DE2128194A1

DE2128194A1 - Colouring oxide-coated aluminium - in electrolyte contg hexamethylene tetramine salts, and ammonium hypophosphite or phosphor

Info

Publication number: DE2128194A1
Application number: DE19712128194
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Metalloxyd GmbH
Current assignee: Metalloxyd GmbH
Priority date: 1971-06-07
Filing date: 1971-06-07
Publication date: 1973-01-04

Abstract

Electrolytic colouring of Al articles having oxide surface layers by introducing them as electrodes into an electrolyte contg a counter-electrode and an aq metal salt soln takes place, without peeling, to give uniform light to dark shades, by using an electrolyte contg. 5-10 g/l hexamethylene tetramine salts (I) and either 0.5-1 g/l NH4 hypophosphite or 0.5-2 ml/l phosphoric acid while applying an A.C. Prefd electrolytes contain (A) 30-40 g/l CuSO4, 4 ml/H2SO4, 10 g/l (I), 1-2 ml/l hypophosphite or phosphoric acid, at pH 1.4, or (B) 50 g/l NH4 Co sulphate, 30 g/l boric acid, 5 g/l (I) and 0.5-1 g/l NH4 hypophosphite, at pH 5-6.

Description

Bezeichnung: Verfahren zum elektrolytischen Färben von Gegenständen aus Aluminium Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrolytischen Färben von eine oxydische Oberflächenschicht aufweisenden Gegenständen aus Aluminium mit einer wäßrigen Metallsalzlösung, bei dem man die Gegenstände als eine Elektrode in einen eine Gegenelektrode und die wäßrige Lösung des betreffenden Metallsalzes enthaltenden Elektrolyten einbringt.Designation: Process for the electrolytic coloring of objects made of aluminum The invention relates to a process for the electrolytic coloring of an oxidic surface layer having objects made of aluminum with a aqueous metal salt solution, in which the objects are used as an electrode in a containing a counter electrode and the aqueous solution of the metal salt in question Introduces electrolytes.

Es ist seit langem bekannt, daß man Gegenstände aus Aluminium, die eine Oxydoberflächenschicht aufweisen, elektrolytisch dadurch färben kann, daß man Metalle, die elektropositiver sind als Aluminium, durch Reduktion in feinverteiltem Zustand in der oxydischen Oberflächenschicht der Gegenstände abscheidet. Im einzelnen werden die Gegenstände aus Aluminium mit einer vorher durch anodische Oxydation erzeugten Oxydschicht in Metallsalzlösungen von Fett' Nu++, Co , Cm++, Ag , Cd , Zn , Pb und auch in einigen Metallsalzlösungen von seltenen Elementen, wie Se , Te , mit Strom, und zwarhauptsächli-ch mit Wechselstrom, behandelt.It has long been known that articles made of aluminum that have an oxide surface layer, can be colored electrolytically by the fact that Metals that are more electropositive than aluminum, by reduction in finely divided State deposited in the oxidic surface layer of the objects. In detail Objects made of aluminum with a previous anodic oxidation generated oxide layer in metal salt solutions of Fat 'Nu ++, Co, Cm ++, Ag, Cd, Zn, Pb and also in some metal salt solutions of rare elements, like Se, Te, treated with electricity, mainly with alternating current.

Bei diesen in verschiedenen Varianten zum Teil seit langem bekannten Verfahren ist das Verfahrensergebnis unbefriedigend, insbesondere weil eine Neigung zum Abblättern besteht, d.h. der anodisch gebildete Oxydfilm neigt zum Abschuppen. Die Folge ist, daß in der Oberflächenschicht farblose; helle Stellen entstehen, die zwar manchmal nur sehr gering sind, dennoch aber das Aussehen der elektrolytisch gefärbten Gegenstände sehr beeinträchtigen. Ferner ergeben sich bei den bekannten Elektrolyten infolge der schlechten Leitwerte ungünstige Streuungsverhältnisse, d.h. eine ungleichmäßige Stromverteilung und damit ungleichmäßige Stromdichte, die von der Form des jeweils behandelten Aluminiumgegenstandes abhängt und an den verschiedenen Stellen der Oberfläche dieses Gegenstandes einen unterschiedlichen Einfärbungsgrad verursacht. Auch kann der durch die gleichen Ursachen bewirkte Wärmestau zu ungleichmäßigen Färbungen führen.Some of these have been known for a long time in different variants Process, the process result is unsatisfactory, especially because of a tendency exists to peel off, i.e. the anodically formed oxide film tends to flake off. The result is that colorless in the surface layer; bright spots arise, which are sometimes only very small, but still the appearance of the electrolytic seriously affect colored objects. Furthermore, with the known Electrolytes due to the poor conductivity, unfavorable scattering ratios, i.e. an uneven current distribution and thus an uneven current density, which depends on the shape of the treated aluminum object and on the different Make the surface of this object a different degree of coloration caused. The heat build-up caused by the same causes can also become uneven Lead to staining.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Verfahren zum elektrolytischen Färben von eine oxydische Oberflächenschicht aufweisenden Gegenständen aus Aluminium zu beseitigen und beispielsweise das Abblättern und die ungleichmäßige Färbung zu vermeiden und gleichzeitig eine besonders günstige elektrische Streufähigkeit des Elektrolyten zu erreichen. Die Erfindung soll in kürzerer Zeit überaus gleichmäßige Farbtöne ergeben Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß der Elektrolyt 5 bis 10 g/l Hexamethylen tetraminsalze (HMTN) und entweder 0,5 bis 1,0 g/l Amoniumhypophosphit qder 0,5 bis 2 ml/l Phosphorsäure enthält.The invention is based on these disadvantages of the known Process for the electrolytic coloring of an oxide surface layer To eliminate objects made of aluminum and for example the flaking and the to avoid uneven coloring and at the same time a particularly cheap electrical To achieve throwing power of the electrolyte. The invention is said to be in less time result in extremely even color tones The solution to this problem takes place according to the invention in that the electrolyte 5 to 10 g / l hexamethylene tetramine salts (HMTN) and either 0.5 to 1.0 g / l ammonium hypophosphite qder 0.5 to Contains 2 ml / l phosphoric acid.

Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung erhält man gefärbte Aluminiumgegenstände mit einer Oxydoberflächenschicht, bei denen weder ein Abblättern noch ungleichmäßige Färbungen auftreten und die Färbung in kürzerer Zeit durchführbar ist, wobei helle bis tief dunkle, vollkommen gleichmäßige Farbtöne erzielt werden.Colored aluminum objects are obtained with the method according to the invention with an oxide surface layer that is neither peeling nor uneven Coloration occurs and the coloration can be carried out in a shorter time, with light colored until deep dark, completely even shades can be achieved.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung arbeitet man vorzugsweise in an sich bekannter Weise mit Wechselstrom.In a further embodiment of the invention one works preferably in a manner known per se with alternating current.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sollen nun zwei Ausführungsbeispiele dargestellt werden.To further explain the invention, two exemplary embodiments are now intended being represented.

Beispiel 1 Ein zuvor gereinigtes Blech aus 99,5-%igem Reinaluminium wird in einem Bad mit 15 bis 20 Gew.-% Schwefelsäure anodisiert. Nach dem Abspülen wird das Blech zur Färbung mit einer Gegenelektrode aus Graphit in einem Elektrolyten mit Wechselstrom bei Raumtemperatur behandelt. Der Elektrolyt enthält 30 bis 40 g/l Kupfersulfat, 4 ml/l Schwefelsäure, 10 gil Hexamethylentetraminsalz (HMTN), 1 bis 2 ml/l liypophosphit oder Phosphorsäure bei einem ptl-Wert von 1,4. Bei einer Stromstärke von 0,1 bis 0,7 Amp. Example 1 A previously cleaned sheet made of 99.5% pure aluminum is anodized in a bath with 15 to 20% by weight sulfuric acid. After rinsing the sheet is colored with a counter electrode made of graphite in an electrolyte treated with alternating current at room temperature. The electrolyte contains 30 to 40 g / l copper sulfate, 4 ml / l sulfuric acid, 10 gil hexamethylene tetramine salt (HMTN), 1 to 2 ml / l hypophosphite or phosphoric acid with a ptl value of 1.4. At a Amperage from 0.1 to 0.7 amps.

werden 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26 Volt bei einer Behandlungsdauer von 1 Mlnute und einer Oxydschichtliel-e von 1 bis 3 angewendet, wobei hellrose bis tiefschwarze Farbtöne erzielt werden. Je höher die angewendete Spannung ist, desto tiefer sind die erzielten Farbtöne. Dicken der Oxydschicht von 1 bis 3/1 sind gewöhnlich bei Blechen gegeben, so daß dieses Beispiel für die Behandlung von Blechbändern im kontinuierlichen Durchlaufverfahren angewendet werden kann. Bei Schichtdicken der Oxydoberflächenschicht von 10 bis 20 , die gewöhnlich bei stationären Behandlungen auftreten, wird eine Behandlungsdauer von 1 bis 5 Minuten angewendet, während die übrigen Parameter unverändert bleiben.8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26 volts for one treatment duration of 1 minute and an oxide layer of 1 to 3 applied, with light rose until deep black shades are achieved. The higher the applied tension is, the deeper the color tones achieved. Thicknesses of the oxide layer from 1 to 3/1 are usually given for sheet metal, so this is an example of the treatment of sheet metal strips can be used in a continuous process. With layer thicknesses of the oxide surface layer of 10 to 20, which is usually at Inpatient treatments occur, a treatment duration of 1 to 5 minutes applied while the other parameters remain unchanged.

Beispiel 2 Gegenstände aus Aluminium mit einer Oxydoberflächenschicht werden in einem Elektrolyten aus 50 g/l Amoniumkobaltsulfat, 30 g/l Borsäure, 5 g/l HMTN-Salz und 0,5 bis 1,0 g/l Amoniumhypophosphit bei einem pH-Wert von 5 bis 6 mit Wechselstrom bei Raumtemperatur mit 6, 10, 14, 18, 22 und 25 Volt behandelt. Sie zeigen hellbraune bis schwarze Einfärbungen. Example 2 Articles made of aluminum with an oxide surface layer are in an electrolyte of 50 g / l ammonium cobalt sulfate, 30 g / l boric acid, 5 g / l HMTN salt and 0.5 to 1.0 g / l ammonium hypophosphite at a pH value of 5 to 6 treated with alternating current at room temperature with 6, 10, 14, 18, 22 and 25 volts. They show light brown to black coloring.

Nach der elektrolytischen Färbung können die Gegenstände einer Verdichtung (Sealing) unterworfen werden, wobei beispielsweise 0,2 g/l ABoniumligninsulfat, 0,1 g/l Benzoesäure bei einem PH pH-Wert von 5,2 bis 5,8 angewendet werden.After electrolytic coloring, the objects can undergo compression (Sealing), for example 0.2 g / l ABonium lignin sulfate, 0.1 g / l benzoic acid can be used at a pH of 5.2 to 5.8.

Es wurde ferner gefunden, daß man bei der elektrolytischen Einfärbung mehrere Aluminiumgegenstände oder mehrere Blechbänder zwischen zwei Graphit-Gegenelektroden in den Elektrolyten eintauchen bzw. durch den Elektrolyten führen kann, wenn man die Gegenstände bzw. Blechbänder derart anordnet, daß zwischen zwei als Elektrode angeordneten Gegenständen oder Blechbändern jeweils ein Gegenstand oder Blechband angeordnet ist, das als Gegenelektrode geschaltet ist. Man erzielt dann auf allen Seiten der so behandelten Gegenstände oder Blechbänder eine gleichmässige, voll befriedigende Einfärbung.It has also been found that electrolytic coloring several aluminum objects or several sheet metal strips between two graphite counter electrodes immerse in the electrolyte or lead through the electrolyte if you the objects or sheet metal strips are arranged in such a way that between two as an electrode arranged objects or sheet metal strips each have an object or Sheet metal strip is arranged, which is connected as a counter electrode. One then achieves a uniform, fully satisfactory coloring.

Claims

Description. Electrolytic coloring process

of objects made of aluminum to claims process for electrolytic Coloring of objects made of aluminum with an oxidic surface layer with an aqueous metal salt solution, using the object as an electrode into a counter electrode and the aqueous solution of the metal salt concerned introduces containing electrolytes, characterized in that the electrolyte 5 to 10 g / L hexamethylenetetramine salts (HNTN) and either 0.5 to 1.0 g / L ammonium hypophosphite or contains 0.5 to 2 ml / l phosphoric acid.

2) Method according to claim 1, characterized in that one is in on known way works with alternating current.

3) Method according to claim 2, characterized in that the electrolyte at a pH of around 1.4 30 to 40 g / l copper sulphate, 4 ml / l sulfuric acid, Contains 10 g / l HMTN salt, 1 to 2 ml / l hypophosphite or phosphoric acid.

4) Method according to claim 2, characterized in that the electrolyte at a pH of 5 to 6 50 g / l Aionium Cobalt Sulphate, 30 g / l boric acid, 5 g / l Contains HMTN salts and 0.5 to 1.0 g / l ammonite hypophosphite.

5) Method according to one of the preceding claims, characterized in that that one alternates several objects in the electrolyte between two counter electrodes arranged as an electrode and as a counter electrode.