CH429357A - Verfahren zur Behandlung von Oberflächen - Google Patents

Verfahren zur Behandlung von Oberflächen

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CH429357A
CH429357A CH586264A CH586264A CH429357A CH 429357 A CH429357 A CH 429357A CH 586264 A CH586264 A CH 586264A CH 586264 A CH586264 A CH 586264A CH 429357 A CH429357 A CH 429357A
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Joseph Schmidt Francis
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Gen Electric
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Description


  Verfahren     zur    Behandlung von Oberflächen    Die elektrische Oxydation bestimmter Metalle, wie  Aluminium und Magnesium oder Legierungen dieser  Metalle, zum Schutz der Oberfläche und zu dekorati  ven Zwecken ist bekannt. Diese elektrische Oxydation  besteht im wesentlichen darin, dass man den zu behan  delnden     Teil    als Anode in ein elektrolytisches Bad ein  führt und Strom über diesen Teil in das Bad einführt.  Viele Metalle werden durch eine derartige Behandlung  nur unter Bildung positiver Ionen oxydiert, die in Lö  sung gehen. Metalle, die sich elektrisch oxydieren oder  eloxieren lassen, bilden ein Zwischenprodukt, nämlich ein  Oxyd, das auf dem übrigen Metall eine poröse Beschich  tung bildet.

   Obwohl dieses Oxyd in dem zu seiner Bil  dung verwendeten Bad unter entsprechenden Bedin  gungen löslich sein kann, wird es bei geeigneter Arbeits  weise so rasch gebildet, dass es die Lösungswirkung des  Bades in merklicher Dicke übersteht. Bei Entfernung  des eloxierten Teiles aus dem Bad bleibt diese Schicht  als poröse, haftende     Oxydschicht    auf dem Metall zu  rück, wobei das Oxyd einen Wasseranteil in     adsorbierter     oder gebundener Form aufweist. Diese Beschichtung  bildet eine gute Basis für die Aufnahme der üblichen  Farben oder Anstriche und kann auch gefärbt werden,  da die Oberflächen auf dem porösen Material stark ad  sorptiv wirken.

   Bei eloxierten     Aluminiumoberflächen     ist es jedoch bekannt, dass die frische eloxierte Ober  fläche eine ungenügende Festigkeit aufweist, sofern sie  nicht einer     zusätzlichen        Versiegelungsbehandlung    unter  zogen wird. Diese Behandlung besteht üblicherweise in  einer Wärmebehandlung der wasserhaltigen Aluminium  oxydschicht, entweder durch Eintauchen in heisses oder  siedendes Wasser, oder durch Behandlung mit Frisch  dampf. Bei Verwendung von Wasser können Chemika  lien zugesetzt werden.

   Die landläufige Theorie besagt,  dass sich als Ergebnis all dieser Behandlungen jedes       Aluminiumoxydmolekül    mit einem Molekül Wasser un  ter Bildung eines als     Boehmit        bekannten        kristallinen     Hydrates verbindet. Das physikalische Ergebnis besteht  darin, dass ein dichteres, aber immer noch etwas poröses  Gebilde entsteht, das gegen     Kratzen    und Schleifen nur    mässig beständig ist.

   Beim Einfärben der eloxierten  Oberfläche wird die     Versiegelungsbehandlung    nach der  Färbung durchgeführt oder erfolgt gleichzeitig mit der  Färbung, wenn heisse     Farbstofflösungen    oder     -suspen-          sionen    verwendet werden. Auch bei diesen Behandlun  gen bleibt ein poröses Gebilde zurück. Die poröse Struk  tur der eloxierten Oberfläche besitzt wenig mechanische  Stützung, die ihr eine über die Eigenfestigkeit hinaus  gehende Festigkeit vermitteln würde.

   Wegen der porösen  Struktur wird die     Oberfläche        vielmehr    ziemlich leicht       verkratzt,    da eine lokale Krafteinwirkung zum Ausbre  chen von     Oxydteilen    durch Bruch der     Zellwandungen     an den dünnsten Stellen erfolgt, was durch die geringe  seitliche Stützung der Wände bedingt ist.  



  Es wurde gefunden, dass eloxierten     Oberflächen     ein hoher Festigkeitsgrad und insbesondere eine hohe  Kratzbeständigkeit verliehen werden kann, wenn die  Poren mit stark verdichteten Partikeln, vorzugsweise  durch Elektrophorese, gefüllt werden. Da derartige Par  tikeln gegebenenfalls Eigenfarbe oder andere optische       Eigenschaften    aufweisen, können sie auch zur Färbung  oder     anderseitigen    Veränderung der optischen Eigen  schaften der eloxierten Oberflächen verwendet werden.  



  Das Hauptziel der Erfindung besteht in der Her  stellung einer elektrisch oxydierten Oberfläche, die be  liebig dekorativ gefärbt werden kann und die bezüglich  Festigkeit und insbesondere     bezüglich    Kratzfestigkeit  den in üblicher Weise behandelten elektrisch oxydierten       Oberflächen    überlegen ist. Obwohl sowohl elektrische  Oxydation als auch Anwendung der Elektrophorese für  die Ablagerung feiner Materialien an sich bekannt sind,  ist die Anwendung der Elektrophorese zur Verbesserung  der Festigkeit und Kratzbeständigkeit elektrisch     oxydier-          terOberflächenschichten    unter     gleichzeitigerVerbesserung     des Aussehens neu.

   Wie unten im einzelnen beschrieben,  haben quantitative Vergleichsmessungen gezeigt, dass das  erfindungsgemässe Verfahren eine überraschende Erhö  hung der Kratzbeständigkeit ergibt. Dieses Ergebnis  führt dazu,     dass    eine Reihe von     Nebenzielen    erreicht  werden, die für den Fachmann ohne weiteres erkennbar      sind, da das     erfindungsgemässe    Verfahren den Vorteil  der     Schnelligkeit    und demzufolge auch der     Billigkeit     besitzt.     In.    den     beiliegenden    Zeichnungen zeigt:

         Fig.    1 eine schematische Anlage für die elektrische       Oxydation    eines     metallischen        Substrates        zur    Erzeugung  einer porösen     Oberflächenschicht,    wobei gezeigt ist,     wie     durch eine     Veränderung    der Art der Materialien und  der angewendeten     Arbeitsbedingungen    die Poren in  einer     derartigen    Beschichtung praktisch vollständig mit  einem dicht gepackten Füllstoff     gefüllt    werden können,

         Fig.    2 einen Schnitt durch ein Substrat mit darauf  befindlicher poröser     Oberflächenschicht,          Fig.3    einen Schnitt durch eine poröse Beschich  tung, deren Poren mit     einer    nicht verdichteten Beschich  tung gemäss dem Stand der Technik gefüllt sind,       Fig.4    einen Schnitt durch     eine    poröse Schicht,

    deren Poren mit einer dicht gepackten Beschichtung  nach dem     erfindungsgemässen        Verfahren        gefüllt    sind und       Fig.    5 ein Verfahren zum Auftragen einer porösen  Schicht direkt auf ein Substrat zur Vorbereitung für die  Füllung der Poren nach dem     erfindungsgemässen    Ver  fahren.  



       Im        einzelnen    zeigt     Fig.    1 einen Behälter 10, der       zweckmässigerweise    ein üblicher, aus Glas bestehender       Batteriebehälter    ist, und in dem die Gegenelektrode 12  und ein     Werkstück    14 in eine Flüssigkeit 16 eingetaucht  sind. Die Gegenelektrode 12 und das Werkstück 14 sind       jeweils    über die     Leiter    18 und 20     mit    den Mittelstellen  eines Wendeschalters 22 verbunden.

   Zwei Batterien 24  und 26 sind in Reihe geschaltet, wobei die positiven  Seiten der Batterie 26 und die gemeinsame Verbindung  zwischen Batterie 24 und 26 jeweils mit zwei Stellen des  Schalters 28 verbunden sind. Der     Schaltfinger    des Schal  ters 28 ist mit einem Ende des Widerstandes 30 verbun  den, dessen     Abtastarm    über das Amperemeter 32 mit  zwei Polen des Schalters 22 verbunden ist, wobei die  anderen beiden Pole des Schalters 22     mit    dem negati  ven Ende der Batterie 24 in einer für     Polumkehrungs-          zwecke        üblichen    Weise verbunden sind.

   Das Voltmeter  34 ist so geschaltet, dass es die     Potentialdifferenz    über  die Endpole des Schalters 22 und den Abfall über das  Amperemeter 32     misst.    Somit ist eine durchaus     übliche     Anlage dargestellt, die zweckmässig mit einer zur elek  trolytischen Oxydation des Werkstückes 14 geeigneten  Flüssigkeit 16 für das vorliegende Verfahren     verwendet     werden kann, indem der Schalter 28 auf seine unterste  Stellung gebracht, die Batterie 24 nur     mit    dem Wider  stand 30 verbunden und der Griff des Schalters 22 in       Richtung    entsprechend der unteren Seite der Zeichnung  bewegt wird, so dass das Werkstück 14 zur Anode der  Zelle wird.

   Der Widerstand 30 kann zur Einstellung des  Stromes auf den     gewünschten    Wert verwendet werden.  Wenn die Anlage von     Fig.    1 zur Durchführung der  Elektrophorese verwendet werden soll, muss die Flüs  sigkeit 16 eine Suspension des abzulagernden Materials  sein. Der Schalter 28 kann dabei in seine obere Stellung  gebracht werden, so dass die Batterien 24 und 26 in       Reihe    mit dem Widerstand 30 verbunden sind. Der  Schalter 22 muss so gestellt werden,     dass    zwischen dem  Werkstück 14 und der Elektrode 12 ein Potential ent  steht, dessen Vorzeichen der Ladung auf dem abzula  gernden suspendierten Material sein muss. Das ange  legte Potential     kann    am Voltmeter 34 abgelesen wer  den.

   Der Strom bei der Elektrophorese ist meist     ausser-          ordentlich    gering und zeitlich veränderlich, und die nor  male Steuerung wird durch     Wahl    des gewünschten Po  tentials     bewirkt,    das meist nicht     kritisch    ist. Es ist     zu    er-    kennen, dass diese Anlage an sich bekannt ist. Sie wird       lediglich    zur Vollständigkeit der     Beschreibung    erläutert  und soll einen     physikalischen    Bezug für Stromdichten  und Potentiale für die im folgenden angegebenen Bei  spiele ermöglichen.  



       Fig.    2 stellt einen     stark        vergrösserten    Schnitt durch  eine Basis aus gleitfähigem Material 36 dar, die z. B.  aus Aluminium besteht und eine poröse Oberflächenbe  schichtung 38     aufweist,    wie sie z. B. bei der elektrischen  Oxydation in Form von Aluminiumoxyd entsteht und  Poren 40 aufweist. Die Darstellung der Poren 40 ent  spricht     lediglich    einer schematischen Darstellung, da  eine genaue Wiedergabe der Grössen, Formen und Ver  bindungen der Poren in den durch elektrolytische Oxy  dation von     Aluminium    und     Aluminiumlegierungen    ent  stehenden Schichten schwierig ist.  



       Fig.    3 stellt einen Schnitt wie in     Fig.    2 dar, unter  scheidet sich jedoch von diesem dadurch, dass die Poren  40 teilweise mit Füllstoff 42, dargestellt durch Kugeln,  gefüllt sind. Dies ist ein Beispiel für das Ergebnis, wel  ches durch Zersetzung oder chemische Reaktionen an  Ort und Stelle nach den     üblichen    Verfahren erhalten       wird.    Einige der     bekannten    Verfahren führen     zu    film  artigen Beschichtungen, die keine     kugelförmige    Teil  chengestalt aufweisen. Die hier     gewählte    Darstellung ist  in erster Linie     für    die Menge des erzeugten Füllstoffes  symbolisch.

    



       Fig.4    zeigt einen Schnitt wie     Fig.    2, unterscheidet  sich jedoch von diesem und von der Darstellung gemäss       Fig.    3 dadurch, dass     die    Poren 40 als     vollständig    mit  Füller 42 in enger Packung und dichter Form     gefüllt     dargestellt sind. Wie zu erkennen, lagert sich der über  wiegende Teil des     Füllstoffes    innerhalb der Poren und  nur ein geringerer     Teil    ausserhalb der Poren ab, wie  dies der Stromverteilung an der     Oberfläche    entspricht.

    Dies ist ein Beispiel für ein nach dem     erfindungsge-          mässen    Verfahren erhaltenes Produkt.  



  <I>Beispiel 1</I>  Ein Blatt aus einer Legierung mit hohem Alumi  niumgehalt (Handelsbezeichnung  2024 T 4  mit 4,5 0/0       Kupfer,        0,6        %        Mangan,        1,5        %        Magnesium        und        Alu-          minium    als Rest) mit einer Dicke von 0,79     mm        (1/s2    Zoll),  einer Breite von 76,2     mm    (3 Zoll) und einer Länge von  203 mm (8 Zoll)

   wurde in einem Elektrolyten aus       20o/oiger    Schwefelsäure bei einer Stromdichte von  10 Ampere pro 929     cm2        (Fusse)    30 Minuten bei 21,1' C  (70 F)     anodisch    oxydiert. Das zur Erzeugung dieser  Stromdichte     erforderliche    Potential betrug 12 Volt, doch       hängt    das Potential von einigen variablen Faktoren,  wie Form der Zelle oder dergleichen, ab. Die Strom  dichte ist     normalerweise    der für die     Elektrolyse    kritische  Parameter, und die Spannung wird so eingestellt, dass  die erforderliche Stromdichte entsteht.

   Nach einem Zeit  raum von 30 Minuten wurde das Werkstück aus dem  Bad     entnommen,    zur Entfernung von anhaftendem  Elektrolyt gründlich     mit        destilliertem    Wasser gespült und  in einem Ofen 15 Minuten bei 104  C (220  F) ge  trocknet.

   Dann wurde es in ein Bad eingetaucht, das aus       einer        Suspension        von    3     Gew.-%        anionischem        kolloidalem     Kohlenstoff mit durchschnittlichen     Partikelgrössen    von  13     Millimicron        in        Isopropylalkohol        bestand.        In    das Bad       wurde    auch eine Gegenelektrode aus     unbehandeltem          Aluminium    eingetaucht und ein Potential von 35 Volt  5 Minuten zwischen der Gegenelektrode und dem 

  posi  tiv geschalteten Werkstück aufrecht erhalten. Der  Stromfluss betrug stets weniger als 1     mA.    Die Suspen-           sion    hatte Raumtemperatur, d. h. etwa 21,1  C (70  F).  Nach 5 Minuten wurde das Werkstück aus dem Bad  herausgenommen, die Oberfläche zur Entfernung von  aussen anhaftendem Kohlenstoff abgewischt, das Werk  stück dann mit     destilliertem    Wasser gewaschen und in  einem Ofen bei 104  C (220  F) getrocknet. Die so er  haltene Oberfläche hatte ein     tiefschwarzes    dichtes und  gleichmässiges Aussehen.

   Die     metallographische    Unter  suchung eines Querschnittes zeigte eine Ablagerung aus  dichtem     offensichtlich    kompaktem Kohlenstoff in den  Poren der durch     anodische    Oxydation erhaltenen Be  schichtung. Eine Erhitzung der Probe in der oxydieren  den Flamme eines Bunsenbrenners bis zum Schmelz  punkt des Substrates     beeinflusste    die Beschichtung nicht.

    Die Erhitzung einer in ähnlicher Weise     anodisch    oxy  dierten     Probe,    die mit einer nicht eindringenden voll  ständig     oberflächigen    Beschichtung aus Kohlenstoff  durch Eintauchen in die     Kohlenstoffsuspension    ohne  Einwirkung eines elektrischen Feldes erzielt war, führte  zu einem Verbrennen des Kohlenstoffes. Die     elektro-          phoretisch    abgelagerte Kohlenbeschichtung widerstand  ohne Entfernung einer üblichen Schleifbehandlung.

    Auch eine Wärmeschockbehandlung durch wechselnde  Temperatureinwirkungen von -93  C (-200  F) und       -I-427     C     (-I-800     F) zeigte keine stärkere Schädigung  dieser mit Kohlenstoff gefüllten Beschichtung als eine  einfache     unpigmentierte,    durch     anodische    Oxydation er  haltene Beschichtung.  



  Unter Bezugnahme auf     Fig.    1 wurden für die     ano-          dische    Behandlung 12 Volt angewendet, entsprechend  dem Potential der Batterie 24, während die für die  Elektrophorese verwendeten 35 Volt dem Potential der  in Reihe geschalteten     Batterien    24 und 26 entsprachen.  Das     Schwefelsäurebad    für die     anodische    Oxydation ent  spricht der Flüssigkeit 16. Die     Kohlenstoffsuspension    in       Isopropylalkohol    entspricht während der Elektrophorese  ebenfalls der Flüssigkeit 16.

   Da das Werkstück 14 bei  beiden Behandlungen positiv oder als Anode geschaltet  war, ist der Schalter 22 mit seinem Griff nach unten  (bezogen auf die Figur) für beide Behandlungen zu hal  ten. Der Schalter 28 ist für die     anodische    Oxydation in  seine untere Kontaktstellung zu bringen, für die Elek  trophorese jedoch in seine obere Kontaktstellung, so  dass jeweils 12 bzw. 35 Volt gegeben sind.

      <I>Beispiel 2</I>  Eine Probe aus weichem     Kohlenstoffstahl    mit einer  Dicke von 1,59 mm     (1/1o    Zoll), einer Breite von 50,8 mm  (2 Zoll) und einer     Länge    von 203 mm (8 Zoll) wurde  durch     Flammsprühen    mit Aluminiumoxyd beschichtet,  wie dies in     Fig.    5 dargestellt ist, wo eine schematisch  dargestellte     Flammspritzanlage    44 einen Sprühstrahl aus       geschmolzenen        Aluminiumoxyd-Tröpfchen    auf das  Stahlwerkstück 46 richtet und eine anhaftende Beschich  tung aus Aluminiumoxyd 48 auf der     Oberfläche    des  Werkstückes 46 ablagert.

   Das beschichtete Werkstück  wurde dann, wie in Beispiel 1, einer     Elektrophorese-          Behandlung    mit Kohlenstoff unterzogen. Es wurde eine  dichte schwarze Beschichtung erhalten, deren     metallo-          graphische    Untersuchung zeigte, dass die Poren der Be  schichtung 48 mit einer dichten und kompakten     Koh-          lenstoffpigmentfüllung    gefüllt waren.  



  <I>Beispiel 3</I>  Ein Werkstück aus technisch reinem Aluminium,  Typenbezeichnung  2S      (übliche    Bezeichnung für tech  nisch reines Aluminium mit zufälligen Verunreinigun-    gen), wurde in einer     9gew. /oigen    wässrigen     Oxalsäure-          lösung    45 Minuten bei einer Stromdichte von 12 Am  pere pro 929     cm2        (Fusse)    bei 21,1' C (70  F)     anodisch     oxydiert. Die in diesem Fall erforderliche Spannung be  trug infolge der relativ schlechten Leitfähigkeit der     Oxal-          säurelösung    60 Volt.

   Es ist zu bemerken, dass sich die  Stromdichte von der bei der besser leitenden Schwefel  säurelösung verwendeten Stromdichte nicht wesentlich  unterschied. Das Werkstück wurde dann mit destillier  tem Wasser abgespült und ohne Trocknen, weil zum  Eintauchen in eine wässrige Suspension bestimmt, in ein       5gew.1/oiges    Bad aus kolloidalem     Aluminiumoxyd    ein  getaucht. Unter Verwendung einer unbehandelten Alu  miniumgegenelektrode als Kathode wurde zwischen der  Gegenelektrode und dem Werkstück     ein    Potential von  60 Volt angelegt und 5 Minuten aufrecht erhalten.

   Der  Strom betrug zu allen Zeiten weniger als 1     mA.    Das  Werkstück wurde aus dem Bad herausgenommen,     zur     Entfernung von     oberflächlich    anhaftendem Aluminium  oxyd mit destilliertem Wasser gewaschen und getrock  net. Die     metallographische    und elektronenmikroskopi  sche Untersuchung des Werkstückes zeigte, dass die  durch die     anodische        Oxydationsbehandlung        in    der Alu  miniumoxydbeschichtung erzeugten Poren vollständig  mit     elektrophoretisch    abgeschiedenem Aluminiumoxyd  unter Erzielung einer dichten, nicht porösen Aluminium  oxydoberfläche gefüllt waren.  



  Da die überraschende Art der erhaltenen Ergebnisse  primär quantitativer Art ist, wie jede Verbesserung phy  sikalischer Eigenschaften notwendigerweise ist, wurden  Vergleichsmessungen der Kratzbeständigkeit von in üb  licher Weise behandelten Proben und von nach dem     er-          findungsgemässen    Verfahren erhaltenen Proben herge  stellt. Der für die Durchführung der Messungen ver  wendete Apparat ist als     Kratzfestigkeitsprüfer    nach       Hoffmann    bekannt.

   Das verwendete     Kratzwerkzeug    ist  ein zylindrisches Gebilde mit einem Durchmesser von  6,35 mm (1/4 Zoll) und einer Höhe von 3,18 mm     (1/s     Zoll); die Zylinderachse steht zur Ebene der     zu    prüfen  den Oberfläche in einem Winkel von 45  und zwischen       WOrkzeug    und     Oberfläche    wird eine Kraft von 2 kg an  gelegt.

   Durch eine relative Rollbewegung zwischen  Werkzeug und Oberfläche wird bewirkt, dass die Kante  des Zylinders die zu prüfende     Oberfläche        kratzt.    Die       anodisch    oxydierte Oberfläche wurde bei diesem Test  nicht vollständig     durchdrungen.    Die Breite des erzeug  ten     Kratzers    wurde in Zoll gemessen.  



  Dementsprechend wird als Ergebnis eine um so ge  ringere Zahl erhalten, je grösser die     Kratzbeständigkeit     einer gegebenen Probe ist.  



  Werkstücke oder Proben aus     Aluminiumlegierung     der in Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung wur  den 30 Minuten bei 25 Ampere pro 929     cm2        (Fusse)    in  einem bei 10  C gehaltenen Bad aus     25gew.o/oiger     Schwefelsäure     anodisch    oxydiert. Die auf diese Weise  erhaltenen Proben (1), die nicht weiter behandelt wur  den, zeigten beim Kratztest eine Kratzbreite von  0,92 mm (0,0363 Zoll).

   Eine Probe (2), die in dieser  Weise     anodisch    oxydiert worden war, wurde in     üblicher     Weise durch 10 Minuten Eintauchen in eine Nickel  acetatlösung (5     g/Liter)    bei     annähernd    Siedetemperatur  (97-99  C) und dann     während    20 Minuten in Wasser  gleicher Temperatur getaucht. Eine     derartige    Probe (2)  zeigt eine Kratzbreite von 0,42 mm (0,0165 Zoll).

   Eine  Probe (3), die in der beschriebenen Weise     oxydiert    wor  den war, wurde mit     Aluminiumtiefschwarz-Farbstoff          MLW    (einem     zum.Schwarzfärben    von Aluminium     für         architektonische Zwecke üblichen schwarzen Farbstoff,  hergestellt von der     Carbic-Hoechst    Corporation) gefärbt.  Die     Farbsttofflösung    wird bei einer Temperatur von 65  bis 70  C verwendet, so dass das Färbeverfahren eine  gewisse Versiegelung bewirkt.

   Die     anodisch    oxydierte  Probe (3) zeigte nach dem Färben, aber vor dem Ver  siegeln bei der     Prüfung    eine     Kratzbreite    von 0,44 mm  (0,0173 Zoll). Nach dem     üblichen    Versiegeln in Nickel  acetatlösung und heissem Wasser zeigte eine so behan  delte Probe (4) eine     Kratzbreite    von 0,46 mm (0,0180  Zoll). Dies kann als praktisch gleiche Kratzbeständig  keit angesehen werden,     wie    der an der Probe (2) erhal  tene Wert von 0,42 mm (0,0165 Zoll), da die     Kratzprü-          fungen    einen relativ grossen Fehler zeigen.

   Zusammen  fassend zeigen die Ergebnisse an den Proben 1 bis 4,  dass durch     anodische    Oxydation ohne weitere     Versiege-          lungsbehandlung    eine     Kratzbreite    von 0,9 mm (0,0353  Zoll) und durch kombinierte Anwendung von Versiege  lung und Färbung oder     einzelnes    Versiegeln und Färben  in jedem Fall     Kratzbreiten    im Bereich von 0,42 bis  0,46 mm (0,0165 bis 0,0180 Zoll) erhalten wurden.  



  Zur Bestimmung der Wirkung der Imprägnierung  durch Elektrophorese auf die Kratzbeständigkeit wurde  ein Probewerkstück wie oben unter (1)     anodisch    oxy  diert und dann mit Russ gemäss Beispiel 1 imprägniert.  Die Probe wurde der Wärmebehandlung zur Versiege  lung nicht unterzogen. Nach der     Imprägnierung    ohne  weitere Behandlung zeigte diese Probe (5) eine Kratz  breite von 0,48 mm (0,0188 Zoll).

   Die Wirkungen der       elektrophoretischen    Ablagerung     allein    sind daher ohne       Versiegeln    der durch     anodische    Oxydation erhaltenen  Beschichtung in der Wärme     praktisch    gleich     kratzfest     wie die in üblicher Weise mit oder ohne Färbung ver  siegelte Probe. Eine     anodisch    oxydierte und     elektro-          phoretisch        imprägnierte    Probe ähnlich wie Probe (5)  wurde durch Erhitzen in einem     Muffelofen    bei etwa  350  C während etwa 1     Minute    behandelt.

   Nach dieser  Versiegelung zeigte die Probe (6) eine Kratzbreite von  0,15 mm (0,006 Zoll). Die Anwendung des gleichen       Versiegelungsverfahrens    auf eine einfach     anodisch    oxy  dierte Probe, die nicht     elektrophoretisch        imprägrriert     worden war, ergab eine     Kratzbreite    dieser Probe (7) von  0,65 mm (0,0255 Zoll).

   Dieser Wert von 0,65 mm  (0,0255     Zoll)    für eine     anodisch    oxydierte und durch Er  hitzen im     Muffelofen    versiegelte     Oberfläche    ist im we  sentlichen vergleichbar mit dem 0,42 mm (0,0165 Zoll)       betragenden    Wert, der durch Eintauchen in Nickel  acetatlösung und heisses Wasser wie bei Probe (2) erhal  ten wurde.

   Obgleich es eine geringere Kratzbeständig-         keit    als die Probe (2) aufweist, zeigte es um so     stärker     die erheblich bessere     Kratzbeständigkeit    der Probe (6)  als Ergebnis der     elektrophoretischen        Imprägnierung    und  nicht als Ergebnis eines besonderen     Versiegelungsver-          fahrens.     



  Daraus ergibt sich (Probe 5), dass eine einfache  Imprägnierung durch Elektrophorese eine     Kratzbestän-          digkeit    ergibt, die gleich der durch übliches Versiegeln  erhaltenen     Kratzfestigkeit    ist, und dass die Anwendung  einer     Versiegelungsbehandlung    auf eine     anodisch    oxy  dierte und     elektrophoretisch    imprägnierte Probe eine       Kratzbeständigkeit    zeigt, die besser als nach allen übli  chen Verfahren ist und weit über dem erwarteten Wert  liegt.

       Ähnliche    Ergebnisse wurden bei der Anwendung  des Verfahrens zur Verfestigung der Oberfläche und zur  Erhöhung der Kratzbeständigkeit     anodisch    behandelter  Oberflächen aus anderen, der     anodischen    Behandlung  zugänglichen     Werkstoffen,    wie Beryllium und Titan, er  halten.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Erzeugung einer dauerhaften kratz beständigen Oberfläche auf Werkstücken mit einer der anodischen Oxydation zugänglichen Oberfläche, da durch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Werk stückes zum Erzielen einer porösen Oberfläche anodisch behandelt wird, und dass die Poren der porösen Ober fläche elektrophoretisch mit dichtgepackten festen Teil chen gefüllt werden.
    1I. Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I erhaltenes Werkstück, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück eine durch einen anhaftenden porösen nicht metallischen Belag bedeckte Oberfläche aufweist, deren Poren mit dichtgepackten festen Teilchen gefüllt sind, wobei die Beschichtung infolge der Füllung eine ver besserte Kratzbeständigkeit aufweist. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Werkstück nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Teil eines einer anodischen Be handlung zugänglichen Materials eine dauerhafte kratz beständige Oberfläche aufweist, die eine poröse anodisch oxydierte Beschichtung besitzt, deren Poren mit dicht gepackten festen Teilchen gefüllt sind. 2. Werkstück nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass es aus Aluminium oder Aluminium legierung besteht.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117182661A (zh) * 2023-08-18 2023-12-08 富联裕展科技(深圳)有限公司 工件表面加工方法

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