DE2651346A1

DE2651346A1 - Verfahren zum behandeln einer oberflaeche aus aluminium oder einer aluminiumlegierung

Info

Publication number: DE2651346A1
Application number: DE19762651346
Authority: DE
Inventors: Shyoichi Anada; Ichiro Ootsuka; Kizo Shibata; Toyama Takaoka; Kunio Wakasugi
Original assignee: HOKUSEI ALUMINIUM CO Ltd
Current assignee: Hokusei Aluminium Co Ltd Takaoka Toyama Jp
Priority date: 1975-11-13
Filing date: 1976-11-10
Publication date: 1977-05-18
Also published as: DE2651346B2; US4221640A; CH617460A5; CA1112600A; DE2651346C3; GB1523030A; FR2331630B1; FR2331630A1

Description

P AT E K TA f." WA LTr: A. V-

H. KlNKELDEY

cn-ing

W. STOCKMAIR

DR-tNG - AoE tCALTcCH)

K. SCHUMANN

DR. RER MAT - DfPL-PHYS

P. H. JAKOB

DlPL-ING

G. BEZOLD

DIl RBlMAT- Dl

8 MÜNCHEN

MAXlMlLlANSTRASSiE

10. November 1976 P 10 992-60

HOKUSEI ALUMINIlTIi COMPANY, LTD.,
1-5» Kanayahon-l'lachi, Takaoka City,
Toyama Pref., Japan

Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche aus Aluminium oder

einer Aluminiumlegierung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln einer Ober-' fläche aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung (nachfolgend als Aluminiumsubstrat bezeichnet); sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Erzeugung von kornartigen oder holzartigen Mustern auf der Oberfläche des Aluminiumsubstrats.

Bisher wurden verschiedene Muster, wie z. B. ein kornartiges Muster und dgl., auf der Oberfläche des Aluminiumsubstrats nach einem der folgenden Verfahren erzeugt:

A) nach- einem Verfahren zum Aufprägen von gegebenen Unterteilungen (Abstandsmustern) auf die Oberfläche des Alurniniumsubstrats mit einer Übertragswalze oder einem Preßformwerkzeug;

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TELEFON (089) 22 QO 62 TELEX O5-29 3BO TELEGRAMME: MONAPAT TELEKOPIEnER

B) einem Verfahren zum Ätzen der Oberfläche des Aluminiumsubstrats unter Bildung eines Musters, das einem Original entspricht, mittels Chemikalien nach einem Photogravüre-Verfahren (Phototypie-bzw. Lichtdruckverfahren)j

C) nach einem Verfahren zum teilweisen Maskieren der Oberfläche des Aluminiumsubstrats mit einem geeigneten Schutzmaterial zum Aufsprühen und Einbrennen (Härten) eines Überzugs (Anstriches) oder zur Durchführung einer chemischen Färbebehandlung oder nach einem Verfahren zum Färben eines auf dem Aluminiumsubstrat gebildeten Oxidfilms j und

D) nach einem Verfahren zum Bedrucken der Oberfläche des Aluminium Substrats mit einem Überzug (Anstrich) oder einem anderen Färbemittel durch Siebdruck oder Übertragungsdruck.

Bekannt ist auch ein Verfahren sum Aufkleben eines kornartig bedruckten Papiers oder Filmes auf die Oberfläche des Aluminiumsubstrats. Unter diesen Verfahren muß jedoch bei dem Verfahrai (A) das Aluminiumsubstrat zwischen einem Paar Stempeln· oder Formwerkzeugen unter Druck stark zusammengepreßt werden, so daß dieses nur auf flache Aluminiumsubstrate anwendbar ist, und außerdem ist die Herstellung von Prägestempeln oder Formwerkzeugen kostspielig. Bei den Verfahren (B), (C) und (D) sind die Maskierung und das Aufdrucken des kornartigen Musters nicht nur sehr arbeitsaufwendig, sondern auch die nachfolgende Sekundärbehandlung ist sehr umständlich und außerdem tritt ein Problem in bezug auf die Haltbarkeit der mit Mustern versehenen Schichten auf dam Aluminiumsubstrat auf. In jedem Falle müssen spezielle Vorrichtungen und Instrumente verwendet werden, so daß die Bearbeitungskosten sehr hoch sind, und insbesondere können die vorstehend erwähnten Verfahren nicht auf Aluminium-

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substrate mit..komplizierten Formen, wie ζ. B. extrudi-erfce Profile, auf Al-Fensterrahmen und dgl., angewendet werden.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein neues Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung anzugeben, mit dessen Hilfe leicht schöne kornartige oder holzartige Muster auf dieser Oberfläche auf elektrochemischem Wege erzeugt werden können ohne Anwendung der vorstehend erwähnten teueren und umständlichen Verfahren, wie z, B. Prägen, Eingravieren, Besprühen, Brennen, Bedrucken und dgl.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahrei zum Behandeln einer Oberfläche aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberfläche aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung elektrolytiert wird in einem elektrolytischen Bad mit einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit (Konduktanz) von 1 bis 100 mil /cm, bei dem es sich um eine wässrige Lösung handelt, die 0,01 bis 0,5 Kol/Liter mindestens eines der Hydroxide und Salze eines Alkalimetalls oder eines Erdalkalimetalls oder außerdem 0,01 bis 0,5 Mol/Liter minfestens einer Substanz, die eine Sperrschicht bilden kann, aus der Gruppe der anorganischen Säuren, der orgaischen Säuren und der Ammoniumslaze von schwachen Säuren enthält, unter Verwendung eines inerten Materials als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes zur Erzeugung einer Schicht mit einem kornartigen Muster auf der Oberfläche derselben.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Aluminiumsubstrat nach der Erzeugung des kornartigen Muster; einer üblichen Färbebehandlung, wie nachfolgend beschrieben,

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unterworfen, um das kornartige Huster klarer zu färben.

a)Das Aluminiumsubstrat wird nach der Erzeugung des kornartigen Musters gefärbt durch Elektrolysieren in einem Färbebad, das ein anorganisches Metallsalz enthält, mittels eines Wechselstromes, nachfolgend als "Uechselstror-v·Färbung" bezeichnet, oder durch Eintauchen in ein Färbebad, das ein anorganisches Metallsalz oder einen Farbstoff oder ein Pigment enthält, nachfolgend als "Eintauch-Färbung" bezeichnet.

b) Das Aluminiumsubstrat wird nach der Erzeugung des kornartigen Musters in einem elektrolytischen Bad, das ein anorganisches Salz oder eine organische Säure oder eine Mischung davon enthält, durch Anlegen eines Gleichstromes und/odex" eines Wechselstromes anodisch oxydiert und anschließend durch die gleiche Färbebehandlung wie vorstehend unter(a) beschrieben gefärbt.

Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden verschiedene kornartige Muster, wie z. B. eine Längsmaserung, eine Quermaserung , , eine knotenförmige Maserung und dgl., auf der Oberfläche des Aluminiumsubstrats während der Bildung des kornartigen Musters erzeugt durch Anlegen von Ultraschallwellen an das elektrolytische Bad oder durch Aufsprühen des gleichen Elektrolyten auf das Aluminiumsubstrat.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

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Fig. 1 eine schematische und teilweise vergrößerte Ansicht des Querschnitts des Alurainiurusiibstrats mit einem kornartigen Huster, das durch erfindungsgemäße Wechselstrom-Elektrolyse erzeugt worden ist, und

Fig. 2 eine schematisclie und teilweise vergrößerte Ansicht des Querschnitts des durch anodische Oxydation nach der erfindungsgemäßen Wechselstrom-Elektrolyse erhaltenen Aluminiumsubstrats.

Erfindungsgemäß wird dasAluminium oder die Aluminiumlegierung (d. h. das Aluminiumsubstrat) zuerst einer üblichen Entfettungsund Ätz-Vorbehandlung untervzorfen. Das auf diese Weise behandelte Aluminiumsubstrat wird vertikal in ein elektrolytisches Bad mit einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit (Konduktanz) von 1 bis 100 mXI /cm, das aus einer wässrigen Lösung besteht, die 0,01 bis 0,5 Mol/Liter mindestens eines der Hydroxide und Salze eines AlkalimetaJIs oder Erdalkalimetalls oder außerdem 0,01 bis 0,5 Mol/Liter mindestens einer.Substanz, die eine Sperrschicht bilden kann, aus der Gruppe der anorganischen Säuren, der organischen Säuren und'der Ammoniumsalze enthält, in vertikaler Richtung eingetaucht und untergetaucht und anschließend unter Verwendung eines inerten Materials als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes elektrolysiert. Bei einer solchen Wechselstrom-Elektrolyse wird auf der Oberfläche des 'Aluminiumsubstrats entlang der Eintauchrichtung (in der Richtung nach oben und unten) des Substrates in dem Bad ein silbergraues kornartiges oder holzartiges Muster erzeugt.

Obgleich der Mechanismus der Bildung des kornartigen Musters nicht völlig geklärt .ist, wird angenommen, daß er wie folgt

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abläuft: ein Teil der Sperrschicht, die auf der Oberfläche des Alurniniumsubstrats in der Elektrolyse-Arifangsstufa gebildet wird, wird während der Elektrolyse zerstört unter Bildung einer großen Anzahl von Blasen. Diese Blasen steigen entlang der Oberfläche des Alurainiumsubstrats entlang bestimmter Wege an die Flüssigkeitsoberfläche nach oben, so daß eine große Differanz der elektrolytischen Wirkung zwischen den Abschnitten entlang der Blasenwege und den Abschnitten ohne Blasen auftritt. Als Folge davon wird eine große Anzahl von Mikrozellen in den Abschnitten entlang der Blasenwege anstatt in den Abschnitten ohne Blasen gebildet, so daß die elektrolytische Wirkung nach der Elektrolyse-Anfangsstufe sich praktisch auf den Abschnitt entlang der Blasenwege konzentriert. Wenn das nach der erfindungsgemäßen Wechselstrom-ElektroI)^Se behandelte Aluminiumsubstrat mit einem Elektronenmikroskop beobachtet wird, wie inFig. 1 dargestellt, wird auf der Oberfläche des Aluminium-· Substrats 1 eine Sperrschicht 2 erzeugt, in dem Abschnitt 3 entlang der Blasenwege wird jedoch durch die Zentralisierung der" Mikrozellen die poröse Schicht 4 von Mikrozellen gebildet und sie wird hohl im Vergleich zu den Abschnitten ohne Blasen.

Als Alkalimetall- und Erdalkalimetallhydroxid können Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Bariumhydroxid und Calciumhydroxid verwendet werden. Beispiele für geeignete Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze sind die Natrium-, Lithium-, Kalium-, Calcium- und Bariumsalze von Borsäure, Schwefelsäure, Kieselsäure, Phosphorsäure, Oxalsäure, Citronensäure, Weinsäure, Essigsäure, Kohlensäure und dgl. Als Säure, die solche Salze, bilden kann, können außerdem Sulfamidsäure, Chromsäure, Ameisensäure, Propionsäure, GIykolsäure, Wolframsäure., Selenige Säure, Phosphomolybdänsäure und dgl. verwendet werden.

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Mindestens eines der Al^alitueta] 1- oder Erdalkaliinet al !hydroxide und.-eaise, die zur Herstellung eines elektroIytischen Bades verwendet werden, wird in einer Menge von 0,01 bis 0,5 Mol/Liter Wasser verwendet. Wenn die Menge weniger als 0,01 Mol/Liter beträgt, muß die angelegte Spannung erhöht werden, weil der fließende Strom geringer wird, während dann, wenn die Menge 0,05 Hol/Liter überschreitet, kein kornartiges Muster gebildet wird, weil die poröse Schicht über der gesamten Oberfläche des Aluminiuinsubstrats gebildet wird.

Wenn das Aluminiumsubstrat in einem solchen elektrolytischen Bad elektrolysiert wird durch Anlegen eines Wechselstromes unter dainachfolgend angegebenen Bedingungen, kann das kornartige Muster auf seiner Oberfläche gebildet werden. Um jedoch die Reproduzierbarkeit des kornartigen Musters zu gewährleisten und die Badgebrauchsdauer zu verlängern, wird jedoch vorzugsweise dem vorstehend beschriebenen elektroIytischen Bad zusätzlich mindestens eine Substanz zugegeben, die eine Sperrschicht bilden kann, die ausgewählt wird aus der Gruppe der anorganischen Säuren, der organischen Säuren und der Ammoniumsalze von schwachen Säuren.

Zu Beispielen für anorganische oder organische Säuren, die eine Sperrschicht bilden können, gehören Borsäure, Citronensäure, Weinsäure, Phthalsäure, Malonsäure, Maleinsäure, Adipinsäure, Itaconsäure, Sulfonsäure, Sulfosalicylsäure, Bernsteinsäure, Buttersäure, Milchsäure, Apfelsäure und dgl. Außerdan können .schwache Säuren mit einer Dissoziationskonstanten (pKa) von mehr als 3,0 verwendet werden. Als AriKioniumsalz einer schwachen Säure können Ammoniumtartrat, Ammoniumcitrat, Amiaoniinnacetat, Ammoniuinborat, Ammoniumsilicat, Ammoniumcarbonat und dgl. verwendet werden. 70 9820/1022

In

Zum Stabilisieren des elektrοIytischen Bades wird die Substanz, welche die Sperrschicht bilden kann, vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 0,5 Mol pro Liter Wasser zugegeben. Wenn die Menge weniger als 0,01 Mol/Liter beträgt, ist kein zusätzlicher Effekt zu erwarten, während die Zugabe von mehr als 0,5Mol/Liter unwirtschaft1ich ist.

Die Komponenten, welche das elektrolytischeBad aufbauen, können gegebenenfalls innerhalb des oben angegebenen Konz ent rat ions ·- bereiches kombiniert werden, die Kombination dieser Komponenten muß jedoch der Bedingung genügen, daß die spezifische elektrische Leitfähigkeit (Konduktanz) des fertigen elektrolytisches Bades innerhalb eines Bereiches von 1 bis ICO mil. /cm liegt. Wenn die spezifische elektrische Leitfähigkeit (Konduktanz) weniger als 1 mJL /cm beträgt, muß die angelegte Spannung bis zu einem nicht mehr praktikablen Ausmaße erhöht werden, während dann, wenn die spezifische elektrische Leitfähigkeit (Konduktanz) 100 miL /cm übersteigt, kein kornartiges Muster gebildet werden kann.

Mit einem solchen elektrolytischen Bad wird das Aluminiumsubstrat einer Wechselstrom-Elektrolyse unter den nachfolgend angegebenen Bedingungen unterworfen:

Beispiele für inerte Materialien, die als Gegenelektrode verwendet werden, sind Kohlenstoff, rostfreier Stahl und dgl. Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Wechselstrom'*sind ein Wechselstrom mit Sinuswellen und ein Wechselstrom mit Wellen, wie z. B. asymmetrisch gleichgerichteten We 11en,und ein pulsierender Wechselstrom, bei dem die Polarität zwischen positiv und negativ wechselt, zu verstehen. Der Wechsels-;om wird in der Regel mit einer Frequenz von 30 bis SO Hz verwendet. Das kornartige

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Muster kann jedoch auch bei einer Frequenz außerhalb dieses Bereiches gebildet werden. Im allgemeinen wird das kornartige Muster bei niedrigerer Frequenz grob und bei höherer Frequenz

Die Temperatur des elektroIytischen Bades beträgt 10 bis 50 C und die an das Bad angefegte Spannung beträgt 10 bis 30 Volt, vorzugsweise 20 bis 60 Volt.

Das dabei erhaltene Aluminiumsubstrat, dessen Oberfläche das kornartige Muster aufweist, kann in der Praxis verwendet werden durch Beschichten desselben mit einem transparenten Harz. Die silbergraue Farbe des kornartigen Musters unterscheidet sich jedoch nur in der Helligkeit von der Farbe des Aluminiumsubstrats selbst und weist eine von derjenigen des natürlichen Kornmusters verschiedene Farbtönung auf, so daß der Farbeffekt nicht als befriedigend bezeichnet werden kann. Darüberhinaus ist die Dicke der nur durch die obige Wechselstrom-Elektrolyse erzeugten Sperrschicht gering, so daß die Haltbarkeit, die Abriebsbeständigkeit, die Färbeaffinität und dgl. entsprechend den Umständen schlecht sind.

Um das auf der Oberfläche des Aluminiumsubstrats erzeugte kornartige Muster in einer Farbtönung in der Nähe des natürlichen Kornmusters zu färben, wird das vorstehend beschriebene behandelte Aluminiumsubstrat in einem Färbebad, das ein anorganisches Metallsalz enthält, elektrolysiert oder in ein Färbebad eingetaucht, das ein anorganisches Metallsalz oder einen Farbstoff oder ein Pigment enthält. Diese Färbebehandlungen werden in großem Umfange bereits seit langem angewendet und einige typische Beispiele davon werden nachfolgend näher beschrieben. Die Durch-

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führung und die Bedingungen der Färbebehandlung können in beliebiger Weise entsprechend dem Vervjendungssvceck der Aluminiumsubstrate ausgewählt werden.

1.) Wechselstrom-Färbung in einem ein anorganisches Metallsalz enthaltenden Färbebad __ ^ _ _ ^__

Das AluiTiiniumsubstrat wird nach der Erzeugung des kornartigen Musters in ein Färbebad mit der nachfolgend angegebenen Zusammensetzung eingebracht und dann bei Raumtemperatur unter Verwendung eines inerten Material, wie z. B. rostfreiem Stahl, Aluminium oder Kohlenstoff (Kohle), als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes von 10 bis 30 Volt für einen Zeitraum von 2 bis 15 Minuten elektrolytisch gefärbt:

Bad I: Nickelsulfat 5 bis 15 g/ Liter

Borsäure 15 bis 25 g/Liter

Sulfosalicylsäure 2 bis 8 g/Liter

Bad II: Zinn(II)sulfat 2 bis 8 g/Liter

Ammoniumsulfat 2 bis 6 g/Liter

Citronensäure 10 bis 20 g/Liter

Bad III: Kupfersulfat 5 bis 12 g/Liter

Ammoniumsulfat 15 bis 20 g/Liter

Schwefelsäure 2 bis 6 g/Liter

2.) Eintauch-Färbung in einem ein anorganisches Metallsalz enthaltenden Färbebad

Das Aluminiumsubstrat wird nach der Erzeugung des kornartigen Musters bei einer Temperatur von 50 bis 60°C 5 bis 15 Minuten lang in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 10 bis 20 g/Liter Ammoniumeisen(lII)oxalat enthält.

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Alternativ wird das Alu/niniumsubstrat 5 bis 15 Minuten lang bei Raumtemperatur in eine 100 bis 200 g/Liter Bleinitrat enthaltende wässrige Lösung eingetaucht und danach 3 bis IC Minuten lang bei 70 C in eine 50 bis 100 g/Liter Kaliurnperraanganat enthaltende wässrige Lösung eingetaucht.

3.) Eint auch-Färbung ir·, eir.em orgarischen Farbstoffbad

Das Aluminiumsubstrat wird nach der Erzeugung des kornartigen Musters 2 bis 6 Minuten lang bei einer Temperatur von 50 bis 60 C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 3 bis 10 g/ Liter eines wasserlöslichen Farbstoffes (Aluminum Red Brown der Firma Durand & Huguenin AG) enthält und einen pH -Wert von 5,5bis 7,0 aufweist.

Darüber hinaus kann das Aluminiumsubstrat, dessen Oberfläche das kornartige Muster aufweist, vor der Färbebehandlung einer Schutzschicht-Beschichtungsbehandlung unterworfen werden, um die Haltbarkeit und die Abriebsbeständigkeit zu verbessern. Zur Erzeugung der Schutzschicht wird das Aluminiumsubstrat durch Anlegen eines Gleichstromes und/oder eines Wechselstromes elektrolysiert (anodisch oxydiert).

Im Falle der anddischen Oxydation mit einem Gleichstrom ist, da die Sperrschicht im allgemeinen nicht-porös ist, der Abschnitt mit dem fließenden Strom (d. h. die poröse. Schicht, die denStrom durchläßt) im wesentlichen nur auf die Abschnitte entlang der Blasenwege beschränkt. Die Stromdichte wird deshalb sehr klein im Vergleich zu dem Fall, bei dem das Aluminiumsubstrat unmittelbar nach der konventionellen Vorbehandlung anodisch oxydiert wird, so daß eine lange Stromflußdauer erforderlich

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ist zur Erzielung der gewünschten Dicke der anodisch oxydierten Schutzschicht. Infolgedessen wird zur Verbesserung der Strom» ausbeute bei der anodischen Oxydation mit Gleichstrom das AIuminiunisubstrat mit der vorher aufgebrachten Sperrschicht irr einem Bad behandelt, das einen Elektrolyten enthält, der durch Anwendung eines Wechselstromes eine poröca Duplex-Schicht bilden kann, oder es wird einer schwachenSchichtverdünnungsbeliandlung unterworfen und anschließend durch Anwendung eines Gleichstromes anodisch oxydiert.

Wenn die Schutzsdicht durch anodische Oxydation mit Wechselstrom erzeugt wird, ist die spezifische elektrische Leitfähigkeit sbehandlung wie im Falle der anodisehen Oxydation mit Gleichstrom nicht erforderlich. Die dabei erhaltene Schutzschicht ist jedoch verhältnismäßig weich, so daß es bevorzugt ist, die Schutzschicht zu härten, indem man sie einer weiteren anodischen Oxydation mit Gleichstrom unterwirft. Die an.odische Orcpdation zur Erzeugung der Schutzschicht wird nachfolgend näher beschrieben.

Als Elektrolyt, der die poröse Duplex-Schicht bilden kann^ kann Schwefelsäure, Oxalsäure oder eine Mischung davon verwendet werden. Schwefelsäure wird beispielsweise χώ- einer Menge von 50 bis 200 g/Liter verwendet, Oxalsäure wird beispielsweise in einer Menge von 5 bis 50 g/Liter verwendet und die Mischung wird beispielsweise in Form einer gemischten Säure aus 2 bis 200 g/Liter Schwefelsäure und 10 bis 30 g/Liter Oxalsäure verwendet.

Das Aluminiumsubstrat mit dem kornartigen Muster wird in das Bad, das einen solchen Elektrolyten enthält, eingebracht und dann x^ird die anodische Oxydation durch Anlegen eines Gleicli-

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stromes oder eines Wechselstromes bei einer Temperatur von 5 bis 30 C durchgeführt zur Erzeugung einer Schutzschicht. Als inertes Material für die Gegenelektrode wird im Falle des Wechselstromes Kohle (Kohlenstoff) und im Falle des Gleichstromes Kohle (Kohlenstoff), Blei oder Aluminium verwendet. Die an das Bad angelegte Spannung beträgt 5 bip 80, vorzugsweise 10 bis 40 Volt im Falle des Wechselstromes und 5 bis 50, vorzugsweise 10 bis 30 Volt im Falle des Gleichstromes.

Wenn die Schichtverdünnungsbehandlung vor der anodischen Oxydation durchgeführt wird, wird das Aluminiumsubstrat nach der Erzeugung des kornartigen Musters bei einer Temperatur von 30 bis 50 C in einer wässrigen Lösung geätzt, die beispielsweise 20 bis 60 g/Liter Natriumcarbonat oder 5 bis 50 g/Liter Natriumhydroxid oder 10 bis 50 g/Liter Natriumphosphat enthält. Als Ätzlösung können Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure, Phosphorsäure und dgl. verwendet werden.

Durch eine solche anodische Oxydation mit Gleichstrom oder Wechselstrom wird auf der Oberfläche des Aluminiumsubstrats mit dem kornartigenMuster eine anodisch oxydierte poröse Schicht 5 gebildet, wie in Fig. 2 dargestellt. Diese Schicht dient als Schutzschicht, welche die Korrosionsbeständigkeit, die Abriebsbeständigkeit., die Haltbarkeit und dgl. beträchtlich verbessert. Außerdem kann durch geeignete Auswahl der Bedingungen der anodischen Oxydation in dieser Stufe eine gefärbte kornartige Musterschicht erzeugt werden. Um jedoch das kornartige Muster klarer (schärfer) zu machen, wird das Aluminiumsubstrat nach der anodischen Oxydation den vorstehend beschriebenen Färbebehandlungen unterworfen.

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Der Grund dafür, warum die Klarheit (Schärfe) des korne.rtigen Mustera durch eine solche Färbebehandlung verbessert wird, beruht auf folgendem: wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Mikrozellen 4 in den Abschnitten 3 en ti ein g der Blasenwege, die den Körnern des kornartigen Musters entsprechen, konzentriert (zentralisiert), während die Sperrschicht 2 weniger Mikrozellen aufv?eist und nicht-porös ist. Außerdem werden, wie aus Fig. 2ersichtlich, die Mikrozellen durch die anodischeOxydation zur Erzeugung der Schutzschicht in den Kornabschnitten beträchtlich verteilt. Infolgedessen wird das anorganische Ketallsalz, der Farbstoff oder das Pigment konzentrisch auf den Kornabschnitten proportional zur Verteilung der Mikrozellen abgelagert oder haftet daran.

Da das kornartige Muster auf der Oberfläche des Aluminiumsubstrats entlang der Wege der aufsteigenden Blasen gebildet wird, die während der vorstehend beschriebenen Wechselstrom-Elektrolyse gebildet werden, können beliebige kornartige Muster, wie z. B. Längsmaserung,Quermaseuuigjknotenförraige Maserung und cgi, durch geringfügige Bewegung des Elektrolyten in dieser Elektrolysestufe zur Veränderung der Wege der Blasen erzeugt werden. Aus diesem Grunde kann der Elektrolyt durch Anwendung von Ultraschallwellen an das elektrolytisehe Bad oder durch Aufsprühen des gleichen Elektrolyten auf das Aluminiumsubstrat während der erfindungsgemäßen Wechselstrom-Elektrolyse schwach gerührt werden. Im Falle der Anwendung von Ultraschallwellen beträgt die Frequenz 20 bis 50 KHz und die Leistung beträgt

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0,5 bis 5 Watt/cm". Jenseits dieser Bareiche kann das gev?ünschte kornartige Muster nicht erhalten werden.

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Erfindungsgemäß können verschiedene und spezielle kornartige Muster, wie z. B. Längsmaserung, Quernas erung, knotenförniige Mas er unrund, dgl., frei auf der Oberfläche des Aiuminiumsubstrats durch eine elektrochemische Behandlung erzeugt werden und außerdem können sie durch -konventionelle bekannte Färbebehandlungen klarer gefärbt werden, Ferner sind erfindungsgenuin keine spezifischen Vorrichtungen und Instrumente und manuelle Operationen iia Vergleich zu den konvertionellen Musteiterzeugungsverfahren erforderlich, so daß die Produktivität beträchtlich verbessert wird und das Aluminiumsubstrat, das auf seiner Oberfläche ein schönes, kornartiges Muster aufweist, kann wirtschaftlicher auf wirksame Weise hergestellt werden. Auch werden erfindungsgemäß keine Originale, Abzüge (Kopien) und dgl. wie bei den konventionellen Präge-, Eingravier-, Maskierungs- und Druckverfahren (Kopierververfahren) verwendet, so daß das dabei erhaltene kornartige Muster als das gleiche wie das natürliche Kornmuster angesehen werden kann, weil es nicht standardisiert ist und keine künstlichen Muster aufweist, die durch Wiederholung des gleichen Musters gebildet werden. Darüber hinaus kann dann, wenn die Färbebehandlung nach der anodischen Oxydation durchgeführt wird, ein Färbemittel mit einer hohen Farbechtheit gegenüber Licht verwendet werden,. so daß die Witterungsbeständigkeit wesentlich verbessert wird. Daher ist die vorliegende Erfindung höchst wertvoll nicht nur für die Herstellung von Aluminiumfensterrahmen, Platten (Vertäfelungen) und Befestigungen für Gebäudekonstruktionen, sondern auch in Form von dekorativen Aluminiumformkörpern für Fahrzeuge, Haushaltartikel und dgl.

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IB

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Im allgemeinen ist es üblich, daß das Alutainiumsubstrat einer Wechselstrom-Elektrolyse für die Erzeugung des kornartigen Musters und einer nachfolgenden anodischo.n Oxydation imd/oder Färbebeliandlung unterworfen wird, so daß die nachfolgenden Beispiele in bezug auf diese kombinierten Behandlungen beschrieben werden.

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Beispiel 1

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 60 63S-T₁- wurde auf übliche Weise entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 0,4 Mol/Liter Natriummetaborat enthielt^unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Anfangsstrorcdichte

2
von 2,0 A/dm 15 Minuten lang elektrolysiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf dem extrudierten Aluminiumstab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde in einem Färbebad, das 4 g/Liter Zinn(II)sulfat, 10 g/Liter Citronensäure und 4 g/Liter Ammoniumsulfat enthielt, elektrolytisch gefärbt durch Anlegen eines Wechselstromes von 15 Volt für einen Zeitraum von 3 Minuten und anschließend mit einem klaren Acryllack tauchbeschichtet, wobei ein extrudierter Aluminiumstab mit einem schön gefärbten, kornarten Muster erhalten wurde.

Beispiel 2

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 6063S-T₁- wurde auf übliche Weise entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 10 g/ Liter Natriumsilicat und 5 g/Liter Phthalsäure enthielt, unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Anfangsstrom-

dichte von 2,OA/dm für einen Zeitraum von 5 Minuten elektrolysiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf dem extrudierten Aluminiumstab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde in einem Färbe-

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JM

bad, das 4 g/Liter Zinn(ll)sulfat, 10 g/Liter Citronensäure und 4g'/Liter Ammoniumsulfat enthielt, elektrolytisch gefärbt durch Anlegen eines Wechselstromes von 15 Volt für einen Zeitraum von 3 Minuten und anschließendes Taachbeschichten mit einem klaren Acryl lack, wobei ein extrudierter Aluminiums tab mit einem schön gefärbten kornartigen Muster erhalten wurda.

Beispiel 3

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 6063S-Tr V7urde auf übliche Weise entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 1 g/ Liter Cacliumhydroxid, 5 g/Liter Natriumcarbonat und 5 g/Liter Phthalsäure enthielt, elektrolysiert unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Anfangsstromdichte von

2
2,0 A/dm für einen Zeitraum von 15 Minuten unter Bildung einei kornartigen Musters auf dem extrudierten Aluminiumstab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde in einem Färbebad, das 4 g/Liter Zinn(II)sulfat, 10 g/Liter Citronensäure und 4 g/Liter Ammoniumsulfat enthielt^ elektrolytisch gefärbt durch Anlegen eines Wechselstromes von 15 Volt für einen Zeitraum von 3 Minuten und anschließend mit einem klaren Acryllack tauchbeschichtet, wobei ein extrudierter Aluminiumstab mit einem schön gefärbten kornartigen Muster erhalten wurde.

Beispiel 4

Eine Platte aus Aluminium 1050P*-H, , wurde auf übliche Weise

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entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 30 g/Liter

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Natriumhydrogenphosphat und 10 g/Liter Natriumglukonat enthielt, elektrolysiert unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wech-

2 selstromes in einer Anfangsstromdichte von 1,5 A/dm für einen Zeitraum von 10 Minuten unter Bildung eines kornartigen Musters auf der Aluminiumplatte.

Die so behandelte Aluminiumplatte wurde 1 Minute Lang bei 60 C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 30 g/Liter Natriumhydroxid enthielt, mit Wasser gewaschen, in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, durch Anlegen eines Gleichstromes von 17 Volt für einen Zeitraum von 30 Minuten anodisch oxydiert, erneut mit Wasser gewaschen, in einem Färbebad, das 4 g/Liter Zinn(II)sulfat, 10 g/Liter Citronensäure und 4 g/Liter Ammoniumsulfat enthielt, elektrolytisch gefärbt durch Anlegen eines Wechselstromes von 15 Volt für einen Zeitraum von 3 Minuten und schließlich 30 Minuten lang mit siedendem gereinigtem Wasser behandelt, wobei eine Aluminiumplatte mit einem schön bronze gefärbten kornartigen Muster erhalten wurde.

Beispiel 5

Eine Platte aus Aluminium HOOP-H,, wurde auf übliche Weise entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 10 g/Liter Natriurnorthosilicat und 30 g/Liter Natriumtartrat enthielt, unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und

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unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Anfangsstromdichte

2
von 3,0 A/dm für einen Zeitraum von 15 Minuten elektrolysiert unter Bildung eines kornartige?! Musters auf der Aluminiumplatte.

Die so behandelte Aluminiumplatte wurde 1 Minute lang bei 60 C in eine wässrige Lösiing eingetaucht, die 30 g/Liter Natriumhydroxid enthielt, mit Wasser gewaschen und in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt _i durch Anlegen eines Gleichstromes von 17 Volt für einen Zeitraum von 30 Minuten anodisch oxydiert, in einem Färbebad, das 10 g/Liter Nickelsulfat, 6 g/Liter SuIfosalicylsäure und 20 g/Liter Borsäure enthielt^ elektrolytisch gefärbt durch Anlegen ei.nes Wechselstromes von 15 Volt für einen Zeitraum von 5 Minuten und danach elektrophoretisch mit einem klaren Acryllackanstrich versehen, wobei eine Aluminiumplatte mit einem schön bernsteinfarbenen körnigen Muster erhalten wurde.

Beispiel 6

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 6063S-T_n. wurde auf übliche Weise entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 30 g/ Liter Natriumtriphosphat und 8 g/Liter Natriumfluorid enthielt, elektrolysiert unter Verwendung einer Kohleplatte als Gegenelektrode und durch Anlegen eines Wechselstromes mit einer Anfangs-

2
stromdichte von 1,5 A/dm für einen Zeitraum von 20 Minuten unter Bildung eines kornartigen Musters auf dem extrudierten Alumin iums t ab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde 1 Minute lang bei 60 C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 30 g/Liter

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Natriumhydroxid enthielt, mit Wasser gewaschen, in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, anodisch oxydiert durch Anlegen eines Gleichstromes von 17 Volt für crnen Zeitraum von 30 Minuten, in einen Färbebad, das 10 g/Liter Nickel sulfat, 6 g/LiterSulf©salicylsäure und 20 g/Liter Borsäure enthielt, elektrolytisch gefärbt durch Anlegen eines-Wechselstromes von 15 Volt für einen Zeitraum von 5 Minuten und anschließend mit siedendem gereinigtem Wasser behandelt, wobei ein extrudierter Aluminiumstab mit einem schönen bernsteinfarbenen kornartigen Muster erhalten wurde.

Beispiel 7

Eine Platte aus Aluminium 120OP-H₁, wurde auf übliche Weise ent-

fettet und dann in eine wässrige Lösung, die 2 g/Liter Natriumhydroxid und 5 g/Liter Natriumoleat enthielt, elektrolysiert unterVerwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Anfangs-

2
stromdichte von 2,0 A/dm für einen Zeitraum von 20 Minuten unter Bildung eines kornartigen Musters auf der Aluminiumplatte.

Die so behandelte Aluminiumplatte wurde 1 Minute lang bei 60 C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 30 g/Liter Natriumhydroxid enthielt, mit Wasser gewaschen, in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, anodisch oxydiert durch Anlegen eines Gleichstromes von 17 Volt für einen Zeitraum von 30 Minuten, in einem Färbebad, das 10 g/Liter Kupfersulfat, 15 g/Liter Ammoniumsulfat und 3 g/Liter Schwefelsäure enthielt, elektrolytisch gefärbt durch Anlegen eines Wechselstromes von 13 Volt für einen Zeitraum von 4 Minuten und anschließend elektrophoretisch mit einem klaren Acryllack-Überzug versehen, wobei

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yt -

eine Aluminiumplatte mit einam schönen rotbraun gefärbten kornartigen Küster erhalten wurde.

Beispiel 8

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 6063S-Tj- wurde auf übliche Weise entfettet und dann in einerwässrigen Lösung, die 0,2 Mol/ Liter Natriummet aborat und 3 g/Liter Borsäure enthielt, untei" Verwendung einer Platte aus rotf reiera Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Anfangsstrom-

2
dichte von 2,0 A/dm für einen Zeitraum von 15 Minuten elektrolysiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf dem extrudierten Aluminiumstab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde 1 Minute lang bei 60 C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 30 g/Liter Natriumhydroxid enthielt, mit Wasser gewaschen, in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, anodisch oxydiert durch Anlegen eines Gleichstromes von 17 Volt für einen Zeitraum von 30 Minuten, 10 Minuten lang bei 60 C in ein Färbebad eingetaucht, das 15 g/Liter Ammoniumeisen(ln)oxalat enthielt, und schließlich mit siedendem gereinigtem Wasser behandelt, wobei man einen extrudierten Aluminiumstab mit einem schönen, hellgelblich-weiß gefärbten kornartigen Muster enthielt.

Beispiel 9

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 6063S-Tc- wurde auf übliche Weise entfettet und dann in einer wassrigen Lösung, die 0,3 Mol/ Liter Citronensäure und 10 g/Liter Natriumhydroxid enthielt, elektrolysiert unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl

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als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit

2
einer Anfangöiicroi.dichte Von 2,0 A/dta für einen Zeitraum von 15 Minuten unter Bildung eines kornartigen Musters auf dem extrudierten Alumini uras tab. Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde 2 Minuten lang bei 45 G in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 40 g/Liter Natriumcarbonat enthielt, mit Wasser gewaschen, in einer wässrigen Lösung, die 150 g/ Liter Schwefelsäure enthielt, durch Anlegen eines Gleichstromes von 17 Volt für einen Zeitraum von 3CMinuten anodisch oxydiert, in einem Färbebad, das 30 g/Liter Kupfersulfat und 20 g/Liter Sulfamidsäure enthielt, durch Anlegen eines Wechselstromes von 14 Volt für einen Zeitraum von 3 Minuten elektrolytisch gefärbt und schließlich mit siedendem, gereinigtem Kasser behandelt, wobei man einen extrudierten Aluminiumstab mit einem schönen braun gefärbten kornartigen Muster erhielt.

Beispiel 10

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 6063S-T₁- wurde auf übliche Weise entfettet und dann in eine wässrige Lösung, die 0,3 Mol/ Liter Natriumtriphosphat und 5 g/Liter Butansäure enthielt, unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Anfangs stroin-

2
dichte von 2,0 A/dm für einen Zeitraum von 15Minuten elektroiysiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf dem extrudierten Aluminiumstab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde 1 Minute lang bei 60 C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 30 g/Liter Natriumhydroxid enthielt, mit Wasser gewaschen, in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, unter Anlegen eines Gleich-

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BAD ORIGINAL

strorn von 17 Volt für einen Zeitraum von 20 Minuten anodisch oxydiert, in einem Färbebad, das 20 g/Liter Nicke X.-_\cetat mid 5 g/Liter Borsäure enthielt, durch Anlegen eines Ucchselstroiues von 16 Volt für einen Zeitraum von 6 Minuten elektrolytisch gefärbt und schließlich mit siedenden; gereinigtem Tvasser deltj wobei man einen extrudieren Alupiriitn'sta!;» mit einem schönen braun gefärbten kornartigen Muster erhielt«

Beispiel 11

Ein-, extrudierter Stab aus Aluminium 6063S-T₁. wurde auf übliche Weibe entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 0,1 Mol/ Liter Weinsäure und 5 g/Liter Natriumcarbonat enthielt, unter Verwendung einer Kohleplatte als Gegenelektrode unter Anlegen

2 eines Wechselstromes mit einer Anfangs stromdichte von 2,0 A/dis für einen Zeitraum von 20 Minuten elektrolysiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf dem extrudierten Aluminiuiastab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde eine Minute lang bei 60 C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 30 g/ Liter Natriumhydroxid enthielt, mit Wasser gewaschen, in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, anodisch oxydiert durch Anlegen eines Gleichstromas von 70 Volt für einen Zeitraum von 30 Minuten, in ein Färbebad, das 1,5 g/ Liter Silbersulfat enthielt, 7 Minuten lang bei 60 G eingetaucht und schließlich mit siedendem gereinigtem Wasser behandelt, wobei man einen extrudierten Aluminiumstab mit einem schönen, braungefärbten kornartigen Muster erhielt.

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Beispiel 12

Eine Platte aus Aluminiuni 1050Ρ--Π _t wurde auf übliche Weise

entfettet und darm in eine wässrige Lösung_? die 0,3 V.-ol/Liter Adipinsäure und 10 g/Liter Natriumtriphosphai: enthielt, unter Verwendung einer Alundriiuirplatte als Gegenelektrode und ant ^r Anlegen eines Wechselstromes mit einer Anfangsstromdichte von

2
3,0 A/dm für einen Zeitraum von 15 Hinuteri elektrolysiert unter Bildung eines kornartigen Küsters auf der AlurainiumplatLe.

Die so behandelte Aluminiumplatte wurde 2 Minuten lang in eine wässrige Lösung von 50 C eingetaucht, die 50 g/Liter Natriumcarbonat enthielt, mit Wasser gewaschen^ in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, durch Anlegen eines Gleichstromes vom 3 7 Volt für einen Zeitraum von 30 Minuten anodisch oxydiert, 10 Minuten lang bei 60 C in ein Färbebad, das 15 g/Liter Ammoniumeisen(ll)oxalat enthielt, eingetaucht und schließlich mit siedendem gereinigtem Wasser behandelt, wobei man eine Aluminiumplatte mit einem schönen, hellgelblich-weiß gefärbten kornartigen Muster erhielt.

Beispiel 13

Ein extrudierterStab aus Aluminium 6O63S-T_r Tairde auf übliche Weise entfettet und in einer wässrigen Lösung, die 0,3 Mol/Liter Citronensäure und 0,3 Mol/Liter Natriumtr!phosphat enthielt, unterVerwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Frequenz von 60 Hz bei 23 Volt für einen Zeitraum von 15 Minuten elektrolysiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf dem extrudierten Aluminiumstab.

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Der so behandelte extrudierte Aluminiums tab vrai.de in einem Färbebad, das 4 g/Liter Zinn(IT.)sulfat, 10 g/Liter Citronensäure und 4 g/Liter Aramoniumsulfat enthielt, durch Anlegen eines Wechselstromes von 15 Volt für einen Zeitraum von 3 Minuten elektrolytisch gefärbt, wobei ein extrudierter Aliiiulniumstab mit einem schön gefärbten kcrap.rtigen Muster erhalten wurde;. Schließlich wurde dieser extrudierte Aluminiumstab mit einem klaren Acryllack tauchbeschichtet,

Beispiel14

Eine Platte aus Aluminium 1050P-Il., , wurde auf übliche Weise

entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 0,1 Mol/ Liter Weinsäure und 0,3 Mol/Liter Lithiumoxalat enthielt, unter Verwendung einer Kohleplatte als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Frequenz von 30 Hs bei einer

2
Anfangsstromdichte von 2,0 A/dm für einen Zeitraum von 15 Minuten elektrolysiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf der Aluminiumplatte.

Die so behandelte Aluminiumplatte wurde 10 Minuten lang bei 60 C in ein Färbebad eingetaucht, das 15 g/Liter Ammoniumeisen(Hl)-oxalat enthielt j wobei eine Aluminiumplatte mit einem schon gefärbten kornartigen Muster erhalten wurde. Schließlich wurde diese Aluminiumplatte mit einem klaren hellgelben Lack sprühbeschichtet.

Beispiel 15

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 6063S-¹T₁- wurde auf übliche

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Weise entfette!: und clc.rm in einer wässrigen Lösung, die 0,1 Mol/Liter Bernsteinsäure und CjO''. Mol/Liter Natriumhydroxid ' enthielt, unter Verbindung einer Platte aus rostfreiem Stchl als Gegenelektrode imd unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Frequenz von 60 Hz bei 30 Volt für einen Zeitraum von 10 Minuten elektrolvsiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf dem extrudJerten Aluminiumstab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, unter Verwendung einer KoMeplatte als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Frequenz von 60 Hz bei 10 Volt für einen Zeitraum von 30 Minuten anodisch oxydiert und dann in einem Färbebad, das 10 g/Liter Kupfersulfat, 15 g/Liter Ammoniumsulfat und 3 g/Liter Schwefelsäure enthielt, durch Anlegen eines Wechselstromes bei 13 Volt für einen Zeitraum von 4 Minuten elektrolytisch gefärbt, wobei ein tief rotbraun gefärbtes kornartiges Muster erhalten wurde. Schließlich wurde dieser extrudierte Aluminiumstab elektrophoretisch mit einem klaren Acryllack-Anstrich versehen.

Beispiel 16

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 6063 S-IV wurde auf übliche VJeise entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 0,3 Mol/Liter Natriummetaborat und 0,1 Mol/Liter Borsäure-enthielt, unterVerwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Frequenz von 60 Hz bei 30 Volt für einen Zeitraum von 15 Minuten elektrolysiert unter bildung eins kornartigen Musters auf dem extrudierten Aluminiumstab.

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Der so behandelte extrudierte Alumlniumsteh wurde 2 Minuten lang bei 45 C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 40 g/ Liter Natriumcarbonat enthielt, in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, anodisch oxydiert durch Anlegen eines Gleichstromes bei 16 Volt für einen Zeitraum von 30 Minuten und anschließend in einem Färbebad, das 4 g/Litei" Zinn(II)sulfat, 10 g/Liter Citronensäure und 4 g/ Liter Ammoniumsulfat enthielt, elektrolytisch gefärbt durch Anlegen eines Wechselstromes bei 15 Volt für einen Zeitraum von 3 Minuten, wobei ein extrudierter Aluminiumstab mit einem tief bernsteinfarbenen kornartigen Muster erhalten wurde. Schließlich wurde dieser extrudierte Aluminiumstab elektrophoretisch mit einem klaren Acryllack-Anstrich versehen.

Beispiel 17

Eine Platte aus Aluminium 1100P-H,, wurde auf übliche Weise

14

entfettet und dann mit einer wässrigen Lösung, die 0,1 Mol/ Liter SuIf©salicylsäure und 0,1 Mol/Liter Rochelle-Salz enthielt, unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer Anfangs stromdichte von 2,0 A/dm für einen Zeitraum von 15 Minuten elektrolysiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf der Aluminiumplatte.

Die so behandelte Aluminiumplatte wurde .in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure ur:d 10 g/Liter Oxalsäure enthielt, anodisch ox}?-diert unter Verwendung einer Kohleplatte als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechse.lstroir.es bei 10 Volt für einen Zeitraum von 15 Minuten und ferner eines Gleichstromes bei 17 Volt für einen Zeitraum von 20 Minuten

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und danach 6 Minuten lang bei 50 C in ein Färbebad eingetaucht, das 10 g/Liter eines was seriös liehen Farbstof f es (Aluminum Rad Brown der Firma Dur an &. Huguenln AG) enthielt, wobei eine Aluminiumplatte mit einem scheinen tief gefärbten kornartigen Muster erhalten wurde. Schließlich wurde diese Alumiriiutnplatte mit einem klaren /.cryllack Lauchbeschichtet.

Beispiel 18

Ein extrudierter Stab a.us Aluminium GO63S-T_r wurde a.uf übliche Weise entfettet und dann in eine wässrige Lösung, die 5 g/Liter Borsäure und 30 g/Liter Natriummetaborat enthielt, unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes bei 30 Volt für einen Zeitraum von 10 Minuten elektrolysiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf dem extrudierten Aluminiumstab»

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, durch /inlegen eines Wechselstromes bei 10 Volt für einen Zeitraum von 40 Minuten anodisch oxydiert, in einem Färbebad, das 6 g/Liter Sulfosalicyclsäure, 20 g/Liter Borsäure und 10 g/ Liter Nickelsulfat enthielt, unter Anlegen eines Wechselstromes bei 15 Volt für eitlen Zeitraum von 5 Minuten elektrol^/tisch gefärbt und schließlich einer elektrophoretischen Beschichtungsbehandlung unterworfen, wobei ein extrudierter Aluminiumstab mit einem schönen tief gefärbten kornartigen Muster erhalten vmrde.

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Ein excrudierter Stab aus Aluminium 6063S-T,- wurde auf übliche TJeise entfettet und dann in einer wässrigem Lösung, die 6 g/ Liter Borsäure, 30 g/Liter Natriurnmetaborat und / g/Liter Natriumsulfat enthielt,unter Vei-ver.chm;- einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter/inlegen eines Wechselstromes bei 30 Volt für einen Zeitraum von 10 Minuten elektrolysiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf dem extrudierten Aluminiumstab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde in einer wässrigen Lösung;, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, durch Anlegen einer pulsierenden Spannung rait einer positiven Amplitude von 16 V und einer negativen Amplitude von 10 V jeweils mit einer Dauer von 2 Sekunden für einen Zeitraum von 30 Minuten anodisch ox3⁷"diert, 7 Minuten lang bei 60 G in ein Färbebad, das 1,5 g/Liter Silbersulfat enthielt, eingetaucht und dann elektrostatisch beschichtet, wobei ein extrudierter Aluminiumstab mit einem schönen hellbraun gefärbten kornartigen Muster erhalten wurde.

Beispiel 20

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 6063 S-T₁. wurde auf übliche Weise entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 18 g/ Liter 33orsäure und 1 g/Liter Natriumhydroxid enthielt, unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes von 35 Volt für einen Zeitraum von 10 Minuten elektrolysiert u-iterBildung eines kornartigen Musters auf dem extrudierten Alu-niniumstab.

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SfI. -

Der so behandelte extrudierte Aluaiiniunastab wurde in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure und 10 g/ Liter Oxalsäure enthielt, durch Anlegen eines Wechselstrom;^ von 10 Volt für einen Zeitraum von 5 Minuten sowie eines Gleichstromes i'on 16 Volt für einen Zeitraum von 30 Minuten anodisch codiert, 20 Minuten lc.ng bei 6ü~C in ein Färbebad_; das 20 g/Liter Amraoniumaisen(III)oxalat enthielt, eingetaticht und schließlich mit einem klaren Acryllack tauchbeschichtet_r wobei ein extrudierter Aluminiumstab mit einem.schön gefärbten kornartigen Muster erhalten vmrde, bei dem die Kornabschnitte orangefarbig und die anderen Abschnitte hellgelb gefärbt waren.

Beispiel 21

Eine Platte aus Aluminium 1050P-IL₇ wurde auf übliche Weise entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 10 g/Liter Borsäure und 7 g/Liter Natriumsulfat enthielt, unter Verwendung einer Kohleplatte als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes von 25 Volt für einen Zeitraum von 10 Minuten elektrolysiert unter Bildung eines kornartigen Musters auf der Aluminiumplatte.

Die so behandelte Aluminiumplatte wurde in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, durch Anlegen eines Wechselstromes von 7 Volt für einen Zeitraum von 5 Minuten und eines Gleichstromes von 16 Volt für einen Zeitraum von 30 Minuten anodisch oxydiert, in einem Färbebad, das 10 g/ Liter Citronensäure, 4 g/Liter Amnioniumsuifat und 4 g/Liter Zinn(Il)su]fat enthielt,durch Anlegen elites Wechselstromes von 15 Volt für einen Zeitraum von 3 Minuten elektrolytisch gefärbt

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und schließlich mit siedendem, gereinigtem. Wasser behandelt, wobei eine Alumixiiump latte mit einem rchönpn kornartigen Muster erhalten wurde.

BeispIaI 22

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 6063S-Tr wurde aui/üblichs Weise entfettet und dann in einer wassrigen Lösung; die 0,2 Mol/ Liter Natriummetaborat und 3 g/Liter Borsäure enthielt, unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode trad unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer

2
Anfangsstromdichte von 2,0 A/dm für einen Zeitraum von 15 Minuten elektrolysiert bei gleichzeitiger Einwirkung von Ultraschallwellen von 30 KKz aus den unteren Abschnitt des Bades unter Bildung eines quergemasertenX cross grain-like) Musters auf dem extrudierten■Aluminiumstab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde 1 Minute lang bei 60 C in eine 30 g/Liter Natriumhydroxid enthaltende wässrige Lösung eingetaucht, mit Wasser gewaschen, in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt,durch Anlegen eines Gleichstromes von 17 Volt 30 Minuten lang anodisch oxydiert, 10 Minuten lang bei 60 C in ein Färbebad eingetaucht, das 15 g/Liter Ammoniumeisen(lII)oxalat enthielt, und schließlich mit siedendem gereinigtem Wasser behandelt, wobei ein extrudierter Aluminiumstab mit einem schönen, hellgelb gefärbten quergemaserten (cross grain-like pattern)' linst er erhalten wurde.

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Beispiel 23

Ein extrudierter Stab aus Aluminiurn6063S--T,- wurde auf übliche Weise entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 0,3 Mol/Liter Citronensäure und 10 g/Liter Natriumhydroxid enthielt, unter Verwendung einer Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes mit einer

2
Anfangs ε trorndich te von 2,0 A/dm für einen Zeitraum von 15 Minuten bei gleichzeitiger Einwirkung von Ultraschallwellen von 2 0 KHz in dem mittleren Abschnitt des Bades elektrolysiert unter Bildung eines knotenförmig gemaserten Misters auf dem extrudierten Aluminiumstab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde 2 Minuten lang bei 45 C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 40 g/ Liter Natriumcarbonat enthielt, mit Wasser gewaschen und in einer wässrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, durch Anlegen eines GMchstromes von 17 Volt für einen Zeitraum von 30 Minuten anodisch oxydiert, in einem Färbebad, das 30 g/ Liter Kupfersulfat und 20 g/Liter Sulfamidsäure enthielt, durch Anlegen eines Wechselstromes von 13 Volt für einen Zeitratim von 4 Minuten elektrolytisch gefärbt und schließlich einer üblichen elektrophoretxschen Beschichtungsbehandlung unterworfen, wobei ein extrudierter Aluminiumstab mit einem schönen braun gefärbten knotenförmig gemaserten Muster erhalten wurde.

Beispiel 24

Ein extrudierter Stab aus Aluminium 6063S-T₁- wurde auf übliche Weise entfettet und dann in einer wässrigen Lösung, die 0,3 Mol/Liter Natriumtriphosphat und 5 g/Liter Buttersäure enthielt,

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unter Verwendung feiner.Platte aus rostfreiem Stahl als Gegenelektrode und unter Anlegen eines Uechselstroaies mit einer

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Anfangsstromdichte von 2,0 A/dm für einen Zeitraum von 15 Minuten elektrolysiert, während gleichzeitig der gleiche Elektrolyt mit einer Geschwindigkeit von 50 m/ Sekunde aus einer Düse mit einem Durchmesser von 3 nun im mittleren Abschnitt des Bades auf den extrudierten Aluminruiustr.b aufgesprüht wurde unter Bildung eines knotenförndg gemaserten Musters auf dem extrudierten Aluminiumstab.

Der so behandelte extrudierte Aluminiumstab wurde in einer vössrigen Lösung, die 150 g/Liter Schwefelsäure enthielt, anodisch oxydiert durch Anlegen eines Wechselstromes von 10 Volt für einen Zeitraum von 5 Minuten und außerdem eines Gleichstromes von 17 Volt für einen Zeitraum von 20 Minuten, in einem Färbebad, das 20 g/Liter Nickelsulfat und 5 g/Liter Borsäure enthielt, durch Anlegen eines Wechselstromes von 15 Volt für einen Zeitraum von 5 Minuten elektrolytisch gefärbt und schließlich mit siedendem gereinigtem Wasser behan delt, wobei ein extrudierter Aluminiumstab mit einem schönen braungefärbten knotenförmig gema.serten Muster erhalten wurde.

Patentansprüche;

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it

Leerseite

Claims

P a t e η t a η s ρ r ü c h e

, l/ Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, dadurch g e k e η ti zei chnet , daß die Oberfläche aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung elektrolysiert wird in einem"elektrolyt ischen Bad mit einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit (Konduktanz) von 1 bis ICO mil ' /cm, bei dem es sich um eine wässrige Lösung handelt, die 0,01 bis 0,5 Mo3/ Liter mindestens eines der Hydroxide, und Salze der Alkalioder Erdalkalimetalle oder außerdem 0,01 bis 0,5 Mol/Liter mindestens einer Substanz, die eine Sperrschicht bilden kann, aus der Gruppe der anorganischen Säuren, der organischen Säuren und der Ammoniumsalze von schwachen Säuren

. enthält, unter Verwendung eines inerten Materiais als Cegenelektrode und unter Anlegen eines Wechselstromes unter Bildung einer Schicht mit einem kornartigen (gemaserten)Muster auf der Oberfläche des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalimetall- oder Erdalkalimetal!hydroxid Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Bariumhydroxid oder Calciumhydroxid und als Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalz ein Natrium-, Kalium-, Lithium, Calcium- oder Bariumsalz von Borsäure, Schwefelsäure, Kieselsäure,·Oxalsäure, Citronensäure, T-Je in säure. Essigsäure, KoMensäure und Phosphorsäure verwendet werden.

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ORlGJNAL INSPECTED
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz, die eine .Sperrschicht bilden kann, ausgewählt wird aus der Gruppe Borsäure, Citronensäure, Weinsäure, Phthalsäure, Malonsäure j Maleinsäure, Adipinsäure, Itaconsäure, Sulfonsäure, SuIfοsalicylsäure, Bernsteinsäure, Buttersäure, Milchsäure, Apfelsäure, Ammoniuratartrat, Aramoniumcitrat, Ammoniumacetat, Ammoniumborat, Ananoniumsilikat und Ammoniumcarbonat.
4.- Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kornartige Muster außerdem klar gefärbt wird durch Elektrolyse mittels eines Wechselstromes in einem Färbebad, das ein anorganisches Metallsalz enthält oder durch Eintauchen in ein Färbebad, das ein anorganisches Metallsalz, einen Barts toff oder ein Pigment enthält.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium oder die Aluminiumlegierung mit dem kornartigen Muster außerdem in einem elektrolytischen Bad, das eine Substanz enthält, die eine poröse Duplex-Schicht bilden kann, durch Anlegen eines Wechselstromes und/oder eines Gleichstromes anodisch oxydiert wird unter Bildung einer anodisch oxydierten Schutzschicht darauf.

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6, Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die. anodisch oxydierte Schutzschicht außerdem klar gefärbt wird durch Elektrolyse mittels eines Wechselstromes in einem Färbebad, das ein anorganisches Metallsals enthält, oder durch Eintauchen in ein Färbebad, das ein anorganisches Metallsalz oder einen Farbstoff oder ein Pigment enthält.

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