DE2022619A1 - Verfahren zum Einfaerben von Aluminium - Google Patents
Verfahren zum Einfaerben von AluminiumInfo
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Description
"Verfahren zum Einfärben von Aluminium"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einfärben von vorher anodisierten Aluminiumteilen oder -stücken,
das darin besteht, daß man nacheinander mehrere Schichten
von metallischen Pigmenten auf der Metallöberflache ablagert.
Es ist bekannt, die durch Anodisation von Aluminium oder
seinen Legierungen erzeugte Oxidschicht durch metallische Pigmente zu färben, die durch Einwirkung eines elektrischen
Wechselstromes in einem Bad erzeugt sind, welches eine Lösung von in den Poren der Schicht abzulagernden Metallsalzen
enthält. Zwar können mit diesem Verfahren recht einheitliche
Farbtönungen erzeugt werden, jedoch ist der Bereich der
Färbungen eng und beschränkt sich auf Rot bis Schwarz und
mehr oder weniger tiefe Bronzetöne.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können dagegen neuartige Farbtöne erreicht werden, die hauptsächlich im Bereich
von "Schokolade" bis Braun liegen und für Dekorationszwecke
geeignet sind.
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Bas erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß man die
Färbung in mehreren Stufen erzeugt, wobei man hintereinander mehrere verschiedene Metallbäder verwendet und in jedem
dieser Bäder die Elemente einer kurzdauernden Elektrolyse unterwirft, wobei man Wechselstrom benutzt.
Inr allgemeinen wird das Resultat durch Verwendung von nur
zwei aufeinanderfolgenden Bädern erhalten.
Es wurde gefunden, daß man unter diesen Bedingungen unerwartete Farbtöne erhält, die sich nicht durch einfache Überlagerung
derjenigen Töne erklären lassen, die mit den beiden Metallsalzlösungen einzeln erhalten worden wären. So erhält man
beispielsweise mit aufeinanderfolgenden Bädern, von denen
eines Eupfersalze und das andere Nickelsalze enthält, schokoladefarbene Töne, während Kupferbäder allein Töne von
Rosa bis Lunkelrot und Nickelbäder Töne von Grau bis Schwarz ergeben.
Die erhaltenen Farben, die im Vergleich zu den bisher durch
elektrochemische Methoden erhältlichen neuartig sind, haben die gleichen Beständigkeitseigenschaften gegenüber Korrosion
und ültraviolettstrahlen wie die früheren. Außerdem ist
die Zeit für die beiden Färbestufen sehr kurz, selbst wenn man intensive Färbungen erhalten will.
Die erfindungsgemäße Behandlung ist auf Aluminium und seine
Legierungen anwendbar. Die zu behandelnden Oberflächen können so "vorbehandelt werden, daß man eine matte oder eine glänzende
Färbung erhält. So erhält man beispielsweise eine matte Oberfläche mit Hilfe eines Beizverfahrens, bei dem man das
Stück beispielsweise in eine Lösung von 50 g Soda je 1 10 min
bei 5O0O einbringt, worauf man mit laufendem Wasser spült und
das Stück dann in Salpetersäure von 36° Be einbringt und wieder unter laufendem Wasser spült. Das glänzende Aussehen läßt
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sich entweder durch mechanisches Polieren oder durch chemische oder elektrolytische Glanzbehandlung erreichen. ■. -
Die Anodisation kann auf übliche Weise erfolgen, wobei man
in Elektrolyten mit 50 bis 200 g Schwefelsäure, Chromsäure
oder einer ähnlichen Säure je 1 arbeitet und entweder
Gleich- oder Wechselstrom verwendet; man erhält dann Überzüge, deren Dicke zwischen 1 und 50 Ai liegt·
Die Oxidschichten werden gefärbt durch aufeinanderfolgende
Behandlung in Lösungen von Metallsalzen (z.B. nacheinander ' ^ Kupfer und Nickel, Nickel und Kupfer, Kupfer und Silber,
Silber und Kupfer, Silber und Nickel, Nickel und Silber, usw.).
Die Konzentrationen der Lösungen an Metallsalzen liegen
zwischen 1 und 500 g/l, vorzugsweise zwischen 5 und 100 g/l; sie enthalten gewöhnlich eine verdünnte Säure (Schwefelsäure,
Borsäure), so daß ihr pH-Wert zwischen 1 und 5 liegt. ' ' ■ <
Die Gegenelektroden der Bäder bestehen aus dem Metall des betreffenden Salzes (Kupfer, Nickel usw.) oder aus rostfreiem
Stahl.
Die Behandlung wird mit Wechselstrom durchgeführt und die
Stromstärke kann zwischen 0,1 und 5 A/dm variieren und
liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 1 A/dm ; die Spannung liegt zwischen 5 und 80 V, vorzugsweise zwischen 7 und 30 V.
Die Temperatur der Elektrolyten kann zwischen 18 und 500C
liegen und wird meistens zwischen 18 und 25°C gehalten^ die Behandlungsdauer beträgt 5 see bis 5 min und liegt vorzugsweise
zwischen 10 see und 2 min.
Die gefärbten Schichten werden durch eine 20 bis 45 min
dauernde Versiegelungsbehandlung mit siedendem destilliertem
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■ •
Wasser, das Zusätze, wie Nickelacetat$ enthalten kann, abgedichtet".
· . . '
Die Beispiele erläutern die Erfindung näher· Bei 8_.g_i_e_l_____l
Ein Blech aus A5-Aluminium mit einem Aluminiumgehalt von
99t5 %» das eine satinierte Oberfläche aufwies und im Schwefelsäurebad
mit 20/U anodisiert worden war, wird ein^r Wechselstrombehandlung
unterworfen und zwar zunächst Wire er einer
Spannung von 9 V 15 see lang in einem Bad mit 20 g/l Kupfersulfat und 5 g/l Schwefelsäure und anschließend 2 min bei
30°Cund O„4 A/dm2 in einem.Bad mit 100 g/l Nickelsulfat,
50 g/l.Ammoniumsulfat und 25 g/l borsäure«
Nach -30 min langem Versiegeln mit siedendem destilliertem
Wasser ist ein einheitlicher schokoladefarbener Ton erreicht, der gegenüber Korrosion und Ulträviolettstrahlen beständig
ist.
B ei spiel 2
Ein Blech aus A-G-O,6-Aluminiumlegierung mit einem Gehalt
an 0,6 % Magnesium, das elektrolytisch auf Glanz gebracht und mit 10/U in einem Schwefelsäurebad anodisiert worden war,
wird eingefärbt und zwar durch Wechselstrombehandlung in einem Bad mit 20 g/l Nickelsulfat, 15 g/l Ammoniumsulfat
und 30 g/l Borsäure, wobei 30 see lang bei 270C ein Strom
von 0,4 A/dm hindurchgeschickt wurde, worauf das Blech bei 220C in einem Bad mit 15 g/l Kupfersulfat und 20 g/l
Schwefelsäure 20 see unter 0,8 A/dm gehalten wurde.
Nach 35 min langem Versiegeln in siedendem destilliertem
- 3 - ■ ■
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' ' 1lr.37.-829·'
Wasser mit 0,5 g/l Nickelacetat ist" ein einheitlicher schokoladefarbener
Ton erhalten, der gegenüber Korrosion.und Ultraviolettstrahlen
beständig ist.
B e i s pi e 13
Ein Profilstück aus A-GS-Aluminiumlegierung mit 0,5 % Silicium
und 0,5 % Magnesium, das mechanisch poliert und in einem SchwerelSäurebad auf 15/U anodisiert worden war, wird 10 see
lang bei 250C mit Wechselstrom von 9 V in einem Bad behandelt , das 20 g/l Kupfersulfat und 20 g/l Schwefelsäure enthält, worauf es 2 min und 45 see bei 32°C mit 11 V in einem
Bad behandelt wird, das 75 g/l Nickelsulfat, 10 g/l Ammoniumsulfat und 350 g/l Borsäure enthält.
Nach 40 min langem Versiegeln in siedendem destilliertem
Wasser erhält man einen einheitlichen, tief kastanienbraunen
Ton, der gegenüber Korrosion und ültraviolettstrahlen beständig ist.
B e i s pi el 4
Ein Blech aus A5~Aluminium (99»5 % Al) mit einem Satinglanz,
das auf 12/U anodisiert ist, wird durch Wechselstrombehandlung
gefärbt und zwar 30 see bei 200O unter 8 V in einem Bad,
das 0,15 g/l Silbersulfat und 5 g/l Schwefelsäure enthält
und anschließend bei 300C 1 min unter 0,4 A/dm in einem Bad,
das 50 g/l Niekelsulfat, 20 g/l Ammoniumiulfat und 20 g/l
Borsäure enthält. .
Nach 30 min langem Versiegeln mit siedendem destilliertem
Wasser erhält man einen einheitlichen violetten Ton, der
gegenüber Korrosion und ültraviolettstrahlen beständig ist.
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Beispiel 5
Ein Blech aus A-G-0,6-Aluminiumlegierung mit 0,6 % Magnesium
und einem satinierten Aussehen, das in einem Chromsäurebad auf 8/U anodisiert worden war, wird gefärbt durch Wechselstrombehandlung
und zwar zunächst 1 min bei 22°C unter 8 V in einem Bad mit 5 g/l Silbersulfat und 20 g/l Schwefelsäure
und anschließend 2 min bei 20OC unter 9 V in einem Bad mit 10 g/l Kupfersulfat und 10 g/l Schwefelsäure.
Nach 30 min langem Versiegeln in siedendem destilliertem
Wasser erhält man einen grünlich-braunen Ton, der gegen Korrosion und Wettereinflüsse beständig ist.
Ein Profilstück aus A-SGM-Legierung mit 1 % Silicium, 1 % Magnesium und 1 % Mangan, das mechanisch poliert, chemisch
mit Glanz versehen und in einem Schwefelsäurebad mit Wechselstrom auf 5/U anodisiert worden war, wird gefärbt
durch Wechselstrombehandlung und zwar zunächst 45 see
bei 19° und 0,8 A/dm2 in einem Bad mit 20 g/l Kupfersulfat
und 10 g/l Schwefelsäure und anschließend 1 min bei 200C
unter 0,4 A/dm in einem Bad mit 2 g/l Silbersulfat und 10 g/l Schwefelsäure.
Nach Versiegeln mit siedendem destilliertem Wasser, das 1 g/l Nickelacetat enthält, erhält man einen hell-kastanienbraunen
Farbton, der gegen Korrosion und Ultraviolettstrahlen beständig ist.
PATENTANSPRÜCHE :
— 9 -
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Claims (5)
1)) Verfahren zum Färben der durch Anodisation von
Aluminium und seinen legierungen erzeugten Oxidschicht
durch Ablagerung einer Schicht von Metallpigmenten, die
erzeugt sind durch Einwirkung von Wechselstrom in einem
Bad aus einer lösung von Metallsalzen, dadurch g e k e η η ζ el c h η et» daß man das Färben in mehreren
Stufen durchführt, wozu man nacheinander mehrere verschiedene
Metallbäder mit Metallkonzentrationen zwischen 1 und 500 g/l, vorzugsweisenzwischen 5 und 100 g/l bei
einem pH-Wert zwischen 1 und 5 verwendet, die auf einer
Temperatur zwischen 18 und 5O0C, vorzugsweise zwischen
4& und 250O gehalten werden und daß man die mit einer
1 bis 50/μ. dicken Oxidschicht bedeckten Stücke in jedem der
Bäder einer Elektrolyse mit Viechseistrom unterwirft,
dessen Stromstärke zwischen 0,1 und 5 wirksamen A/dm ,. '.
2 '
vorzugsweise zwischen 0,1 und 1 A/dm und dessen Spannung
zwischen 5 und 80 Y, vorzugsweise zwischen 7 und 30 V,
liegt, wobei die Elektrolyse zwischen 5 Sekunden und 5
Minuten, vorzugsweise zwischen 10 Sekunden und 2 Minuten lang durchgeführt wird«,
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ
e ich η e t f daß man zwecks Erzeugung eines schoko-
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. 1Α-37 629
lade- oder kaetanienferbauen Tones zwei Bäder verwendet»
yon welchen eines ein Kupfersalz und das andere ein Nickelsalz enthält·
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zwecks Erzeugung eines violetten
Tons das betreffende Stück zunächst in einem Bad behandelt» das ein Silbersalz enthält und anschließend in einem Bad»
das ein lickelsalz enthält»
4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß San zwecks Erzeugung eines grünlichbraunen Tons das betreffende Stück zunächst in einem Bad
behandeltf das ein Silbersalz enthält und anschließend in
einen Badι das ein Kupfersale enthält«
5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ι daß aan zwecks Erzeugung eines kastanienbraunen Tones das Stück zunächst in einem Bad behandelt«
das ein Kupfersalz enthält und dann in einem Bad, das ein Silbersalz enthält. '
ORIGINAL INSPECTED
009849/1681
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1970
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Cited By (1)
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