DE934264C - Verfahren zum chemischen Glaenzen von Gegenstaenden aus Aluminium und Aluminium-Legierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zum chemischen Glänzen von Gegenständen aus Aluminium und Aluminium-Legierungen Unter den Verfahren der Oberflächenbehandlung von Aluminium und Aluminium-Legierungen haben in den letzten jahrenimmer mehrdiejenigenBedeutung gewonnen, bei welchen durch chemische oder elektrolytische Behandlungsverfahren eine Glättung und ein besonders hoher Glanz der Oberflächen erreicht wird. Im besonderen haben sich derartige Verfahren für Werkstoffe aus Aluminium hoher Reinheit und aus auf diesen aufgebauten homogenen Legierungen (beispielsweise der Gattung AlMg) weitgehend eingeführt.
• Der Wunsch nach derartigen Glänzverfahren, die auch für Aluminium technischer Reinheit und auf diesem aufgebaute Legierungen geeignet wären, hat ebenfalls zu Entwicklungsarbeiten Anlaß gegeben, denen gewisse Teilerfolge beschieden waren. Es war jedoch bisher noch nicht gelungen, ein Glänzverfahren anzugeben, das allen Ansprüchen, die an ein solches gestellt werden müssen, genügt. Die bisher bekannten Verfahren sind jeweils immer nur für gewisse Legierungen anwendbar, während sie für andere versagen; bei einigen von ihnen ist auch die Materialabtragung durch das Glänzen sehr hoch, d. h. daß die Maßhaltigkeit von Teilen verlorengeht und auch das Glänzmittel sich rasch verbraucht. Dies sowie die hohen Kosten der inverschiedenen Fällen angewandten Substanzen macht ihre Verwendung unwirtschaftlich.
• Bei einem der bereits bekannten Glänzverfahren, das auch auf Aluminium technischer Reinheit sowie auf Aluminium-Legierungen anwendbar ist, werden Phosphorsäure und Salpetersäure, gegebenenfalls mit einem Essigsäure- oder/und Schwefelsäurezusatz, verwendet.
• Außerdem wird nach einem älteren Vorschlag als Glänzbad hochkonzentrierte Phosphorsäure mit Zusätzen von Kohlenstoffverbindungen empfohlen. Als letztere sind unter anderem Karbonsäuren, beispielsweise Zitronensäure, genannt. Auch dieses Verfahren wird für die Behandlung von Aluminium hoher sowie technischer Reinheit und von Aluminium-Legierungen als geeignet angegeben.
• Durch eingehende Untersuchungen konnte nun ein Verfahren entwickelt werden, das den bisher bekannten hinsichtlich der Glänzwirkung überlegen ist und zugleich auch die oben angeführten Nachteile vermeidet. Es wurde gefunden, daß bei Anwendung eines Säuregemisches, enthaltend 5o bis 95 Volumteile konzentrierte Phosphorsäure, 2 bis 4o Volumteile kristallisierte Zitronensäure und 2 bis 30 Volumteile konzentrierte Salpetersäure ausgezeichnete Glänzeffekte auch an Aluminium technischer Reinheit (Reinheitsgrad 98 bis 99,90/,) sowie an fast sämtlichen bekannten Aluminium-Legierungen technischer Reinheit, beispielsweise der Gattungen Aluminium-Mangan, Aluminium-Magnesium-Silizium, Aluminium-Magnesium und insbesondere Aluminium-Kupfer-Magnesium, erzielt werden können. Die Temperatur des Glänzbades soll hierbei, je nach seiner Zusammensetzung, höher als die Raumtemperatur liegen und vorzugsweise 6o bis 12o°C betragen. Die Dauer der Glänzbehandlung soll 5 Sekunden bis 1o Minuten, insbesondere 15 Sekunden bis 5 Minuten, vorzugsweise 2 Minuten, betragen.
• Die angegebenen Bäder gestatten es erstmalig, praktisch alle bekannten Leichtmetall-Werkstoffe nach ein und demselben Verfahren zu glänzen, und da von den das Bad zusammensetzenden Säuren sich nahezu. ausschließlich die relativ billige Salpetersäure während der Verwendung verbraucht, ist die Anwendung des neuen Verfahrens auch vom wirtschaftlichen Standpunkt aus ohne Schwierigkeiten möglich.
• Nachfolgend sind Versuchsergebnisse angeführt, die bei einer Glänzbehandlung von Proben aus Aluminium verschiedenen Reinheitsgrades und Aluminiumlegierungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter vergleichsweiser Einbeziehung der obenerwähnten Glänzverfahren erhalten worden sind. Bad x

  5,7 ccm 113P04 (d 1,75)

  38,1 » 11N03 (d 1,39)

  41 » H20

  Glänzbedingungen: go° C 1 Minute Bad 2:

  450 ccm 113P04 (d 1,75)

  22,2 » HN 03 (d 1,39)

  147 » Eisessig (d 1,o64)

  26 » H20

  Glänzbedingungen: go° C 1 Minute Bad 3

  392 ccm 113P04 «11,75)

  88,6 » 11N03 (d 1,39)

  89,7 » 112S04 (d 1,84)

  26 » H20

  Glänzbedingungen: go° C i Minute Bad 4:

  321 ccm 113P04 «11,75)

  72 » 11N03 (d 1,39)

  58,7 » Eisessig (d 1,o64)

  140 » H,SO4 (d 1,84)

  17,5 » H20

  Glänzbedingungen: go° C i Minute Bad 5

  368 ccm 113P04 (d 1,75)

  20 » H20

  350 g Zitronensäure

  Glänzbedingungen: 11o° C i Minute Bad 6:

  300 ccm 113P04 (d z,75)

  5o » HNOs (d 1,48)

  150 g Zitronensäure

  Glänzbedingungen: 9o° C 2 Minuten Die walzblanken Probebleche wurden vor der Glänzbehandlung nach Abreiben mit Wiener Kalk mit Perchloräthylen entfettet, nach dem Glänzen kurzzeitig in Salpetersäure getaucht, in Wasser gespült, getrocknet, bzw. nach dem Spülen in Wasser anodisch schutzoxydiert und dann getrocknet. Reflexionswerte geglänzter Proben aus Aluminium und Aluminium-Legierungen Versuchsergebnisse

  ohne 1 mit ohne 1 mit ohne 1 mit ohne 1 mit ohne 1 mit ohne 1 mit

  Werkstoff anod. Schutz- anod. Schutz- anod. Schutz-. anod. Schutz- anod. Schutz- anod. Schutz-

  oxydation Oxydation Oxydation Oxydation Oxydation Oxydation

  Bad x Bad 2 Bad 3 Bad q. Bad 5 Bad 6

  A1 99,99 .... 79 73 65 - 80 77 70 71 77 76 81 82

  A199....:.. 69 6o 62 - 82 76 68 64 76 74 83 79

  A1 Mg 0,5 .... 74 66 48 - 72 71 59 58 75 72 85 82

  Al Mg 3 ..... 64 54 6o - 8o 64 65 47 62 59 83 74

  Al MgSi..... 70 53 52- - 70 48 58 42 71 54 74 52

  A1 Mn ...... 66 6ö 6o - 72 72 70 79 72 70 81 82

  AlZnMg .... 8o 72 71 - 78 72 7o 67 82 80 86 80

  AlCuMg .... 6o 38 64 - 53 23 44 18 58 - 28 71 40

  Wie aus den Versuchsergebnissen ersichtlich, wird bei Anwendung des erfindungsgemäßen Glänzbades im Vergleich zu den bereits bekannten eine bemerkenswerte Steigerung der Reflexionswerte erzielt, die nicht nur für Reinstaluminium, sondern auch für das unreinere Metall und die Aluminium-Legierungen zutrifft. Zugleich sei noch darauf hingewiesen, daß nicht allein die relativen Reflexionswerte von Interesse sind. Eine ausschlaggebende Rolle spielt vielmehr ihre absolute Höhe, da die Praxis in dieser Hinsicht Mindestforderungen stellt. Die Reflexionswerte sollen nämlich nicht unter 79 0/0 liegen. Durch eine Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können diese Anforderungen weitgehend erfüllt werden.
• Gegenüber dem als älteren Vorschlag gemachten Verfahren, nach dem mit einer salpetersäurefreien Phophorsäure-Kohlenwasserstoff-haltigen Lösung gearbeitet wird, hat das erfindungsgemäße Verfahren neben dem Vorteil höherer Reflexionswerte noch den, mit besserem Erfolg auf kupferhaltige Aluminium-Legierungen anwendbar zu sein.
• Daß im übrigen der Vorzug eines Glänzbades in der Abwesenheit von Salpetersäure beruhen soll, weil diese zu starke gesundheitsschädigende Wirkungen hervorrufen könnte, erscheint nicht stichhaltig, da technische Einrichtungen genügender Vollkommenheit bestehen, derartige Belästigungen durch die Säure auszuschalten.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: x. Verfahren zum chemischen Glänzen von Gegenständen aus Aluminium, insbesondere solchem mit einem Reinheitsgrad von 98 bis 99,9 %, sowie aus Aluminium-Legierungen, insbesondere solchen, die neben einem Aluminiumgehalt von 98 bis 99,90/, Zusätze von Mangan, Magnesium, Silizium, Kupfer und Zink, einzeln oder zu mehreren gemeinsam, enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände bei Temperaturen oberhalb Raumtemperatur, vorzugsweise bei 6o bis z2o° C, in einem Gemisch behandelt werden, das aus 5o bis 95 Volumteilen konzentrierter Phosphorsäure, 2 bis 30 Volumteilen konzentrierter Salpetersäure und 2 bis 40 Volumteilen kristallisierter Zitronensäure zusammengesetzt ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände 5 Sekunden bis zo Minuten, insbesondere 15 Sekundenbis 5 Minuten, vorzugsweise 2 Minuten, behandelt werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 814 372, 814 984; schwedische Patentschrift Nr. 128 455.