DE3641766C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung licht- und wet­ terechter Schichten auf Aluminium und Aluminiumlegierungen.

In zahlreichen industriellen Anwendungen hat sich der Einsatz von farbig anodisiertem Aluminium und Aluminiumlegierungen bewährt. Mehrere Verfahren haben sich in den letzten Jahren durchgesetzt. Die sogenannten integralen Farbanodisationsverfahren und die elek­ trolytische Einfärbung anodisierter Schichten sind bewährte Verfah­ renstechniken, die zu sehr licht- und wetterbeständigen Schichten führen. Aus diesem Grunde wird Aluminium, das nach den genannten Verfahrenstechniken oberflächenbehandelt wurde, auch in der Archi­ tektur eingesetzt, auch in solchen Regionen, wo die atmosphärischen Einflüsse aggressiv auf ein Bauobjekt einwirken können.

Mit den genannten Verfahren lassen sich aber im wesentlichen nur bronzefarbene bis schwarze Schichten einfärben. Seit langen Jahren wird daher eine Verfahrenstechnik angeboten, anodisierte Oberflä­ chen adsorptiv mit speziellen Farbstoffen einzufärben. Hier zeigte sich, daß die Licht- und Wetterbeständigkeit in der Außenanwendung aber auch der Farbeindruck im allgemeinen zu wünschen übrig lassen.

Ein aus dieser Verfahrenstechnik weiterentwickeltes Behandlungs­ verfahren für anodisierte Schichten sieht vor, die frisch anodisierten Schichten zunächst einer elektrolytischen Behandlung in einem me­ tallsalzhaltigen Elektrolyten unter Wechselstrom auszusetzen, um eine Vorfärbung zu erzielen und dann die Oberfläche in einem wei­ teren Bad adsorptiv einzufärben. Derartig eingefärbte Schichten führen zu zahlreichen ästhetisch angenehmen Farbeindrücken, deren Licht- und Wetterbeständigkeit aber in hohem Maße von der Qualität der nachfolgenden Verdichtung abhängt.

Dabei zeigte sich jedoch, daß auch eine sehr sorgfältige Verdichtung noch nicht zu optimaler Licht- und Wetterbeständigkeit führen muß. Versuche mit verschiedenen Verdichtungslösungen führten aber auch zu keinem befriedigenden Ergebnis. So wurde vorgeschlagen, anodisch oxidierte, nicht eingefärbte Metalloberflächen nur kalt zu verdich­ ten, um den Energieverbrauch der Heißwasserverdichtung und uner­ wünschte Ablagerungen auf den Oberflächen zu vermeiden (PCT WO 84/00 982). Ein anderer Vorschlag sieht vor, der Dampfverdichtung anodisch oxidierter Teile eine Behandlung der Teile in einer Lösung eines speziellen nickelhaltigen Produktes bei einer Arbeitstemperatur von 75-80°C vorzuschalten (Galvanotechnik 1978, Seite 899, linke Spalte). Zweck dieser Maßnahme ist die Verhinderung von Sealing- Belägen nach der Dampfverdichtung. Mit beiden Verfahren ist eine Fixierung der Einfärbung nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, licht- und wetter­ beständige eingefärbte, insbesondere adsorptiv eingefärbte, anodisch erzeugte Oxidschichten zu erzielen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, die Oxidschichten nach ihrer Einfärbung in zwei Verfahrensschritten zunächst bei 28-35°C in einer Nickel- und Fluoridionen enthaltenden wässerigen Lösung zu fixieren und dann in Heißwasser oder Dampf zu verdichten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Behandlung über eine Zeit von 2-20 min, vorzugsweise von 5-10 min durchge­ führt. In der wässerigen Lösung beträgt die Konzentration an Nickel 1-10 g/l, vorzugsweise 2 g/l, an Fluoriden 1-15 g/l, vorzugs­ weise 1-15 g/l.

Die Erfindung wird an einem Beispiel erläutert:

Stranggepreßte Profile aus Aluminium werden anodisch oxidiert. Sie werden dann nach einer Zwischenspülung einem Färbeelektrolyten zugeführt, der außer einem Metallsalz eine organische Farbstoffkom­ ponente enthält.

Nach der Behandlung im Färbeelektrolyten und nach einer an­ schließenden Spülbehandlung wird das Gehänge mit den Profilen über 6 min in eine wässerige Lösung, die Nickel- und Fluoridionen ent­ hält und eine Temperatur von 28-30°C hat, getaucht. Nach dieser Behandlung erfolgt die Verdichtung in Heißwasser.

Die Prüfungen der Profile auf Licht- und Wetterbeständigkeit zeigten überraschenderweise, daß selbst nach langen Expositionszeiten von < 2000 h im Weather-o-meter-Gerät keine Farbänderung - weder bezüglich der Helligkeit noch der Farbtiefe - auftrat, während Ver­ gleichsproben, die ohne die erfindungsgemäße Vorbehandlung nur in Heißwasser mit und ohne Additiven vorbehandelt worden waren, mehr oder weniger starke Veränderungen der Farbeindrücke bereits nach kürzerer Zeit zeigten.

Profile, die nach ihrer anodischen Oxidation unmittelbar in einem Färbebad adsorptiv eingefärbt werden oder Profile, die nach ihrer anodischen Oxidation in einem Metallsalze enthaltenden Elektrolyten elektrolytisch eingefärbt und dann in einem Färbebad adsorptiv eingefärbt werden, können nach der gleichen Verfahrenstechnik be­ handelt werden. Auch hier zeigten die Untersuchungen der Licht­ und Witterungsbeständigkeit im Vergleich zu unbehandelten Proben überraschend gute Ergebnisse.

Claims (3)

1. Verfahren zur Erzielung licht- und wetterbeständiger, mit organischen Farbstoffen allein oder zusätzlich eingefärbter anodisch erzeugter Oxid­ schichten auf Aluminium und Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidschichten nach ihrer Ein­ färbung in zwei Verfahrensschritten, zunächst bei 28-35°C in einer Nickel- und Fluoridionen enthaltenden wässerigen Lösung fixiert und dann in Heißwasser oder Dampf verdichtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in der ersten Stufe über eine Zeit von 2-20 min, vorzugsweise über 5-10 min durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wässerige Lösung der ersten Stufe eine Konzentration an Nickel von 1 bis 10 g/l, vorzugsweise 2 g/l und an Fluorid von 1 bis 15 g/l, vorzugsweise 1 bis 1,5 g/l hat.