| (19) |
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(11) |
EP 1 543 180 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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31.05.2006 Patentblatt 2006/22 |
| (22) |
Anmeldetag: 15.07.2003 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2003/007632 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2004/033762 (22.04.2004 Gazette 2004/17) |
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VERFAHREN ZUR ELEKTROLYTISCHEN BESCHICHTUNG VON WERKSTOFFEN MIT ALUMINIUM, MAGNESIUM
ODER LEGIERUNGEN VON ALUMINIUM UND MAGNESIUM
METHOD FOR ELECTROLYTIC COATING OF MATERIALS WITH ALUMINIUM, MAGNESIUM OR ALUMINIUM
AND MAGNESIUM ALLOYS
PROCEDE D'ENDUCTION PAR ELECTROLYSE DE MATERIAUX AVEC DE L'ALUMINIUM, DU MAGNESIUM
OU DES ALLIAGES D'ALUMINIUM ET DE MAGNESIUM
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB |
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Priorität: |
25.09.2002 EP 02021402
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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22.06.2005 Patentblatt 2005/25 |
| (73) |
Patentinhaber: Aluminal Oberflächtentechnik GmbH & Co. KG |
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56424 Staudt (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- HELLER, Jörg
51766 Engelskirchen (DE)
- DE VRIES, Hans
NL-8181 NG Heerde (NL)
- HÄRTEL, Matthias
51109 Köln (DE)
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| (74) |
Vertreter: Sternagel, Fleischer, Godemeyer & Partner |
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Patentanwälte,
An den Gärten 7 51491 Overath 51491 Overath (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 122 610 DE-B- 1 212 213
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DE-A- 19 855 666
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrolytischen Beschichtung
von Werkstoffen mit Aluminium, Magnesium oder Legierungen von Aluminium und Magnesium,
wobei der Werkstoff zur Vorbehandlung in einen Elektrolyten getaucht wird und dort
anodisch geschaltet wird und unmittelbar danach die elektrolytische Beschichtung in
demselben Elektrolyten erfolgt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Qualität
der abgeschiedenen Aluminium-, Magnesium- oder Aluminium/Magnesium-Beschichtung verbessert.
[0002] Die Abscheidung von Aluminium, Magnesium oder Aluminium/Magnesium-Legierungen auf
Werkstoffen, die aus unedlen Metallen bestehen ist ein probates Mittel um diese Werkstoffe
vor Korrosion zu schützen. Sie werden dabei gleichzeitig mit einer dekorativen Beschichtung
versehen. Die schützende Metallschicht wird hierbei vorwiegend galvanisch auf dem
Werkstoff abgeschieden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Aluminium-, Magnesium-
oder Aluminium/Magnesium-Schicht auf dem Werkstoff ohne die Aufbringung von metallischen
Zwischenschichten zwischen besagter Metallschicht und dem Werkstoff erfolgt. Falls
Zwischenschichten zwischen dem Werkstoff und der Oberflächenschicht aus Aluminium,
Magnesium oder Aluminium/Magnesium-Legierung aufgebracht sind, besteht die Gefahr
der Kontaktkorrosion bedingt durch die aufgebrachte Zwischenschicht. Zusätzlich können
thermische Probleme bedingt durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der
Oberflächenschicht und der Zwischenschicht auftreten.
[0003] Zu den Elektrolyten, die sich im Stand der Technik bewährt haben, gehören Schmelzflusselektrolyte,
wie Elektrolyte, die Aluminiumhalogenide oder Aluminiumalkylkomplexe enthalten. Allen
diesen Elektrolytsystemen ist gemeinsam, dass der Werkstoff vor der Beschichtung an
seiner Oberfläche gereinigt werden muss. So stellt sich vor allem bei Werkstoffen,
die aus unedlen Metallen bestehen welche eine Oxidschicht bilden, das Problem, dass
diese Oxidschicht vor der Beschichtung vollständig entfernt werden muss. Falls die
Oberfläche der Werkstoffe nicht vollständig gereinigt ist, führen auf der Oberfläche
anhaftende Verunreinigungen oder Reste der Oxidschicht des Metalls, aus dem der Werkstoff
besteht, zu einer Beeinträchtigung der Haftung der nachfolgend elektrolytisch aufgebrachten
Metallschicht. Weiterhin ist es möglich, dass an den Stellen, an denen Verunreinigungen
auf der Oberfläche vorhanden sind, gar keine Metallschicht aufgebracht wird, da die
Verunreinigungen in der Regel nicht elektrisch leitend sind und somit eine elektrolytische
Abscheidung an dieser Stelle verhindert wird. Dies führt dann zwangsläufig zu Korrosionsproblemen
des fertig beschichteten Werkstoffs an der Stelle, an der die Metallschicht nicht
vollständig aufgebracht wurde.
[0004] DE-C3-22 60 191 beschreibt ein Verfahren zur Vorbereitung von Werkstoffen aus elektrisch
leitfähigen Materialien. Hierbei wird der letzte zur Formgebung der Werkstoffe dienende
Verfahrensschritt, bei dem eine neue blanke Oberfläche auf dem Werkstoff entsteht,
unter Ausschluss von Luftsauerstoff und Feuchtigkeit in einem geeigneten Inertgas
oder Inertflüssigkeitsmedium durchgeführt. Nachteilig stellt sich bei diesem Verfahren
heraus, dass insbesondere bei der Verwendung von Inertflüssigkeitsmedium, welches
die Oberfläche des Werkstoffes bedeckt und somit in den Beschichtungselektrolyten
verbracht werden kann, dieses nachfolgend den Elektrolyten verunreinigt oder hydrolysiert.
Bei der Verwendung von Inertgasmedien zeigt sich bei der großtechnischen Anwendung
das Problem, dass eine absolut sauerstofffreie Inertgasatmosphäre praktisch nicht
zu realisieren ist. Spuren von Sauerstoff, die in der Inertgasatmosphäre vorhanden
sind, oxidieren sofort die blanke Metalloberfläche des Werkstoffes und führen so zu
den bereits beschriebenen Qualitätseinbußen der nachfolgend galvanisch aufgebrachten
Metallschicht. Wenn, wie in DE-C3-22 60 191 beschrieben, die blanke Oberfläche durch
ein mechanisches Verfahren, wie z. B. Fräsen, Spanen, Sägen oder Bohren, oder durch
starkes Verformen des Werkstoffes mit z. B. Walzen oder durch Drahtziehen, Extrudieren
oder anderen Verfahren durchgeführt wird, bedingen diese Verfahren eine Zunahme der
Fertigungstoleranz des fertigen Werkstoffes. Dies macht Werkstoffe, die nach diesem
Verfahren hergestellt werden, nicht geeignet für Anwendungen, bei denen eine hohe
Qualitäts- und Fertigungskonstanz notwendig ist.
[0005] In der DE-AS-12 12 213 wird die Vorbehandlung eines Werkstoffes in einer Schutzgasatmosphäre
beschrieben. Alternativ kann die Oxidschicht an der Oberfläche des Werkstoffes dadurch
entfernt werden, dass der Werkstoff vor Abscheidung der Aluminiumschicht im Elektrolyten,
der aus Natriumfluorid und Aluminiumtriethyl hergestellt wird, anodisch geschaltet
wird. Anschließend findet eine Umpolung des Stromes statt, sowie eine Abscheidung
von Aluminium auf dem Werkstoff. Nachteilig stellt sich heraus, dass der Elektrolyt
nur zur Abscheidung von Aluminium auf Werkstoffen verwendet werden kann. Die Abscheidung
von Magnesium oder Aluminium/Magnesium-Schichten ist nicht möglich, da durch die Anwesenheit
von Halogenidionen in dem Elektrolyten bei der anodischen Polung unmittelbar unlösliche
Magnesiumhalogenid-Verbindungen entstehen würden, die eine Abscheidung von Magnesium
oder Aluminium/Magnesium auf dem Werkstoff verhindern. Die entstehenden Magnesiumhalogenide
würden sofort den Stromfluss im Elektrolyten durch Blockierung der Elektroden unterbinden.
[0006] DE-AS-21 22 610 beschreibt ein Verfahren zur anodischen Vorbehandlung von Leichtmetallen
für die galvanische Abscheidung von Aluminium. Die Reinigung der Bauteile erfolgt
durch Behandlung der Leichtmetallwerkstoffe in einem Schmelzelektrolyten, wobei die
Stoffe anodisch belastet werden. Die so gereinigten Leichtmetallwerkstoffe werden
elektrolytfeucht, also noch mit dem Schmelzelektrolyten belastet, in eine Aluminierzelle
eingesenkt. Hierbei ist nicht auszuschließen, dass noch Luftsauerstoff an den vorbehandelten
Werkstoff gelangt und diesen an der Oberfläche wieder oxidiert. Weiterhin findet eine
Verunreinigung des Aluminierelektrolyten durch den Oberflächenbehandlungselektrolyten,
der ein Schmelzelektrolyt ist, statt. Nur dann, wenn der Werkstoff aus Beryllium oder
Aluminium besteht, ist es möglich, dass der Werkstoff in dem Schmelzelektrolyten,
der zur Oberflächenbehandlung durch anodische Oxidation des Werkstoffes dient, auch
zur galvanischen Abscheidung von Aluminium auf dem Beryllium- oder Aluminiumwerkstoff
benutzt wird. Der in DE-AS- 21 22 610 beschriebene Schmelzelektrolyt ist nur geeignet
Beryllium- oder Aluminiumwerkstoffe vorzubehandeln, um diese nachfolgend in demselben
Schmelzelektrolyten mit Aluminium zu beschichten. Der Schmelzelektrolyt ist nicht
geeignet um Aluminium-, Magnesium- oder Aluminium/Magnesium-Schichten auf anderen
Werkstoffen galvanisch aufzubringen.
[0007] DE-A1-198 55 666 beschreibt einen Elektrolyten, der zur Abscheidung von Aluminium/Magnesium-Legierungsschichten
geeignet ist. Der offenbarte aluminium-organische Elektrolyt enthält K[AlEt
4] oder Na[Et
3Al-H-AlEt
3], sowie Na[AlEt
4], sowie Trialkylaluminium. Der Elektrolyt kann als toluolische Lösung vorliegen.
Die elektrolytische Abscheidung von Aluminium/Magnesium-Legierungsschichten aus dem
beschriebenen Elektrolyten wird unter Verwendung einer löslichen Aluminium- und einer
ebenfalls löslichen Magnesiumanode oder unter Verwendung einer Anode aus Aluminium/Magnesium-Legierung
durchgeführt. Bei dem beschriebenen Verfahren wird durch eine Vorelektrolyse die Elektrolytzusammensetzung
so eingestellt, dass die abgeschiedene Schicht das gewünschte Aluminium/Magnesium-Verhältnis
aufweist. Alternativ kann auch Mg[AlEt
4]
2 zum Elektrolyten zugegeben werden. DE-A1-198 55 666 lehrt somit, dass das Verhältnis
von Aluminium und Magnesium in der abgeschiedenen Aluminium/Magnesium-Schicht sehr
stark von dem Konzentrationsverhältnis von Magnesium und Aluminium in dem Elektrolyten
abhängt. Wie bei allen Verfahren des Standes der Technik ist eine große Sorgfalt bei
der Vorbehandlung der zu beschichtenden Werkstoffe notwendig, da Verunreinigungen
der Werkstoffoberfläche durch Oxidation oder durch andere Einflüsse zu einer verminderten
Qualität der galvanisch abgeschiedenen Metallschicht führen.
[0008] Die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren bereitzustellen,
bei dem Aluminium-, Magnesium- oder Aluminium/Magnesium-Schichten auf Werkstoffen
aufgebracht werden können, wobei die Qualität der Metallbeschichtung durch eine verbesserte
Vorbehandlung des Werkstoffes erhöht wird. So soll insbesondere ein Verfahren zur
Verfügung gestellt werden, bei dem die zu beschichtenden Werkstoffe zuverlässig und
kostengünstig von anhaftenden Oxidschichten oder anderen Verunreinigungen befreit
werden, wobei nach der Vorbehandlung der Werkstoffe eine erneute Verunreinigung oder
Oxidation der Werkstoffe verhindert werden soll.
[0009] Die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Verfahren zur elektrolytischen
Beschichtung von Werkstoffen mit Aluminium, Magnesium oder Legierungen von Aluminium
und Magnesium gelöst, wobei der Werkstoff zur Vorbehandlung in den Elektrolyten getaucht
wird, dort anodisch geschaltet wird und unmittelbar danach die elektrolytische Beschichtung
in demselben Elektrolyten erfolgt, wobei das Elektrolytbad aluminiumorganische Verbindungen
der allgemeinen Formel M[(R
1)
3Al-(H-Al(R
2)
2)
n-R
3] (I) und Al(R
4)
3 (II) als Elektrolyt enthält und n gleich 0 oder 1 ist, M gleich Natrium oder Kalium
ist und R
1, R
2, R
3, R
4 gleich oder verschieden sein können, wobei R
1, R
2, R
3, R
4 eine C
1- bis C
4-Alkylgruppe ist und als Lösungsmittel für den Elektrolyten ein halogenfreies, aprotisches
Lösungsmittel verwendet wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich
den Werkstoff in dem Bad, in dem später die elektrolytische Beschichtung stattfindet,
vorzubehandeln. Überraschenderweise werden Verunreinigungen, die dem nicht vorbehandelten
Werkstoff anhaften, sowie vorhandene Oxidschichten auf dem Werkstoff abgelöst. Die
Verunreinigungen, die somit in das Elektrolytbad eingebracht werden behindern überraschenderweise
die Abscheidung von Magnesium, Aluminium oder Legierungen von Aluminium und Magnesium
auf dem Werkstoff nicht. Unlösliche Verunreinigungen können mittels geeigneter Filtrationssysteme
kontinuierlich aus dem Elektrolytbad entfernt werden.
[0010] Es ist daher nicht mehr notwendig, die Werkstoffe nach der Vorbehandlung aus dem
Vorbehandlungsbad in das Elektrolytbad zu überführen. Dieser Schritt, der immer die
Gefahr einer erneuten Verunreinigung der Oberfläche des Werkstoffes birgt, kann so
vermieden werden.
[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein
Elektrolyt als ein Gemisch aus den Komplexen K[AlEt
4], Na[AlEt
4] und AlEt
3 eingesetzt. Das molare Verhältnis der Komplexe zu AlEt
3 beträgt 1 : 0,5 bis 1 : 3, wobei das Verhältnis von 1 : 2 bevorzugt ist.
[0012] In einer bevorzugten Ausführungsform werden 0 bis 25 Mol-%, vorzugsweise 5 bis 20
Mol-% Na[AlEt
4], bezogen auf das Gemisch aus den Komplexen K[AlEt
4] und Na[AlEt
4] eingesetzt.
[0013] Vorzugsweise kann als Elektrolyt ein Gemisch aus 0,8 Mol K[AlEt
4], 0,2 Mol Na[AlEt
4], 2,0 Mol AlEt
3 in 3,3 Mol Toluol eingesetzt werden.
[0014] Alternativ kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren als Elektrolyt ein Gemisch aus
Na[Et
3Al-H-AlEt
3] und Na[AlEt
4] und AlEt
3 eingesetzt werden. Vorzugsweise ist das molare Verhältnis von Na[Et
3Al-H-AlEt
3] zu Na[AlEt
4] 4 : 1 bis 1 : 1, wobei ein Verhältnis von 2 : 1 bevorzugt ist. Weiterhin ist bevorzugt,
dass das molare Verhältnis von Na[AlEt
4] zu AlEt
3 1 : 2 ist.
[0015] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird als Elektrolyt ein Gemisch aus
1 Mol Na[Et
3Al-H-AlEt
3], 0,5 Mol Na[AlEt
4] und 1 Mol AlEt
3 in 3 Mol Toluol eingesetzt.
[0016] Die elektrolytische Beschichtung von Werkstoffen mit Magnesium, Aluminium oder Aluminium/Magnesium-Legierungen
wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 80 bis 105°C durchgeführt. Bevorzugt ist
eine Temperatur des Galvanisierungsbades von 91 bis 100°C.
[0017] Die elektrolytische Abscheidung von Aluminium-, Magnesium-, oder Aluminium/Magnesium-Schichten
auf den Werkstoffen wird unter Verwendung einer löslichen Aluminium- und einer ebenfalls
löslichen Magnesiumanode oder unter Verwendung einer Anode aus einer Aluminium/Magnesium-Legierung
durchgeführt. Es ist allerdings auch möglich, nur eine Aluminium- oder eine Magnesiumanode
zu verwenden.
[0018] In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die anodische Schaltung des Werkstoffes zur
Vorbehandlung für eine Zeitdauer von 1 bis 20 min, wobei 5 bis 15 min bevorzugt sind,
durchgeführt werden.
[0019] Die für die Vorbehandlung notwendige anodische Belastung der Werkstoffe wird mit
einer Stromdichte von 0,2 bis 2 A/dm
2, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 A/dm
2 durchgeführt.
[0020] Als Werkstoff kann jeder Werkstoff verwendet werden, der zum galvanischen Abscheiden
geeignet ist. Es ist bevorzugt, dass der Werkstoff aus einem Metall und/oder aus einer
Metallegierung besteht und/oder ein metallisierter, elektrolytbeständiger Werkstoff
ist, der im Elektrolyt durch anodische Schaltung aufgelöst werden kann. Die zu beschichtenden
Materialien sind vorzugsweise Gestellwaren, Schüttgutwaren oder Endlosprodukte wie
Draht, Vierkantbleche, Schrauben oder Muttern.
[0021] Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Verunreinigungen oder
Oxidschichten, die auf den Werkstoffen anhaften, sicher entfernt werden. Hierbei tritt
überraschenderweise keine nachteilige Veränderung der Elektrolytzusammensetzung auf,
die eine hochqualitative Abscheidung von Aluminium-, Magnesium- oder Aluminium/Magnesium-Schichten
auf den Werkstoffen unterbinden würde. Weiterhin sind die galvanisch aufgebrachten
Metallschichten fest anhaftend und homogen auf dem Werkstoff aufgebracht, da nach
der Reinigung eine erneute Verunreinigung des Werkstoffes unterbunden wird. Neben
den genannten Qualitätsvorteilen wird durch die genannten Verfahrensschritte zusätzlich
eine Kostenoptimierung des Beschichtens von Formteilen mit Metallschichten erreicht.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren zur elektrolytischen Beschichtung von Werkstoffen
mit Magnesium, Aluminium oder Legierungen von Aluminium und Magnesium wird an den
folgenden Beispielen erläutert, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.
Beispiele
Beispiel 1
[0023] Phase a) Ein Stanzteil aus einer AlMg
3-Legierung wurde zuerst 2 Minuten alkalisch gebeizt in einer Lösung von 100 g/l NaOH
bei einer Temperatur von 60° C. Nach anschließendem Spülen in Wasser wurde das Teil
in 10 % Salpetersäure dekapiert, anschließend gespült in destilliertem Wasser und
getrocknet.
[0024] Phase b) Das trockene Teil wurde in einer mit Argon bzw. Stickstoff geflutete Beschichtungszelle
eingebracht und nach einer Vorspülung in Toluol sofort im Beschichtungselektrolyt
eingebracht. Als Elektrolyt wurde ein Gemisch aus den Komplexen K[AlEt
4], K[AlEt
4] und AlEt
3 eingesetzt gelöst in Toluol. Als Gegenelektrode diente eine AlMg25-Legierungsplatte.
Das zu beschichtende Produkt wurde zuerst anodisch gepolt und bei einer Stromdichte
von 1 A/dm
2 5 Minuten lang behandelt bei einer Elektrolytentemperatur von 95 C. Anschließend
wurde umgepolt ohne das Teil aus dem Elektrolyten zu entfernen und sofort 45 Minuten
lang bei einer Stromdichte von 1,5 A/dm
2 beschichtet. Es wurde eine AlMg-Legierungsschicht von ca. 14 µm Dicke abgeschieden.
[0025] Die Haftfestigkeit der Schicht wurde mittels Gitterschnitttest und Hitzeschocktest
(1 h bei 220° C und Abschrecken in kaltem Wasser) geprüft. Es zeigte sich, dass eine
ausgezeichnete Haftung der abgeschiedenen Schicht auf dem Grundmaterial vorhanden
war. Es konnten keine Ablösungen oder Blasen festgestellt werden.
Vergleichsbeispiel 1
[0026] Ein als Vergleichsprobe behandeltes Teil wurde wie in Beispiel 1 vorbehandelt und
beschichtet, jedoch ohne anodischer Polung vorab. Die Schicht konnte beim Gitterschnitttest
als Folie abgezogen werden. Beim Hitzeschocktest zeigte die Schicht Blasen.
Beispiel 2
[0027] Ein Magnesiumdruckgussteil aus einer AZ-91-Legierung wurde mit Korund (Körnung 0-50
µm) bei 2 bar Druck gestrahlt. Das Teil wurde danach sofort in die Inertgasatmosphäre
der Beschichtungszelle eingebracht, in Toluol vorgespült und im Elektrolytbad eingetaucht
wie in Beispiel 1 beschrieben. Zuerst wurde das zu beschichtende Produkt 10 Minuten
lang bei einer Stromdichte von 1 A/dm
2 anodisch geschaltet. Dabei wurde an der Produktoberfläche eine Schicht von ca. 2
µm abgetragen. Danach wurde umgepolt und das Teil 1 Stunde bei 1,5 A/dm
2 kathodisch geschaltet. Es wurde eine AlMg-Schicht mit 23-25% Mg-Anteil und einer
Schichtstärke von ca. 18 µm abgeschieden.
[0028] Anschließende Haftfestigkeitstests zeigten sowohl beim Gitterschnitttest als auch
beim Wärmeschocktest keine Schichtablösungen.
1. Verfahren zur elektrolytischen Beschichtung von Werkstoffen mit Aluminium, Magnesium
oder Legierungen von Aluminium und Magnesium, wobei der Werkstoff zur Vorbehandlung
in einen Elektrolyt getaucht wird und dort anodisch geschaltet wird und unmittelbar
danach die elektrolytische Beschichtung in demselben Elektrolyt erfolgt, wobei das
Elektrolytbad aluminiumorganische Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) und (II)
M [(R1)3Al-(H-Al(R2)2)n-R3] (I)
Al(R4)3 (II)
als Elektrolyt enthält, n gleich 0 oder 1 ist, M gleich Natrium oder Kalium ist und
R1, R2, R3, R4 gleich oder verschieden sein können, wobei R1, R2, R3, R4 eine C1 bis C4 Alkylgruppe sind und als Lösungsmittel für den Elektrolyt ein halogenfreies, aprotisches
Lösungsmittel eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrolyt ein Gemisch aus den Komplexen K[AlEt4], Na[AlEt4] und AlEt3 eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis der Komplexe zu AlEt3 1:0,5 bis 1:3, vorzugsweise 1:2 ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass 0 bis 25 mol-%, vorzugsweise 5 bis 20 mol-% Na[AlEt4] bezogen auf das Gemisch aus den Komplexen K[AlEt4] und Na[AlEt4] eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrolyt ein Gemisch aus 0,8 mol K[AlEt4], 0,2 mol Na[AlEt4] 2,0 mol AlEt3 in 3,3 mol Toluol eingesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrolyt ein Gemisch aus Na[Et3Al-H-AlEt3] und Na[AlEt4] und AlEt3 eingesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis von Na[Et3Al-H-AlEt3] zu Na[AlEt4] 4:1 bis 1:1, vorzugsweise 2:1 ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis von Na[AlEt4] zu AlEt3 1:2 ist.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrolyt ein Gemisch aus 1 mol Na[Et3Al-H-AlEt3], 0,5 mol Na[AlEt4] und 1 mol AlEt3 in 3 mol Toluol eingesetzt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrolytische Beschichtung bei Temperaturen von 80 bis 105°C, vorzugsweise
91 bis 100°C erfolgt.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlung für eine Zeitdauer von 1 bis 20 min, vorzugsweise 5 bis 15 min
durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlung bei einer anodischen Belastung der Werkstoffe mit einer Stromdichte
von 0,2 bis 2 A/dm2, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 A/dm2, durchgeführt wird.
1. A method for electrolytic coating of materials with aluminum, magnesium or alloys
of aluminum and magnesium, in which method the material is immersed in an electrolyte
for pretreatment, being connected as anode therein, and electrolytic coating is performed
in the same electrolyte immediately thereafter, the electrolytic bath including organoaluminum
compounds of general formulas (I) and (II)
M[(R1)3Al-(H-Al(R2)2)n-R3] (I)
Al(R4)3 (II)
as electrolyte, wherein n is equal to 0 or 1, M is sodium or potassium, and R1, R2, R3, R4 can be the same or different, R1, R2, R3, R4 being a C1-C4 alkyl group, and a halogen-free, aprotic solvent being used as solvent for the electrolyte.
2. The method according to claim 1, characterized in that a mixture of the complexes K[AlEt4], Na[AlEt4], and AlEt3 is employed as electrolyte.
3. The method according to claim 2, characterized in that the molar ratio of said complexes to AlEt3 is from 1:0.5 to 1:3, preferably 1:2.
4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that 0 to 25 mole-%, preferably 5 to 20 mole-% Na[AlEt4] is employed, relative to the mixture of the complexes K[AlEt4] and Na[AlEt4].
5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that a mixture of 0.8 mol of K[AlEt4], 0.2 mol of Na[AlEt4], 2.0 mol of AlEt3 in 3.3 mol of toluene is used as electrolyte.
6. The method according to claim 1, characterized in that a mixture of Na[Et3Al-H-AlEt3] and Na[AlEt4] and AlEt3 is used as electrolyte.
7. The method according to claim 6, characterized in that the molar ratio of Na[Et3Al-H-AlEt3] to Na[AlEt4] is from 4:1 to 1:1, preferably 2:1.
8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the molar ratio of Na[AlEt4] to AlEt3 is 1:2.
9. The method according to one or more of claims 6 to 8, characterized in that a mixture of 1 mol of Na[Et3Al-H-AlEt3], 0.5 mol of Na[AlEt4] and 1 mol of AlEt3 in 3 mol of toluene is used as electrolyte.
10. The method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that electrolytic coating is effected at temperatures of from 80 to 105°C, preferably
from 91 to 100°C.
11. The method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that pretreatment is performed for a period of from 1 to 20 minutes, preferably from 5
to 15 minutes.
12. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that pretreatment is performed at an anodic load of the materials with a current density
of from 0.2 to 2 A/dm2, preferably from 0.5 to 1.5 A/dm2.
1. Procédé d'enduction par électrolyse de matériaux avec de l'aluminium, du magnésium
ou des alliages d'aluminium et de magnésium, le matériau étant trempé dans un électrolyte
pour le prétraitement, y est branché anodiquement, puis directement après, l'enduction
par électrolyse se produit dans le même électrolyte, le bain d'électrolyse contenant
comme électrolyte des alliages alumino-organiques des formules générales (I) et (II),
M [R1)3Al-(H-Al(R2)2)n-R3 ] (I)
Al(R4)3 (II)
n étant égal à 0 ou 1, M étant égal au sodium ou au potassium et R1, R2, R3, R4 pouvant être égaux ou différents, R1, R2, R3, R4 étant un groupe alkyle C1 à C4 et un solvant aprotique et exempt d'halogènes étant employé comme solvant pour l'électrolyte.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'un mélange des complexes K[AlEt4], Na[AlEt4] et AlEt3, est employé comme électrolyte.
3. Procédé selon la revendication 2,
caractérisé en ce que le rapport molaire des complexes à AlEt3 est de 1:0,5 à 1:3, de préférence 1:2.
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3,
caractérisé en ce que 0 à 25 mol-%, de préférence 5 à 20 mol-% de Na[AlEt4], rapporté au mélange des complexes K[AlEt4] et Na [AlEt4] , est employé.
5. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce qu'un mélange de 0,8 mole K[AlEt4], de 0,2 mole Na[AlEt4], de 2 moles AlEt3 dans 3,3 moles de toluène est employé comme électrolyte.
6. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'un mélange de Na[Et3Al-H-AlEt3] et de Na[AlEt4] et de AlEt3 est employé comme électrolyte.
7. Procédé selon la revendication 6,
caractérisé en ce que le rapport molaire de Na[Et3Al-H-AlEt3] à Na[AlEt4] est de 4:1 à 1:1, de préférence de 2:1.
8. Procédé selon la revendication 6 ou 7,
caractérisé en ce que le rapport molaire de Na[AlEt4] à AlEt3 est de 1:2.
9. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 6 à 8,
caractérisé en ce qu'un mélange d'1 mole de Na[Et3Al-H-AlEt3] et d'1 mole d'AlEt3 dans 3 moles de toluène est employé comme électrolyte.
10. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que l'enduction par électrolyse est réalisée à des températures de 80 à 105°C, de préférence
de 91 à 100°C.
11. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 10,
caractérisé en ce que le prétraitement est réalisé pour une laps de temps de 1 à 20 min., de préférence
de 5 à 15 min.
12. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 11,
caractérisé en ce que le prétraitement est réalisé à une charge anodique des matériaux avec une densité
de courant de 0,2 à 2 A/dm2, de préférence de 0,5 à 1,5 A/dm2.