastische Kornfragmentierung verbunden ist. Erfindungsgemäß ist es wichtig, daß Walzoperationen
bei Temperaturen über 427 C vermieden werden, da sie eine Kornverlängerung ohne ausreichende
Kornfragmentierung entlang der langen Diagonaldimension hervorrufen. Demgemäß sieht die Erfindung
vor, solche Operationen bei Temperaturen über 427 C zu vermeiden und schreibt stattdessen ein
Warmwalzen bei Walzwerk-Eintrittstemperaturen von 316 bis 427 C, vorzugsweise 371 bis 427 C vor. Das
heißt der Gußblock oder Walzblock wird so abgekühlt oder erneut erwärmt, daß eine praktisch gleichmäßige
Metalltemperatur von 316 oder 371 bis 427 C vorgegeben wird, wenn das Metall die Warmwalzstraße
erreicht. Das Metall kann jedoch vor dem Walzgang auf eine höhere Temperatur gebracht werden, wie
440 oder 455 C oder sogar 482 C, solange es unter 427 C abgekühlt wird, wenn es in den Walzgang
eintritt.
Die Erfindung sieht wesentliche Reduktionen bei erhöhten, jedoch kontrollierten Temperaturen vor,
welche technisch in Warm- und kontinuierlichen Walzwerken durchgeführt werden können. Demgemäß
wird der Walzblock bei Temperaturen zwischen der EinlriUstemperatur von nicht über 427 C bis zur
Temperatur von 149 C oder höher warmgewalzt. Es wird bevorzugt, daß die Temperaturen während des
Warmwalzens nicht unter 191 C und vorzugsweise nicht unter 232 C fallen. Das Ausmaß der Dickenreduktion
bei den geregelten erhöhten Temperaturen sollte mindestens 40% der Dicke des Ausgangsmaterials
und vorzugsweise mindestens 80% betragen; es wird bevorzugt, daß die Reduktionen ohne erneutes
Aufheizen des Metalls zwecks Kompensation des Wärmeverlusts bei der Walzopcration vorgenommen
werden. Diese Reduktionen bei diesen geregelten Temperaturen führen zu einer Kornstruktur, welche
-- obwohl etwas gestreckt — in der Diagonalrichtung gut fragmentiert ist, wobei das breiteste Korn oder die
breiteste Kornfragmentdimension nicht über etwa 0,05 mm liegt, gemessen in Diagonalrichtung des
Blechs nach Abschluß der Walzoperation.
Es wurde gefunden, daß die oben beschriebene
legierung und die geregelten Warmwal/iutnge, welche
die beschriebene fragmentierte Kornstruktur liefern, ein einzigartiges Produkt liefern, cine Fassadenplatte,
welche rasch eine integrale anodische schwarze Kubung
bei Anodisicruni: in gängigen Von ichuiii.ucn und
nach üblichen Arbeitsweisen entwickelt, welches Blci.limaierial
nebouen werden kann, ohne Anri^c Uiß
5 6
bildung, Knicke oder eine allgemein rauh erscheinende Einhaltung der Anodisierungsbedingungen für 20 bis
Oberflächenbeschaffenheit zu zeigen, wodurch die 60 min wird ein Überzug erzeugt, der in seiner Dicke
Herstellung verbesserter gebogener Blechformen für von etwa 0,0175 bis 0,030 mm reicht und eine integrale
architektonische Anwendungen möglich ist. Außerdem goldene oder gelbe Färbung zeigt. Bei Verwendung
wurde gefunden, daß das verbesserte Blechprodukt 5 eines wäßrigen Bades, das etwa 95 g Sulfophthalsäure
praktisch vollständig frei ist von Strukturstreifenbil- und 5 g Schwefelsäure je Liter enthält und Einhaltung
dung und — was sehr bedeutsam ist — eine stark von Temperaturen bei etwa 21 bis 26,7"C und Stromerhöhte
Korrosionsfestigkeit in verschmutzten Atmo- dichtewerten von 26,9 · 10 3 bis 32,3 · 10"3 A/cm2
Sphären zeigt, wodurch eine stark verbesserte Instand- wird ein schwarzer integraler anodischer Farbüberzug
haltung bei reduzierten Kosten an einem fertigen J" innerhalb etwa 30 min erhalten. Die schwarze Färbung
Gebäude gegeben ist, insbesondere einem Hochhaus, ist gekennzeichnet durch scheinbare Reflexions- und
das sich in die verschmutzte Atmosphäre erstreckt. Gelbheitswerte von weniger als 4%, bestimmt nach
Das Blech, welches den geregelten Warmwalzgang der Color-Eye-Messung. Der Überzug ist wiederum
verläßt, ist üblicherweise von 1,90 bis 6,35 mm dick etwa 0,0178 mm dick. An Stelle von Sulfophthalsäure
und ist mit dieser und anderen Dicken mit oder ohne *5 könnte der Elektrolyt eine andere Sulfonsäure enthal-Weiterbearbeitung
brauchbar. Gegebenenfalls kann ten, wie Sulfobernsteinsäure und Sulfodlicylsäure.
das Blech weichgeglüht werden, um es für difi Weiter- Es ist gewöhnlich erwünscht, den anodischen Überbearbeitung oder Formungsoperationen auszuglühen. zug z. B. durch Eintauchen in heißes Wasser (99 C) Zum Beispiel kann es voll bti einer Temperatur von oder andere geeignete Lösungen zu versiegeln. Die bei etwa 316 bis 37ΓC weichgeglüht werden; das so be- 20 der anodischen Behandlung entwickelte Färbung und handelte Blech zeigt weniger Zugfestigkeit, ist jedoch Textur kann modifiziert werden mittels Behandlung einfacher zu biegen als in dem Zustand, in dem es die des Blechs vor der anodischen Oxidation. Die Ober-Warmwalzoperation verläßt. Gegebenenfalls kann das fläche kann chemisch aufgehellt werden durch Wa-Blech weiterbearbeitet werden, so durch Kaltwalzen sehen mit einer Lösung aus Phosphorsäure und SaI-mit oder ohne vorheriges Weichglühen. Die Span- 25 petersäure oder elektrochemische Prozeduren. Menungshärtungseffekte des Kaltwalzens wurden dem chanische Behandlungen, wie Nachschliff, Polieren, Blech eine höhere Festigkeit verleihen, was in einigen Sandblasen und ähnliche, können ebenfalls verwendet Fällen erwünscht ist. Zusätzlich kann manchmal ein werden, um die Textur der Oberfläche vor Anodisiegewisses Maß an Kaltwalzen einige Strukturstreifen- rung zu ändern.
das Blech weichgeglüht werden, um es für difi Weiter- Es ist gewöhnlich erwünscht, den anodischen Überbearbeitung oder Formungsoperationen auszuglühen. zug z. B. durch Eintauchen in heißes Wasser (99 C) Zum Beispiel kann es voll bti einer Temperatur von oder andere geeignete Lösungen zu versiegeln. Die bei etwa 316 bis 37ΓC weichgeglüht werden; das so be- 20 der anodischen Behandlung entwickelte Färbung und handelte Blech zeigt weniger Zugfestigkeit, ist jedoch Textur kann modifiziert werden mittels Behandlung einfacher zu biegen als in dem Zustand, in dem es die des Blechs vor der anodischen Oxidation. Die Ober-Warmwalzoperation verläßt. Gegebenenfalls kann das fläche kann chemisch aufgehellt werden durch Wa-Blech weiterbearbeitet werden, so durch Kaltwalzen sehen mit einer Lösung aus Phosphorsäure und SaI-mit oder ohne vorheriges Weichglühen. Die Span- 25 petersäure oder elektrochemische Prozeduren. Menungshärtungseffekte des Kaltwalzens wurden dem chanische Behandlungen, wie Nachschliff, Polieren, Blech eine höhere Festigkeit verleihen, was in einigen Sandblasen und ähnliche, können ebenfalls verwendet Fällen erwünscht ist. Zusätzlich kann manchmal ein werden, um die Textur der Oberfläche vor Anodisiegewisses Maß an Kaltwalzen einige Strukturstreifen- rung zu ändern.
bildungsprobleme bei dem anodischen oxidierten 3° Wie bereits angegeben, zeigt die Fassadenplatte aus
Blech vermindern. Ob ein Weichglühen vor dem Kalt- der erfindungsgemäß verwendeten Legierung anodi-
walzen erwünscht ist, hängt bis zu einem gewissen siert eine verbesserte Korrosionsfestigkeit, wodurch sie
Ausmaß vom Grad der Kaltreduktion ab. äußerst geeignet ist für Hochhäuser und andere Ge-
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht bäude, wie in Städten, wo verschmutzte Atmosphären
vor, die definierte verbesserte Legierung als Plattier- 35 vorkommen können. Zum Vergleich unterschiedlich
schicht im Verbund mit einem Kern aus einer anderen anodisierter Blechprodukte ist ein beschleunigter Test
Aluminiumlegierung zu verwenden. Dies hat den Vor- entwickelt worden, welcher zur Ermittlung der potenteil,
daß ein gewünschtes Festigkeitsmaß durch das tiellen Korrosionsempfindlichkeit in äußerst ver-Kernmaterial
erhalten wird, während die Vorteile der schmutzten Umgebungen dient.
Erfindung in der Plattierschicht realisiert werden. Eine 40 Da die Korrosion im gesamten anodischen Überzug geeignete Kernlegierung ist eine Legierung, die nomi- eintritt und von schwachen Stellen im Überzug abhännell aus 1,2% Mangan und 0,12% Kupfer, Rest gig ist, ist der Test auf den Überzug abgestellt. Bei Aluminium mit den üblichen Verunreinigungen be- diesem Test werden Probeplatten, die unter den zuvor steht. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäß ver- beschriebenen Bedingungen zwecks Entwicklung intewendete Legierung als ein- oder beidseitige Plattierung 45 graler schwarzer Überzüge auf der vorliegenden Legieauf einer Kernlegierung dieses Typs verwendet, die rung dieser Erfindung anodisiert wurden, in eine Löbis zu 2%, z. B. 0,3 bis 2% Mangan, enthält. Diese sung aus 200 g CuSO4 und 10 ml H2SO4 in 1 1 Wasser Art Kernlegierung ist äußerst verträglich mit der getaucht. Es wird ein kathodisches Potential von 1,5 V erfindungsgemäß verwendeten Legierung in Hinblick für 3 min angelegt. Durch diese Prozedur wird in dem auf die Walz- und anderen Fabrikationseigenschaften, 50 anodischen Überzug in Hohlräumen oder Löchern wodurch eine verhältnismäßig wirtschaftliche Herstel- Kupfer abgeschieden. Bei diesem Test zeigte das Blech lung einer Verbundplatte ermöglicht wird. Bei Her- aus der erfindungsgemäß verwendeten Legierung eistellung einet solchen Verbundstruktur wird das Plat- gentlich keine Kupferabscheidung, was einen intakten tiermaterial aus der erfindungsgemäß verwendeten anodischen Überzug von sehr hoher Integrität und Legierung zu einem Blech gemäß den hier beschriebe- 55 somit von sehr guter Festigkeit gegenüber Korrosionsnen Verfahren verarbeitet. Dieses Blech wird auf eine Wirkungen verschmutzter Atmosphären anzeigt. Anoder beide Seiten des Kernwalzblocks gesetzt und dererseits zeigten Platten einer handelsüblichen Fasasdurch Warmwalzen mit diesem verbunden, um eine denplattenlegierung, die nominal Al, 1 % Mg, 0,6% Si, Verbundplatte herzustellen, welche durch Walzen 0,z5% Cu und 0,2% Cr enthielt und zur integralen reduziert wird. Das Walzen braucht hier nicht nach 60 Farbanodisierung verwendet wurde, zahlreiche Cuden geregelten Bedingungen zu erfolgen, da die Plattie- Abscheidungen, eine Anzeige für schwache Punkte in rung nach dem verbesserten Verfahren bereits vorge- dem Überzug, so daß das anodisierte Blech sehr fertigt worden ist. empfindlich gegenüber Korrosion durch atmosphä-
Erfindung in der Plattierschicht realisiert werden. Eine 40 Da die Korrosion im gesamten anodischen Überzug geeignete Kernlegierung ist eine Legierung, die nomi- eintritt und von schwachen Stellen im Überzug abhännell aus 1,2% Mangan und 0,12% Kupfer, Rest gig ist, ist der Test auf den Überzug abgestellt. Bei Aluminium mit den üblichen Verunreinigungen be- diesem Test werden Probeplatten, die unter den zuvor steht. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäß ver- beschriebenen Bedingungen zwecks Entwicklung intewendete Legierung als ein- oder beidseitige Plattierung 45 graler schwarzer Überzüge auf der vorliegenden Legieauf einer Kernlegierung dieses Typs verwendet, die rung dieser Erfindung anodisiert wurden, in eine Löbis zu 2%, z. B. 0,3 bis 2% Mangan, enthält. Diese sung aus 200 g CuSO4 und 10 ml H2SO4 in 1 1 Wasser Art Kernlegierung ist äußerst verträglich mit der getaucht. Es wird ein kathodisches Potential von 1,5 V erfindungsgemäß verwendeten Legierung in Hinblick für 3 min angelegt. Durch diese Prozedur wird in dem auf die Walz- und anderen Fabrikationseigenschaften, 50 anodischen Überzug in Hohlräumen oder Löchern wodurch eine verhältnismäßig wirtschaftliche Herstel- Kupfer abgeschieden. Bei diesem Test zeigte das Blech lung einer Verbundplatte ermöglicht wird. Bei Her- aus der erfindungsgemäß verwendeten Legierung eistellung einet solchen Verbundstruktur wird das Plat- gentlich keine Kupferabscheidung, was einen intakten tiermaterial aus der erfindungsgemäß verwendeten anodischen Überzug von sehr hoher Integrität und Legierung zu einem Blech gemäß den hier beschriebe- 55 somit von sehr guter Festigkeit gegenüber Korrosionsnen Verfahren verarbeitet. Dieses Blech wird auf eine Wirkungen verschmutzter Atmosphären anzeigt. Anoder beide Seiten des Kernwalzblocks gesetzt und dererseits zeigten Platten einer handelsüblichen Fasasdurch Warmwalzen mit diesem verbunden, um eine denplattenlegierung, die nominal Al, 1 % Mg, 0,6% Si, Verbundplatte herzustellen, welche durch Walzen 0,z5% Cu und 0,2% Cr enthielt und zur integralen reduziert wird. Das Walzen braucht hier nicht nach 60 Farbanodisierung verwendet wurde, zahlreiche Cuden geregelten Bedingungen zu erfolgen, da die Plattie- Abscheidungen, eine Anzeige für schwache Punkte in rung nach dem verbesserten Verfahren bereits vorge- dem Überzug, so daß das anodisierte Blech sehr fertigt worden ist. empfindlich gegenüber Korrosion durch atmosphä-
Das Blech wird anodisiert, um integral gefärbte rische Verschmutzungen blieb,
anodische Überzüge zu entwickeln. Bei Verwendung 65 .
eines wäßrigen Bades mit 130 bis 220 g/l Schwefelsäure Beispiel 1
bei einer Temperatur von 21 bis 33 C und Stromdichte- Ein Blech wurde aus einer Legierung angefertigt,
werten von 26.9 · 10 3 bis 32,3 · 10 3 A/cm2 sowiw die 0,47% Cu, 0,18% Fe, 0,07% Si, 0,17% Cr, 0,00%
Mg, 0,02% Zn, 0,01% Ti, Rest Aluminium, enthielt. Dazu wurde die Legierung kontinuierlich als Gußblock
gegossen, welcher bei einer Temperatur von 593,5 C homogenisiert, an der offenen Luft auf Raumtemperatur
abgekühlt, geschält und dann erneut auf etwa 510° C erhitzt wurde. Der geschälte Gußblock wurde
dann mit einer Temperatur von 4880C in eine Reversierstraße
eingeführt und von etwa 30,48 cm auf etwa 10,16 cm abgewalzt entsprechend einem Reduktionsgrad
von 67%. Die 10,16 cm dicke Platte wurde dann zu einer zweiten Walzstraße befördert, welche ihre
Dicke auf etwa 1,9 cm reduzierte. Diese Platte wurde dann in einer kontinuierlichen Walzstraße mit einer
Eintrittstemperatur von etwa 343,5 C eingeführt und auf eine Dicke von etwa 0,32 cm abgewalzt. Die Austrittstemperatur
betrug etwa 176,5CC. Ausschnitte des
so hergestellten Blatts wurden entlang einer Längsrichtung über einen 4T-Radius gebogen (ein Radius
des 4fachen der Blechdicke) und zeigten Oberflächenrisse, -falten und fehlerhafte Knicke und Rißbildung
entlang des Biegeradius. Die gebogenen Blattabschnitte wurden in dem oben beschriebenen wäßrigen Anodisierungsbad
aus Sulfophthalsäure-Schwefelsäure 30 min anodisiert, um einen integralen schwarzen
Überzug zu entwickeln. Metallographische Untersuchungen an Diagonalschnitten durch die Biegebereiche
enthüllten mangelhafte dünne Stellen des anodischen Überzugs in lokalisierten Bereichen als Folge
irregulärer Bildung des Überzugs über der angerauhten Oberfläche, welche die Integrität des Überzugs beträchtlich
verringerte. Die anodisierte Biegefläche zeigte auch sichtbare Defekte, einschließlich Knicke
und Oberflächenrisse oder -rißbildung, welche ungeachtet der Integrität des Überzugs als solche äußerst
beeinträchtigend für architektonische Anwendungen sind.
Ein Blech wurde aus einer erfindungsgemäß verwendeten Legierung angefertigt, die 0,52% Cu, 0,22%
Fe, 0,14% Si, 0,06% Mn, Q,007% Mg, 0,16% Cr, 0,025% Ti enthielt. Die Legierung wurde kontinuierlich
als Gußblock gegossen, welcher bei einer Temperatur von 593,5°C homogenisiert, auf Raumtemperatur
an offener Luft abgekühlt, geschält und dann auf eine Temperatur von 426,5" C aufgeheizt wurde.
Der geschälte Gußblock wurde dann in eine Reversierwalzstraße mit einer Gußblockmetalltemperatur von
404,5 bis 415,5 C eingeführt und von etwa 35,56 cm
ίο auf etwa 15,24 cm abgewalzt, entsprechend einem
Reduktionsgrad von über 55%. Die Temperatur bei Austritt aus der Walzstraße betrug etwa 382 C. Die
15,24 cm dicke Platte wurde dann in einer zweiten Walzstraße auf etwa 2,54 cm abgewalzt, wobei die
Austrittstemperatur aus der zweiten Walzstraße etwa 343,5 C betrug. Die gesamte Warmreduktion an diesem
Punkt machte über 90% des 35,56 cm dicken Ausgangsblocks aus. Die 2,54 cm-Platte wurde in
einem kontinuierlichen Warmwalzwerk laufen gelassen, wo sie eine Reduktion um 80% erfuhr, um ein
Blatt von annähernd 3,175 mm Dicke bei einer Austrittstemperatur von etwa 176,5°C herzustellen. Abschnitte
des Blattes wurden in dem wäßrigen Anodisierungsbad mit Sulfophthalsäure-Schwefelsäure
— siehe oben — 30 min anodisiert; der integrale Überzug zeigte eine gagatschwarze Färbung, die durch
scheinbare Reflektions- und Gelbheitswerte beide unter 4% gekennzeichnet waren, wenn mit dem Color-Eye-Gerät
gemessen wurde. Abschnitte dieses Blattes wurden auch über einen IT-Radius entlang einer
Längsrichtung gebogen. Diese Biegung ist 4mal schärfer und daher härter als die in Beispiel 1 erwähnte.
Dennoch zeigten die Prüfstücke keine Anrisse, Falten oder mangelhafte Rißbildung entlang des Biegeradius.
Die gebogenen Blattabschnitte wurden unter Anwendung der oben beschriebenen Bedingungen anodisiert,
um die gagatschwarze Färbung zu entwickeln. Metallographische Untersuchungen an Diagonalschnitten
durch die Biegebereiche bestätigten, daß der anodische Überzug von sehr hoher Integrität war und außerdem
keine sichtbaren Defekte zeigte.
Claims (7)
1. Verwendung einer Legierung, bestehend aus Verunreinigungen außer Aluminium, Silizium, Kupfer,
0,4 bis 0,6% Kupfer, 0,1 bis 0,25% Chrom, 5 Chrom und Eisen nicht mehr als 0,2% beträgt, als
0,08 bis 0,18% Silizium, Rest Aluminium mit den Werkstoff für anodisch oxidierte Fassadenplatten,
üblichen Verunreinigungen und Beimengungen, Aluminiumbleche und -bander und andere Produkte
üblichen Verunreinigungen und Beimengungen, Aluminiumbleche und -bander und andere Produkte
mit der Maßgabe, daß Eisen bis zu 0,3 %, Mangan haben eine weitverbreitete Aufnahme auf dem Archi-'
bis zu 0,05%, Magnesium bis zu 0,1%, Zink bis tekturgebiet gefunden, wo sie wesentliche Teil» oder
zu 0,05%, Titan bis zu 0,05% und alle anderen i° sogar sämtliche Teile des Fassadenbereichs von Hoch-Verunreiniguneen
und Beimengungen bis zu je häusern oder anderen Gebäudetypen bilden. Beson-0,05%,
insgesamt aber bis zu 0,1 % enthalten sein ders brauchbar sind jene Aluminiumprodukie, welche
dürfen, und daß außerdem die Gesamtmenge aller im anodisierten Zustand einen integral gefärbten Oxid-Beimengungen
und Verunreinigungen außer Alu- überzug erhalten haben.
minium, Silizium, Kupfer, Chrom und Eisen nicht 15 Die integrale Färbung ist jeder anderen Färbung
mehr als 0,2% beträgt, als Werkstoff für anodisch vorzuziehen, da sie dauerhafter ist und ästhetische
oxidierte Fassadenplatten. Vorzüge bezüglich der Farbtiefe aufweist. Bleche aus
2. Verwendung einer Legierung der Zusammen- Aluminiumlegierungen, die eine wirtschaftliche und
setzung nach Anspruch 1, die jedoch 0,005 bis rasche Farbentwicklung in anodisierenden Bädern mit
0,05% Magnesium enthält, für den Zweck nach ao guten Formungseigenschaften und guter Korrosions-Anspruch
1. festigkeit vereinen, sind jedoch schwierig zu erhalten.
3. Verwendung einer Legierung der Zusammen- Zum Beispiel können Produkte zwar die gewünschte
Setzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, die in Färbung erlangen, beispielsweise eine schwarze Färdem
Temperaturbereich zwischen 149 und 427 "C bung, sind jedoch z. B. schwierig durch Biegung zu
gewalzt worden ist, zur Herstellung von anodisch 25 gewünschten Formen für eine gegebene Außenwandoxidierten
Fassadenplatten, die eine schwarze Fär- ausstattung zu verformen. Andere gebogene oder in
bung aufweisen. anderer Weise geformte Materialien neigen zur Ent-
4. Verwendung einer Legierung der Zusammen- wicklung von Anrissen, Falten oder Rißbildung am
Setzung nach Anspruch 1, im Verbund mit einem Biegungsradius, was die Integrität des anodischen
Kern aus einer Aluminiumlegierung anderer Zu- 30 Überzugs in diesem Bereich zerstört. Überdies hat der
sammensetzung als Werkstoff für die anodisch gefärbte anodische Überzug selbst ein rissiges oder
oxidierte Deckschicht von plattierten Fassaden- netzadriges Ajssehen, weil der anodische Überzug am
platten. Biegungsradius viel rauher erscheint als an den flachen
5. Verwendung einer Legierung der Zusammen- Teilen. Dieses Problem scheint mit dem Warmwalzen
setzung nach Anspruch 1, verarbeitet nach An- 35 zusammenzuhängen, welches zur Dickenreduktion des
spruch 3, mit der Maßgabe, daß die Legierung vor Gußblocks oder Ausgangsmaterials angewendet wird,
dem Warmwalzen bei 538 bis 62TC lösungsgeglüht Die wirtschaftliche Herstellung eines Blechprodukts
worden ist und daß die Temperatur zu Beginn des erfordert jedoch ein wesentliches Maß an Warmwalzen
Warmwalzens zwischen 316 und 427° C liegt, wobei unter Verwendung vorhandener oder herkömmlicher
dieser Temperaturbereich auch während des ge- 40' Vorrichtungen. Ein weiteres Problem, dem man sich
samten Walzvorgangs nicht überschritten werden bei vielen Produkten aus Aluminiumlegierung für
darf, für den Zweck nach Anspruch 1. Fassadenanwendungen gegenübersieht, ergibt sich aus
6. Verwendung einer Legierung der Zusammen- der atmosphärischen Verschmutzung, welche das
setzung nach Anspruch 1, verarbeitet nach An- Blech korrodieren kann, selbst wenn es anodisiert
spruch 5, mit der Maßgabe, daß die Dicke durch 45 wurde, und seine ästhetische Qualität beeinträchtigt,
den Walzvorgang um mindestens 40% vermindert Zum Beispiel können bestimmte atmosphärische Verworden
ist, für den Zweck nach Anspruch 1. schmutzungen eine integrale schwarze Färbung auf
7. Verwendung eiüier Legierung der Zusammen- einem Blech- oder Plattenprodukt aus Aluminiumsetzung
nach Anspruch 1 oder 2, verarbeitet nach legierung mit blauem schmuddligem Aussehen her-Anspruch
5 oder 6, die bei Raumtemperatur fertig- 50 vorrufen.
gewalzt worden ist, für den Zweck nach An- Aus der britischen Patentschrift 1 192 281 sind
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00290653A US3827952A (en) | 1972-09-20 | 1972-09-20 | Aluminum alloy architectural sheet product and method for producing |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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