Способ окрашивания изделий изалюминия и его сплавов

1 1802409 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликво делам изобретений и открытийОпубликоваио 07,02.71. Бюллетень5 Дата опубликования описания 07.02.7 1 1,(72) Авторы изобретения А, И. Ягминас и В, Ю. Скоминас 1- Я,) 1, . 1 фг Г;1Ордена Трудового Красного Знамени инсттЩИ;:,.хинта и химической технологии АН Литовско(54) СПОСОБ ОКРАШИВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛ 10 МИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ 1Изобретение относится к получению окрашенных окисных покрытий на изделияхиз алюминич и его сплавов,Известен способ беспористого анодирования изделий из алюминия в растворе,содержащем борную кислоту или тартратаммония при напряжении 45-50 В в течение 1,5-2,5 мин 11),Известен способ пористого анодирования алюминия в растворе, содержащемОанионы шестивалентного хрома, напримерхромовую кислоту при 40-43 С, напряжении 20-25 В в течение 20-90 мин 121.Однако оба известных способа предназначены только для получения алектроизо 15ляционных окисных пленок без последующего их окрашивания,Известен способ окрашивания изделийиз алюминия и его сплавов, включающийпористое анодирование, алектрохимическоеокрашивание анодной пленки переменнымтоком в растворе, содержащем соль никеля при 18-50 С, плотности тока 0,105 А/дмф, напряжении 5-70 В в течение 21-10 мин и последующую обработку в кипящей дистиллированной воде с небольшой добавкой ацетата никеля 31.Однако по данному способу получают только одноцветное покрытие - темное бронзовое.Наиболее близким к изобретению является известный способ окрашивания изделий из алюминия и его сплавов, включающий пористое анодирование в кислом растворе, содержащем серную кислоту ( с последующим наращиванием окисной пленки в растворе фосфорной кислоты) и электро- химическое окрашивание анодной пленки переменным током в растворах солей металлов, например, никеля, кобальта или олова при напряжении 9-20 В, плотноститока 0,13-0,3 А/дм в течение 0,5 -12 минПо данному способу получают пленкизолотистого, голубого, бронзового и черного цветов.Однако известный способ, включающий двойное пористое анодирование, не позво з 8024 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 лимонную кислоты и/или их соли при 5-45 С,о напряжении 30-100 В в течение 1-10 мин, пористое анодирование ведут в растворе, содержащем анионы шестивалентного хрома при 40-эО С, напряжении 20-80 В вОтечение 20-90 мин, а эпектрохимическое окрашивание ведут в растворах солей меди, никеля, кобальта, олова, железа, серебра, кадмия, цинка, свинца или золота при 15-30 С, плотности тока 0,3о1,0 Аlрм 2, напряжении 8-50 В в течение 1-10 мин. Способ позволяет глубоко и равномерно окрашивать поверхности деталей иэ . 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 указанным способом намного устойчивее к высвечиванию. Способ расширяет гамму цветов окрашивания анодированного алюминия по сравнению с известным, позволяет сохранить хороший блеск и улучшает равномерность окрашивания. При отделке полированных иэделий сохраняется до 60% блеска от начального блеска поверхности, тогда как при отделЖ 09 4ке без "барьерного анодирования блескпокрытий составляет лишь несколько процентов от начального. Цвет окраски оксидных покрытий мало зависит от составараствора окрашивания, что является удобным и позволяет легко контролироватьинтенсивность окраски.Перед анодированием поверхность изделий из алюминия или его сплавов обезжиривают в ацетоне, проводят щелочное травление в 5%-ном растворе едкого натрияОпри 50-60 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 1,5 М перхлорной кислоты(57,8%) при комнатной температуре иплотности тока 20 А/дм в течение 3 мин.Катод-нержавеющая сталь. Между беспористым и пористым анодированием проводят промывку изделий. Катодами в ваннаханодирования используют графит. Вспомогательными эпектродами в ванне окрашивания используют, графит, нержавеющуюсталь или другие нерастворимые в растворе окрашивания металлы. Окрашивание ведут при перемешивании раствора (воздушное или механическое), Все используемыерастворы готовят на дистиллированнойводе,Электролитическое окрашивание рекомендуют проводить переменным током промышленной частоты или импульсным (пуль-,сирующим) током,Рзобретение может быть проиллюстрировано несколькими примерами, представленными в таблице (с. 6-8).беспористое анодирование;3%-ный аммоний виннокислый,3%-ный аммоний лим оннокислы й 1%-ный аммоний лимоннокислый1%- борная кислота,3% - борная кислота,0,5%-ный натрий тетраборнокислый,802409 6Продолжение таблицы Составы растворов, режим и резупьтатыоб аботки Примеры 7 8 9 10 23 4 5 6 20% водный раствор аммиака (20 мл/л) 20% водный раствораммиака (5 мл/л) 1% - лимонная кислота отемпература, С (Т) 20 5 20 46 20 20 45 30 10 напряжение пост.В (О) 70 30 70 100 70 70 100 70 100 продолжительность,мин ( ) 5 10 5 5 10 1 5 оН 5,5 7,0 5 э 5 5 е 5 5 в 5 4 в 2 5 ю 5 4 еО 4 в 7 отражательная способост, %до анодирования, 82 79 80 77 79 75 80 76 77 81 после беспор, анодирования 78 80 77 79 76 80 75 76 80 пористое анодирование: 5%-ный хромовый ан- гидрид 7%-ный хромовый ангидрид 8%-ный бихроматкалия,0,35% серная кислота 40 45 50 45 45 60 50 50 50 отражательная способность после пористого анодирования, % 42 35 25 18 34 27 37 31 Окрашивание в растворе,содержащем (г/л);802409 Продолжение таблицы Примеры Составы растворов, режим и результатыобработки 4 5 6 7 8 9 10 20 20 15 20 30 20 20 15 20 20 Ипер.Опер, А/дм2 29 29 - 29 50 - - -- 48 1,0 0,3 - 0,5 0,5 напряжение импульсного токае В( пульс ) частота имп. в мин. продолжительностьимп, сек.л3 5 5 1 5 10 отражательная способность, % 7 71 37 31о о я Цвет пленкиА 1 А 1 А 1 А 1 А 1 АМгА 1 А 1 А 1 материал анода Как видно из таблицы, только использование сочетания двух процессов (беспористое и пористое) анодирования перед электролитическим окрашиванием позволяет получить положительный эффект (в 2-3 раза лучше сохраняется блеск поверхности, получают более разнообразные цветовые тона охраски). Формула изобретения 1. Способ окрашивания изделий из алюминия и его сплавов, включающий пористое анодирование в кислом растворе и электрохимическое окрашиваийе анодной пленки переменным током в растворах со-,рН,а 3Сцьа 5 Н 0-15,Н 0, 15рИ1,5МбоРН 0-150,Э 0рН "- 4,2 21 16 33 23 32 27 лей металлов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения цветовой гаммы окрашенной плевки при сохранении 45блеска покрытия, перед пористым анодированием ведут беспористое анодирование.2. Способ цо и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что беспористое анодирование ведут в растворе, содержащем борную или винную кислоты и/или их соли при 5-45 С, напряжении 30-100 В в теОчелне 1-10 мин. 3. Способ по и, 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что пористое анодирование ведут в растворе, содержащем анноныо шестивалентного хрома при 40-50 С, нанапряжении 20-80 В в течение 20-90 мин.й 02409 4. Способ по п, 1, о т л и ч а ю 1 ц и й с я тем, что электрохимическое окрашивание ведут в растворах солей ме ди, никеля, кобальта, олова, железа, серебра, кадмия, цинка, свинца или золота при 15 ЗО С, плотности тока 0,3- 1,0 А/дм, напряжении 8 ЗОВ в тече 2ние 1-10 мин.5,Способпопп. 1 и 2, отличаю щ и й с я тем, что беспористое анодирование ведут в растворе лимонной кислоты и/или ее соли. 10Приоритет по пунктам21.08.79 по и. 5.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3734837,кл. 2046, опублик, 1973,2, Патент Австралии М 415279,кл, 07.6, опублнк, 1971,3. Патент франции М 2052132,10 кл, С 23 Ь 9/00, опублик. 1971,4. Патент США Мц 4022671,кл. 204-42, опублик, 1977, Составитель В. БобокРедактор Н. Ахмедова Техред М. Лоя КорректорМ. КостаЗаказ 10531/34 Тираж 715 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4