Brevet FR2009997A1 — publié le 19700213

L'invention concerne un procédé de production anodique de couches d'oxyde colorées sur des matières à base d'aluminium dans un électrolyte qui, à covté de petites quantités d'acide sulfurique et éventuellement d'acide oxalique, contient encore de l'acide maléique dans des proportions allant de préférence de 10 à 40 %. Outre une grande dureté et une grande résistance aux agents atmosphériques, ces couches d'oxyde présentent une coloration propre résistant à la lumière et prennent donc une importance de plus en plus grande comme protection superficielle pour les façades et autres parties de construction en matières à base d'aluminium. Dans les procédés d'anodisation connus de ce genre, la coloration apparait pendant l'oxydation anodique des pièces en aluminium dans des électrolytes spéciaux. Les électrolytes convenant pour l'anodisation colorée sont des solutions aqueuses d'acide sulfonique (par exemple, d'acide sulfosalicylique ou d'acide sulfophtalique) ou encore d'acides carboniques avec de faibles additions d'acide sulfurique. Dans le groupe cité en dernier lieu, on trouve un électrolyte à base d'acide maléique, avec de faibles additions 'acide oxalique et d'acide sulfurique, qui a pris une importance considérable en raison du cott relativement bas de la préparation du bain et d l'effet décoratif des teintes que l'on peut obtenir qui, suivant la composition de l'alliage et le procédé d'anodisation, vont du gris argent presque jusqu'au noir. Un électrolyte consistant principalement en acide maléique présente toutefois l'inconvéniett qu'après une utilisation prolongée du bain, des difficultés se manifestent dans la conduite de celuici du fait qu'une partie de l'acide maléique s test transformée par hydrogénation en acide succinique, par suite de la fixation de I.'hydrogène séparé à la cathode. En soi, une certaine teneur de l'électrolyte en acide succinique ne nuit pas à l'anodisation colorée mais cet acide cristallise graduellement en raison de sa solubilité relativement faible. Tel est le cas en particulier aux ouvertures de la conduite d'air comprimé nécessaire à la circulation du bain et aux cathodes qui, pour des raisons de résistance chimique, sont d'habitude en aluminium dur ou en acier spécial. La tension du bain augmente rapidement avec le début de la cristal libation et les pièces d'aluminium anodisées présentent une coloration irrégulière. Il est donc nécessaire de régenérer le bain à des intervalles de temps relativement courts en le refroidissant- à des températures se situant entre 5 et 15 C (la température de travail est comprise entre 20 et 300 C) et d'éliminer l'acide succinique qui s'est formé.On doit en outre compenser par une addition d'acide maléique la diminution de la concèntration du bain en cet acide, résultant de sa transformation en acide succinique0 On a été surpris de constater que l'on peut diminuer la formation d'acide succinique et supprimer dans une large mesure sa cristallisation lorsqu'on maintient une proportion déterminée entre la surface de la cathode et celle de l'anode Tandis que dthabitude, la surface de la cathode et par conséquent la densité de courant à celle-ci sont maintenues supérieures ou en tout cas égales à celles de l'anode (surfaces des pièces d'aluminium à anodiser), l'inventiont prévoit, dans le cadre du procédé tel qu'expliqué en commençant, une surface de cathode ne représentant que la moitié de la surface de l'anode et pouvant meme descendre jusqu'à 10 % de celle-ciO On emploie avantageusement, comme matières, pour la cathode, le graphite ou des alliages d'aluminium avec de fortes teneurs en zinc, en silicium, en magnésium ou en étain.Se sont en particulier révélés comme favorables au but poursuivi, les alliages d'aluminium qui, à caté de ce métal, contiennent 5 - 60 X zinc, de préférence 10 à 40 %, ou 5 - 40 % de siliciu=, de préférence 8 à 30 %0 Les alliages d'aluminium avec une teneur en magnésium de 5 à 30 % ainsi qu'une teneur en étain de 10 à 40 X environ conviennent également, quoiqu'avec des cathodes en alliage ALMW ou ALSn, toutes les autres conditions restant les m8mes, les tensions du bain doivent etre quelque peu plus élevées que quand on emploie des alliages ALZn ou ALSi. Le procédé de l'invention permet d'augmenter la rentaailité de l'anodisation colorée dans des électrolytes à base d'acide maléique, cestrà-dire dans des solutions acides avec des teneurs de 10 à 40 % en poids d'acide maléique, car on peut multiplier la durée d'utilisation du bain sans régénération par un facteur allant de 5 à 20, selon les conditions d'anodisation. Ceci sera expliqué ci-après à l'aide d'un exemple. Dans l'anodisation colorée de tales en alliage ALXg dans un électrolyte contenant 20 b en poids d'acide maléique, 1 Ck en poids d'acide oxalique et 0,4 eh en poids d'acide sulfurique, en employant des cathodes en tales d'aluminium pur, avec une proportion de 1 1 entre la surface de la cathode et celle de l'anodefi une régénération du bain de la manière décrite précédemment était nécessaire après anodisation colorée d'une surface de 50 m2 environ par m3 de bain.Dans le cas où, toutes les autres conditions restant les mêmes, on réduisait la surface de la cathode à 1/5 de celle de l'anode, c'est-à-dire en augmentant la densité du courant à la cathode de 2 A/dma à 10 A/dm2 une régénération du bain n'était nécessaire qu'après anodisation d'une surface de 150 m2 par m3 de bain. En employant comme cathode un alliage d'aluminium consistant en 30 % de zinc et 70 ,0 d'aluminium (profil extrudé) et une densité de courant à la cathode de 10 A/dm2 environ, on a pu anodiser presque mille mètres carres de surface d'aluminium avant d'atteindre un teneur critique en acide succinique et de devoir procéder à une régénération du bain. On a aussi pu obtenir des résultats aussi favorables avec une cathode en alliage coulé ALSi 12, pour autant que l'on maintienne la densité de courant entre 10 et 15 A/dm20 REVENDICATIONS i- Procédé de production anodique de couches d'oxyde colorées sur des matières à base d'aluminium dans un électrolyte contenant, à côté de faibles quantités d'acide sulfurique, et éventuellement d'acide oxalique, de l'acide maléique dans des proportions s'élevant de préférence à 10 - 40 %, caractérisé en ce que la surface de la cathode va de la moitié à 1/10 de la surface de l'anode. 2.- Procédé suivant la revendication l, caractérisé en ce qu'on emploie, comme altières pour la cathode, le graphite ou des alliages d'aluminium avec de fortes proportions en zinc, en silicium, en magnésium ou en étain. 3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on emploie des alliages d'aluminium avec des teneurs de 5 - 60 %, de préférence 10 - 40 , de zinc, ou 5 - 40 , de préférence 8 - 30 cS de silicium.