174884. lajstromszámú szabadalom • Elektrokémiai eljárás anódos oxidrétegek zöldes-sárga-bronz színű színezésére, valamint korrózióállóságának egyidejű fokozására
3 174884 4 kete-vörös-lila Eurocolor 800 (Pechiney cég), világos bronz-fekete, illetve rézvörös-bronz-fekete ,,Metacolor” (Metall und Oberflächenchemie GmbH cég) újezüst-világos bronz-fekete „Metaloxal” (Vereinigte Aluminium Werke), ugyanez a színárnyalat „Variocolor” (Blasberg), rézvörösbordó „Elektrokolor-KRB” (Fémipari Kutató Intézet) magyar szabadalom száma 166 569, arany-barna (Fémipari Kutató Intézet — „fémmunkás” Vállalat) magyar szabadalom száma 169 996. A találmány tárgyát képező eljárás az elektrolitikus színező eljárásnak továbbfejlesztése, célja az előzetesen kénsavban anódosan oxidált alumínium színezése és egyidejű továbboxidálása, azaz a színezett védőréteg korrózióállóságának fokozása. A színezés és oxidréteg-erősítés műveletét egy elektrolitban váltóárammal valósítjuk meg a katódos és anódos félperiódus effektiv időtartamának megfelelő szabályozásával. Míg az elektrolitikus színezésnél elsősorban megfelelő színtartó színezés megvalósítása a cél, addig a találmány szerinti eljárásnál a színezés és korrózióvédelmet fokozó utóoxidáció együttes biztosítása. Az elektrolit helyes megválasztásával lehetővé válik, hogy az előzetesen kénsavban kialakított elektronátvezető oxidréteg ionosán vezetővé váljon és rajta keresztül az oxidréteg továbboxidációja folytatódjon oly módon, hogy a rendezett cellaszerkezet alá váltóáramú sajátos cellaszerkezetű oxidréteg épül, jelentősen növelve a réteg korrózióállóságát, egyidejűleg a kénsavas oxidréteg pórusainak fémfelőli alsó részében a fémleválás és ezáltal a színezés megtörténjen. A találmány eljárás anódosan oxidált alumínium oxidáló-színező elektrolízisére, különösen tekintettel zöldessárga-bronz színű rétegek előállítására és egyidejűleg azok korrózióállóságának fokozására olyan megoldással, hogy a színtelen alap-oxidréteg előállítása után az oxidáló-színező elektrolízist 0,5—10 g/liter, előnyösen 2—4 g/liter Ag2S04, 5—40g/liter, előnyösen 10—15 g/liter H3B03 és 0,5—20 g/liter, előnyösen 3—6 g/liter H2S04 összetételű, 1—1,5 pH értékű 15—40°C, előnyösen 20 ± 5 °C hőmérsékletű oldatban végezzük. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy az utóoxidáció növeli az összrétegvastagságot, ami a korrózióállóságot javítja. További előnyt jelent, hogy speciálisan a színezőfém és a fém alumínium közötti távolság nő meg az oxidanyag adott helyen történő vastagodásával, ami a különösen agresszív hatások esetében növeli a réteg korrózióállóságának biztonságát. A találmány szerinti eljárással a színezés az utóoxidáció 0,5—2,5 A/dm2 áramsűrűség alkalmazásával valósítható meg 5—40 V váltóáramú feszültséggel, erősen savas elektrolitban. Találmány szerinti eljárásunkkal az építészetben közkedvelt zöldessárga-bronz színeket gazdaságosan, nagy termelékenységgel lehet előállítani, minimális beruházási költséggel. Az elektrolit ezüst sót és az utóoxidációt biztosító savakat, úgy mint kénsavat és bórsavat tartalmaz. Míg általában az elektrolitikus színező eljárások gyenge savakat (citromsav, borkősav) tartalmaznak, a találmányunk szerinti eljárás jelentős töménységben erős savat is tartalmaz. Az elektrolit komponensei közül az ezüstszulfát a zöldessárga-bronz színt biztosítja, a bórsav a megfelelően vastag záróréteg kiépülésében játszik döntő szerepet, míg a kénsav a pórusos oxidréteg továbboxidációját teszi lehetővé. Ellenelektródként a folyamat szempontjából indifferens ellenelektródot használunk, mint pl. saválló acél, mely nem szennyezi az elektrolitot és az üzemszerű termelés körülményei között előforduló szélsőséges elektródarányok esetén is az áramparaméterek állandó értékben tarthatók. A kívánt minőségű termék előállításához az alábbi műveleteket kell elvégezni: Előkezelés megfelel a szokásos anódos oxidáló technológiák követelményeinek (zsírtalanítás, lúgos pácolás, savas pácolás). Anódos oxidáció valamely színtelen, pórusos anódos oxidréteget biztosító eljárás előírásainak megfelelően, célszerűen egyenáramú kénsavas anódos oxidáció, 5-25 fim vastagságú alap oxidréteg előállítása. Utóoxidáció és színezés a találmány tárgyát képező eljárás paraméterei szerint: 0,5-10gfliter Ag2S04 5-40 g/liter H3B03 0,5-20 g/liter H2S04 az oldat pH-ja: 1 — 1,5 elektrolit hőmérséklet: 15—40°C áramsűrűség: 0,5—2,5 A/dm2 színező és oxidáló feszültség: 5—40 V váltóáram ellenelektród: saválló acél kezelés időtartama: a kívánt színárnyalattól és utóoxidálás igényétől függően 0,5—20 perc. Utókezelés az anódos oxidáló műveleteknél szokásos pórustömítés 100°C-os, pH = 5—5,5 ionmentes vízben. A találmány szerinti oxidáló-színező eljárással készített termék kiváló korrózióállósággal és színtartósággal rendelkezik. Az atmoszférikus igénybevételt modellező „Xenotest” berendezésben maximálisan előírt 2000 órás igénybevétel után a felületek eredeti színüket megtartották és korróziós károsodás nem következett be. Az anódos oxidrétegek korrózióállóságának minősítésére vonatkozó DIN 50 018 és DIN 50 947 számú szabványok előírásai alapján a rétegek ellenállóknak minősíthetők, és megfelelnek az építőipar szigorú korrózióvédelmi előírásainak is. Úgyszintén kiváló ellenállást mutattak az oxidáló-színező elektrolízissel készített minták az MSZ 9178 előírása szerinti 720 órás (ciklikus) váltakozó igénybevételnek, azaz ultraibolya besugárzás, S02- és vízgőz hatásának. A találmány szerinti eljárással készült termék kielégíti az építőipari felhasználású termékek egyéb minősítő vizsgálatait is így a CIDA EWAA előírásait. A találmány szerinti eljárás néhány előnyös foganatosítási módját az alábbiakban mutatjuk be. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
