DE1149965B - Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit von organischen Stoffen auf Aluminium oder Aluminiumlegierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verbesserum, C der Haftfestigkeit von ort-Danischen Stoffen auf Aluminium oder Aluminiumlegierungen Die Haftfestigkeit von organischen Stoffen auf den Oberflächen von Gegenständen g aus Aluminium oder Aluminiumlegierung gen spielt insbesondere beim Kleben sowie Aufbringen von Anstrichen, Dichtungsmitteln usw. in der Technik eine Rolle. Bisher ist man dabei so vor- angen, daß man nach der Entfettuno, der Oberflächen versucht hat, die Haftfestigkeit der organischen Stoffe durch bestimmte mechanische und7oder chemische Oberflächenbehandlungsverfahren zu verbessern. Nach einem bekannten wirksamen Verfahren werden die Oberflächen nach dem Entfetten mit einer Lösung gebcizt, die aus etwa 27 bis 28"o konzentrierter Schwefelsäure (spezifisches Gewicht 1,82), 7,511./0 kristallwasserhaltigem Natriumbichromat ', Rest Wasser, besteht. Der Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß eine befriedigende Vorbereitung der Oberfläche nur dann erreicht werden kann, wenn eine wenigstens 20 Minuten dauernde Behandlungszeit eingehalten wird. Bei der neuzeitlichen Fertigung, insbesondere beim Flugzeugbau, sind indessen so lange Behandlungszeiten für einen einzigen Verfahrensschritt ungünstig und unwirtschaftlich, so daß nach Mitteln und Wegen gesucht werden mußte, um hier Abhilfe zu schaffen.
• Überraschenderweise gelingt es, durch die Erfindung die Behandlungszeiten bis auf etwa 2 Minuten herabzusetzen und dabei gleiche oder noch bessere Effekte wie bei den bekannten Verfahren zu erzielen, wenn die Oberflächen nach dem üblichen Entfetten in einer wäßrigen, 1 bis 15 Gewichtsprozent Flußsäure und/oder deren Alkali- oder Ammoniumsalze sowie 15 bis 30Gewichtsprozent Salpetersäure und/ oder deren Alkaii- oder Ammoniumsalze enthaltenden Lösung angebeizt, dann mit Wasser gespült und anschließend init einer 5 bis i0 Gewichtsprozent Alkalibichromat und 13 bis 30 Gewichtsprozent Schwefelsäure enthaltenden wäßrio"en Lösung passiviert werden.
• Im allgemeinen wird zum Anbeizen eine Lösung von Natriumfluorid in wäßriger Salpetersäure verwendet.
• Die erfindungsgemäß behandelten Bleche oder Bänder werden sodann gespült und getrocknet, worauf die Weiterverarbeitung, z. B. Kleben, Aufbrin-cp. von Anstrichen, Dichtungsmitteln usw., ihren Fortgang nehmen kann.
• Ein besonderer Vorteil des neuen Verfahrens ist darki zu erblicken, daß das Anbeizen bei Raumtemperatur geschehen kann. Die Passivierung geschicht zweckmäßig bei Temperaturen von etwa 50 bis 70' C.
• Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angewandten Lösungen sind durch den Stand der Technik nicht vorweggenommen. Es ist zwar bereits bekannt, Salpetersäure oder auch fluoridhaltige Lösungen zum Porösmachen bzw. zur teilweisen Abtragung von auf chemischem oder elektrochemischem Wege auf Aluminium aufgebrachten, nicht -nachverdichteten Oxydschichten zu verwenden, um auf diese- Weise eine Erhöhung der Aufnahmefähigkeit der verbleibenden Oxydschichten für Farb-und Lacküberzüge zu erreichen. Zum Unterschied hierzu erfolet bei der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens die Behandlung eines nicht zusätzlich mit einer Oxydschicht verschenen Aluminiums, wobei dank der speziellen erfindungsgemäßen Kombination des Anbeizens mit nachfolgender Passivierunc, eine Aufrauhuno, der Aluriiiniumoberfläche C ZD geride in dem Maße erzielt wird -, wie sie für die Haftung der aufzubringenden organischen Stoffe besonders günstig ist.
• Es ist weiterhin bereits die gesonderte Verwendung wäßriger Lösungen mit passivierenden Zusätzen bekannt. Solche neutralen oder vorzugsweise schwach alkalischen Lösungen dienen zur vorübergehenden Lagerung bereits geglänzter Aluminiumoberflächen zum Schutz derselben gegen schädliche Einflüsse vor Aufbringung einer Schutzschicht auf diese. Demgegenüber wird für die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine stark saure Lösung zur Passivierung verwendet, wobei deren passivierende Endwirkuno, noch mit einer gewissen zusätzlichen Beizwirkung verbunden ist-, weshaib auch die Anwendung erhöhte.- Temperaturen für die Stufe der Passivierung eine vorzugsweise Maßnahme ist. Für C die Erhaltung des Aussehens geglänzter Aluminiumoberflächen nach dem bekannten Verfahren wäre dagegen eine mit der Passivierung verbundene Beizwirkung gänzlich unerwünscht.
• Beispiel 1 Blechstreifen aus Reinaluminium 99,5 hart wurden zunächst mit Tetrachlorkohlenstoff entfettet und anschließend 1 Minute lang in eine Lösung getaucht, die aus 4 Gewichtsprozent Natriumfluorid, 25 Gewichtsprozent HNO., Rest Wasser, bestand und eine Temperatur von etwa 201 C besaß. Hernach wurde mit kaltem Wasser gespült, worauf die Abschnitte in einer Lösung, bestehend aus 30 % H.S04 und 8 1/o Natriumbichromat (Na.Cr.07-2H.0), Rest Wasser, behandelt wurden. Die Behandlung fand bei einer Temperatur von 60' C statt, und zwar 1 Minute lang.
• Nach dem Spülen der Abschnitte und dem Trocknen wurden zwei Blechabschnitte mittels eines Phenolformaldehydklebers vereinigt. Die Überprüfung auf Zugfestigkeit ergab Werte von etwa 228 kg bei 15 mm überlappungslänge und durch die Materialhreite vorgegebene überlappungsbreite von 20 mm.
• Nach dem angeführten bekannten Beizverfahren mit der oben beschriebenen Schwefelsäure-Bichromat-Lösung werden zwar bei denselben Klebdimensionen Festigkeitswerte von ebenfalls 228 kg erhalten, jedoch ist hierzu eine Behandlungszeit von etwa 20 Minuten notwendig.
• Beispiel 2 Beim Behandeln von Blechstreifen aus einer Aluminiumlegierung mit etwa 4 % Kupfer und 1 1/o Magnesium ergaben sich unter Einhaltung gleicher Bedingungen Werte von durchschnittlich 564 kg bei ebenfalls denselben Dimensionen.
• Nach dem bekannten Beizverfahren wurden 562 kg erzielt bei 20 Minuten Behandlungszeit.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE-1. Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit von organischen Stoffen auf den Oberflächen von Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände nach dem üblichen Entfetten durch Tauchen in einer wäßrigen, 1 bis 15 Gewichtsprozent Flußsäure und/oder deren Alkali-oder Ammoniumsalze sowie 15 bis 30 Gewichtsprozent Salpetersäure und/oder deren Alkali-oder Ammoniumsalze enthaltenden Lösung angebeizt, dann mit Wasser gespült und anschließend mit einer wäßrigen, 5 bis 10 Gewichtsprozent Alkalibichromat und 15 bis 30 Gewichtsprozent Schwefelsäure enthaltenden Lösung passiviert worden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbeizen bei Raumtemperatur und die Passivierung bei Temperaturen von etwa 50 bis 701 C vorgenommen wird. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbeizen in einer wäßrigen Natriumfluorid und Salpetersäure enthaltenden Lösung vorgenommen wird.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 816 937, 835 821; schweizerische Patentschrift Nr. 259 832; französische Patentschrift Nr. 957 458.