DE881291C

DE881291C - Process for the production of smooth and shiny surfaces on objects made of aluminum and aluminum alloys

Info

Publication number: DE881291C
Application number: DEV2012D
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Schmitt
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1939-05-17
Filing date: 1939-05-17
Publication date: 1953-06-29

Description

Verfahren zur Erzeugung von glatten und glänzenden Oberflächen auf Gegenständen aus Aluminium und Aluminiumlegierungen Bei der bekannten elektrolytischen Behandlung von Aluminiumoberflächen zur Erzielung von Oxydschutzschichten erhält man je nach der Art des verwendeten Elektrolyts und nach der Legierung, aus der der zu behandelnde Gegenstand besteht, verschiediene Schichteigenschaften. Für viele Anwendun:gsiz.wecke ist es nun wünschenswert, Schutzschichten zu erhalten, die möglichst farblos sind, um so der Oberfläche einen hohen Glanz, d. h. also ein hohes Reflexionsvermögen zu verleihen. Dies ist der Patentinhaberin durch die Anwendung eines Bades gelungen, das neben Zusätzen für die Erzielung eines dichten und widerstandsfähigen Oxyd'überzuges, wie z. B. Salzen starker oder mittelstarker anorganischeroderorganischer Säuren, noch Stoffe enthält, die auf die Oberflächen der Gegenstände eine Beizwirkung auszuüben vermögen, wie z. B. die Hydroxyde oder Carbonate der Alkalimetalle. Ein solches elektrolytisches Bad kann z. B. io°/o Natriumsulfat al!s oxydierend wirkenden Bestandteil und i °/o Ätznatron als beizend wirkenden Bestandteil enthalten.Process for producing smooth and shiny surfaces Objects made of aluminum and aluminum alloys In the known electrolytic Treatment of aluminum surfaces to achieve protective layers of oxide depending on the type of electrolyte used and on the alloy from which the object to be treated consists of different layer properties. For many Application: for the purposes of this, it is now desirable to obtain protective layers that are as good as possible are colorless so as to give the surface a high gloss, i.e. H. so a high reflectivity to rent. The patent proprietor succeeded in doing this by using a bath, that in addition to additives to achieve a dense and resistant oxide coating, such as B. Salts of strong or medium-strength inorganic or organic acids, still contains substances that have a pickling effect on the surfaces of the objects ability, such as B. the hydroxides or carbonates of the alkali metals. One such electrolytic bath can e.g. B. 10% sodium sulfate as an oxidizing component and 100% caustic soda as a caustic constituent.

Die Glänzungsbehandlung mit Elektrolyten der genannten Art kann nun weiterhin sowohl hinsichtlich der Dauer der Behandlung als auch der Höhe des erreichten Glanzes verbessert werden, wenn man den Strom während der Behandlung einmal oder mehrmals kurzzeitig abschaltet. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Schilderung eines Ausführungsbeispieles: Der zu behandelnde Aluminiumgegenstand wird, wie üblich, mit einem Stromzuführungsbügel aus Aluminiumdraht odA@gl. versehen und an die über dem Bad angebrachten Stromzuführungsschienen so angeschlossen, -daß der Gegenstand völlig in das Bad eintaucht. Die Zusammensetzung des Bades entspricht beispielsweise ,der obergenannten.; es ist also eine wäßrige Lösung von ioo g Natriumsulfat und io g Ätznatron auf i 1. Sie wird während der Behandlung auf einer Temperatur von etwa 6o bis 70° C gehalten.The polishing treatment with electrolytes of the type mentioned can now continue both in terms of the duration of treatment and the level of treatment achieved Shine can be improved if you turn on the current once or during the treatment switches off briefly several times. Other features and advantages of the Invention emerge from the following description of an exemplary embodiment: The aluminum object to be treated is, as usual, with a power supply bracket made of aluminum wire odA @ gl. provided and attached to the power supply rails above the bath connected so that the object is completely immersed in the bath. The composition of the bath, for example, corresponds to the above .; so it is an aqueous one Solution of 100 g sodium sulfate and 10 g caustic soda on i 1. It is used during the Treatment held at a temperature of about 6o to 70 ° C.

Der zu behandelnde Gegenstand wird. zunächst kurzzeitig, etwa io bis 3o Sekunden, der chemischen Angriffswirkung des Bades ausgesetzt, ohne daß während ,dieser Zeit ,der Strom eingeschaltet wird.. Der chemische Angriff der beizenden Bestandteile des Bades führt schon wenige Sekunden nach dem Eintauchen des Aluminiumgegenstandes Z.u einer starken Gasentwicklung an der Oberfläche dieses Gegenstandes bzw. zu einem Aufschäumen des Bades. Nach dieser stromlosen Vorbeizungsbehandlung wird nun Gleichstrom von etwa 25 Volt Spannung so ,auf das Bad geschaltet; daß der zu behandelnde Gegenstand an Iden Pluspol und die Gegenelektroden, die z. B. aus Stahlblech von un=gefähr ider gleichen Oberfläche wie der zu behandelnde Gegenstand bestehen, an den Minuspol der Stromquelle angeschlossen werden. Nun wird ,die Strombehandlung jedoch nicht ununterbrochen bis zur Beendigung der elektrischen Glänzung, also z. B. 2 bis. io Minuten, fortgesetzt, sondern nach etwa 2o bis 6o Sekunden wind der Strom wieder abgeschaltet. Bei der Strombehandlung stellt sich nach einigen Sekunden eine Stromdichte von etwa io A/dm2 ein, im Moment des. Einschalters natürlich ebenso wie bei allen derartigen anodischen Verfahren eine höhere Stromdichte von ungefähr 2o bis 4o A/idm2, je nach der Größe und Zahl der gleichzeitig zu behandelnden Gegenstände und je nach der Eigenart und Leistungsfähigkeit der Stromquelle.The subject to be treated becomes. initially for a short time, about io to 30 seconds, exposed to the chemical attack of the bath without being during , this time, the electricity is turned on .. The chemical attack of the corrosive Components of the bath leads just a few seconds after immersing the aluminum object Z. to a strong gas development on the surface of this object or to a Lathering the bath. After this electroless pre-pickling treatment, there is now direct current from about 25 volts voltage like this, connected to the bath; that the subject to be treated to Iden plus pole and the counter electrodes, the z. B. made of sheet steel of un = dangerous the same surface as the object to be treated, to the negative pole connected to the power source. Well, the current treatment will not uninterrupted until the end of the electrical gloss, so z. B. 2 to. ok Minutes, continued, but after about 2o to 6o seconds the electricity winds up again switched off. During the current treatment, a current density arises after a few seconds of about io A / dm2, at the moment the switch is switched on, of course, as is the case with all of them such anodic processes have a higher current density of about 2o to 4o A / idm2, depending on the size and number of objects to be treated at the same time and depending on the nature and performance of the power source.

Nachdem Abschaltendes Stromes wird der Gegenstand weiter im Bade belassen und nach etwa 5 bis io Sekunden. der Strom wieder eingeschaltet. Wahrend dieser stromlosen Zwischenbehandlung tritt ebenfalls wieder infolge des chemischen Angriffes des Elektrolyts eine .starke Beizwirkung, die am Aufschäumen ides Bades erkennbar ist, ein. Die zweite Strombehandlung wird wiederum etwa 2o bis 6o Selcun-den durchgeführt und der ;zu behandelnde Gegenstand dann aus dem Bade herausgenommen oder nochmals einige Sekunden, stromlos und anschließend wieder urfiter Strom weiterbehandelt, je nach den Anforderungen an den Glanz der Oberfläche und je nach dem Zustand der Oberfläche vor ,der elektrolytischen. Glänzungsbehanälung.After switching off the current, the object is left in the bath and after about 5 to 10 seconds. the power turned on again. During this electroless intermediate treatment also occurs again as a result of the chemical attack the electrolyte has a strong pickling effect, which can be recognized by the foaming of the bath is a. The second current treatment is again carried out for about 2o to 6o Selcun-den and the object to be treated is then taken out of the bath or again a few seconds, de-energized and then further treated urfiter current, depending on the requirements for the gloss of the surface and depending on the condition of the Surface before, the electrolytic. Gloss treatment.

Der fertiggeglänzte Gegenstand wird dann meistens noch .in einem der gebräuchlichen Bäder elektrolytisch .oxydiert. Oft wird auch vor dieser nachträglichen elektrolytischenSchutzoxydation die sehr dünne Oxydschicht, die eich schon bei der elektrolytischenGlänzung gebildet hat, .in geeigneten Lösungen, meist sehwach alkalischen, warmen Bädern; abgelöst. Für die nachfolgende Schutzoxydatiom bevorzugt man diejenigen bekannten Elektrolyte, die farblos durchsichtige Oxydschichten zu erzielen gestatten, um die durch die elektrolytische Glänzung erreichte Glanzwirkung durch ,die nachfolgende Schutzoxydation möglichst wenig zu beeinträchtigen.The finished glossy object is then usually still in one of the common baths electrolytically .oxidized. Often there is also an afterthought before this electrolytic protective oxidation the very thin oxide layer that is already calibrated during the has formed electrolytic gloss, .in suitable solutions, mostly weakly alkaline, warm baths; replaced. For the subsequent protective oxidation, preference is given to those known electrolytes that allow colorless, transparent oxide layers to be achieved, around the gloss effect achieved by electrolytic luster, the following To impair protective oxidation as little as possible.

Diese neue Arbeitsweise wird insbesondere da angewendet, wo es auf höchsten Glanz, d. h. also auf höchstes Reflexionsvermögen ankommt, z. B. bei Scheinwerferspiegeln, die aus einseitig oder beiderseitig mit Reinstalüminium plattiertem Aluminiumlegierungsblech, etwa der Legierungsgattung AI-Mg-Si nach dem .Normblatt 1713, hergestellt sind.This new way of working is particularly applied where it is on highest gloss, d. H. So it depends on the highest level of reflectivity, z. B. for headlight mirrors, made of aluminum alloy sheet clad with pure aluminum on one or both sides, about the alloy type Al-Mg-Si according to the .Normblatt 1713, are produced.

Die eben beschriebene Arbeitswe=ise weicht von der eingangs erwähnten in erster Linie dadurch ab, .daß während der elektrolytischen Glänzungsbehandlung der Strom mehrmals in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen aus- und wieder eingeschaltet wird. Man erreicht durch diese Behandlungswese einen besonders hohen Glanz schon nach der sehr kurzen. Gesamtbehandlungsdauer von meistens i 'bis 2 Minuten. Die Zeitdauer der einzelnen Behandlungsphasen ist dabei beispielsweise etwa wie folgt: Etwa 2o Sekunden Vorbeizü:ng ohne Strom, dann etwa 30 Sekunden elektrolytische Behandlung mit Strom, sodann wieder io Sekunden Zwischenbeizung bei abgeschaltetem Strom und zum Schluß etwa 4o Sekunden elektrolytische Behandlung mit Strom.The working method just described differs from the one mentioned above primarily in that during the electrolytic polishing treatment the current is switched off and on again several times at relatively short time intervals. This type of treatment achieves a particularly high gloss even after the very short one. Total treatment time of mostly 1 to 2 minutes. The duration of the individual treatment phases is approximately as follows: About 20 seconds past: ng without electricity, then about 30 seconds electrolytic treatment with electricity, then again 10 seconds intermediate pickling with the electricity switched off and finally about 40 seconds electrolytic treatment with electricity.

Ferner ist dieseArbeitsweise auch noch durch die Anwendung !höherer Spannungen und Stromdichten gegenüber Odem eingangs beschriebenen Verfahren gekennzeichnet. Während dort meist mit 6 bis 7 Volt und i bis 4 A/dm2 gearbeitet wird, verwendet man nach dem unterbroc'henenBebandlungsver£ahren Gleichstromspannungen von 2o bis 30 Volt und anodische Stromdichten von etwa 6 bis 12 A/dm2. Der Stromverbrauch, bezogen auf die Oberflächeneinheit, ist aber wegen der wesentlich verkürzten Behandlungszeit im allgemeinen nicht größer. An Stelle von Gleichstrom kann auch Wechsel=strom verwendet wenden, wobei die Spannungen im allgemeinen etwas höher sind (2o bi=s 6o Volt) und als Gegenelektroden zweckmäßig z. B. Aluminiumplatten benutzt werden.Furthermore, this mode of operation is also characterized by the use of higher voltages and current densities compared to the method described at the beginning. While 6 to 7 volts and 1 to 4 A / dm2 are usually used there, according to the interrupted treatment process, direct current voltages of 20 to 30 volts and anodic current densities of about 6 to 12 A / dm2 are used. However, the power consumption, based on the surface unit, is generally not greater because of the significantly reduced treatment time. Instead of direct current, alternating current can also be used, whereby the voltages are generally somewhat higher (2o bi = s 6o volts). B. aluminum plates can be used.

Das Ein- und Ausschalten des Stromes während der elektrolytischen Behandlung kann selbstverständlich auch durch automatische Betätigung von Walzenschaltern, Relais od. dgl. bewerkstelligt werden.Switching the electricity on and off during the electrolytic Treatment can of course also be done by automatic actuation of roller switches, Relays or the like. Be accomplished.

Claims

PATENT CLAIM: Process for producing smooth and shiny Surfaces on objects made of aluminum and aluminum alloys by electrolytic Treatment, characterized by gel, that the current is once or several times is switched off briefly during the treatment in a bath, which in addition to additives to achieve a dense and resistant OxydÜberzuges such. B. Salts of strong or medium-strength inorganic or organic acids, nor substances contains which are capable of exerting a pickling effect on the surface of the objects, like, z ,. B. the Hy.droxy de or carbonates of the Alhalimetalle.