生产具有着色表面的铝部件的方法与流程

本发明涉及一种生产具有着色表面的铝部件的方法，其中，该方法将部件的表面阳极化并且通过电解来施加着色组分。本发明还涉及一种通过该方法制作的具有着色表面的铝部件。

背景技术：

由铝和由铝合金制成的部件在汽车领域具有广泛应用，例如在机动车辆的车身以及装饰性部件(例如装饰条)的情况下。一般首先通过阳极氧化(阳极化)在铝表面提供有氧化保护层。随后可例如使用有机或无机染料对所形成的氧化物层进行着色。有机染料的缺点为它们不具有uv稳定性，因此在一定时间之后，表面在视觉上不美观。

另一种使氧化物层浸染色彩的方法为电解着色(colinal处理)。电解质包括着色金属盐，一般为硫酸亚锡(tin(ii)sulfate)。通过该过程，金属粒子渗透至层的孔隙中，并且金属填充的孔隙通过吸收和散射的作用产生耐光着色。可通过电解着色获得许多色调；缺点为仅在层厚超过12μm的情况下，才能实现致密且均匀的着色。由于部件的金属和置于其上的层之间的膨胀系数不同，所施加的层会发生剥离，尤其在高温下，并且金属的耐腐蚀性受损。

粉末涂覆铝部件经常用来代替电解着色。其缺点为涂覆的粉末涂料会快速地剥离，特别是在边缘和角落处。此外，粉末涂层不能表现出许多顾客期望的典型金属表面。

技术实现要素：

因此，本发明的一个目的是提供一种生产具有着色表面的铝部件的方法，能够生成具有极大色彩深度的稳定且耐uv的着色层。本发明另一个目的是提供一种具有这种类型的着色层的部件，该部件更特别地为机动车的一部分并且非常优选地为机动车辆车身的一部分，或为用于安装于机动车辆的车身上的附属部件。

根据本发明，就该方法而言，该目的通过本发明要求保护的方法来实现。就部件而言，该目的也通过本发明要求保护的部件来实现。

因此，本发明的主题为一种生产具有着色表面的铝部件的方法，该方法具体包括以下步骤：

-将部件的表面阳极化，

-通过电解施加着色组分，并且

其中

-电解质包括sn盐和另外一二价金属的盐。

附图说明

图1示出了可通过本发明的方法制作的一种涂层。

具体实施方式

根据本发明，令人惊奇地发现，通过在阳极化层的电解着色过程中将两种或更多种金属盐组合，可以在铝表面上获得致密的强着色。在这种情况下，这些层相对较薄，因此涂层和金属的膨胀系数的差别在高温或低温下几乎察觉不到，并且涂层保持大体完整。

该新方法尤其适用于对所有种类的铝部件进行着色，其中术语“铝部件”涵盖由铝和铝合金制成的部件或其它零件。具体地，部件可以为机动车辆的部件，并且更优选地为机动车辆车身的一部分，或用于安装于机动车辆的车身上的附属部件。

在该方法的第一步骤中，将铝部件阳极化。阳极化可通过常规方式进行。作为阳极化的结果，铝表面上形成了氧化保护层。该层为精细晶体并且具有孔隙，该孔隙在下一步骤中容纳着色物质。在该方法的下一步骤中，通过电解来施加该着色层。根据本发明，电解质包括作为一种组分的sn盐以及另一种二价金属的盐。

前述二价金属盐优选地从ni、co、cu、mn和/或fe的盐中选出。所有水溶性盐均合适，尤其是卤化物和硫酸盐。已发现，使用sn盐和另一种金属盐的组合，即使当该层的厚度相对较低时，也可以生成致密的着色层。

本发明特别的优点为，还可获得黑色层。一种特别优选的组合为使用sn(ii)盐与ni(ii)盐，更特别地使用snso4和niso4。

可通过常规方式将这两种盐添加至电解质中。sn盐在电解质或电解质溶液中的浓度优选地为0.1至15g/l。另一种金属盐的浓度优选地在2至200g/l之间。如果电解质中sn盐的量在1至10g/l之间，而另一种盐的量在30至150g/l之间，那么在色彩深度和稳定性方面会获得尤其好的结果。sn盐和另一种金属盐的重量比优选地在1：20和1:200之间，更特别地为1:30至1:100。

可以常规方式进行着色电解，优选地施加交流电压。电解质的其它组分包括硫酸、硫酸亚铁(iron(ii)sulfate)、磺基邻苯二甲酸(sulfophthalicacid)和/或磺基水杨酸(sulfosalicylicacid)。电解质的ph值优选高于1，更特别地小于1至2。电解优选地在室温至略微升高至高约22℃的温度下进行。电解着色通常通过交流电压进行。

本发明的特别优点为，通过两种或更多种金属盐的组合，可以获得具有深着色的着色表面。电解施加层的厚度优选地在6和11μm之间，更特别地在6和10μm之间。低层厚的另一优点为，可以在比根据现有技术已知的方法短得多的时间内进行电解；因此，可以将电解着色过程的持续时间减少30％。

电解的实施

将通过现有技术已知的方法阳极化的铝部件置于电解槽中。电解质含有5g/l的硫酸、100g/l的硫酸镍*6h2o、1.7g/l的硫酸亚铁、2g/l的硫酸亚锡和15g/l的磺基邻苯二甲酸ssa，并且温度为20℃。通过施加15至18v的交流电压来进行电解。电解进行10分钟。随后将部件从电解槽中取出，冲洗，并以已知方式进行15分钟热去离子水致密化。在此，通过水的插层和相关联的体积增大，通过已知方式将阳极化层致密化。

在最后的方法步骤中，对经过电解的部件进行溶胶-凝胶工艺，其中涂覆2.5μm厚的涂层。

根据以下对本发明优选示例性实施例的描述，并结合附图，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。

在附图中，图1示出了可通过本发明的方法制作的一种涂层。

着色组分通过电解沉积于阳极化铝表面上，电解质为由sn盐和另一种二价金属盐组成的盐溶液。从而获得了阳极化层，该阳极化层包括氧化铝以及在电解期间所沉积的两种金属。随后，通过溶胶/凝胶操作来涂覆面漆。

技术特征：

技术总结
本发明要求保护一种生产具有着色表面的铝部件的方法，该方法包括将部件的表面阳极化以及通过电解施加着色组分的步骤。该方法的特征在于，电解质包括Sn盐和另一种二价金属的盐。通过在阳极化层的电解着色过程中两种或更多种金属盐的组合，可在铝表面上获得致密的强着色。

技术研发人员：H·O·斯陶斯贝格;M·桑德兰
受保护的技术使用者：德韧营运有限责任公司;里奇史泰伯有限责任两合公司
技术研发日：2019.04.08
技术公布日：2019.10.22