CH171733A - Procédé de revêtement d'objets en aluminium ou en alliage d'aluminium. - Google Patents

Description

  Procédé de revêtement d'objets en aluminium ou en alliage d'aluminium.    La présente invention se     rapporte    à un  procédé de revêtement d'objets en aluminium  ou en alliage d'aluminium, par une touche ré  sistant à la corrosion et contenant de     1'A1203,     du     S0,,    et de     1'H=0,    en immergeant l'objet à  revêtir, employé comme anode, dans un bain  d'acide sulfurique.  



  Ce procédé est caractérisé en     ce    que, au  cours du traitement, on agite le bain et on  produit une dispersion artificielle de la cha  leur de ce dernier, et en ce que l'on effectue  le     traitement    avec un bain ayant une     cancen-          tration    en acide sulfurique comprise entre 35  et 60     %    en poids, à un voltage de 2 à 9     volts     et à une densité de courant de 0,32 à 1,08     am-          père    par décimètre carré.  



  Les procédés de revêtement connus précé  demment étaient effectués avec des bains  d'acide sulfurique de deux valeurs différentes  de     concentration,    une valeur de concentration       s'étendant    de 15 à<B>35%</B> et l'autre valeur de  60 à     77%.       Les hommes du métier ont évité l'emploi  de concentrations intermédiaires entre les  deux ordres de grandeur mentionnés ci  dessus. On avait en fait supposé que     ces    ordres  de grandeurs n'étaient pas appropriés à la  production -de     revêtements    satisfaisants.  



  Mais les bains     .desdites    concentrations ont  le désavantage de ne pas être du tout. en équi  libre avec l'air atmosphérique, les bains les  plus concentrés absorbant l'humidité -de l'air  et les bains les moins concentrés tendant à  perdre de l'eau qui passe dans l'air.  



  En effet, les bains ayant des concentra  tions en acide sulfurique s'étendant de 60 à  77     7o,    sont hygroscopiques. Ils absorbent l'eau  -de l'air et     ceci        nécessite    l'adjonction d'acide  sulfurique concentré, pour maintenir les con  centrations. Il s'ensuit que le volume de ces  bains tend à augmenter, les pertes naturelle  de liquide étant     insuffisantes    pour contreba  lancer ces augmentations.     11    en résulte des       pertes    d'acide sulfurique.      Les bains employant des concentrations en  acide sulfurique allant de 15 à 35 %, tendent  à perdre de l'eau.

   Ils doivent par conséquent  être reformés à la fois par adjonction d'eau  aussi bien que par adjonction d'acide de même  concentration qu'eux.  



  On voit donc qu'avec les bains à 15 .à 35  d'acide sulfurique, comme avec les bains à 60  à 77 % d'acide sulfurique, il n'est pas possible  d'employer avantageusement une agitation à  l'aide de l'air, pendant l'opération (bien que       ce    genre d'agitation soit le plus simple pour  accomplir un     refroidissement    et une agitation  -du bain) vu qu'il se produit une modification  graduelle de la concentration du bain.  



  En procédant selon la présente invention,  la. concentration du     bain    est telle que l'on ob  tient pratiquement un équilibre entre le bain  et l'air. -de telle sorte que de l'air peut être  employé en quantités     illimitées    à la fois pour  le refroidissement et pour l'agitation du bain.  Des expériences ont montré que la concentra  tion moyenne du bain .d'acide sulfurique qui  est en équilibre avec l'air est de 45,5  d'acide avec des variations ne s'étendant que  -de 45,9 à     45,170'    selon l'état atmosphérique,  mais on a trouvé qu'au point de vue pratique  une concentration de 35 à     60%    en poids est  satisfaisante.  



  Le bain peut avantageusement être main  tenu à une température d'environ 18 à 30   C  et la     température    de l'anode     maintenue    pra  tiquement à pas plus de 5   C au-dessus de  la     température    du bain. De l'air est de préfé  rence chassé à travers le bain d'acide sulfu  rique, à proximité de l'anode. Le bain peut  être reformé par adjonction d'acide sulfurique  d'approximativement la même     concentration     que celle du bain et il peut être libéré du sul  fate     d'aluminium    précipité, par filtration.  De plus, pendant l'opération, une partie du  bain peut être retirée d'une manière continue,  refroidie, puis filtrée et ramenée dans le bain.  



  Voici, à titre indicatif, un exemple d'exé  cution pratique -de l'invention: On prépare un  bain d'électrolyse contenant 45 % en     poids     d'acide sulfurique et 5 % -de glycérine. On im  merge dans ce bain une plaque d'aluminium et    une cathode en plomb. On applique un vol  tage de 5,75 volts entre la plaque d'alumi  nium et la cathode -de plomb. La. valeur ini  tiale du courant     atteint    rapidement une va  leur pratiquement constante de 1,08 ampère  par décimètre carré. On brasse le bain en fai  sant bouillonner de l'air au-dessous de la pla  que d'aluminium, ce qui provoque un courant  modérément rapide, passant à     proximité    im  médiate de la plaque. Cet air est refroidi  préalablement en     passant    -à travers un bain  de ;lace.

   Avant la mise en marche du pro  cédé, le bain a été amené à une température  de 26,8   C et le courant d'air froid à travers  le bain est suffisant pour maintenir le bain à  cette     température.    La plaque d'aluminium est  retirée du bain après 30     minutes    environ.  Elle présente un     revêtement    adhérent  "d'oxyde" d'une épaisseur appréciable et  adhérant fortement à la surface.  



  La glycérine est employée dans le bain     ci-          dessus    comme agent retardant     l'attaque    de  l'acide sur le revêtement. Cet agent empêche  l'action locale et augmente     l'uniformité    du  revêtement. Il peut être constitué     par,d'autres     composés     organiques        hydroxylés    tels que  l'éthylène glycol et les crésols ainsi que les  phénols sulfonés ou non. Les phénols sont  avantageusement sulfonés avant leur emploi.  De 2 à 15 % d'un tel réactif peuvent être em  ployés dans le bain -de     revêtement.     



  Un refroidissement artificiel supplémen  taire (en plus de celui provoqué par l'air) du  bain de revêtement est habituellement néces  saire pour maintenir la température du bain  dans -des limites appropriées. Ce refroidisse  ment supplémentaire peut être réalisé en pla  çant des serpentins de refroidissement dans le  bain, à travers lesquels circule -de l'eau froide  ou une saumure réfrigérante. Autrement, l'air  employé pour le brassage du bain peut être  refroidi. Une méthode particulièrement avan  tageuse de refroidissement du bain est .de sou  tirer continuellement un peu de liquide,     (le     faire passer celui-ci à travers un serpentin de  refroidissement et ensuite à travers un filtre  avant- de<B>le</B> ramener dans le bain.

   Le filtre est  avantageusement employé après le refroidi,-           sement,    vu qu'il sert ainsi à enlever tout sul  fate d'aluminium qui pourrait être précipité  du bain. Par cette disposition, le bain peut  être employé économiquement, même après       lu'il    est devenu saturé en sulfate -d'alumi  nium. Comme la réfrigération est habituelle  ment nécessitée dans tous les cas, la filtration  :lu sulfate d'aluminium précipité n'augmente  pas d'une façon appréciable les     .dépenses.    Gé  néralement, un petit réservoir froid est     avan-          taDeusement    intercalé entre le serpentin de  refroidissement et le filtre.

   Ce réservoir per  met d'obtenir un certain temps .de repos     pen-          dant    lequel les cristaux de     sulfate    d'alumi  nium, formés pendant le refroidissement,  croisent jusqu'à une     grandeur        suffisante     pour être facilement enlevés par le filtre.  



  Les     revêtements    produits selon cette in  vention sont     semi-transparents.    Lorsque des       alliages    d'aluminium sont revêtus, la cou  leur du revêtement varie. Par exemple  un alliage contenant de 10 à     1G    % de     sili-          eium,    acquiert un revêtement ayant une cou  leur foncée allant presque     jusqu'au    noir,     tan-          (lis    qu'un alliage contenant jusqu'à     12%    de  cuivre acquiert une couleur légèrement     jau-          nàtre    allant presque jusqu'au blanc.  



  Les revêtements de l'invention montrent  une tendance à l'adsorption facile pour des  colorants, des huiles, des     cires,    etc.,     cette    ad  sorption étant approximativement intermé  diaire de celle des revêtements     produits    à  l'aide des bains acides connus. Le revêtement  peut être coloré de diverses manières, par       exemple    par teinture, par revêtement avec une  laque colorée ou une peinture, par coloration  on par pigmentation.

   Le revêtement     n'est    pas       conducteur    de l'électricité; il supporte le po  lissage et peut acquérir un beau poli; il ré  siste au     chauffage    jusqu'à environ 300   C  sans se soulever ou se séparer du métal; il se  lie: aux peintures, aux huiles, aux émaux et  autres     revêtements    semblables; il     n'aceu=.e    au  cune structure cristalline définie à l'examen  aux rayons X. Le revêtement varie de struc  ture selon la profondeur, un revêtement  externe poreux relativement tendre étant rem  placé par une couche de la dureté du     quartz       lorsqu'on se rapproche -de la     surface    du métal.

    Le revêtement peut avoir une épaisseur de  l'ordre de 0,025 mm, en majeure partie selon  le temps laissé à l'opération de revêtement.  La porosité de ces revêtements s'élève à envi  ron 40     %    du film total. En ce qui concerne sa  composition, le revêtement contient environ  15 % en poids de     S0et    18% de     H_0;    le reste  étant .de     1'A1203.        L'H20    .et le     S03    se trouvent  apparemment sous forme de combinaison, vu  que la composition est stable à la fois au la  vage et au chauffage à températures modé  rées.  



  On a reconnu qu'avec un acide .de la con  centration mentionnée ci-dessus, et particuliè  rement avec un acide dont la concentration  soit voisine de 40 % en poids, on peut     obtenir     des résultats très différents si l'on fait varier  la température du bain; par exemple, en tra  vaillant aux environs .de     18-\30      C, on ob  tient un revêtement très dur, tandis que vers       ?7-28      C on a un revêtement plus mou et  plus souple, c'est-à-dire flexible, qui supporte  tout à fait bien un pressage, un     étampage,    etc.

    Ceci permet en pratique de n'utiliser     qu'en     seul bain, dont on fait varier la     température,     pour     obtenir    des revêtements de propriétés  différentes, il n'est possible qu'avec     ian     acide dont la concentration soit comprise entre  35 et<B>60%.</B>  



  On a reconnu, d'autre part, que la présence  de sulfate d'alumine dans le     bain    présentait  certains avantages, notamment en ce qui con  cerne la régularité de la couche produite. Il  se forme du sulfate au cours des     opérations,     mais il est avantageux -d'en ajouter au com  mencement une petite quantité, 2-3 % par  exemple, pour que dès le début de .son emploi,  le bain donne des résultats satisfaisant.  



       Le    procédé, objet de l'invention, ne néces  site aucun contrôle chimique du bain et il ne  se produit aucune perte d'acide par augmen  tation. (le volume. Aucun     équipement        .d'éva-          ctiatïon    (tel ,que hotte) n'est     nécessaire.    Le  contrôle de la température est plus facile que  dans les procédés dans lesquels de l'acide de  plus forte     concentration    est employé. Les  pertes du bain de revêtement peuvent être      compensées par simple     adjonction        d'acide     additionnel .de la même     concentration,    les per  tes .d'agent retardateur étant presque négli  geables.

   L'exécution     pratique    du procédé de  l'invention est tant soit peu moins coûteuse  que celles des procédés connus, les frais de  refroidissement étant plus que compensés par  les économies réalisées par la plus faible con  sommation de courant, par l'emploi du bain  jusqu'à son point de     saturation    en sulfate       d'aluminium    et par la suppression de l'équi  pement d'évacuation. L'invention constitue  un procédé économique, dans lequel il n'est  pas nécessaire de mettre le bain d'acide .de  côté lorsqu'il est saturé en sulfate d'alumi  nium, ce bain pouvant être continuellement  refroidi et filtré pour en enlever le sulfate  d'aluminium qui est précipité.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de revêtement d'objets en alumi nium ou en alliage d'aluminium, par une couche résistant à la corrosion et contenant de l'A1.03, du .S03 et de 1'H:!0, en immergeant l'objet à revêtir, employé comme anode, -dan un bain d'acide sulfurique, caractérisé en ce que, au cours du traitement, on agite le bain et on produit une dispersion artificielle de la chaleur -de ce dernier, et en ce que l'on effec tue le traitement avec un bain ayant une con centration en acide sulfurique comprise entré 35 et<B>60%</B> en poids, à un voltage -de 2 à 9 volts et à une densité de -courant de 0,32 à 1,

   08 ampère par décimètre carré. <B>SOUS-REVENDICATIONS:</B> 1 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on maintient le bain à une tem pérature -comprise entre environ 18 et 30' C et en -ce que l'on maintient la température .de l'anode pratiquement à pas plus de 5 C au-dessus de la température du bain. 2 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on maintient la température du bain à environ 18,à 20' C pour obtenir un revêtement dur.

   3 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on maintient la température -du bain à environ 27 à 'M' C pour obtenir un revêtement .flexible. 4 Procédé selon la. revendication, caractérisé en ce que l'on ajoute une petite quantité de sulfate d'aluminium au bain au début de son emploi. 5 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que de l'air est chassé à travers le bain d'acide sulfurique, à proximité de l'anode.

   6 Procédé selon la revendication, caractérisé en -ce que l'on reforme le bain par adjonc tion d'acide sulfurique d'approximative ment la même concentration que celle du bain de départ et en ce que l'on libère le bain, par filtration, du sulfate d'aluminium précipité. 7 Procédé selon la revendication, caractérisé en -ce que l'on retire, d'une manière conti nue, une partie du bain de revêtement à l'acide sulfurique, cette partie étant refroi die, puis filtrée et ramenée au bain.