Способ окрашивания изделий изАлюМиНия и ЕгО СплАВОВ Советский патент 1981 года по МПК C25D11/06 C25D11/22 

Изобретение относится к получению ок рашенных окисных покрытий на изделиях из алюминия и его сплавов. Известен способ беспорнстого анодиро вания изделий из алюминия в растворе, содержащем борную кислоту или тартрат аммония при напряжении 45-50В в течение 1,5-2,5 мин Г. Известен способ пористого анодирования алюминия в растворе, содержащем анионы шестивалентного хрома, например хромовую кислоту при 4О-43 С, напряжении 20-25В в течение 20-90 мин |j2. Однако оба известных способа предназначены только для получения электроизоляционных окисных пленок без последующего их окрашивания. Известен способ окрашивания изделий из алюминия и его сплавов, ислючающий пористое анодирование, электрохимическое окрашивание анодной пленки переменным током в растворе, содержащем сопь никеля при 18-50 С, плотности тока О,1 5 А/дм, напряжении 5-8ОВ в течение 1-10 мин и последующую обработку в кипящей дистиллированной воде с небольшой добавкой ацетата никеля з. Однако по данному способу получают только одноцветное покрытие темное бронзовое. Наиболее близким к изобретению является известный способ окрашивания изделий из алюминия и его сплавов, вкпючак щий пористое анодирование в кислом растворе, содержащем серную кислоту ( с последующим наращиванием окисной пленки в растворе фосфорной кислоты) и электрохимическое окрашивание анодной пленки переменным тОком в растворах солей ме таллов, например, никеля, кобальта или олова при напряжени 9-2ОВ, плотности тока 0,13-О,3 А/дм в течение О,5 12 мин И. По данному способу получают пленки золотистого, голубого, бронзового и черного цветов. Однако известный способ, включающий двойное пористое анодирование, не позво-;ляет сохранить первоначальный блеск обрабатываемой поверхности. Целью данного изобретения является расширение цветовой гаммы окрашенной пленки при сохранении блеска покрытия. Поставленная цель достигается тем, что перед пористым анодированием ведут беспористое анодирование. При этом беспористое анодирование ведут в растворе, содержащем борную или винную или лимон ную кислоты и/или их соли при 5-45 С, напряжении ЗО-10ОВ в течение 1-1Омин пористое анодирование ведут в растворе, содержащем анионы шестивалентного хро- ма при 4О-50 С, напряжении 20-8ОВ в течение 20-90 мин , а электрохимическое окрашивание ведут в растворах солей меди, никеля, кобальта, олова, железа, се- ребра, кадмия, цинка, свинца или золота при 15-«30 С, плотности тока О,3 1,О , напряжении 8-5ОВ в течение 1-10 мин. Способ позволяет глубоко и равномер но окрашивать поверхности деталей из чистого алюминия (99,9-99,0%) и некоторых его сплавов, например с, магнием (до 6%) от голубого до темно-синего цвета без применения дорогостоящих красок, при этом окраска указаннымспособо намного устойчивее к высвечиванию. Способ расширяет гамму цветов окрашивания анодированного алюминия по сравнению с известным, позволяет сохранить хороший блеск и улучшает равномерность окрашива ния. При отделке полированных изделий сохраняется до 60% блеска от начального блеска поверхности, тогда как при отделке без барьерного анодирования блеск покрытий сос тавляет лишь несколько процентов от начального. Цвет окраски оксидных покрытий мало зависит от состава раствора окрашивания, что является удобным и позволяет легко контролировать интенсивность окраски. Перед анодированием поверхность изделий из алюминия или его сплавов обезжиривают в ацетоне, проводят щелочное травление в 5%-ном растворе едкого натрия при 5О-6О С в течение 1 мин и декапирование в 10%-ном растворе азотной кислоты при комнатной температуре в течение 5 мин, затем проводят электролитическое полирование в этанольном растворе, содержащем 1,5М перхлорной кислоты (57,8%) при комнатной температуре и плотности тока 20 А/ам в течение 3 мин. Катод-нержавеющая сталь. Между беспо- ристым и пористым анодированием проводят промывку изделий. Катодами в ваннах анодирования используют графит. Вспомогательными электродами в ванне окрашивания используют, графит, нержавеющую сталь или другие нерастворимые в растворе окрашивания металлы. Окрашивание ведут при перемешивании раствора (воздушное или механическое). Все используемые растворы готовят на дистиллированной воде. Электродастическое окрашивание рекомендуют проводить переменным током промышленной частоты или импульсным (пуль- . сирукнцим) током. Изобретение может быть проиллюстрировано несколькими примерами, представленными в таблице (с. 6-8).

беспористое анодирова

3%-ный аммоний виннокислый,

3%-ный аммоний лимоннокислый

1%-ный аммоний лимоннокислый.

1%- борная кислота, 3% - борная кислота,

0,5%-ный натрий тетраборнокислый. 20% водный раствор аммиака (20 мл/л). 20% водный pRCTBOp аммиака (5 мл/л) 1% - лимонная кислота температура, С (Т) 20 5 20 напряжение пост. В (U) 7О ЗО 7О продолжительность, мин ( 1) 515 5,5 7,0 5,5 отражательная способность, % до анодирования,82 79 80 77 после беспор. аноди78 8О 77 рованияпористое анодирование: 5%-ный хромовый ангидрид+7%-ный хромовый ангидрид8%-ный бихромат калия.

0,35% серная кислота

рН

отражательная способность после пористого анодирования, %

Окрашивание в раствора, содержащем (г/л):

Ni5047H20-15, H,jBO - 15-iрН 4, 65 5п50д-20,

рН ° 1,5 -3Ct 5048Hj,0-20,

Продолжение таблицы

31

37

42 35 25 18 34 27 45 20 20 4530 10 00 7О 70 1ОО7О 1ОО 1О551О15 ,5 5,5 4,2 5,54,0 4,7 9 75 80 7677 81 9 76 80 7576 80 рН . Си5Од5Н О-15, Нд504-15 рН K S0 7HgO-150, Н, рН 4,2 2О 20 15 2О 29 29 - 2 Ипер. g Опер, А/дм - - 1,0 напряжение импуяьойого тока ВС пульс. ) частота имя. в мин. пройопжнтельнюсть вмп. сек.

отражательная способность, % Как ВИДНО из таблицы, только использование сочетания двух процессов (беспористое и пористое) анодирования перед апвк фолитяческнм окрашиванием поаволяет получить попожитепьный эффект (в 2-3 раза лучше сохраняется блеск поB xBOCTBt получают более разнообразные цветовые тона охраскв). Формула изобретения 1. Способ окрашивания изделий из алюминия н его сплавов, включающий пористое анодирование в кислом растворе и электрохимическое окрашивайве анодной пленки переменным током в растворах со

32

33 23

27 0 2О 20 15 2О 2О 0 - - - - 48 - 0,3 - 0,5 0,5 лей металлов, отличающийся тем, что, с целью расширения цветовой гаммы окрашенной пленки при сохранении блеска покрытия, перед пористым анодированием ведут беспористое анодирование. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что беспористое анодирование ведут в растворе, содержащем борную или винную кислоты и/или их сопи при , напряжении 30-1ООВ в течение 1-10 мин. 3. Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что пористое анодирование ведут в растворе, содержащем анионы шестивалентного хрома при 40-50 С, нанапряжении 2О-вОВ в течение,2О-9Омин. 9 R024O 4. Способ по п. 1, о г л и ч а ю iu и и с я тем, что электрохимическое окрашивание ведут в растворах солей ди, никеля, кобальта, олова, железа, се- ребра, кадмия, цинка, свинца или золотаj при 15-3 О °С, плотности тока 0,3 1,0 А/дм , напряжении 8-SOB в течевне 1-1О мин. 5. Способ по Ш1. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что беспористое дарование ведут в растворе лимонной кислоты и/или ее соли. 910 Приоритет по пунктам 21.О8.79 по п. 5. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3734837, к л. 2О4-36, опублик. 1973. 2. Патент Австралии Nfe 415279, кл. 07.6, опублик. 1971. 3. Патент Франции J9 2052132, кл. С 23 b 9/00, опублик. 1971. 4. Патент США № 4О22671, )кл. 204-42. опублик. 1977.