Способ одновременного обезжиривания, травления и фосфатирования алюминия и его сплавов и раствор для осуществления способа

Способ одновременного обезжиривания, травления и фосфатирования алюминия и его сплавов и раствор для осуществления способа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

()ПИС Е 43ОБР ЕТ Е Н И Я ()682582

Союз Советских

Соииалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ (61) Дополнительное,к авт. свид-ву— (22) Заявлено .06.08.76 (21) 2412505/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 24.09.79 (51) М К ч 2 С 25 D 5/34

C23F 7/14

Государственный комитет ао делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.794.62 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. М. Будов, Ф. П. Заливалов и Г. П. Корчагина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО ОБЕЗ)КИРИВАНИЯ, ТРАВЛЕНИЯ И ФОСФАТИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ

И ЕГО СПЛАВОВ И РАСТВОР

ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА

Изобретение относится к химической и электрохимической обработке алюминия и его сплавов,,в частности, к подготовке поверхности перед нанесением фосфатного покрытия.

Известен способ (1) одновременного обезжиривания, травления и фосфатирования алюминия и его сплавов, включающий погружение изделия при температуре 60—

70 С в течение 15 — 20 иин в кислый раствор, состава, г/л:

Ортофосфорная кислота 60 — 70

Хромовый ангидрид 10 — 12

Фтористоводородная кислота 7 — 9

Синтанол ДС-10 24 — 27

Азотнокислый цикл 4 — 8

Однако известный способ и раствор для

20 его осуществления ииеют ряд недостатков: способ рассчитан только на обработку готовых деталей в стационарных ваннах при скорости транспортера около 6 я/лик, время выдержки .в растворе составляет не менее 15 мин, происходит значительное травление обрабатьгваемого металла, что приводит к значительному съему металла (убыль веса составляет 0,2 г/дл2, почти 5% от веса обрабатываемого металла); эти потери складываются пз собственной потери металла при травлении и массы фосфатной пленки, таким образом, уменьшение толщинь1 металла может достигнуть более 0,015 лл, это значение в несколько раз превыпгает допуски для тонких лент алюминия (<0,3 л л), широко применяемых для изго товления пищевой фольги и алюминиевой упаковки; раствор содержит нитраты (азотная кислота и нитрат цинка), которые создаю черезвычайно большие трудности в очистке отработанных растворов и.промывной воды; раствор также вызывает сильное травление алюминия, быстрое накопление его ионов г растворе, что также осложняет значитель но проблему очистки отработанных растворов и промывочных вод. Кроме того, быстрое накопление алюминия уменыпает рабо тоспособность раствора, требует его боле. частой корректировки и замены. Все этс. осложняет и удорожает очистные сооружс ния и требует более мощного оборудованп, для состав ",åêèÿ и корректировки растворов. Это практически также исключает использование противопоставляемого способа для скоростных современных процессов, поскольку потребует пр.I больших объема: выпуска непропорциона IbHQ мощного и дорогого вс lомо-.ательного ooорудования.

682582

40 — 105

2 — 1.2,14

2 — 11

0,01 — 10

0,01 — 10

0,1 — 5

0,02 — 3

Таблица 1

Состав, г/л

Раствор

72 105

7 12,14

65 11

Ортофосфорная кислота

Х1)омовый ангидрид

Фтористоводородная кислота

Синтанол ДС-10

Сульфонол

Диспергатор НФ

Перекись водорода

2

0,01

0,01

0,1 ь,02

l0

5

Таблица 2

Состав

Режим обработки

Температура, С

Плотность тока, А/дм"Продолжительность обработки под током, мин

Продолжительность обработки без тока, мин

Вес фосфатной пленки, г/o;:

10

0,1

0,3

0,08

0,08

О,!6

0,03

Целью предлагаемого способа является уменьшение съема, обрабатываемого металла и повыше1гия производительности процесса.

Для достижения цели изделие предварительно обрабатывают переменным током плотностью 0,1 — 10 А/длР в Tом же растворе. При этом раствор дополнительно содержит сульфонол (смесь натриевых солей ал10 килбензолсульфокислот), диспергатор НФ (продукт конденсации сульфокцслот нафталина с формальдегидом) и перекись водорода при следующем соотношении компонентов, г/л: l5

Ортофосфорная кислота

Хромовый ангидрид

Фтористоводородная кислота

Синтанол ДС-10

Сульфонол

Диопергатор 1-1Ф

Перекись водорода

Фосфорную, кислоту вводят в раствор для получения фосфатного покрытия.

Хромовый ангидрид и перекись водорода — в качестве окислителей.

Синтанол и сульфонол — в качестве по30 верхностно-активных веществ.

Фтористоводородную кислоту и диспергатор НФ вЂ” в качестве активаторов поверхности, например .диспергатор НФ, в процес- 35 се обез>киривания способствует легкому подтравливанию окисного слоя, выполняет роль комплексообразователя, связывая в зоне реакции переходящий в раствор алюминий, как поверхностно-активное вещество 40 активирует процесс удаления загрязнений с поверхности, а на стадии образования фосфатного покрытия он способствует формированию и росту покрытия за счет повышения эффективности растворения окисла

45 алюминия .и отвода последнего из зоны реакции и тем самым улучшает условия доступа компонентов, участвующих в формировании покрытия к свежей поверхности металла.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Изделие погружают в раствор,предлагаемого соста ва и обрабатывают переменным током плотностью 0,1 — 10 А/дм в течение 1,0 — 10 ишн, после чего ток отключают и осуществляют химическое фосфатирование в том же растворе,при температуре

20 —.90 С в течение 0,08 — 14 л1ия.

Предлагаемый способ и раствор могут быть применены лишь совместно, так, например, если,в известном способе использует предлагаемый раствор, то на поверхности алюмипия получают махкущую, растра зленную пленку с адгезией,к полимерному покрытию 0,4 — 0,5 кг/с,и и наоборот при использовании известного раствора в предлагаемом способе при плотности тока

10 А/дл в течение 14 лтин получают зеленоватую рыхлую (мажущую) пленку с адгезией до 0,5 кгlсм, а при плотности тока

0,1 А/для в течение 0,08 мин .получают бесцветную, пятнистую рыхлую поверхность с адгезией до 0,5 кг/с,и.

Таким образом, сочетания известного способа с предлагаемым раствором и, наоборот, предлагаемого способа с известным раствором не дают положительных результатов, в то время как использование предлагаемого распвора в предлагаемом способе позволяет получить ровную, блестящую фосфат ную пленку с удовлетворительной адгезией к лаковому и пластиковому покрытию — 1 — 3 кг/с,и. В табл. 1 приведены составы раствора, а,в табл. 2 — режимы обработки его.

682582

2 — 11

0,01 — 10

0,01 — 10

0,1 — 5

0,02 — 3

Формула изобретения

Составитель В. Бобок

Корректор С. Файн

Техред Н. Строганова

Редактор Л. Гольдина

Заказ 760/970 Изд. № 487 Тираж 727 Подписное

Н!10 «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

11вет пленки во всех примерах светлозеленый, адгезия пленочного покрытия с фосфатной пленкой составляет 0,8 кг/ся.

Таким образом, предлагаемое техническое решенис позволяет повысить производительность процесса (за счет сокращения продолжительности фосфатирования до

0,08 — 14 иин, вместо 15 — 20 лин в известном и за счет использования непрерывной обработки при скоростях движения линии до 90 м/нин и уменьшения затрат HB нейтрализацию сточных вод) и снизить съем обрабатываемого металла. !

1, Способ одновременного обезжиривания, травления и фосфатирования алюминия и его сплавов, включающий .погружение изделия в кислый раствор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения съема обрабатываемого металла и повышения производительности процесса, изделие предварительно обрабатывают переменным током плотностью 0,1 — 10 А/дмз в том же растворе.

2. Растзор для осуществления способа по п. 1, содержащий ортофосфорную и фто ристоводородную кислоты, хромовый ангидрид и синтанол ДС-10 (оксиэтилпрованные жирные спирты фракции С о — С1з), о тл ич а ю шийся тем, что он дополнительно содержит сульфонол (смесь натриевых солей алкилбензолсульфокислот), диспергатор НФ (продукт конденсации сульфокпслот нафталина с формальдегидом) и перекись водорода при следующем соотношении компонентов, г/л:

Ортофосфорная кислота 40 — 105

Хромовый ангидрид 2 — 12,14

Ф то р и сто водо р одн а я кислота

Синтанол ДС-10

Сульфонол

Диопергатор НФ

Перекись водорода

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. 1 рутиков А. Ф. и др. Фосфатированпе алюминия и его сплавов, «Вопросы химии и химической технологии», 1974, N 35, с. б9 — 71.