NO851945L - PROCEDURE FOR TREATING ALUMINUM SURFACES STABLE OVER THE ENVIRONMENT, FOR PAINTING AND ADHESIVE BINDING, AND PRODUCT MADE IN THIS SIZE - Google Patents
PROCEDURE FOR TREATING ALUMINUM SURFACES STABLE OVER THE ENVIRONMENT, FOR PAINTING AND ADHESIVE BINDING, AND PRODUCT MADE IN THIS SIZEInfo
- Publication number
- NO851945L NO851945L NO851945A NO851945A NO851945L NO 851945 L NO851945 L NO 851945L NO 851945 A NO851945 A NO 851945A NO 851945 A NO851945 A NO 851945A NO 851945 L NO851945 L NO 851945L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- aluminum
- acid
- accordance
- approximately
- cleaning
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/10—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by other chemical means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
- C23F1/20—Acidic compositions for etching aluminium or alloys thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en framgangsmåte for tilvirking av aluminium- og aluminiumlegeringsflater, der den behandlete flata er særlig velegnet for binding av maling eller klebemidler. Mer spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelsen en framgangsmåte for tilvirking av aluminium- og aluminiumlegeringsflater som er istand til å forme bindinger, som er stabile overfor omgivelsene, med enten maling eller klebemidler og det produktet som dermed blir framstilt. The present invention relates to a method for manufacturing aluminum and aluminum alloy surfaces, where the treated surface is particularly suitable for bonding paint or adhesives. More particularly, the present invention relates to a method for the production of aluminum and aluminum alloy surfaces which are able to form bonds, which are stable to the environment, with either paint or adhesives and the product which is thus produced.
Aluminium og de forskjellige legeringene av dette har stor anvendelse i form av plater og liknende og i flere forskjellige former for strukturer. Mange av disse trenger en behandling med maling og andre som trenger å bindes til en annen gjenstand. I mange tilfeller kan den det være nødvendig at den samme aluminiumskomponenten, f.eks. ei plate, blir klebende bundet til ei flate av f.eks. til gjennomhullet aluminium eller ei aluminiumskjerne, og at den andre flata skal males. Det er flere framgangsmåter i kommersiell bruk for tilvirking av flater av aluminium og aluminiumlegeringer slik at de kan bli malt. Det er også kommersielle framgangsmåter for tilvirking av aluminiumsflater slik at de kan bli klebende bundet. Imidlertid er det behov for en enkel framgangsmåte for forbehandling, som kan tjene til å tilvirke flater av aluminium og aluminiumlegeringer for å frambringe en utmerket malingsforbehandling og også frambringe en pålitelig sterk klebende binding som er stabil overfor omgivelsene. Idet noen framgangsmåter er blitt brukt for å fullføre disse to svært forskjellige behovene for en enkel forbehandling, søker en stadig forbedret malingskvalitet, varighet og konsistens og evnen en slik framgangsmåte har til å frambringe klebende bindinger med forbedret styrke og stabilitet overfor omgivelsene. En slik enkel framgangsmåte for forbehandling ville hindre den vesentlige tilleggskostnaden ved framstilling av et beskyttende sjikt på ei flate av aluminium som skal males, eksempelvis når flata føres gjennom en forbehandling for å tillate effektiv klebende binding, blir det beskyttende blegget fjernet, og en videre men forskjellig forbehandling utføres for å frambringe den riktige forbehandlingen for etterfølgende maling av denne flata. Det kan også være tilfeller der det kan være ønskelig å lagre forbehandlet aluminiumsmateriale i ruller eller andre former der sluttanvendelsen ikke er kjent på forhånd. En enkel forbehandling som kunne sørge for enten maling eller klebende binding ville være fordelaktig og økonomisk. Aluminum and its various alloys are widely used in the form of plates and the like and in several different forms of structures. Many of these need a treatment with paint and others that need to be tied to another object. In many cases it may be necessary that the same aluminum component, e.g. a plate, is adhesively bound to a surface of e.g. to perforated aluminum or an aluminum core, and that the other surface must be painted. There are several methods in commercial use for the production of aluminum and aluminum alloy surfaces so that they can be painted. There are also commercial methods for manufacturing aluminum surfaces so that they can be adhesively bonded. However, there is a need for a simple pretreatment method that can serve to fabricate aluminum and aluminum alloy surfaces to provide excellent paint pretreatment and also provide a reliable strong adhesive bond that is stable to the environment. As some methods have been used to fulfill these two very different needs for a simple pre-treatment, a constantly improved paint quality, durability and consistency and the ability of such a method to produce adhesive bonds with improved strength and stability to the environment are sought. Such a simple procedure for pre-treatment would prevent the significant additional cost of producing a protective layer on a surface of aluminum to be painted, for example when the surface is passed through a pre-treatment to allow effective adhesive bonding, the protective bleach is removed, and a further but different pre-treatments are carried out to produce the correct pre-treatment for subsequent painting of this surface. There may also be cases where it may be desirable to store pre-treated aluminum material in rolls or other forms where the end use is not known in advance. A simple pretreatment that could provide for either painting or adhesive bonding would be advantageous and economical.
Flere framgangsmåter for forbehandling er blitt brukt for å frambringe bindingssammenføyninger av aluminiummetall og aluminiumslegeringer i klebende sammenføyde strukturer. Disse framgangsmåtene omfatter typisk følgende trinn: dampavfetting av aluminium, rengjøring av aluminium med et alkalisk rengjøringsmiddel, rensing, deoksidering av aluminium, resing, utsette aluminium for syreanodisering, rensing og deretter tørking av aluminium før klebende binding av materialet. Det henvises til f.eks. US-patentskrifter nr. 4 025 681, 4 085 012 og 4 127 451. Several pretreatment methods have been used to produce bond joints of aluminum metal and aluminum alloys in adhesively bonded structures. These procedures typically include the following steps: steam degreasing the aluminum, cleaning the aluminum with an alkaline cleaner, cleaning, deoxidizing the aluminum, resetting, exposing the aluminum to acid anodizing, cleaning and then drying the aluminum before adhesively bonding the material. Reference is made to e.g. US Patent Nos. 4,025,681, 4,085,012 and 4,127,451.
Flere forskjellige framgangsmåter for forbehandling er likeledes blitt utviklet og er i kommersiell bruk for å frambringe malte aluminium- eller aluminiumlegeringsflater. Disse framgangsmåtene omfatter typisk trinn for dampavfetting av aluminium, rengjøring av aluminium med et alkalisk rengjøringsmiddel, rensing/skylling, deoksidering av aluminium, rensing/skylling, dannelse av et kjemisk konverteringsbelegg på aluminium til hvilket det organiske belegget vil klebe og deretter rensing/spyling og tørking før maling. Det henvises til f.eks. "Standard Recommended Practices for Preparation of Aluminum and Aluminum-Alloy Surfaces for Painting", ASTM D 1730 og "Voluntary Specification for High Performance Organic Coatings on Arcitectural Extrusions and Panels", Architectural Aluminum Manufacturers Assoc, Publication No. AAMA 605.2. Several different pretreatment procedures have also been developed and are in commercial use to produce painted aluminum or aluminum alloy surfaces. These procedures typically include the steps of vapor degreasing the aluminum, cleaning the aluminum with an alkaline cleaner, cleaning/rinsing, deoxidizing the aluminum, cleaning/rinsing, forming a chemical conversion coating on the aluminum to which the organic coating will adhere, and then cleaning/rinsing and drying before painting. Reference is made to e.g. "Standard Recommended Practices for Preparation of Aluminum and Aluminum-Alloy Surfaces for Painting", ASTM D 1730 and "Voluntary Specification for High Performance Organic Coatings on Architectural Extrusions and Panels", Architectural Aluminum Manufacturers Assoc, Publication No. AAMA 605.2.
En enkel framgangsmåte for forbehandling ble brukt kommersielt for å tilvirke flater av aluminium og aluminiumslegeringer for enten klebende binding eller maling sammensatt av trinn for alkalisk rensing av aluminium, rensing/skylling med varmt vann, syrerengjøring med en ikke-aggresiv syre, rensing/skylling, kaustisk etsing, rensing/skylling, vasking, rensing/skylling, dannelse av et kromat-fosfat-konverteringsbelegg, og deretter rensing/skylling og tørking før maling eller klebende binding. Idet denne framgangsmåten ga kommersielt anvendbare klebende bindinger og malte flater, er forsøk fortsatt for å forbedre og oppgradere framgangsmåten og å utvikle en enkel for forbehandling for tilvirking av aluminium- og aluminiunlegeringsflater som er istand til å forme bindinger som er stabile overfor omgivelsene i lang tid med enten en maling eller et klebemiddel, også ved harde betingelser. A simple pretreatment procedure was used commercially to prepare surfaces of aluminum and aluminum alloys for either adhesive bonding or painting composed of steps of alkaline cleaning of aluminum, cleaning/rinsing with hot water, acid cleaning with a non-aggressive acid, cleaning/rinsing, caustic etching, cleaning/rinsing, washing, cleaning/rinsing, forming a chromate-phosphate conversion coating, and then cleaning/rinsing and drying prior to painting or adhesive bonding. As this process produced commercially usable adhesive bonds and painted surfaces, efforts are ongoing to improve and upgrade the process and to develop a simple pretreatment for the production of aluminum and aluminum alloy surfaces capable of forming long-term environmentally stable bonds with either a paint or an adhesive, even under harsh conditions.
Blant formålene for denne oppfinnelsen skal det legges merke til frambringelsen av framgangsmåter for tilvirking av aluminium- og aluminiumslegeringsflater slik at disse flatene er istand til å forme bindinger som er stabile overfor omgivelsene med enten maling eller klebemidler, frambringelsen av slike framgangsmåter der de klebende bindingene som slik er formet har fordelaktig lang varighet, særlig i vandige omgivelser, og klebesvikt på flata mellom aluminium og klebemiddel er minimalisert, frambringelsen av slike framgangsmåter der de klebende bindingene som er formet kommer på høyde med de som er oppnådd ved fly-teknologi, frambringelsen av slike framgangsmåter som tjener som en utmerket malingsforbehandling og tilfredsstiller kravene til Architectural Aluminum Manufacturers Association Publication No. AAMA 605.2, Among the objects of this invention should be noted the production of methods for the production of aluminum and aluminum alloy surfaces so that these surfaces are able to form bonds which are stable to the environment with either paint or adhesives, the production of such methods in which the adhesive bonds which shaped in this way has an advantageously long duration, especially in aqueous environments, and adhesive failure on the surface between aluminum and adhesive is minimized, the production of such methods where the adhesive bonds that are shaped are on par with those obtained by fly technology, the production of such procedures which serve as an excellent paint pre-treatment and satisfy the requirements of Architectural Aluminum Manufacturers Association Publication No. AAMA 605.2,
frambringelsen av et legeme med ei flate av alluminium eller en aluminiumlegering som vil forme slike fordelaktige bindinger som er stabile overfor omgivelsene med enten en maling eller et klebemiddel. the production of a body with a surface of aluminum or an aluminum alloy which will form such advantageous bonds which are stable to the environment with either a paint or an adhesive.
Kort sagt omfatter framgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen trinn for syreetsing av ei ren flate av alluminium og aluminiumlegeringer ved at de bringes i kontakt med et syreetsemiddel i In short, the method according to the invention includes steps for acid etching of a clean surface of aluminum and aluminum alloys by bringing them into contact with an acid etchant in
en tid som er tilstrekkelig til å oppnå et tap i vekten av aluminium og legeringene som behandles i en mengde som overskrider 0,43mg/cm 2, rensing/skylling av den syreetsete flata og deretter forming av et a time sufficient to achieve a loss in weight of aluminum and the alloys treated in an amount exceeding 0.43mg/cm 2 , cleaning/rinsing the acid-etched surface and then forming a
kromat-fosfatkonverteringsbelegg på den resulterende rensete og etsete flata. chromate-phosphate conversion coating on the resulting cleaned and etched surface.
To andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er framgangsmåter for framstilling av, malte flater og klebende bundete aluminium- eller aluminiumlegeringsflater som er stabile overfor omgivelsene. Framgangsmåten for framstilling av malte overflater som er stabile overfor omgivelsene omfatter trinn for tilvirking av ei flate av aluminium eller aluminiumlegering i samsvar med framgangsmåten i følge den foreliggende oppfinnelsen, maling av flata med et passende organisk belegg, og deretter tørking av den malte flata. Likeledes omfatter framgangsmåten for framstilling av klebende bundete flater som er stabile overfor omgivelsene trinn for tilvirking av aluminium- eller aluminiumlegeringsflater i samsvar med framgangsmåten i følge den forliggende oppfinnelsen, påføring av et polymerklebemiddel, plassering på dette av et materiale som skal bli klebende bundet til aluminium, og holde materialet i kontakt med klebemidlet inntil det er tørket. Two other aspects of the present invention are methods for producing painted surfaces and adhesively bonded aluminum or aluminum alloy surfaces which are stable to the environment. The method for producing painted surfaces that are stable to the environment comprises steps for manufacturing a surface of aluminum or aluminum alloy in accordance with the method according to the present invention, painting the surface with a suitable organic coating, and then drying the painted surface. Likewise, the method for producing adhesively bonded surfaces which are stable to the environment includes steps for manufacturing aluminum or aluminum alloy surfaces in accordance with the method according to the present invention, applying a polymer adhesive, placing on this a material to be adhesively bonded to aluminum , and keep the material in contact with the adhesive until it has dried.
To videre aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er legemer med flater av aluminium eller aluminiumlegeringer som vil danne bindinger som er stabile overfor omgivelsene med enten en maling eller et klebemiddel. Disse legemene kan være laget ved å tilvirke flatene av aluminium eller aluminiumlegeringer i samsvar med framgangsmåten i følge den foreliggende oppfinnelsen. Two further aspects of the present invention are bodies with surfaces of aluminum or aluminum alloys which will form bonds which are stable to the environment with either a paint or an adhesive. These bodies can be made by manufacturing the surfaces of aluminum or aluminum alloys in accordance with the method according to the present invention.
Når de en gang er malt eller klebende bundet, vil disse legemene oppvise lang varighet også ved harde forhold i omgivelsene. Once painted or adhesively bonded, these bodies will have a long life even in harsh environmental conditions.
Andre mål og trekk vil delvis være klare og delvis framgå av det følgende. Other goals and features will be partly clear and partly apparent from what follows.
Oppfinnelsen blir i det følgende nærmere beskrevet med henvisning til fig. 1 som viser et flytskjema for en framgangsmåte for den foreliggende oppfinnelsen. The invention is described in more detail in the following with reference to fig. 1 which shows a flowchart for a method of the present invention.
I samsvar med den foreliggende oppfinnelsen, er det nå funnet at aluminium og aluminiumslegeringer kan tilvirkes på en slik måte at når de en gang er laget kan aluminium eller aluminiumlegeringer bli fordelaktig malt og klebende bundet til andre materialer der aluminiumsmalingen og aluminiumsklebebindingene oppviser lang varighet under harde betingelser. In accordance with the present invention, it has now been found that aluminum and aluminum alloys can be manufactured in such a way that once made, aluminum or aluminum alloys can be advantageously painted and adhesively bonded to other materials where the aluminum paint and aluminum adhesive bonds exhibit long durability under harsh conditions.
Fig.l viser et flytskjema av en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen der aluminium slik det er mottatt er utsatt for en rengjøringsprosess ved tilvirking av overflatebehandlingen. Det alkaliske rengjøringsmidlet som foretrekkes inneholder ikke fosfater eller silikater, og er et mildt alkalisk rengjøringsmiddel som enten ikke etser eller bare mildt etser aluminiumsflata. Et slikt egnet rengjøringsmiddel er solgt av Turco Products, Inc., Carson, California, med varebetegnelsen Turco 4215-NC-LT. Det alkaliske rengjøringsmidlet som er brukt blir så fjernet ved en rensing/skylling med varmt vann. Fig.1 shows a flow chart of a preferred embodiment of the invention where aluminum as received is subjected to a cleaning process during the manufacture of the surface treatment. The preferred alkaline cleaner does not contain phosphates or silicates, and is a mild alkaline cleaner that either does not etch or only mildly etch the aluminum surface. One such suitable cleaning agent is sold by Turco Products, Inc., Carson, California, under the trade designation Turco 4215-NC-LT. The alkaline cleaning agent used is then removed by cleaning/rinsing with warm water.
I noen tilfeller når råaluminium er svært skitten, kan det være ønskelig å dampavfette aluminium før aluminium blir alkalisk rengjort. Erfaring har imidlertid vist at det vanligvis ikke er nødvendig å utføre dette avfettingstrinnet. In some cases when the raw aluminum is very dirty, it may be desirable to steam degrease the aluminum before the aluminum is alkaline cleaned. However, experience has shown that it is usually not necessary to carry out this degreasing step.
Etter at aluminium er alkalisk rengjort og renset/skylt, blir flata brakt i kontakt med et syreetsemiddel i et tidsrom tilstrekkelig til å resultere i et veskttap i aluminium i en mengde som overskrider omtrent 0,43 mg/cm 2. Fortrinnsvis er vekttapet av aluminium innenfor området på omtrent 0,43 mg/cm 2 til omtrent 1,08 mg/cm 2 , fortrinnsvis 0,75 mg/cm 2. After the aluminum is alkaline cleaned and cleaned/rinsed, the surface is contacted with an acid etchant for a period of time sufficient to result in a weight loss of aluminum in an amount exceeding about 0.43 mg/cm 2 . Preferably, the weight loss of aluminum is within the range of about 0.43 mg/cm 2 to about 1.08 mg/cm 2 , preferably 0.75 mg/cm 2 .
Et hensiktsmessig syreetsemiddel for dette formålet er en løsning som inneholder svovelsyre og fluoridioner og et foretrukket syreetsemiddel for dette formålet er en løsning som inneholder omtrent 8 til omtrent 12 volum% svovelsyre og omtrent 0,005% til omtrent 10 vekt% fluoridioner. Syreetsemidlet blir holdt ved en temperatur i området far omgivelsestemperatur til omtrent 65,6 °C, fortrinnsvis i området fra omtrent 37,8°C til omtrent 48,9°C, og i mest foretrukne utførelsesformer er den holdt på en temperatur på omtrent 44,4 °C. Dette syreetsemidlet og aluminium blir brakt i kontakt i et tidsrom tilstrekkelig til å oppnå det ønskete vekttapet av aluminium. Dette tidsrommet varierer med styrken av det spesielle syreetsemidlet som benyttes. Etter at syreetsingen er utført, blir det etsete aluminium renset/skylt med vann med omgivelsestemperatur. A suitable acid etchant for this purpose is a solution containing sulfuric acid and fluoride ions and a preferred acid etchant for this purpose is a solution containing about 8 to about 12% by volume sulfuric acid and about 0.005% to about 10% by weight fluoride ions. The acid etchant is maintained at a temperature in the range of ambient temperature to about 65.6°C, preferably in the range of from about 37.8°C to about 48.9°C, and in most preferred embodiments is maintained at a temperature of about 44 .4 °C. This acid etchant and aluminum are brought into contact for a period of time sufficient to achieve the desired weight loss of aluminum. This period varies with the strength of the particular acid etchant used. After the acid etching is done, the etched aluminum is cleaned/rinsed with water at ambient temperature.
I en foretrukket utførelsesform, etter rensing/skylt , blir den syreetsete aluminium vasket med ei syre som er oksiderende. Et egnet vaskemiddel er et vaksemiddel som er 10% av et produkt solgt av Electrochem, St. Louis, Missouri, under varebetegnelsen EA-578, og 10% salpetersyre. In a preferred embodiment, after cleaning/rinsing, the acid-etched aluminum is washed with an acid that is oxidizing. A suitable detergent is a wax that is 10% of a product sold by Electrochem, St. Louis, Missouri, under the trade name EA-578, and 10% nitric acid.
Etter vaskingen blir aluminium renset/skylt en gang til før kromat-fosfatkonverteringsbelegget blir utformet. Tilvirkingen av dette konverteringsbelegget kan oppnås ved bruk av forskjellige kommersielt tilgjengelige produkter, fortrinnsvis et produkt solgt av Amchem Products, Inc., Ambler, Pensylvania, under varebetegnelsen Alodine 407-47, en blanding av krom- og fosforsyre. I den foretrukne utførelsesformen blir Amchemproduktet blandet til en konsentrasjon på 7 g/l av heksavalente kromioner og holdt ved en temperatur på 26,7 °C. For å lage kromatfosfatkonverteringsbelegget, blir aluminium deretter brakt i kontakt med denne løsningen i en periode tilstrekkelig til at aluminium får en økning i vekten, fortrinnsvis i området fra omtrent 0,04 mg/cm 2 til omtrent 0,1 mg/cm<2>og mest foretrukket omtrent 0,05 mg/cm^. After washing, the aluminum is cleaned/rinsed one more time before the chromate-phosphate conversion coating is formed. The manufacture of this conversion coating can be accomplished using various commercially available products, preferably a product sold by Amchem Products, Inc., Ambler, Pennsylvania, under the trade name Alodine 407-47, a mixture of chromic and phosphoric acid. In the preferred embodiment, the Amchem product is mixed to a concentration of 7 g/l of hexavalent chromium ions and maintained at a temperature of 26.7°C. To make the chromate phosphate conversion coating, aluminum is then contacted with this solution for a period of time sufficient to cause the aluminum to increase in weight, preferably in the range of about 0.04 mg/cm 2 to about 0.1 mg/cm<2> and most preferably about 0.05 mg/cm 2 .
Etter at kromat- fosfat- konverteringsbelegget er laget, blir aluminium renset/skylt en gang til med vann ved omgivelsesteperatur, fortrinnvis renset/skylt to ganger og deretter tørket for å gjøres istand til etterfølgende maling og klebende binding. After the chromate-phosphate conversion coating is made, the aluminum is cleaned/rinsed once more with water at ambient temperature, preferably cleaned/rinsed twice and then dried to prepare for subsequent painting and adhesive bonding.
Maling av aluminium tilvirket i samsvar med framgangsmåten i følge den foreliggende oppfinnelsen kan bli utført med slik sikkerhet for at den malte flata vil ha lang varighet også under harde betingelser. Etter at aluminium er forbehandlet som vist ovenfor, kan den bli grunnet, malt eller tørket (herdet). Painting of aluminum produced in accordance with the method according to the present invention can be carried out with such certainty that the painted surface will have a long duration even under harsh conditions. After aluminum is pre-treated as shown above, it can be primed, painted or dried (hardened).
Klebende binding av aluminium laget i samsvar med framgangsmåten i følge med den foreliggende oppfinnelsen kan også bli utført med sikkerhet for at den klebende bindingen til aluminium vil oppvise lang varighet også under harde betingelser. Etter at aluminium er forbehandlet som vist ovenfor, kan den grunnes dersom det er nødvendig, få påført klebemidlet og deretter bundet til et annet materiale. Flere modifiserte epoksykarpikser er tilgjengelige og er egnet for bruk i denne oppfinnelsen, omfattende et produkt betegnet FM123-2, og framstilt og solgt av Bloomingdale Division of American Cyanamide, et produkt betegnet AF126 modifisert epoksyharpiks med 121,1°C herding (tørking), framstilt og solgt av Minnesota Mining and Manufacturing Corporation og det modifiserte epoksyklebemidlet betegnet Hysol 9628 framstilt og solgt av Hysol Division of Dexter Corporation. Mange andre harpikser er brukbare som klebemidler i samsvar med denne oppfinnelsen. Adhesive bonding of aluminum made in accordance with the method according to the present invention can also be carried out with the certainty that the adhesive bonding to aluminum will exhibit a long duration even under harsh conditions. After aluminum has been pre-treated as shown above, it can be primed if necessary, have the adhesive applied and then bonded to another material. Several modified epoxy resins are available and are suitable for use in this invention, including a product designated FM123-2, and manufactured and sold by the Bloomingdale Division of American Cyanamide, a product designated AF126 modified epoxy resin with 121.1°C curing (drying), manufactured and sold by the Minnesota Mining and Manufacturing Corporation and the modified epoxy adhesive designated Hysol 9628 manufactured and sold by the Hysol Division of Dexter Corporation. Many other resins are useful as adhesives in accordance with this invention.
Framgangsmåten i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen kan benyttes for å framstille aluminium og aluminiumlegeringer i form av plater, ruller eller spiraler ekstruderinger og noen støpestykker for maling eller klebende binding. Videre kan denne framgangsmåten utføres i en batchvis eller kontinuerlig prosess (f.eks. for å behandle metallet i spiralform eller liknende ) i en spray- eller nedsenkingsmetode. Fortrinnsvis blir prosessen utført i en automatisk sekvens fra The method according to the present invention can be used to produce aluminum and aluminum alloys in the form of sheets, rolls or spirals, extrusions and some castings for painting or adhesive bonding. Furthermore, this method can be carried out in a batchwise or continuous process (e.g. to treat the metal in spiral form or the like) in a spray or immersion method. Preferably, the process is carried out in an automatic sequence from
nedsenkingstank til nedsenkingstank.immersion tank to immersion tank.
Det følgende eksemplet vil videre illustrere oppfinnelsen i samsvar med en foretrukket utførelsesform. The following example will further illustrate the invention in accordance with a preferred embodiment.
Eksempel 1:Example 1:
I samsvar med en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen ble plater av aluminiumlegering type 3003, 121,9 cm x 27,4 cm x 1,5 mm i størrelse, ble tilvirket for etterfølgende maling eller klebende binding ved sekvensvis neddypping av platene i en serie av tanker som hver er 152,4 cm bred, 1036,3 cm lang og 335,3 cm dyp og inneholder omtrent 51680 1 av løsningen. PLatené blir transportert fra tank til tank av programmerte "overhead" bærere. In accordance with a preferred embodiment of the present invention, sheets of aluminum alloy type 3003, 121.9 cm x 27.4 cm x 1.5 mm in size, were prepared for subsequent painting or adhesive bonding by sequentially dipping the sheets in a series of tanks each 152.4 cm wide, 1036.3 cm long and 335.3 cm deep and containing approximately 51680 L of the solution. PLAtené is transported from tank to tank by programmed "overhead" carriers.
Den første tanken var en tank med alkalisk rengjøringsmiddel som inneholdte en løsning laget av 2294,4 Turco 4215-NC-LT. 64,6 1 Turco 4215-NC-LT additiv og en balanseringsmengde med vann. Løsningen ble holdt på 60°C og hver plate ble dyppet ned i tanken i omtrent fem minutter. The first tank was an alkaline cleaner tank containing a solution made from 2294.4 Turco 4215-NC-LT. 64.6 1 Turco 4215-NC-LT additive and a balancing amount of water. The solution was maintained at 60°C and each plate was immersed in the tank for approximately five minutes.
Hver plate ble så flyttet fra den alkaliske rengjøringstanken og ført ned i et minutt i en vandig rense/skylletank som ble holdt på 48,9°C. Rensetanken som de som følger, ble holdt på en "overflow"grad på 38 1 pr. minutt. Each plate was then removed from the alkaline cleaning tank and lowered for one minute into an aqueous cleaning/rinse tank maintained at 48.9°C. The purification tank, like those that follow, was kept at an "overflow" degree of 38 1 per minute.
Etter rensing/skylling ble hver plate senket ned i syreetsetanken som inneholdt en løsning laget av 5168 liter svovelsyre, 157 kg ammoniumbifluorid, 38 liter RS MX-81556, et overflateaktivt stoff solgt av Amchem Co. of Ambler, Pa., og en utbalansering av vann. Tanken ble holdt på 44,4°C og hver plate ble holdt der i en periode på omtrent fire minutter. After cleaning/rinsing, each plate was immersed in the acid etching tank containing a solution made of 5168 liters of sulfuric acid, 157 kg of ammonium bifluoride, 38 liters of RS MX-81556, a surfactant sold by Amchem Co. of Ambler, Pa., and a balancing of water. The tank was maintained at 44.4°C and each plate was held there for a period of approximately four minutes.
Etter fjerning fra syreetsetanken ble hver plate senket ned i en rensetank med vandig innhold holdt på omgivelsestemperatur, i en periode på et minutt. After removal from the acid etching tank, each plate was immersed in a cleaning tank with aqueous content maintained at ambient temperature, for a period of one minute.
Platene ble så senket ned i omtrent tre minutter i vasketanken som inneholdt en løsning laget av 5168 1 salpetersyre, 5168 liter Electrochem EA-578 og utbalansering av vann holdt på omgivelsestemperatur. The plates were then immersed for approximately three minutes in the wash tank containing a solution made of 5168 L of nitric acid, 5168 liters of Electrochem EA-578 and balancing water maintained at ambient temperature.
Etter vasking ble hver plate senket ned i en rensetank med vandig innhold holdt på omgivelsestemperatur i en periode på et minutt. After washing, each plate was immersed in a cleaning tank with aqueous content held at ambient temperature for a period of one minute.
Platene ble så senket ned i en tank for å få kromat- fosfat- konverteringsbelegget. Denne tanken inneholdt en løsning laget av 2280 liter Alodine 407, 190 liter Alodine 47 og utbalansering av vann. Løsningen ble undersøkt av et måleapparat solgt av Amchem Co. solgt under varebetegnelsen Lineguard 101 og holdt på 400 på sin #1 skala og ved 26,7°C, og hver plate ble senket ned i omtrent 45 sekunder. The plates were then immersed in a tank to receive the chromate-phosphate conversion coating. This tank contained a solution made from 2280 liters of Alodine 407, 190 liters of Alodine 47 and balancing water. The solution was examined by a measuring device sold by Amchem Co. sold under the trade name Lineguard 101 and maintained at 400 on its #1 scale and at 26.7°C, each plate being immersed for approximately 45 seconds.
Deretter ble hver plate vandig renset vandig i hver av to tanker holdt ved omgivelsestemperatur i ett minutt. Then each plate was aqueous cleaned in each of two tanks held at ambient temperature for one minute.
Platene ble så lufttørket ved oppvarming ved an lufttemperatur på omtrent 149°C. The plates were then air dried by heating at an air temperature of approximately 149°C.
Dette eksemplet ble gjentatt ved å bruke hver av de følgende aluminiumlegeringene: This example was repeated using each of the following aluminum alloys:
Eksempel 2: Example 2:
Plater av aluminiumlegering type 3003 tilvirket som vist i Eksempel 1 ble brukt til å framstille et laminat med 0,008 mm perforert kjerne av aluminiumlegering type 3003. Laminatet ble laget ved å påføre en film av klebemiddel solgt av American Cyanamid Co. of Havre de Grace, under varebetegnelsen Cybond 3500, til aluminiumplata, plassering av den perforerte kjernen på den klebende filmen, påføring av et andre sjikt av den samme klebefilmen til kjernen, og legging av ei andre plate av aluminium på klebemidlet for å danne en kompositt. Denne kompositt ble så flyttet inn i en lamineringspresse som virket ved en temperatur på omtrent 146°C og et trykk på 0,7 kg/cm 2 17 minutter for å lage laminatet. Laminatet ble så fjernet fra pressen og satt til avkjøling. Sheets of aluminum alloy type 3003 manufactured as shown in Example 1 were used to make a laminate with a 0.008 mm perforated core of aluminum alloy type 3003. The laminate was made by applying a film of adhesive sold by American Cyanamid Co. of Havre de Grace, under the trade name Cybond 3500, to the aluminum sheet, placing the perforated core on the adhesive film, applying a second layer of the same adhesive film to the core, and placing a second sheet of aluminum on the adhesive to form a composite . This composite was then moved into a laminating press operating at a temperature of about 146°C and a pressure of 0.7 kg/cm 2 for 17 minutes to make the laminate. The laminate was then removed from the press and allowed to cool.
Ei laminatplate framstilt på denne måten ble skåret i 5,08 cm kvadratiske stykker og delt i tre grupper: et som ble utsatt for kondenseringsfuktighet ved 60°C i 1000 timer, et andre som ble utsatt for kondenseringsfuktighet ved 60°C i 3000 timer, og et tredje som tjente som kontroll holdt ved 21,1°C. Laminatprøvene ble deretter utsatt for strekk-prøver i samsvar med ASTM Flatwise Tensile Test C297-67. Belastningen der laminatet separerte ble målt i pounds (=0,45 kg) og typen svikt ble visuelt bestemt og klassifisert som enten adhesjon, kohesjon eller "kjerne", og som relative prosenter av hver. A laminate board thus prepared was cut into 5.08 cm square pieces and divided into three groups: one exposed to condensing moisture at 60°C for 1000 hours, another exposed to condensing moisture at 60°C for 3000 hours, and a third that served as a control held at 21.1°C. The laminate samples were then subjected to tensile tests in accordance with ASTM Flatwise Tensile Test C297-67. The load at which the laminate separated was measured in pounds (=0.45 kg) and the type of failure was visually determined and classified as either adhesion, cohesion or "core", and as relative percentages of each.
Resultatene av disse prøvene er vist i den følgende tabellen og er gruppert i samsvar med plata som laminatprøvene ble skåret fra. The results of these tests are shown in the following table and are grouped according to the board from which the laminate samples were cut.
Eksempel 3:Example 3:
Plater av aluminiumlegering type 3003 tilvirket som vist i Eksempel 1 ble deretter malt med to malinger solgt av PPG Industries of Pittsburgh, Pennsylvania, under varebetegnelsen PPG-Duranar og PPG- Duracron. Disse malte flatene tilfredsstiller standardene for the Arcitectural Aluminium Manufacturers Association, "Voluntary Specification for High Performance Organic Coatings on Architectural Extrusions and Panels", Publication no. AAMA 605.2. Sheets of aluminum alloy type 3003 made as shown in Example 1 were then painted with two paints sold by PPG Industries of Pittsburgh, Pennsylvania, under the trade names PPG-Duranar and PPG-Duracron. These painted surfaces meet the standards of the Architectural Aluminum Manufacturers Association, "Voluntary Specification for High Performance Organic Coatings on Architectural Extrusions and Panels", Publication no. AAMA 605.2.
Med hensyn til det som er nevnt ovenfor, ser en målene for oppfinnelsen er nådd og andre fordelaktige resultater oppnådd. With regard to what has been mentioned above, one sees that the objectives of the invention have been reached and other advantageous results achieved.
Idet flere forandringer kan gjøres i framgangsmåten og produktet nevnt ovenfor uten å avvike fra ramma for oppfinnelsen, er det tenkt at alt som inngår i beskrivelsen ovenfor eller vist i den vedlagte tegningen skal tolkes som illustrerende og ikke som noen begrensning. Since several changes can be made in the process and the product mentioned above without deviating from the scope of the invention, it is intended that everything included in the above description or shown in the attached drawing should be interpreted as illustrative and not as any limitation.
Claims (22)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US53315083A | 1983-09-16 | 1983-09-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO851945L true NO851945L (en) | 1985-05-15 |
Family
ID=24124703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO851945A NO851945L (en) | 1983-09-16 | 1985-05-15 | PROCEDURE FOR TREATING ALUMINUM SURFACES STABLE OVER THE ENVIRONMENT, FOR PAINTING AND ADHESIVE BINDING, AND PRODUCT MADE IN THIS SIZE |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0156853A4 (en) |
| JP (1) | JPS61500072A (en) |
| AU (1) | AU3397784A (en) |
| IT (1) | IT1175745B (en) |
| NO (1) | NO851945L (en) |
| WO (1) | WO1985001302A1 (en) |
| ZA (1) | ZA846933B (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2719612B2 (en) * | 1986-01-21 | 1998-02-25 | ヘンケル コーポレイション | How to clean aluminum |
| US5810938A (en) * | 1996-05-24 | 1998-09-22 | Henkel Corporation | Metal brightening composition and process that do not damage glass |
| DE102015215651B4 (en) * | 2015-08-17 | 2020-10-08 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Process and treatment solution for treating aluminum coatings before passivation with solutions containing chromium (III) |
| KR20190078660A (en) * | 2017-01-11 | 2019-07-04 | 아르코닉 인코포레이티드 | Manufacturing method of aluminum alloy product for bonding |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1330581A (en) * | 1915-10-07 | 1920-02-10 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Preparation of plates for electrolytic cells |
| DE1149965B (en) * | 1957-06-07 | 1963-06-06 | Ver Leichtmetallwerke Gmbh | Process for improving the adhesive strength of organic substances on aluminum or aluminum alloys |
| US3140203A (en) * | 1961-04-24 | 1964-07-07 | Macdermid Inc | Method of and composition for treating aluminum and aluminum alloys |
| US3160532A (en) * | 1962-06-13 | 1964-12-08 | United States Steel Corp | Method of forming a protective coating |
| US3220899A (en) * | 1962-08-23 | 1965-11-30 | Litho Chemical & Supply Co Inc | Process for chemically graining lithographic plates |
| US3448055A (en) * | 1965-03-31 | 1969-06-03 | Diversey Corp | Aluminum alloy deoxidizing-desmutting composition and method |
| DE1621487B2 (en) * | 1967-07-18 | 1970-04-23 | Metallgesellschaft Ag | Process for chemical surface treatment of steel, zinc and aluminum by pickling and drying a chromium-containing solution |
| US3945899A (en) * | 1973-07-06 | 1976-03-23 | Kansai Paint Company, Limited | Process for coating aluminum or aluminum alloy |
| AT325367B (en) * | 1973-11-27 | 1975-10-27 | Vmw Ranshofen Berndorf Ag | ADHESIVE BASE FOR THE TREATMENT OF ALUMINUM SURFACES |
| US3969135A (en) * | 1975-02-13 | 1976-07-13 | Oxy Metal Industries Corporation | Low temperature aluminum cleaning composition and process |
| US4025681A (en) * | 1975-03-24 | 1977-05-24 | The Boeing Company | Environmentally durable metal honeycomb structure |
| US4127451A (en) * | 1976-02-26 | 1978-11-28 | The Boeing Company | Method for providing environmentally stable aluminum surfaces for adhesive bonding and product produced |
| US4131489A (en) * | 1978-03-31 | 1978-12-26 | Amchem Products, Inc. | Chromate conversion composition and method for coating aluminum using low concentrations of chromate, phosphate and fluoride ions |
| US4256602A (en) * | 1978-12-01 | 1981-03-17 | Pennwalt Corporation | Fluoroborate complex composition and method for cleaning aluminum at low temperatures |
| US4212701A (en) * | 1979-05-09 | 1980-07-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Process and composition of low toxicity for preparing aluminum surfaces for adhesive bonding |
| EP0064295B1 (en) * | 1981-05-04 | 1985-11-21 | Walter Batiuk | Method of improving the corrosion resistance of chemical conversion coated aluminum |
-
1984
- 1984-09-04 ZA ZA846933A patent/ZA846933B/en unknown
- 1984-09-13 AU AU33977/84A patent/AU3397784A/en not_active Abandoned
- 1984-09-13 EP EP19840903515 patent/EP0156853A4/en not_active Withdrawn
- 1984-09-13 JP JP59503470A patent/JPS61500072A/en active Pending
- 1984-09-13 WO PCT/US1984/001443 patent/WO1985001302A1/en not_active Ceased
- 1984-09-17 IT IT22687/84A patent/IT1175745B/en active
-
1985
- 1985-05-15 NO NO851945A patent/NO851945L/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0156853A4 (en) | 1986-02-10 |
| EP0156853A1 (en) | 1985-10-09 |
| IT8422687A1 (en) | 1986-03-17 |
| WO1985001302A1 (en) | 1985-03-28 |
| IT8422687A0 (en) | 1984-09-17 |
| IT1175745B (en) | 1987-07-15 |
| AU3397784A (en) | 1985-04-23 |
| JPS61500072A (en) | 1986-01-16 |
| ZA846933B (en) | 1985-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4085012A (en) | Method for providing environmentally stable aluminum surfaces for adhesive bonding and product produced | |
| RU2244768C1 (en) | Method for applying coating of r3 on metallic substrate | |
| US5026612A (en) | Structures fabricated from aluminum components and processes involved in making these structures | |
| EP0040461B1 (en) | Electroplating of titanium and titanium alloy | |
| EP1367146A2 (en) | Method of preparing a metal material for bonding | |
| US5296052A (en) | Surface treatment chemicals and bath for aluminum or its alloy and surface treatment method | |
| US4146410A (en) | Non-ferricyanide chromate conversion coating for aluminum surfaces | |
| US20110300406A1 (en) | Painted metal parts with non-hexavalent chromium chemical conversion coating and process | |
| EP0585365A1 (en) | Process for protecting metallic surfaces using silicate compounds | |
| JPS6213431B2 (en) | ||
| KR0179687B1 (en) | Surface treating composition for aluminum containing metallic material and surface treatment | |
| EP0310103A1 (en) | Pretreatment process for aluminium | |
| US5139888A (en) | Structures fabricated from aluminium components and processes involved in making these structures | |
| JP2003517497A (en) | Environmentally friendly wipe solvent compositions and processes | |
| WO1985001302A1 (en) | Method for providing environmentally stable aluminum surfaces for painting and adhesive bonding, and product produced | |
| US4531978A (en) | Method of forming chromate conversion coatings on aluminum surfaces and the coating formed thereby | |
| JP2003313681A (en) | Non-chromium metal surface treatment method and aluminum or aluminum alloy plate | |
| US4212701A (en) | Process and composition of low toxicity for preparing aluminum surfaces for adhesive bonding | |
| US3813303A (en) | Method of treating an aluminum surface | |
| CA1118708A (en) | Method for providing environmentally stable aluminum surfaces for adhesive bonding and product produced | |
| JPH036994B2 (en) | ||
| USH284H (en) | Non-carcinogenic, non-polluting sulfuric acid etchants for preparing aluminum surfaces for adhesive bonding | |
| JP2839971B2 (en) | Method for manufacturing transparent fluororesin-coated stainless steel sheet | |
| CA2365432A1 (en) | Hureaulite conversion coating as a base for the bonding of rubber to metal | |
| JP3076240B2 (en) | Method of bonding aluminum members |