CH484284A - Procédé de traitement d'une surface d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium - Google Patents

Description

  Procédé de traitement d'une     surface        d'aluminium    ou d'un alliage d'aluminium    La présente invention a pour objet un procédé de  traitement d'une surface d'aluminium ou d'un alliage  d'aluminium contenant au moins 99 % en poids d'alumi  nium, ceci par exemple, avant la production sur celle-ci  d'un motif à deux couleurs ou à plus de deux couleurs et  dans lequel on utilise un produit photosensible et une ou  plusieurs teintures appropriées. L'une de ces deux cou  leurs ou de cet ensemble de plus de deux couleurs peut  être constituée par la couleur naturelle de la surface  anodisée.  



  La production de tels motifs sur des surfaces d'alu  minium anodisées est particulièrement intéressante dans  l'établissement de plaques marquées, destinées par exem  ple à être fixées à des machines, mais elle est également  intéressante dans d'autres secteurs étendus, par exemple  lors de l'utilisation de panneaux d'aluminium décoratifs  dans la construction de maisons d'habitation ou autres  bâtiments. Jusqu'à maintenant il était nécessaire pour  éviter d'endommager la couche anodisée, soit de rendre  la couche d'oxyde étanche par un traitement adéquat  après l'anodisation, ceci immédiatement après le lavage  ou après que la couche d'oxyde ait été séchée, soit de  protéger la couche d'oxyde lors de la production du  motif, ceci par une couche en matériau protecteur tel  que la gélatine.

   L'opération consistant à rendre la cou  che d'oxyde étanche, à cette étape de la fabrication de  surfaces décorées, est très gênante, notamment si l'on  veut utiliser un procédé entièrement automatique. De  plus cette opération peut restreindre les processus pou  vant être utilisés pour produire le motif, ou elle peut  donner lieu à un produit de qualité inférieure en raison  de la destruction partielle de la couche anodisée lors du  processus de production du motif. L'utilisation d'une  couche de gélatine complique la production du motif par  l'introduction de l'étape d'application de la gélatine.  



  Le but de la présente invention est l'obtention d'un  procédé de traitement d'une surface d'aluminium ou    d'alliage d'aluminium contenant au     moins    99 % en poids  d'aluminium et devant permettre d'éviter ou au moins  de réduire sensiblement les inconvénients mentionnés  plus haut.  



  Selon l'invention, le procédé est caractérisé en ce  qu'on anodise la surface dans une solution d'anodisation  consistant en acide sulfurique dilué dans de l'eau à rai  son de 5-20 % en volume d'acide sulfurique     (s.g.    1.84), en  ce qu'on utilise un courant continu sous 10,5 à 24V, la  densité du courant étant maintenue entre 0,001 et  0,022 A par     cm2    (9-20 A par pied carré), la température  entre 4,40 C et 32,20 C (40 et     90     F), et la durée du trai  tement étant comprise entre 20 et 60 mn.  



  On a décrit ci-dessous, et à titre d'exemple, quelques  formes d'exécution du procédé.  



  On a constaté qu'en choisissant de façon adéquate  les conditions d'anodisation dans les gammes indiquées  plus haut, pour un matériau particulier à traiter, la sur  face peut être utilisée sans avoir été rendue étanche, pour  la production ultérieure du motif, ceci sans risquer d'en  dommager la couche d'oxyde anodisée, et sans qu'il soit  nécessaire de faire appel à des techniques spéciales et  compliquées.  



  Les valeurs particulières de chacun des paramètres  intervenant dans le procédé, dépendent de la nature du  matériau qui est traité, les paramètres étant réglés les  uns relativement aux autres en concordance avec la  forme physique et la composition chimique du métal.  



  Ainsi par exemple pour traiter des feuilles d'alumi  nium standard à 99,5 % de normes 10     SWG    à 30     SWG    et  fabriquées par la maison British Aluminium Company       Ltd.,    on a utilisé un bain contenant 20 % en volume  d'acide sulfurique, un c     ourant    dont la densité était  0,010 A par     cm2    (9,8 A par pied carré), sous 12 V, la  température du bain -étant de     23,3o    C     (74o    F) et la durée  du traitement de 30 mn ; ces valeurs se sont révélées  satisfaisantes.

        En utilisant, pour le même matériel, un bain conte  nant 5 % en volume d'acide sulfurique aqueux, une tem  pérature de     40o    F, une densité de courant de 0,022 A par       cm2    (20 A par pied carré) sous 24 V et en appliquant le  traitement pendant 60 mn, on a également obtenu des  résultats satisfaisants.  



  Pour des feuilles d'aluminium de 0,075 mm d'épais  seur (0,003 pouce) on obtient de bons résultats en utili  sant un bain contenant 20 % en volume d'acide sulfuri  que, une densité de courant de 0,002A par     cm2        (9,4A     par pied carré) sous 10,5 V, une température pour le bain  de 31,10 C (880 F) et une durée de traitement de 20 mn,  cependant que pour des feuilles dont l'épaisseur est com  prise entre 0,075 et 0,2 mm on obtient des résultats satis  faisants en utilisant le même bain, une densité de cou  rant de<B>0,01</B> A par     cm2    (10,5 A par pied carré), une  température pour le bain de 32,20 C (900 F) et une durée  de traitement de 20 mn.  



  Après que le traitement d'anodisation est terminé, les  feuilles de métal sont rincées dans de l'eau courante  froide ou par des jets d'eau froide, de puissance adé  quate.  



  Suivant la méthode particulière que l'on veut utili  ser pour produire le motif sur la surface anodisée, ces  dernières, après le rinçage, peuvent être teintes par  immersion dans une solution chaude ou froide de tein  ture, pendant la durée indiquée par le fabricant de la  teinture. Cette durée est généralement comprise entre  7 et 30 mn.  



  Les feuilles, qu'elles soient teintes ou simplement     ano-          disées,    sont ensuite séchées en étant égouttées et placées  dans de l'air en mouvement et chauffé légèrement à une  température de 26,6" C-48,8 C     (80o        F-1200    F).  



  Différents processus peuvent être utilisés pour pro  duire le motif final sur la surface anodisée. Dans un pro  cédé préféré de production du motif, la surface anodisée  de la feuille est teinte comme indiqué précédemment,  avant le séchage. La surface sur laquelle le motif doit  être produit est ensuite recouverte d'un produit photosen  sible à base de résine, par exemple le produit photosen  sible Kodak P.C. ou Kodak     P.R.,    ceci soit par immer  sion soit par     giclage    soit encore par badigeonnage du  produit sur la surface. Si un motif doit être établi sur les  deux côtés de la feuille de métal, elle sera de préférence  recouverte par immersion et en permettant au surplus de  s'égoutter. La couche du produit photosensible est  ensuite soumise au séchage.  



  La surface recouverte est ensuite exposée à de la  lumière ultraviolette à travers un stencil au trait ou en  demi-ton, positif ou négatif. La surface est ensuite déve  loppée en utilisant un révélateur approprié au produit  photosensible particulier qui a été utilisé. Après le déve  loppement la surface est rincée à l'eau froide.  



  La couleur est ensuite enlevée des zones découvertes  de la couche anodisée, en immergeant la feuille dans  une solution aqueuse de 50 g par litre de permanganate  de potassium, de 50-100 g par litre d'acide nitrique et de  50-100 g par litre de     bisulphite    de sodium. La couleur  qui doit être enlevée disparaît après immersion et agita  tion pendant 1 mn environ.  



  Le reste du produit photosensible, qui a été exposé et  fixé sur la feuille pour protéger la teinture originale est  ensuite enlevée par un solvant organique adéquat, par  exemple le xylène ou le trichloréthylène, et la feuille est  rendue entièrement étanche en étant immergée dans une  solution d'un sel de métal lourd, telle qu'une solution    d'acétate de nickel, avec ou sans cristaux d'acide bori  que. La feuille peut également être rendue étanche en  étant immergée dans de l'eau chaude ou de la vapeur.

    On obtient ainsi une surface portant un motif à deux  couleurs (l'une des couleurs étant constituée par la cou  leur naturelle de l'aluminium anodisé et l'autre par la  teinture originale), dans laquelle la couche d'oxyde     ano-          disée    est intacte et n'a pas été endommagée sur toute  l'étendue de la surface.  



  Si le motif doit être en deux couleurs autres que la  couleur naturelle de l'aluminium anodisé, la feuille peut  être immergée dans une teinture appropriée pendant le  temps nécessaire, avant l'enlèvement du reste du pro  duit photosensible. Si plus de deux couleurs sont néces  saires ou deux couleurs ou plus et la couleur naturelle  de l'aluminium anodisé, la feuille peut être recouverte à  nouveau du produit photosensible et exposée à travers  un second stencil, le processus étant le même que pré  cédemment, des expositions ultérieures étant effectuées  lorsque c'est nécessaire.  



  D'autres processus de production du motif voulu peu  vent, naturellement être utilisés avec les plaques anodi  sées selon le procédé de l'invention. On peut par exem  ple utiliser le processus connu, dans lequel la plaque est  couverte d'une couche de matériau protecteur, par exem  ple de gélatine ou de     carboxyméthylcellulose,    avant le  dépôt du produit photosensible. Ce dernier processus  n'est toutefois pas essentiel, puisque la couche anodisée  d'oxyde obtenue selon le procédé de l'invention est suffi  samment robuste pour pouvoir être utilisée sans qu'il  soit nécessaire de la rendre étanche, selon la méthode  plus simple décrite plus haut.  



  Bien que pour plus de clarté on se soit référé au  traitement de feuilles de métal, il est clair que le     procédé     d'anodisation selon la présente invention et la production  ultérieure d'un motif sur les surfaces anodisées peuvent  être appliqués à l'aluminium et à des alliages d'alumi  nium se présentant sous une forme autre que des feuilles,  par exemple à du clinquant, des blocs, des panneaux  ayant une épaisseur appréciable, ainsi qu'à d'autres ob  jets à trois dimensions et faits par exemple en feuille de  métal ou clinquant.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de traitement d'une surface d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium contenant au moins 99 % en poids d'aluminium, caractérisé en ce qu'on anodise la surface dans une solution d'anodisation consistant en acide sulfurique dilué dans de l'eau à raison de 5-20 % en volume d'acide sulfurique (s.g. 1,84), en ce qu'on utilise un courant continu sous 10,5 à 24 V, la densité du cou rant étant maintenue entre 0,01 et 0,022 A par cm-2, la température entre 4,40 C et 32,20 C et la durée du trai tement étant comprise entre 20 et 60 mn. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé selon la revendication, pour le traitement d'une surface d'une feuille d'aluminium de normes 10 à 20 SWG 99,5 %, caractérisé en ce qu'on effectue l'anodi sation dans un bain de 20 % en volume d'acide sulfurique aqueux, à une température de 23,3() C pendant 30 mn, et avec une densité de courant de 0,01 AJcm2 et sous 12 V. 2.

   Procédé selon la revendication, pour le traitement d'une surface d'une feuille d'aluminium de normes 10 à 30 SWG 99,5 %, caractérisé en ce qu'on effectue l'anodi- sation dans un bain de 5 % en volume d'acide sulfurique aqueux, à une température de 4,4o C pendant 60 mn, et avec une densité de courant de 0,022 A/cm2 et sous 24 V. 3.

   Procédé selon la revendication, pour le traitement d'une surface d'une feuille d'aluminium de 0,075 mm d'épaisseur, caractérisé en ce qu'on effectue l'anodisation dans un bain de 20 % en volume d'acide sulfurique aqueux à une température de 31,10 C pendant 20 mn, ceci avec une densité de courant 0,0104 A/cm2 et sous 10,5 V. 4. Procédé selon la revendication, pour le traitement d'une surface d'une feuille d'aluminium dont l'épaisseur est comprise entre 0,125 et 0,200 mm, caractérisé en ce qu'on effectue l'anodisation dans un bain de 20,>' en volume d'acide sulfurique aqueux à une température de 32,20 C, pendant 20 mn et avec une densité de courant de 0,011 A/cm2 et sous 12 V. 5.

   Procédé selon la revendication ou l'une des sous- revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on lave à l'eau froide la surface anodisée quittant le bain et en ce qu'on la sèche ensuite avec de l'air chaud à 26,6- 48,8() C. 6. Procédé selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce que l'on teint ladite surface anodisée après le lavage mais avant le séchage. 7.

   Procédé selon la sous-revendication 6, pour la pro duction d'un motif à deux couleurs ou à plus de deux couleurs sur une surface d'aluminium ou d'alliage d'alu minium comprenant au moins 99 % d'aluminium, carac térisé en ce qu'on recouvre ladite surface anodisée, teinte et séchée avec un produit photosensible à base de résine, en ce qu'on expose la surface recouverte à la lumière ultraviolette à travers un stencil positif ou négatif, en ce qu'on développe la couche exposée pour enlever les zones de cette couche qui n'ont pas été exposées, en ce qu'on rince cette surface, en ce qu'on décolore les zones de cette surface qui ne sont pas recouvertes par la cou che résiduelle par un traitement avec une solution déco lorante, et en ce qu'on enlève la couche résiduelle. 8.

   Procédé selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que l'on teinte avec une couleur différente de celle de la surface avant l'opération d'enlèvement de la cou che résiduelle, les zones qui n'ont pas été décolorées lors de l'opération de décoloration. 9. Procédé selon la sous-revendication 8, caractérisé en ce que l'on répète au moins une fois l'ensemble des opérations commençant avec l'opération de recouvre ment de ladite surface avec un produit photosensible à base de résine et se terminant avec l'opération d'enlè vement de la couche résiduelle, ceci en utilisant pour chaque répétition un stencil différent lors de l'opération d'exposition de la surface recouverte, et en teintant cha que fois avec une autre couleur les zones qui ont été décolorées lors de l'opération de décolorisation. 10.

   Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite solution de décolorisation est une solution aqueuse contenant 50 g/1 de permanganate de potassium, 50-100g/1 d'acide nitrique et 50-l00 g/1 de bisulfite de sodium. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on soumet la surface anodisée à une opération des tinée à la rendre étanche, après la formation du motif. 12. Procédé selon la sous-revendication 11, caracté risé en ce que ladite surface anodisée est rendue étanche par un traitement à l'aide d'une solution d'un sel de métal lourd.