DE887898C

DE887898C - Loesung zur Oberflaechenbehandlung von Aluminium und Aluminiumlegierungen

Info

Publication number: DE887898C
Application number: DEG7220A
Authority: DE
Inventors: Stanley R Prance; Harold J Reindl
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1950-10-20
Filing date: 1951-10-17
Publication date: 1953-08-27

Description

Lösung zur Oberflächenbehandlung von Aluminium und Aluminiumlegierungen Die Erfindung betrifft Lösungen zur Oberflächenbehandlung von Metallen, insbesondere Aluminium und Aluminiumlegierungen.
Der Gebrauch von Salpetersäure-Flußsäure-Lösungen für die Oberflächenbehandlung von Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen ist dem Fachmann gut bekannt. Durch die Verwendung der Flußsäure in freier Formentstehen dabei zahlreiche technische Probleme.
Durch die Erfindung wurde eine verbesserte Lösung zur Behandlung von Aluminium und Aluminiumlegierungen hergestellt, indem die freie Flußsäure weggelassen und durch ein lösliches saures Fluorid oder Hydrogenfluorid ersetzt wurde. Besonders mit Ammoniumfluorid (N H4 F) erhält man hervorragend gute Ergebnisse, die durch Ammoniumhydrogenfluorid (N H4 H F2) noch wesentlich übertroffen werden. Man kann außerdem noch Chromsäure zu der Lösung hinzufügen, desgleichen ein geeignetes Salz eines Metalls, welches in der Spannungsreihe unterhalb von Wasserstoff steht, beispielsweise Kupfernitrat, Kupferfluorid usw., Silber- oder Goldsalze usw., sowie ein Glanzmittel, z. B. Äthylenglykol.
Es hat sich herausgestellt, daß das Ammoniumsalz der Flußsäure sowohl aus Fluorid wie auch als Hydrogenfluorid bessere Ergebnisse liefert als freie Flußsäure, selbst wenn andere Chemikalien der Flußsäure zugegeben werden, um das gleiche Salz an Ort und Stelle zu bilden. In diesem Fall müßten zur Erzielung einer vollständigen Reaktion die zu dem Bad hinzugefügten :Mengen an freier Flußsäure und Iden zur Erzeugung des betreffenden Salzes nötigen Chemikalien in genauen stöchiometrischen Verhältnis stehen. Das läßt sich im praktischen Betrieb nicht durchführen, so daß stets ein Überschuß an Flußsäure bzw. der anderen Komponente vorhanden ist. In jedem Fall wird die Wirkung des Bades beeinträchtigt.
Ammoniumhydrogenfluorid stellt den wirkungsvollsten Stoff zur Glanzerzeugung dar, weil das Salz sauren Charakter besitzt ohne die extreme Korrosionswirkung der freien Säure zu zeigen.
Die Erfindung ist im nachfolgenden beispielsweise beschrieben.

Eine Lösung nach -der Erfindung kann enthalten

Ungefährer Vorzugs-

Bereich °/p weise °,/o

Handelsübliche Salpeter-

säure (7000) .......... 2,o bis 7,5 3,75

Ammoniumhydrogen-

fluorid .............. 0,30 - 0,75 o,65

Äthylenglykol........... 0,40 - r,0 0,6o

Chromsäure (Cr 03) ...... 0,30 - 0,75 0,65

lösl. Metall-Salz (Kupfer-

nitrat) ................ 0,002 - 0,5 0,0025

Wasser ................. Rest Rest

Diese Lösung kann man dadurch abändern, daß man statt Äthylenglykol 0,2o bis i,o°/o, vorzugswzise o,300/0, Rohrzucker verwendet, den man in der Badflüssigkeit löst. In ähnlicher Weise kann man an Stelle von Ammoniumhydrogenfluorid in den gleichen Konzentrationen Ammoniumfluorid gebrauchen. Die Lösung wird mit Wasser angesetzt und bei einer Temperatur von ungefähr 85 bis ioo° C angewandt. Teile aus 'Aluminium bzw. Aluminiumlegierung, die glänzend gemacht werden sollen, werden entfettet und in die heiße Glanzlösung getaucht, welche sich in einem Behälter aus rostfreiem Stahl befindet. Die Eintauchzeit liegt zwischen 3 und 5 Minuten und hängt ganz davon ab, welches Aussehen die Teile erhalten sollen. Anschließend werden diese aus der Lösung herausgenommen und gründlich mit Wasser abgespült, bis die letzten Spuren,der Lösung entfernt sind. Dann können sie getrocknet werden, vorzugsweise durch Eintauchen in heißes Wasser und anschließender Lufttrocknung mit oder ohne Gebläse.

Ein Glanzbad der obigen Zusammensetzung hat eine lange Lebensdauer. Der durch Verschleppen von Substanz hervorgerufene Verlust ist wegen der geringen Viskosität der Lösung auf ein Minimum beschränkt.
Um die Zusammensetzung des Bades, kpnstant zu halten, sollten von Zeit zu Zeit die verbrauchten Chemikalien ergänzt werden. Die notwendigen Mengen kann man an Hand des Glanzes der behandelten Teile oder durch Analyse der Badflüssigkeit bestimmen. Es hat sich herausgestellt, daß auf jeden Quadratmeter behandelte Fläche etwa 92 cm3 Salpetersäure und 8,i g Zucker ergänzt werden müssen. Gleichzeitig kann man Wasser nachfüllen, um den Flüssigkeitsspiegel in Höhe einer bestimmten Marke innerhalb des Behandlungstanks zu halten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Lösung für die Oberflächenbehandlung von Aluminium oder Aluminiumlegierungen bei einer Temperatur zwischen 85 und ioo°' C, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile: ein lösliches Fluorid oder Hydrogenfluorid, beispielsweise Ammoniumfluorid oder Ammoniumhydrogenfluorid, Salpetersäure, Chromsäure, Äthylenglykol oder Zucker und Wasser in einer Menge von wenigstens 89 Gewichtsprozent der Lösung.
2. Lösung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: 0,3o bis 0,75 °/oAmmoniumhydrogenfluorid, 2,o bis 7,50/0 Salpetersäure, 0,3o bis 0,75°/a Chromsäure und 0,4o bis i,o 0/a Äthylenglykol, wobei der Rest im wesentlichen durch Wasser gebildet wird.
3. Lösung nach Anspruch i oder 2, gekennzeichnet durch die Hinzufügung von o,oo2 bis 0,50/m eines Salzes eines in der Spannungsreihe unterhalb von Wasserstoff stehenden Metalls. q..
Lösung nach Anspruch i oder 3, gekennzeichnet durch die folgende Zusammensetzung: 0,3o biss 0,75°/a Ammoniumhydrogenfluorid, 2,o bis 7,50/a Salpetersäure, 0,3o bis 0,75'010 Chromsäure und 0,2o bis i,o°/o Rdhrzucker, wobei der Rest im wesentlichen durch Wasser gebildet wird.
5. Lösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Spuren von Kupfernitrat enthält.
6. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Aluminium oder Aluminiumlegierungen durch Eintauchen in eine Lösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Eintauchdauer zwischen 3 und 5 Minuten.