DE647427C

DE647427C - Verfahren zur anodischen Vorbehandlung von Gegenstaenden aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen vor der Erzeugung oxydischer Schutzschichten

Info

Publication number: DE647427C
Application number: DEG91496D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-11-17
Filing date: 1935-11-07
Publication date: 1937-07-03
Also published as: GB447420A; BE412098A; FR797337A

Description

Bekanntlich ist es oft schwierig, auf Aluminium oder Aluminiumlegierungen anodische Überzüge zu erhalten, welche genügend gleichmäßig sind, um gewissen Anforderungen zu genügen. So weist z. B. die Oberfläche von Gegenständen, die einer anodischen Behandlung unterworfen werden müssen, zuweilen Unregelmäßigkeiten auf, sogar noch, dann, wenn sie poliert worden ist.

Gewöhnlich, ist dies der Fall bei Gegenständen, die in Sandformen gegossen wurden. Auch bei Gegenständen;, die in Kokillen, und bisweilen bei solchen, die unter Druck gegossen werden, treten auf ihnen Oberflächen Unregelmäßigkeiten auf. Am wenigsten 'findet man diese bei gewalzten Blättern, insbesondere bei solchen, die eine satinierte Oberfläche aufweisen.

Die Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche der behandelten Gegenstände sind insofern nachteilig, als besonders die Vertiefungien und Senkungen natürlich weniger leicht vom Elektrolyten angegriffen werden als die anderen Stellen; ferner bleiben in diesen Vertiefungen Schmutz, Fett und Rückstände von Poliermitteln, die bei der anfänglichen Behandlung der Oberflächen verwendet werden, zurück und verhindern dadurch, das Einwirken des Elektrolyten.

Überdies ist die Reinigung der Oberflächen eine schwierige Maßnahme; denn, wenn man starke Reinigungsmittel anwendet, kann die Beschaffenheit der Oberfläche·nachteilig verändert werden.

Wenn man nämlich z. B. Gegenstände herstellen will, die einen Schliff oder einen spiegelähnlichen Glanz haben sollen, so können die bisher verwendeten Reinigungsmaßnahmen die Oberflächen derart verändern, daß der Schliff oder der Glanz vermindert wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Vorbehandlung von Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, durch, das.es ermöglicht wird, die Oberfläche der Gegenstände unter Vermeidung der vorstellend angegebenen Nachteile in der Weise zu reinigen und vorzubereiten, daß man sie nachher auf 'elektrolytischem oder chemischem Wege vollständig mit einer gleichmäßigen Oxydschicht von beliebiger Stärke überziehen kann.

Das Verfahren gemäß „der Erfindung be_: ruht darauf, daß man die Gegenstände, welche als Anode in einem elektrolytischen Bad angeordnet sind, der Wirkung eines elektrischen Stromes aussetzt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrige elektrolytische Bad neben wenigstens einer nichtoxy-

dierenden organischen Säure, ζ. B. Phosphor- und/oder Schwefelsäure, wenigstens eine organische monobasische Säure, z. B. Essigsäure, enthält, und daß die Lösung in Bewegung» gehalten wird. Die monobasische organische" Säure wird vorzugsweise in größerer Menge verwendet als die anorganische Säure bzw^ Säuren zusammengenommen. Der Elektrolyt kann außerdem noch Borsäure enthalten, ίο Zur anodischen Aluminiumoxydation ist es bereits bekannt, zweibasische organische Säuren zum Schwefelsäureelektrolyten hinzuzusetzen. Während aber eine zweibasische organische Säure derart oxydbildend wirkt, daß sich schon bei einer ganz kurzen Behandlung unter Strom eine wirksame Oxydschicht bildet, wirkt eine monobasische organische Säure lösend, so daß eine vorteilhafte Reinigungswirkung erzielt wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht es daher, die vorstehend angegebenen Nachteile zu beseitigen. Wenn man die Gegenstände nur während einer kurzen Zeitdauer behandelt, so wird die Oberfläche der behandelten Gegenstände gereinigt; fährt man mit der Behandlung fort, erhält man. einen verhältnismäßig einheitlichen und gleichmäßigen Überzug.

Das elektrolytische Bad kann aus einer wäßrigen Lösung bestehen, welche z. B. 10 bis 15 Volumprozent Essigsäure, 2 bis 2¹Z₂ Volumprozent Phosphorsäure, 2V₂ bis 3 Volumprozent Schwefelsäure und. 3 bis 10 g Borsäure für 11 Elektrolyt enthält.

Die Behandlung kann bei einer Stromdichte von 30 bis 100 Amp./m² und einer Temperatur von 25 bis 32⁰C ausgeführt werden. Die Dauer der Behandlung kann zwischen 1 bis 5 Minuten schwanken.

Durch diese verhältnismäßig kurz dauernde Behandlung wird der Gegenstand nicht nur gereinigt, sondern, mit einer äußerst dünnen und gleichmäßigen Oxydhaut überzogen, welche zwar nicht genügt, das Metall vollständig gegen äußere Einflüsse zu schützen, aber doch eine ausgezeichnete Grundlage für die Oxydschicht bildet, welche in einer nachfolgenden anodischen Behandlung mit einem elektrolytischen Bade von irgendwelcher Art und Zusammensetzung niedergeschlagen wird.

Wenn man die Gegenstände während einer genügend langen Zeitdauer im oben beschriebenen Bad behandelt, kann man schließlich einen genügend dicken Überzug erhalten, um das darunterliegende Metall vollständig zu schützen und organische Farbstoffe und Metallsalze oder nur einen dieser Körper zu absorbieren.

Will man nach dem vorliegenden Verfahren verhältnismäßig dicke anodische Überzüge bilden, so kann man die Dauer der Behandlung, die Spannung und die Dichte des elektrischen Stromes je nach dem zu erhaltenden Ergebnis verändern.

^Das Verfahren nach vorliegender Erfindung kann überall da angewandt werden, wo man einen anodischen Überzug auf Gegenstände aus Aluminium oder Alummiumlegierungeh herstellen will. Es ist jedoch ganz besonders zur Behandlung von verhältnismäßig rauhen Oberflächen anwendbar, und zwar z. B. zur Behandlung von gegossenen Gegenständen, deren Oberfläche Vertiefungen aufweisen können, und von Gegenständen, welche im fertigen Zustande einen spiegelglänzenden Schliff haben müssen.

Ein Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung liegt darin, daß die gewöhnlichen Reinigungsmaßnahmen ausgeschaltet werden können, welche darin bestehen, daß man die Aluminiumgegenstände in eine mehr oder weniger alkalische Lösung bei mehr oder weniger hoher Temperatur taucht. Die alkalische Entfettung hat stets eine Abnahme des Glanzes der Oberfläche zur Folge, während das Verfahren nach vorliegender Erfindung den Glanz unbehelligt läßt.

Das Verfahren kann beispielsweise in folgender Weise ausgeführt werden:

Wenn die zu behandelnden Aluminiumgegenstände mit einem offenbaren Überschuß von Fett behaftet sind, so ist es angezeigt, diese vorerst in ein Entfettungsmittel, wie z. B. Trichloräthylen, einzutauchen oder sie 95" mit einem damit getränkten Lappen abzureiben (Grobentfettung); auf diese Weise wird verhindert, daß nachher das elektrolytische Bad verunreinigt wird.

Diese Vorbehandlung (Grobentfettung) ist nicht unbedingt notwendig, wenn die Aluminiumgegenstände nicht besonders fett sind. Die so entfetteten Gegenstände werden als Anoden in einem Elektrolyten angeordnet, dessen Zusammensetzung, auf 1 1 berechnet, die folgende ist:

100 bis 120 cm³ Essigsäure, 20 bis 25 cm³ Phosphorsäure, 25 bis 30 cm³ Schwefelsäure von 66° Be. Man ergänzt den Liter mit Wasser und gibt noch 3 bis 6 g Borsäure zu. Die Temperatur des Bades wird unter beständigem leichtem Umrühren auf 27 bis 30⁰ C gehalten. Die Stromdichte beträgt z. B. für reines oder nahezu reines Aluminium 40 Amp./m², während sie für Legierungen mit hohem Gehalt an Kupfer, Nickel usw. 80 Amp./m? beträgt; für Legierungen, die mehr als 50/0 Zink enthalten, kann die Stromdichte Amp./m² erreichen. iao

Die Spannung spielt in der Praxis keine Rolle, sie schwankt zwischen 5 und 18 Volt,

je nach der Menge und der Beschaffenheit der in das Bad eingelegten Gegenstände.

Nach der Behandlung werden die Gegenstände gründlich mit laufendem Wasser gewaschen und sind bereit, weiteren Behandlungen unterworfen zu werden.

Claims

Patentansprüche:

ίο i. Verfahren zur anodischen Vorbehandlung von Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen vor der Er-. zeugung oxydischer Schutzschichten, dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrige elektrolytische Bad neben wenigstens einer nichtoxydierenden anorganischen Säure, z. B. Phosphorsäure und/oder Schwefelsäure, wenigstens eine organische monobasische Säure, z. B. Essigsäure, vorzugsweise in größerer Menge als die anorganische Säure bzw. Säuren enthält, und daß die Lösung in Bewegung gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrolytische Bad einen Zusatz von Borsäure enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die zu behandelnden Gegenstände einem elektrolytischen Strome von 30 bis 100 Amp. Stromdichte auf den Quadratmeter ihrer Oberfläche unterwirft.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur des Bades zwischen 25 und 32⁰C hält.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gegenstände während 1 bis 5 Minuten der Wirkung des elektrischen Stromes unterwirft.