DE2609146C3 - Verfahren zum elektrolytischen Färben von anodischen Oxidschichten auf Aluminium und Aluminiumlegierungen - Google Patents
Verfahren zum elektrolytischen Färben von anodischen Oxidschichten auf Aluminium und AluminiumlegierungenInfo
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Description
20
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrolytischen Färben von anodischen Oxidschichten
auf Aluminium oder dessen Legierungen mittels Wechselstrom in Metallsalze enthaltenden Elektrolyten.
Zum elektrolytischen Färben von Aluminium oder Aluminiumlegierungen wird bekanntlich das Grundmetall
zur Bildung einer Oxidschicht zunächst anodisch oxidiert und dann einer Elektrolyse mit Wechselstrom
oder Gleichstrom in einer Elektrolytlösung unterzogen, die ein Metallsalz wie etwa ein Nickelsalz enthält,
während die Poren in der Oxidschicht noch unverschlossen sind. Das Grundmetall wird hierbei durch die
elektrolytische Abscheidung von Metall oder Metalloxid in den Poren der aufgebrachten Oxidschicht
angefärbt Dieses Verfahren hat in der Großtechnik weithin Eingang gefunden, teils auch deshalb, weil die so
erzeugten angefärbten Schichten eine hohe Witterungsbeständigkeit haben.
Die nach dem bekannten Verfahren erzeugten gefärbten Beläge lassen jedoch hinsichtlich der Gleichmäßigkeit
allgemein zu wünschen übrig, da besonders bei unregelmäßig geformten Werkstücken die hervorstehenden
und eingetieften Partien im Farbton oftmals merklich abweichen. Ein weiterer Nachteil liegt darin,
daß die Gleichmäßigkeit der Färbung noch weiter abnimmt, wenn nach der anodischen Behandlung des
Grundmetalls eine zu lange Zwischenzeit eingelegt wird oder wenn das Grundmetall nach erfolgter anodischer
Behandlung zu lange abgespült wird, insbesondere mit einer Flüssigkeit mit niederem pH-Wert
In der älteren Patentanmeldung 25 38 622 wird für eine gleichmäßige und dauerhafte Färbung eine
Oxidschicht auf Aluminium bzw. eine Aluminiumlegierung bereits vorgeschlagen, vor dem Färben der
Oxidschicht mittels Gleichstrom in Metallsalze enthaltenden Elektrolyten eine anodische Gleichstrombehandlung
des oxidierten Grundmetalls im Färbebad durchzuführen.
Im Gegensatz dazu liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer mittels Wechselstrom durchgeführten
Färbung einer anodischen Oxidschicht auf Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in Metallsalze
enthaltenden Elektrolyten für die Dauerhaftigkeit und br>
die Gleichmäßigkeit der Färbung zu sorgen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ähnlich wie beim
Gegenstand der älteren Patentanmeldung durch eine anodische Gleichstrombehandlung der Oxidschicht im
Färbebad ver demfSrbengelöst
Das erfindungsgemäße Färbungsverfahren läuft fan
wesentlichen: wie folgt ab; Das Aluminium oder die
Aluminiumlegieijung wiird zunächst zur Bildung einer
Oxidschicht anodisch oxidiert, worauf die so gebadete
Oxidschicht abgespült wird. Während die Poren in
dieser Oxidschicht noch, unverschlossen sind, wird das
anodisch oxidierte Grundmetall zusammen mit einer Gegenelektrode in eine Elektrolytlösung eingetaucht,
und bevor nun die elektrolytische Anfärbung in dieser Lösung erfolgt, wird ein Gleichstrom durch die Lösung
geleitet, wobei das. anodisch oxidierte Grundmeta'.l in
der Lösung anodisch geschaltet ist Danach wird das
Grundmetall in der gleichen Lösung eines Elektrolyts
mit Wechselstrom unterzogen, um den eigentlichen Anfärbungsvorgang ablaufen zu lassen.
Unter Gleichstrom sind auch praktisch gleichartige
Ströme, beispielsweise die durch Vollweggleichmchtung
eines Einphasenwechselstroms oder durch Gleichrichtung
eines Dreiphasenwechselstroms erzeugten, zu verstehen!
Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, daß die elektrolytische Vorbehandlung des anodisch oxidierten
Grundmetalls mit einem Gleichstrom eine auffallende Verbesserung in der Gleichmäßigkeit der Anfärbung
des Grundmetalls bei der anschließenden Elektrolyse mit Wechselstrom in der gleichen Elektrolytlösung nach
sich zieht Diese erhöhte Gleichmäßigkeit der Färbung bleibt unabhängig von der Dauer der Abspülung des
Grundmetalls nach der anodischen Behandlung praktisch unbeeinträchtigt Die Elektrolytlösung, mit der bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren gearbeitet wird, enthält mindestens zwei Metallsalze und erwünschtenfalls
eine stark reduzierende Verbindung.
Die obigen und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung erschließen sich dem Verständnis
im einzelnen aus der folgenden eingehenden Beschreibung, aus den Ausführungsbeispielen und aus
den Ansprüchen.
Es ist davon auszugehen, daß es sich bei dem durch das erfindungsgemäße Verfahren anzufärbenden Aluminium
und bei den Aluminiumlegierungen um reines Aluminium und um die Legierungen von reinem
Aluminium mit einem Element oder mit mehreren Elementen wie etwa Silicium, Magnesium, Kupfer,
Nickel, Zink, Chrom, Blei, Wismut, Eisen, Titan und Mangan handelt
Zur anodischen Oxidation von Aluminium oder einer dieser Aluminiumlegierungen kann das Grundmetall
zunächst in der üblichen Weise entfettet, abgespült oder einer sonstigen geeigneten Vorbehandlung unterworfen
werden. Das vorbehandelte Grundmetall wird dann in der üblichen sauren Elektrolytlösung anodisch geschaltet,
die Schwefelsäure, Oxalsäure, Sulfaminsäure od. dgl. enthält, worauf man zwischen dem änodischen Grundmetall
und einer als Gegenelektrode ebenfalls in die Lösung eingetauchten Katode einen elektrischen Strom
übergehen läßt
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das anodisch oxidierte Grundmetall dann in zwei aufeinanderfolgenden
Schritten einer Elektrolyse in ein und derselben Elektrolytlösung unterzogen, die mindestens
zwei Metallsalze und erwünschtenfalls eine stark reduzierende Verbindung enthält. Der erste Schritt der
Elektrolyse wird vorgenommen, indem man einen Gleichstrom durch die Elektrolytlösung leitet, in der die
anodische Oxidschicht anodisch geschaltet ist. Bei
diesem ersten Schritt der Elektrolyse ist mit einer Spannung von etwa 10 bis 50 VoU zu arbeiten, wobei die
besten Ergebnisse bei einem Spannungsbetrag von. etwa 15 bis 30 Volt erzielt werden. Die Spannung bleibt nicht
langer als etwa fünf Minuten angelegt, wobei sich bestmögliche Ergebnisse bei einer Zeitdauer von etwa 5
bis 60 Sekunden erzielen lassen. Im zweiten Schritt des Elektrolysevorgangs läßt man Wechselstrom mit einer
Spannung-in dem Bereich von etwa 5 bis 50 Volt durch
die gleiche Lösung übergehen, wobei die besten Ergebnisse bei einem Spannungsbetrag von etwa 10 bis
30 Volt erzielt werden.
Im Zuge der obigenbeiden Elektrolysegänge kann die
Oxidschicht mit einem äußerst hohen Grad der
Gleichmäßigkeit angefärbt werden, unabhängig, von der
Zeitdauer der Abspülung nach der anodischen Behandlung. Darüber hinaus, konnte experimentell festgestellt
werden, daß die Anfärbung der Oxidschicht im zweiten
Schritt der Elektrolyse nur sehr langsam voranschreitet, wenn das anodisch oxidierte Grundmetall im ersten
Elektrolysegang mit einer1 beträchtlich höheren Spannung
als im zweiten Elektrolysegang sowie für eine relativ lange Zeitdauer behandelt wird.
Es ist eine bekannte Erscheinung, daß beim elektrolytischen Anfärben von Werkstücken unter
Zuhilfenahme von Wechselstrom an jenen Partien der Werkstücke, die einen leichteren Stromdurchgang
erlauben, meistens ein dunklerer Farbton erzeugt wird als an anderen Stellen, wo der Stromdurchgang nicht so
leicht erfolgen kann. Die Endpartien der Werkstücke nehmen daher oftmals einen dunkleren Farbton an als
die übrigen Bereiche, und falls die Werkstücke unregelmäßig geformt sind; werden die hervorstehenden
Partien vielfach dunkler getönt als eingetiefte Partien. Zur Vermeidung dieser Färfcmngsungleichmäßigkeiten
hat man sich bislang der Maskierung der Gegeneiektroden bedient, doch ist die Abstimmung der
Maskierung sehr beschwerlich.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das anodisch oxidierte Grundmetall nun aber in
Aufeinanderfolge zunächst der Elektrolyse mk einem Gleichstrom unterzogen, so daß bei dem anschließenden
Schritt der Elektrolyse mit Wechselstrom diejenigen Stellen der Oxidschicht, die einen leichteren
Stromdurchgang erlauben, verhältnismäßig schwer anzufärben sind, was aber an den übrigen Stellen nicht
der Fall ist, wo der Stromdurchgang von vornherein nicht so leicht erfolgt Dies ist die Grundlage, auf der die
Erfindung aufbaut Nach dem Gesagten ist es klar, daß der erste Schritt der Elektrolyse, bei dem mit einem
Gleichstrom gearbeitet wird, den gleichen Zwecken dient wie die herkömmliche Maskierung, so daß bei dem
zweiten Schritt der Elektrolyse, durchgeführt mit Wechselstrom, eine gewünschte Färbung in gleichbleibender
Abtönung sowohl an den Endpartien oder hervorstehenden Stellen des Gegenstandes erzeugt
werden kann, die also einen leichteren Stromdurchtritt gestatten, als auch im Mittelteil oder an eingetieften
Stellen, wo der Strom nicht so leicht fließt
Bei den obenerwähnten Metallsalzen, die in der Elektrolytlösung eingesetzt werden, kann es sich
beispielsweise um die Salze anorganischer Säuren wie etwa Sulfate, Phosphate, Hydrochloride, Chromate und
Nitrate verschiedener Metalle handeln, wozu im typischen Fall Nickel, Kobalt, Chrom, Kupfer, Magnesium,
Eisen, Cadmium, Titan, Mangan, Molybdän, Calcium, Vanadin, Zinn, Blei und Zink zu rechnen sind;
und ferner auch um die Salze organischer Säuren wie etwa Oxalate, Acetate und Tartrate. Zur rascheren
Anfärbung soll die Elektrolytlösung mindestens drei solcher Metallsalze enthalten oder mindestens zwei
dieser Metallsalze und eine stark reduzierende Verbindung. Die Konzentration des Gesamtanteils von zwei
oder mehr gewählten Metallsalzen in der Elektrolytlösung ist in dem Bereich von etwa 5 bis 500 Gramm pro
liier zu halten und zur Erzielung bestmöglicher Ergebnisse in dem Bereich von etwa IQ bis 250 Gramm
pro Liter.
Bäder stark reduzierenden Verbindung, die erforderlichenfalls
zu der Elektrolytlösung hinzugegeben wird, kann es sich um ein Dithionit wie etwa Nairiumdithionit
und! Zinkdithionit handeln, um ein Thiosulf at wie etwa
Ammoniumthiosulfat, Natrium thiosulfat, Kaliumthiosulfat
und Eisenthiosulfat, um ein saures Sulfit wie etwa
Natriumhydrogensulfit und Kaliumhydrogensulfit, ferner
um schweflige Säure, um ein Sulfit wie etwa
Ammoniumsulfit, Natriumsulfit und Kaliumsulfit, um
TMpglycGlsäüre und um Thioglycolate wie etwa
Airimoniumthio^lycolat Natriumthioglycolat, Kaliumthioglycolat
und Lithiumthioglycolat Die Konzentration der jeweils gewählten stark reduzierenden
Verbindung in der Elektrolytlösung ist in dem Bereich von etwa0,05 bis 10 Gramm pro Liter zu halten und zur
Erzielung bestmöglicher Ergebnisse in dem Bereich von etwa 0,5 bis 3 Gramm pro Liter.
Für gewöhnlich wird die Elektrolytlösung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens weiterhin entweder
zumindest mit einer anorganischen Säure wie etwa Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure, Phosphorsäure,
Borsäure, Thiocyansäure und Chromsäure oder mit einer organischen Säure wie etwa Oxalsäure, Essigsäure,
Propionsäure, Ameisensäure, Weinsäure und Apfelsäure oder mit deren Ammoniumsalzen, Aminosalzen
und Iminosalzen versetzt Die Konzentration der jeweils gewählten dieser Substanzen in der Elektrolytlösung
ist in dem Bereich von etwa 5 bis 250 Gramm pro Liter zu halten.
Die Gleichmäßigkeit der Anfärbung läßt sich noch weiter verbessern, wenn man die Wechselspannung, mit
der im zweiten Elektrolysegang gearbeitet wird, wenigstens einmal im Verlauf der Elektrolyse herabsetzt
Der Differenzbetrag zwischen dem Wert der Anfangsspannung und dem der im folgenden erniedrigten
Spannung soll sich auf etwa 1 bis 10 Volt belaufen. Die Spannungserniedrigung soll binnen zwei Minuten,
vorzugsweise aber etwa 5 bis 60 Sekunden nach der Einleitung des zweiten Elektrolysegangs erfolgen.
Die Poren in der Oxidschicht auf dem Grundmetall, das nach dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen
Verfahren angefärbt worden ist, können in der auch bislang bereits bekannten Weise unter Zuhilfenahme
von siedendem Wasser, durch Einwirkung von Chemikalien oder Frischdampf verschlossen werden. Nach
dieser Versiegelungsbehiandlung, die aber auch entfallen
kann, können die gefärbten Flächen mit einem geeigneten Harzbelag überzogen werden, beispielsweise
durch Eintauchen oder elektrophoretische Abscheidung, um so eine Schutzwirkung zu vermitteln.
Das erfindungsgemäflie Verfahren ist im folgenden in
mehreren Ausführungsibeispielen noch eingehender beschrieben, die jedoch lediglich der Veranschaulichung
oder Erläuterung dienen sollen und nicht in einem die Erfindung einschränkenden Sinn aufzufassen sind. Es
sind nachstehend auch einige Vergleichsbeispiele angeführt, die dazu dienen mögen, die Vorteile des
erfindungsgemäßen Verfahrens zu verdeutlichen.
Vor der anodischen Behandlung wurde ein Probeköiper
in Form eines AJumlniumstrangpreßteils mit den
Abmessungen 150x70x13nun in der übBchen Weise
entfettet, geätzt und gereinigt. Der-so vorbehandelte
Probekörper wurde in einer wässerigen Lösung von 17,5
Gew-% Schwefelsäure anodisch geschaltet, und Ober
den anodischen Probekörper und eine in dem Bad als Gegenelektrode geschaltete Aluminiumkathode wurde »o
für die Dauer von 35 Minutendme Gleichspannung won 15 Volt angelegt Die Stromdichte belief sich auf 1,2
Ampere pro Quadratdezimeter. Auf dem Probekörper,
der dann 12 Stunden in fließendem Wasser abgespült wurde, hatte sich eine Oxidschicht mit einer Stärke von
12 μπα gebildet.
Zurelektroiytischen Färbung des in der obigen Weise
anodisch oxidierten Probekörpers wurde ein Gefäß mit einer Länge von 300 mm, einer Breite von 100 mm und
einer Höhe von 150mm.verwendet. In dieses Gefäß
wurde eine Elektrolytlösung der folgenden Zusammensetzung eingefüllt:
Ein AlunümumstrangpreBteil mit den Abmessungen
1:50χ 7Ox Umm wurde nach der gleichen Verfahrensweise
wie im Ausfüfarungsbeispiel 1 anodisch oxidiert,
wodurch fäne Oxidschicht mti einer Stärke von etwa
12 um gebildet ^yuMe. Deir anodisch oxidierte Probekörper
wurde sechs Stunden !unter fließendem Wasser abgespült und dann zwei aufeinanderfolgenden Elektrolysegängen
in einer Elektrolytlösung der folgenden Zusammensetzung unterzogen, die in das gleiche Gefäß
wie im Ausführungsbeispiel 1 eingefüllt war:
Nickelsulfat (Hexahydrat) | 30 g/l |
Magnesiumsulfat | 10 g/l |
Ammoniumsulfat | 35 g/l |
Borsäure | 10 g/l |
Der pH-Wert der obigen Elektrolytlösung war 5,6 und ihre Temperatur betrug 20° C
Der in der obigen Weise hergerichtete anodisch oxidierte Probekörper wurde in diese Lösung eingetaucht,
ebenso auch eine Kohleelektrode, die in einem Abstand von 250 mm von dem Probekörper angebracht
war. Im ersten Elektrolysegang wurde über den anodisch geschalteten Probekörper und die Kohleelektrode
für die Dauer von 20 Sekunden eine Gleichspannung von 18,5 Volt angelegt Es wurde dann der zweite
Elektrolysegang mit dem Probekörper vorgenommen, indem für die Dauer von sechs Minuten eine
Wechselspannung von 12,5 Volt angelegt wurde. Der Probekörper wurde hierbei an beiden Flächen gleichmäßig
bronzefarbig getönt also sowohl an jener Fläche, die der Gegenelektrode zugekehrt war, wie auch an der
von der Gegenelektrode abgekehrten Fläche.
Die in der obigen Weise erzeugte gefärbte Schicht auf dem Probekörper wurde dann für die Dauer von 30
Minuten einer Versiegelungsbehandlung mit Frischdampf bei einem Druck von 5 bar unterzogen, Bei einem
3000 Stunden andauernden Kurzbewitterungsversuch, der mit dem Probekörper in einem Bewitterursgsapparat
vorgenommen wurde, trat keine Veränderung in der gefärbten Schicht ein. Auch durch ein zweistündiges
Erhitzen des Probekörpers auf 200° C wurde keine Farbänderung bewirkt, und auch bei einer über 16
Stunden fortgeführten CASS-Prüfung (Sprühversuch mit EssigsäuresaJz unter Kupferbeschleunigung, im
folgenden kurz als CASS-Test bezeichnet) blieb der Probekörper unversehrt. Es bestätigte sich somit, daß
Aluminium oder tine Aluminiumlegierung mit einer anodischen Oxidschicht nach Anfärbung nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren den zu erwartenden Bedingungen beim Einsatz als Konstruktionselement im
Außenbau hinlänglich standzuhalten vermag.
Der pH-Wert dieser Elektrolytlösung war 5,6 und ihre
Temperatur betrug 300G
Der anodisch oxidierte Probekörper wurde ebenso
wie eine Kohleelektrode in die obige Lösung eingetaucht Als erster Schritt der Elektrolyse wurde ein
durch Vollweggleichrichtung eines Einphasenwechselstroms erzeugter Gleichstrom für die Dauer von 10
Minuten bei einer Spannung von 26 Volt durch die Lösung geleitet, wobei der anodisch oxidierte Probekörper
anodisch und die Kohleelektrode kathodisch geschaltet waren. Der Probekörper wurde dann für die
Dauer von fünf Minuten dem zweiten Schritt des Elektrolysevorgangs unterworfen, wobei mit einem
Wechselstrom von 16 Volt gearbeitet wurde. Der Probekörper wurde hierbei an beiden Flächen gleichmäßig
leicht rötlich-grau gefärbt
Die Poren in der so erzeugten gefärbten Schicht auf dem Probekörper wurden in gleicher Weise wie im
Ausführungsbeispiel 1 verschlossen. Bei einem 3000 Stunden andauernden Kurzbewitterungsversuch in
einem Bewitterungsapparat, einem zweistündigen Erhitzungsversuch bei 200°C und beim CASS-Test
erbracht der fertige Probekörper die gleichen günstigen Ergebnisse wie der des voraufgegangenen Ausführungsbeispiels.
Ein Aluminiumstrangpreßteil mit den Abmessungen 150 χ 70 χ 1,3 mm wurde nach der Verfahrensweise des
Ausführungsbeispiels 1 anodisch oxidiert, wodurch eine Oxidschicht mit einer Stärke von etwa 12 μίτΐ gebildet
wurde. Der anodisch oxidierte Probekörper wurde 12 Stunden unter fließendem Wasser abgespült und dann
zwei aufeinanderfolgenden Elektrolysegängen in einer Elektrolytlösung der folgenden Zusammensetzung unterzogen,
die in das gleiche Gefäß wie im Ausführungsbeispiel 1 eingefüllt war:
Nickelsulfat (Hexahydrat) | 30 g/l |
Magnesiumsulfat (Heptahydrat) | 10 g/l |
Ammoniumsulfat | 35 g/I |
Ammoniumthiosulfat | lg/1 |
Borsäure | 10 g/l |
Maleinsäure | 0,5 g/l |
Der pH-Wert dieser Elektrolytlösung war 5,6 und ihre Temperatur betrug 20° C.
Der anodisch oxidierte Probekörper wurde ebenso wie auch ein rostfreies Stahlblech als Gegenelektrode in
die obige Lösung eingetaucht. Im ersten Elektrolyse-
gang wurde über den anodisch geschalteten Probekörper und die Kathode aus rostfreiem Stahl eine
Gleichspannung von 25 Volt für die Zeitdauer von 20 Sekunden angelegt. Der zweite Elektrolysegang wurde
vorgenommen, indem für die Dauer von fünf Minuten mit einem Wechselstrom von 18 Volt gearbeitet wurde.
Der Probekörper wurde hierbei an beiden Flächen gleichmäßig tief bronzefarbig getönt.
Die Poren in der so erzeugten gefärbten Schicht auf dem Probekörper wurden in der gleichen Weise
verschlossen wie im Ausführungsbeispiel 1. Bei einem 3000 Stunden andauernden Kurzbewitterungsversuch in
einem Bewitterungsapparat, einem zweistündigen Erhitzungsversuch bei 2000C und beim CASS-Test
erbrachte der fertige Probekörper die gleichen günstigen Resultate wie der des Ausführungsbeispiels 1.
Ausführungsbeispiele 4 bis 7
Die in der folgenden Aufstellung genannten stark reduzierenden Verbindungen wurden anstelle des
Arnmoniumthiosulfats in der Elektrolytlösung des Ausführungsbeispiels 3 verwendet, um vier verschiedene
Elektrolytlösungen anzusetzen.
Ausführungs | Stark reduzierende | Konzen | pH- |
beispiel | Verbindung | tration | Wert |
(g/i) | |||
4 | Thioglycolsäure | 1,5 | 4,5 |
5 | Ammoniumthioglycolat | 1,5 | 5,6 |
6 | Ammoniumsulfit | 2,0 | 5,6 |
7 | Ammoniumhydrogen | 1,0 | 5,6 |
sulfit |
Ein Aluminiumstrangpreßteil der obenerwähnten Abmessungen wurde anodisch oxidiert, abgespült und
nach der gleichen Verfahrensweise wie im Ausführungsbeispiel 3 in der jeweiligen der obigen vier Elektrolytlösungen
einer Elektrolyse in zwei aufeinanderfolgenden Stufen unterzogen. Die Ergebnisse waren in jedem Fall
gleichermaßen günstig wie die im Ausführungsbeispie! 3 erwähnten.
Ausführungsbeispiel 8
Zwei Probekörper in Form von Aluminiumstrangpreßteilen mit den Abmessungen 150 χ 70 χ 13 mm
wurden nach der gleichen Verfahrensweise wie im Ausführungsbeispiel 1 anodisch oxidiert, wobei Oxidschichten
mit einer Stärke von etwa 12 μΐη gebildet
wurden. Die anodisch oxidierten Probekörper wurden 12 Stunden unter fließendem Wasser abgespült und
dann in zwei aufeinanderfolgenden Schritten einer Elektrolyse in einer Elektrolytlösung der folgenden
Zusammensetzung unterzogen, die in das gleiche GefäB wie im Ausfuhrungsbeispiel 1 eingefüllt war:
Der pH-Wert dieser Elektrolytlösung war 5,6 und ihre
Temperatur betrug 200C
Die beiden anodisch oxidierten' Probekörper, die in der obigen Weise hergerichtet waren, wurden unter
Einhaltung eines Abstandes von 10 mm in diese Lösung
eingetaucht, und eine Kohleelektrode wurde in einem Abstand von 250 mm von den Probekörpern angebracht.
Im ersten Elektrolysegang wurde für die Dauer von 15 Sekunden über die anodisch geschalteten
Probekörper und die Kohlekathode eine Gleichspannung von 24 Volt angelegt. Der zweite Elektrolysegang
wurde vorgenommen, indem für die Dauer von 20 Sekunden ein Wechselstrom bei einer Anfangsspanniing
von 24 Volt zugeführt wurde, worauf die Wechselspannung auf 16 Volt erniedrigt und der zweite Elektrolysegang
noch weitere fünf Minuten fortgesetzt wurde. Alle
vier Flächen der beiden Probekörper waren hierauf gleichmäßig bronzefarbig getönt.
Die so erhaltenen gefärbten Schichten auf den Probekörpern wurden dann nach der gleichen Methode
wie im Ausführungsbeispiel 1 der Versiegelungsbehandlung unterzogen. Bei einem 3000 Stunden andauernden
Kurzbewitterungsversuch in einem Bewitterungsapparat, einem zweistündigen Erhitzungsversuch bei 200"C
und beim CASS-Test wurden mit den fertigen Probekörpern die gleichen günstigen Ergebnisse erzielt
wie im Ausführungsbeispiel 1.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Aluminiumstrangpreßteil der obengenannten Abmessungen wurde nach der Verfahrensweise des
Ausführungsbeispiels 1 anodisch oxidiert, wodurch sich eine Oxidschicht mit einer Stärke von etwa 12μηι
bildete. Der anodisch oxidierte Probekörper wurde 12 Stunden unter fließendem Wasser abgespült. Zur
Elektrolyse wurde das gleiche Gefäß und eine Elektrolytlösung der gleichen Zusammensetzung wie im
Ausführungsbeispiel 1 verwendet Der anodisch oxidierte Probekörper wurde für die Dauer von sechs Minuten
einer Elektrolyse unterzogen, wobei mit einem Wechselstrom von 12,5 Volt in der Elektrolytlösung
gearbeitet wurde, die eine Temperatur von 20° C hatte. Der Probekörper war bronzefarbig getönt, doch war die
der Gegenelektrode zugekehrte Fläche merklich dunkler gefärbt als die entgegengesetzte Fläche, worin
sich ein auffälliger Gegensatz zu dem Probekörper des Ausführungsbeispiels 1 zeigte, der an beiden Flächen
gleichmäßig gefärbt war.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Aluminiumstrangpreßteil der obengenannten Abmessungen wurde nach der Verfahrensweise des
Ausführungsbeispiels 1 anodisch oxidiert, wodurch sich eine Oxidschicht mit einer Stärke von etwa 12 μΐη
bildete. Der anodisch oxidierte Probekörper wurde 12 Stunden unter fließendem Wasser abgespült. Zur
Elektrolyse wurde das gleiche Gefäß wie im Ausführungsbeispiel 1 benutzt, in das eine Elektrolytlösung der
gleichen Zusammensetzung wie im Ausführungsbeispiel 3 eingefüllt wurde. Der anodisch oxidierte Probekörper
wurde für die Dauer von fünf Minuten einer Elektrolyse unterzogen, wobei in der Elektrolytlösung, die eine
Temperatur von 20° C hatte, mit einem Wechselstrom
von 18 Volt gearbeitet wurde. Der Probekörper wurde
«> hierbei bronzefarbig getönt, doch war die von der
Gegenelektrode abgekehrte Fläche in einer auffallend helleren Tönung angefärbt als die entgegengesetzte
Fläche, wobei der Farbton der erstgenannten Fläche gegen die Mitte zu noch heller ausfiel. Diese Ergebnisse
heben sich stark von denen des Ausföhrungsbeispiels 3
ab, bei dem der Probekörper an beiden Flächen gleichmäßig tief bronzefarbig getönt wurde.
40
809647/410
Claims (3)
1. Verfahren zum elektrolytischen Farben von '
anodischen Oxidschichten auf Aluminium oder s dessen Legierungen mittels Wechselstrom in Metallsalze
enthaltenden Elektrolyten, gekennzeichnet durch eine anodische Gleichstrombehandlung
der Oxidschicht im Färbebad vordem Färben.
2. Verfahren nach Anspruch L dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Spannung im Bereich von 10
bis 50 Volt gearbeitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleichstrombehandlung für die Zeitdauer von nicht mehr als fünf Minuten
vorgenommen wird.
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---|---|---|---|
JP2651975A JPS5423664B2 (de) | 1975-03-06 | 1975-03-06 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2609146A1 DE2609146A1 (de) | 1976-09-09 |
DE2609146B2 DE2609146B2 (de) | 1978-03-30 |
DE2609146C3 true DE2609146C3 (de) | 1978-11-23 |
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---|---|---|---|
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Country Status (11)
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NL (1) | NL183470C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3741456A1 (de) * | 1987-12-08 | 1989-06-22 | Erbsloeh Julius & August | Verfahren zum elektrolytischen einfaerben anodisch erzeugter oxidschichten auf aluminium und aluminiumlegierungen |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4251330A (en) * | 1978-01-17 | 1981-02-17 | Alcan Research And Development Limited | Electrolytic coloring of anodized aluminium by means of optical interference effects |
NZ189336A (en) * | 1978-01-17 | 1980-08-26 | Alcan Res & Dev | Coloured anodic oxide films on aluminium |
ES482210A0 (es) * | 1979-07-04 | 1982-08-01 | Proceso para la coloracion electrolitica del aluminio a-nodizado. | |
ES498578A0 (es) * | 1981-01-16 | 1981-12-01 | Ronain Sa | Procedimiento de coloracion por via electrolitica de una pieza de aluminio o de aleacion de aluminio |
JPS58151493A (ja) * | 1982-03-02 | 1983-09-08 | Tateyama Alum Kogyo Kk | アルミニウムまたはアルミニウム合金の電解着色法 |
JPS5919806A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-01 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | デイジタル表示型変位測定装置 |
JPS5984409U (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-07 | ソニ−マグネスケ−ル株式会社 | 内側測定器 |
JPS59173294A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-01 | Pilot Pen Co Ltd:The | アルミニウム又はその合金の電解着色方法 |
US4808280A (en) * | 1986-04-01 | 1989-02-28 | Fujisash Company | Method for electrolytic coloring of aluminim or aluminum alloys |
DE3718849A1 (de) * | 1987-06-05 | 1988-12-15 | Henkel Kgaa | Elektrolytisches einfaerben von anodisiertem aluminium |
DE3743113A1 (de) * | 1987-12-18 | 1989-06-29 | Gartner & Co J | Verfahren zum elektrolytischen faerben von anodisch erzeugten oxidschichten auf aluminium und aluminiumlegierungen |
DE3824403A1 (de) * | 1988-07-19 | 1990-01-25 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur elektrolytischen metallsalzeinfaerbung von anodisierten aluminiumoberflaechen |
DE4034304A1 (de) * | 1990-10-29 | 1992-04-30 | Henkel Kgaa | Elektrolytzusatzmittel fuer ein faerbebad zur aluminiumeinfaerbung und verfahren zur einfaerbung von aluminium |
DE4120415A1 (de) * | 1991-06-20 | 1992-12-24 | Henkel Kgaa | Konfektioniertes zinn(ii)sulfat-granulat zur elektrolytischen metallsalzeinfaerbung |
US5472788A (en) * | 1994-07-14 | 1995-12-05 | Benitez-Garriga; Eliseo | Colored anodized aluminum and electrolytic method for the manufacture of same |
AU5430200A (en) * | 1999-06-25 | 2001-01-31 | Nippon Light Metal Company Ltd. | Method for electrolytic coloring of aluminum material |
JP5938374B2 (ja) * | 2012-09-18 | 2016-06-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関のピストン |
CN105177666B (zh) * | 2015-09-23 | 2017-09-15 | 浙江鑫祥新能源科技股份有限公司 | 一种铝型材氧化着色工艺 |
CA3227015A1 (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | Composecure, Llc | Patinated or patina-ready metal transaction cards and manufacturing processes |
CN110219031B (zh) * | 2019-06-06 | 2020-12-08 | 北京航空航天大学 | 阳极氧化电解液及方法、具有阳极氧化膜的铝或铝合金 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5017302B1 (de) * | 1971-05-13 | 1975-06-19 | ||
JPS5339865B2 (de) * | 1973-08-24 | 1978-10-24 |
-
1975
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-
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1980
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- 1980-12-30 MY MY258/80A patent/MY8000258A/xx unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3741456A1 (de) * | 1987-12-08 | 1989-06-22 | Erbsloeh Julius & August | Verfahren zum elektrolytischen einfaerben anodisch erzeugter oxidschichten auf aluminium und aluminiumlegierungen |
Also Published As
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FR2303098A1 (fr) | 1976-10-01 |
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NL183470B (nl) | 1988-06-01 |
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