DE3211782A1 - Bad und verfahren zum anodisieren von aluminierten teilen - Google Patents
Bad und verfahren zum anodisieren von aluminierten teilenInfo
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Description
Bad und Verfahren zum Anodisieren von aluminierten Teilen
Die Erfindung betrifft ein Bad zum Anodisieren von aluminierten Teilen aus einer schwefelsauren, wässrigen
Lösung, die Zuschlagstoffe enthält, sowie ein Verfahren
zum Herstellen von Anodisierschichten, das unter Verwendung eines solchen Bades durchgeführt wird.
Aluitiiniumwerkstoffe und aluminiumbeschichtete Teile
sind für viele Anwendungszwecke noch nicht hinreichend
beständig, obwohl an Luft eine Selbstpassivierung erfolgt, die im PH-Bereich von 5 bis 9 beständig ist.
Diese Oxidschicht ist aber für viele Anwendungszwecke
in der Technik noch zu gering. Deshalb wird die Schicht in Anodisierelektrolyten verstärkt.
Zur Anodisierung von aluminierten Gegenständen (z.B. aus Eisenwerkstoff) mit ungenügender Bedeckung (z.B.
nicht beschichtete Kontaktstellen oder bei profilierten Teilen die nicht überzogenen Stellen, die aufgrund der
begrenzten Streufähigkeit bei nichtwässrigen Aluminiumbädern und bei Aufdampfverfahren vorhanden sein können),
die in den bekannten sauren Anodisierbädern durchgeführt wird, ist es erforderlich, die freien Stellen vor dem
Anodisieren mit einem sogenannten Abdeckfilm zu versehen, da sich sonst der Grundwerkstoff anodisch auflöst. Nach
dem Anodisieren sind derartige Lacke zu entfernen, indem man diese entweder abzieht oder mit einem geeigneten
Lösungsmittel ablöst. Bei Hohlräumen oder Bohrungen, in
Td 2 Gr / 22.3.1982
- / - VPA 82 P 3 O 9 ? OE
denen sich kein Aluminium befindet, kann man sich dadurch
helfen, indem diese mit Stopfen odei dergleichen abgedichtet
werden. Diese prinzipiell zwar mögliche Verfahrensweise ist technisch aufwendig und unwirtschaftlieh.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bad zum Anodisieren
von aluminierten Teilen anzugeben, bei dem die vorstehend geschilderten Nachteile nicht auftreten,
mit dessen Hilfe es insbesondere möglich ist, auf einfache und wirtschaftliche Weise homogen zusammenhängende,
ausreichend dicke Oxidschichten erzeugen zu können, auch wenn die Substratoberfläche nicht allseitig mit Aluminium
bedeckt ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einem Bad
gelöst, das pro Liter Anodisierbad 1050 bis 1400g Schwefelsäure der Dichte 1,84 enthält. Dies entspricht
ca. 70 - 80 Masse %.
Die mit einem erfindungsgemäßen Bad eloxierten Werkstücke
aus z.B. galvanisch aluminierten Eisen, Kupfer und deren Legierungen, zeigten keine die Anwendung des
Werkstückes einschränkende anodische An- bzw. Auflösung mehr.
Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden erhalten, wenn das Bad zum Anodisieren pro Liter außerdem 1 - 100g
eines mehrwertigen Alkohols, vorzugsweise 10 - 3 0g Glyzerin
und 1 - 100g einer mehrbasischen organischen Säure, insbesondere 1 - 80g Oxalsäure enthält.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Anodisieren von aluminierten Teilen unter Verwendung
eines Bades der vorstehend angegebenen Zusammensetzung,
VPA S2 P 3 O 9 7 DE
das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Bad bei einem
PH-Wert unter 1 und einer Stromdichte von 0,5 bis 3 A/dm2,
vorzugsweise 0,5 bis 1,5 A/dm2 bei 0 bis 30 0C betrieben
wird.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es
möglich, eine homogene Eloxal^^-Schicht innerhalb des
vorgenannten Stromdichtebereiches herzustellen. Es kann mit Gleich- und Impulsstrom gearbeitet werden. Letzterer
erwies sich besonders günstig, da hierbei abriebfestere Schichten resultieren. Dies gilt auch für das Anodisieren
bei Temperaturen von 0 bis 20 0C.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft zum
Anodisieren von mit Aluminium-Flammspritzschichten, -Walzplattierschichten, Feuer-Aluminium-Schichten,
PVD-Aluminium-Schichten und insbesondere IVD-Aluminium-Schichten
versehenen Grundmaterialien, wobei die Schichten auch partiell auf das Werkstück aufgebracht
sein können.
Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren
für in aprotischen Medien mit "Galvanoaluminium" beschichteten Teilen. "Galvanoaluminium" ist ein Aluminium
hoher Reinheit ( > 99,99), guter elektrischer Leitfähigkeit und hoher Duktilität (20 HVV das durch Abscheidung
aus aluminiumorganischen Elektrolyten erhalten wird.
Mit einem Bad gemäß der Erfindung bzw. dem Verfahren 0 nach der Erfindung, können insbesondere partiell aluminierte
Teile, vorzugsweise Eisen-, Zink- und Kupferwerkstoffe, ohne anwendungstechnische Nachteile anodisch
oxidiert werden, so daß harte abriebfeste'Oxidschichten
entstehen, die einfärbbar sind.
Die Erfindung wird anhand der Beispiele und der Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeicrt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel
aus Neusilber 4^ eines Scharniers 1 eines Brillengestells /,das" eine
Aluminium-Schicht λ aufweist. Die auf dieser gemäß der Erfindung aufgebrachte Oxidschicht ist mit 3 bezeichnet.
Beispiel 1
10
10
6 Stück, profilierte P.rüfkörper aus Grundmaterial
Stahl ST 37 wurden nach wässriger Vorbehandlung unter Verwendung eines Na(Al,(COH_)CF) · 3,4 Mol Toluol Elektrolyten bei 100 0C
£■ £. 3 D
während 1 1/2 Stunden bei einer Stromdichte von 1 A/dm2
aluminiert. Die Schichtdickenverteilung der Galvano-Aluminium-Schicht war auf den Prüfkörpern sehr unterschiedlich.
Die Prüfkörper 1 bis 3 wurden nach dem GS-Eloxalverfahren
eloxiert und mit einem organischen, wasserlöslichen Farbstoff eingefärbt.
Elektrolyt 20 Gew.-% Schwefelsäure
Temperatur 18 0C
Spannung 18 V
Stromdichte 1,5 A/dm2
Eloxierzeit für Prüfkörper 15 Min
Eloxierzeit für Brillengestelle 1 Min
Farbstoff Sandoz Blau 2 LW
Färbezeit 5 Min bei 55 0C
- / - VPA 82 P 3 O 9 7 QE
Die Prüfkörper 4 bis 6 wurden nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren eloxiert und ebenfalls wie oben eincefärbt.
Elektrolyt 1250 g/l konz. H2SO4 chemisch rein
Oxalsäure 60 g/l
Glyzerin 20 ml/1
Temperatur 15 0C
Spannung 18V
Stromdichte 1,5 A/dm2
Eloxierzeit 30 Min
Farbstoff Sandoz Blau 2 LW
Färbezeit 10 Min bei 55 0C
Während die Prüfkörper 1 bis 3 bereits nach 15 Minuten Eloxierzeit an den Vertiefungen starke Anfressungen
haben und nicht mehr dekorativ eingefärbt werden können, zeigen die Prüfkörper 4 bis 6 fast keine Korrosionserscheinungen und sind im Aussehen einwandfrei. Die
Dicke der Eloxalschicht beträgt nach 30 Minuten ca. 10 um.
6 Brillengestelle aus Neusilber wurden, wie in Beispiel 1 angegeben aluminiert. Davon wurden 3 Brillengestelle
nach dem GS-Verfahren und 3 mit dem erfindungsgemäßen Elektrolyten anodisiert. Während die nach den GS-Verfahren
eloxierten Brillengestelle bereits nach ca. 1 Minute an den Scharnieren starke Anfressungen zeigten,
waren die anderen 3 Gestelle (4 bis 6) einwandfrei.
7 Patentansprüche
1 Figur
1 Figur
Claims (7)
- VPÄ 82 P3 O 97 OEPatentansprüche' 1/. Bad zum Anodisieren von aluminierten Teilen aus schwefelsaurer wässriger Lösung, die Zusatzstoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es pro Liter 1050 - 1400g Schwefelsäure der Dichte 1,84 enthält.
- 2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem pro Liter noch 10 - 30g eines mehrwertigen Alkohols und 1-100g einer mehrbasischen aliphatischen Säure enthält.
- 3. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es pro Liter 10 - 30g Glyzerin und 1 - 80g Oxalsäure enthält.
- 4. Verfahren zum Anodisieren von aluminierten Teilen unter Verwendung eines Bades nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad bei einem PH-Wert unter 1 mit einer Stromdichte von 0,5 bis 3 A/dm2 bei 0 - 30 0C betrieben wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e -kennzeichnet, daß das Bad mit einer Stromdichte von 0,5 bis 1,5 A/dm2 betrieben wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Bad "bei einer Temperatur von 0 - 20 0C betrieben wird.
- 7. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 4 zum Anodisieren von partiell mit Galvano-Aluminium, PVD-Aluminium oder walzplattierten aluminiumbeschächteten Tellon.
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