Wäßriges Bad und Verfahren zur anodischen Erzeugung von farbigen Oxidschichten
auf Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen Die Erfindung betrifft
ein wäßriges Bad zur anodischen Erzeugung von farbigen Oxidschichten auf Gegenständen
aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen bei Raumtemperatur mit einem Gehalt an Oxalsäure
und geringen Mengen Schwefelsäure.Aqueous bath and process for anodic production of colored oxide layers
on objects made of aluminum or aluminum alloys The invention relates to
an aqueous bath for the anodic production of colored oxide layers on objects
made of aluminum or aluminum alloys at room temperature with a content of oxalic acid
and small amounts of sulfuric acid.
Ein bekanntes derartiges Bad weist den Nachteil auf, daß es lediglich
die Erzeugung gelbstichiger bis bräunlichgelber Oxidschichten auf Aluminium bzw.
Aluminiumlegierungen erlaubt. In der modernen Architektur besteht indessen das Bedürfnis
nach dunkleren Schichten, insbesondere solchen mit braunen bis etwa anthrazitgrauen
Farbtönen.A known such bath has the disadvantage that it is only
the production of yellowish to brownish-yellow oxide layers on aluminum or
Aluminum alloys allowed. In modern architecture, however, there is a need
for darker layers, especially those with brown to about anthracite gray
Shades.
Ein anderes bekanntes Bad, das im wesentlichen eine Lösung aus Maleinsäure
und Schwefelsäure darstellt, gestattet lediglich die Erzielung tiefdunkler Schichten,
so daß insoweit auch bei Anwendung dieses Bades eine ausreichende Variationsbreite
in der Farbgebung nicht vorhanden war. Ein weiteres zum Stand der Technik gehörendes,
aus Oxalsäure und Maleinsäure bestehendes Bad erfordert hohe Anodisierspannungen
und damit einen erheblichen Energieverbrauch.Another known bath that is essentially a solution of maleic acid
and sulfuric acid, only allows the achievement of deeply dark layers,
so that in this respect, even when using this bath, there is a sufficient range of variation
was not available in the color scheme. Another state-of-the-art
A bath consisting of oxalic acid and maleic acid requires high anodizing voltages
and thus a considerable amount of energy.
Ziel der Erfindung ist es demgegenüber, ein wäßriges Bad zur anodischen
Erzeugung von farbigen Oxidschichten auf Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen
zu schaffen, das nicht nur eine große Bandbreite in den Farbnuancen zu erzielen
gestattet, sondern auch bei verhältnismäßig geringen Anodisierspannungen und damit
geringem Energieverbrauch arbeitet. Dies wird erfindungsgemäß bei Einen Überblick
über die erzielbaren Farbtöne gibt folgende Aufstellung: Farbtöne von Aluminiumlegierungen,
die in einem Elektrolyten mit 20 Gewichtsprozent Maleinsäure, 1,5 Gewichtsprozent
Oxalsäure und 0,3 Gewichtsprozent Schwefelsäure anodisch oxydiert wurden
einem wie eingangs erläuterten Bad dadurch erreicht, daß es als dritte Komponente
Maleinsäure enthält. Die erfindungsgemäße Badkombination erlaubt bei technisch einhaltbaren
Stromdichten, Behandlungszeiten und Schichtdicken die Erzeugung jeweils gewünschter
dunkler bis heller Farben von bisher nicht möglicher Variationsbreite. Dadurch können
alle in der Praxis auftretenden Wünsche für die Herstellung von lichtecht farbanodisierten
Fassaden, Verkleidungen usw. erfüllt werden, während außerdem die Erfindung die
Erzeugung besonders harter und abriebfester Schichten ermöglicht.
Dem
Nachweis des technischen Fortschritts gegenüber den oben erläuterten Bädern dient
die folgende Tabelle, die an Hand von mit einer AlMg,- Legierung durchgeführten
Versuchen erstellt worden ist.The aim of the invention is to create an aqueous bath for the anodic production of colored oxide layers on objects made of aluminum or aluminum alloys, which not only allows a wide range of color nuances to be achieved, but also works with relatively low anodizing voltages and thus low energy consumption. According to the invention, this is an overview of the color shades that can be achieved: Color shades of aluminum alloys that have been anodically oxidized in an electrolyte with 20 percent by weight maleic acid, 1.5 percent by weight oxalic acid and 0.3 percent by weight sulfuric acid
a bath as explained above is achieved in that it contains maleic acid as the third component. The bath combination according to the invention allows, with technically achievable current densities, treatment times and layer thicknesses, the generation of desired dark to light colors with a range of variation that was previously not possible. As a result, all wishes that arise in practice for the production of lightfast, color-anodized facades, cladding, etc. can be met, while the invention also enables the production of particularly hard and abrasion-resistant layers. The following table, which was drawn up on the basis of tests carried out with an AlMg, alloy, serves as evidence of technical progress compared to the baths explained above.
Die Anodisierdauer betrug einheitlich 30 Minuten. Verwendet wurden
drei Elektrolyte, nämlich A, B und C, mit bei A je 50 g/1 Oxalsäure und Maleinsäure,
bei B 25 g/1 Oxalsäure und 100 g/1 Maleinsäure, ferner bei C 15 g/1 Oxalsäure und
200 g Maleinsäure. Die Schwefelsäuremengen wurden variiert, und zwar jeweils auf
0, 1 und 2 m1/1, wobei jeweils mit einer Stromdichte von 2, 3 bzw. 4 A/dm2 gearbeitet
wurde.
Malein- Schwefel
Oxalsäure - Konstant Volt
N,. säure säure
g/1 g/1 m1/1 A/dm' Anfangl Ende
Elektrolyt A
1 50 50 - 2 54 61
2 50 50 1 2 44 46
3 50 50 2 2 40 40
4 50 50 - 3 61 73
5 50 50 1 3 48 58
6 50 50 2 3 42 44
7 50 50 - 4 67,5 85,5
8 50 50 1 4 50 70
9 50 50 2 4 46 50
Elektrolyt B
10 25 100 - 2 66 79
11 25 100 1 2 46 52
12 25 100 2 2 42 42
13 25 100 - 3 72 96
14 25 100 1 3 48 68
15 25 100 2 3 42 52
16 25 100 - 4 78 110
17 25 100 1 4 52 78
18 25 100 2 4 45 56
Elektrolyt C
19 15 200 - 2 78 97
20 15 200 1 2 46 68
21 15 200 2 2 39 48
22 15 200 - 3 85 110
23 15 200 1 3 48 70
24 15 200 2 3 42 65
25 15 200 - 4 90 110
26 15 200 1 4 54 82
27 15 200 2 4 44 72
Die Tabelle zeigt, daß bei Zugabe von Schwefelsäure sich die erforderlichen Anodisierspannungen
erheblich verringern, d. h., daß an Energie gespart wird.The anodizing time was a uniform 30 minutes. Three electrolytes were used, namely A, B and C, with 50 g / l oxalic acid and maleic acid for A, 25 g / l oxalic acid and 100 g / l maleic acid for B, and 15 g / l oxalic acid and 200 g maleic acid for C . The amounts of sulfuric acid were varied to 0, 1 and 2 m1 / 1, respectively, with a current density of 2, 3 and 4 A / dm2, respectively. Malein-sulfur
Oxalic Acid - Constant Volt
N ,. acid acid
g / 1 g / 1 m1 / 1 A / dm 'beginning l end
Electrolyte A
1 50 50 - 2 54 61
2 50 50 1 2 44 46
3 50 50 2 2 40 40
4 50 50 - 3 61 73
5 50 50 1 3 48 58
6 50 50 2 3 42 44
7 50 50 - 4 67.5 85.5
8 50 50 1 4 50 70
9 50 50 2 4 46 50
Electrolyte B
10 25 100 - 2 66 79
11 25 100 1 2 46 52
12 25 100 2 2 42 42
13 25 100 - 3 72 96
14 25 100 1 3 48 68
15 25 100 2 3 42 52
16 25 100 - 4 78 110
17 25 100 1 4 52 78
18 25 100 2 4 45 56
Electrolyte C
19 15 200 - 2 78 97
20 15 200 1 2 46 68
21 15 200 2 2 39 48
22 15 200 - 3 85 110
23 15 200 1 3 48 70
24 15 200 2 3 42 65
25 15 200 - 4 90 110
26 15 200 1 4 54 82
27 15 200 2 4 44 72
The table shows that when sulfuric acid is added, the anodizing voltages required are considerably reduced, that is to say that energy is saved.
Eine Variante des erfindungsgemäßen Bades besteht darin, daß es an
Stelle von Schwefelsäure ein Metallsulfat enthält. Ferner hat sich ein Bad als vorteilhaft
erwiesen, dessen Merkmal darin erblickt wird, daß es 1 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise
5 Gewichtsprozent, Oxalsäure (kristallisiert), 0,1 bis 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise
0,5 Gewichtsprozent, Schwefelsäure oder eine der Schwefelsäurekonzentration äquivalente
Menge eines Metallsulfats und 0,4 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis 5 Gewichtsprozent,
Maleinsäure enthält.A variant of the bath according to the invention is that it is on
Instead of sulfuric acid it contains a metal sulphate. A bath has also proven to be advantageous
proven, the feature of which is seen in that it is 1 to 10 percent by weight, preferably
5 percent by weight, oxalic acid (crystallized), 0.1 to 1 percent by weight, preferably
0.5 percent by weight, sulfuric acid or an equivalent of the sulfuric acid concentration
Amount of a metal sulfate and 0.4 to 10 percent by weight, preferably 2 to 5 percent by weight,
Contains maleic acid.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur anodischen Erzeugung von farbigen
Oxidschichten auf Gegenständen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen unter Verwendung
des erfindungsgemäßen Bades besteht darin, daß bei einer Stromdichte von mindestens
1,5 A/dm2, vorzugsweise 2 bis 8 A/dm2, insbesondere 3 bis 5 A/dm2, gearbeitet wird.An advantageous process for the anodic production of colored
Oxide layers on articles made of aluminum or aluminum alloys using
the bath according to the invention is that at a current density of at least
1.5 A / dm2, preferably 2 to 8 A / dm2, in particular 3 to 5 A / dm2, is worked.