Brevet FR2557596A1 — publié le 19850705

La présente invention concerne des perfectionnements portés au procédé de grainage électrolytique d'aluminium. Pour certaines applications, il est souhaitable d'obtenir un grainage fin (moins de 10 microns) et régulier. Par exemple pour la production des planches d'impression lithographique ou pour la production des pièces de forme d'un aspect décoratif comme les flacons de parfum, les briquets, etc... Le brevet français NO 2.110.257 décrit un procédé de grainage electro- lytique d'aluminium suivant lequel on réalise le grainage dans une solution aqueuse d'électrolyte ayant la concentration de 0,01389 à 0,05556 en normale d'acide chlorhydrique et de 0,5 à 3 % en masse d'acide borique, en utilisant une densité de courant alternatif de 0,5 à 10 A/dm2;l'acide borique peut remplacé par du borate. Le brevet français NO 2.281.441 réalise le grainage en utilisant une densité de courant de 20 à 40 A/dm2. Suivant ce brevet, le temps nécessaire pour obtenir le grainage est relativement faible par rapport au premier procédé du à la grande densité de courant. Ce procédé repose sur le controle de la concentration en acide chlorhydrique qui doit etre inclue entre 0,01967 à 0,02458 en normal. Par définition, la concentration en normal d'une solution est le nombre de poids équivalent exprimé en grammes dans un litre de cette solution; le poids équivalent d'un produit qui s'ionise en ions, chacun portant une charge électrique, est son poids moléculaire. Ces deux brevets utilisent l'eau déminéralisée pour obtenir la solution aqueuse dans laquelle ils effectuent l'électrolyse. On sait que l'eau d'alimentation contient une quantité d'ions sulfates et en utilisant cette eau pour le bain d'électrolyse, on obtient une surface à vallonnement grossier, cette dernière a un aspect médiocre, ceci n'est pas interessant pour des buts lithographiques, ni pour des buts décoratifs. Bien qu'il soit possible de faire débuter le processus avec un électrolyte composé d'eau déminéralisée, il est inévitable que l'électrolyte se contamine de façon croissante avec l'ion sulfaté ou autre transporté depuis des étapes antérieures du processus. Le brevet français 2.237.438 surmonte cette difficulté en introduisant dans l'électrolyte contenant l'acide chlorhydrique des quantités soigneusement controlées d'acide phosphorique ou chromique. Nos essais montrent qu'en utilisant l'eau d'alimentation et en controlant la concentration en acide chlorhydrique ou en acide nitrique, on obtient un grainage fin et régulier dont les diamètres de pores sont inférieurs à 10 microns. La plupart des eaux naturelles contiennent plus de 15 parties par million d'ions sulfates. Dans nos essais on a utilisé l'eau d'alimentation contenant au plus 25ü mg/litre d'ions sulphates qui est l'équivalent de 48 parties par million de ces ions. Le procédé selon la présente invention consiste à utiliser un bain d'électrolyte composé de l'eau d'alimentation et composé de l'acide chlorhydrique ou nitrique à une concentration de 0,00694 à 0,01333 N et de l'acide borique à une concentration de 0,01 à 0,09 % en masse, la densité en courant alternatif étant de 0,5 à 15 A/dm2;l'acide borique peut etre remplacé par du borate. Pour les exemples qui illustrent l'invention, on utilise des pièces de forme en aluminium, on immerge les pièces dans une solution de 120 g/litre d'hydroxyde de sodium pendant 90 secondes, à la température ambiante, afin d'éliminer les souillures grasses et de préparer la surface pour le grainage. EXEMPLE 1 On lave les pièces à l'eau d'alimentation et on les plonge dans un bain d'électrolyte d'une concentration de 0,02 N en acide chlorhydrique et de 1,3 % en masse d'acide borique. On fait passer le courant alternatif de 50 Hz, d'une densité de 20 A/dm2 pendant 1 minute. On rince les pièces à l'eau d'alimentation, on les traite pendant 30 secondes par la solution d'hydroxyde de sodium puis on les lave à l'eau de nouveau. RESULTAT : Surface vallonnée et grise. EXEMPLE 2 : On procède de la meme façon décrite ci-avant, on augmente le temps de traitement à la soude à la fin de l'électrolyse pour blanchir les surfaces. RESULTAT : Surface blanche grainée par endroits de façon irrégulière EXEMPLE : On procède de la meme façon décrite ci-avant et en utilisant une den sité de courant alternatif de 4 A/dm2 pendant 3 minutes. RESULTAi : Surface grise, grainée de façon irrégulière. EXEMPLE 4 On procède de la meme façon décrite ci-avant en utilisant un électro lyte d'une concentration de 0,006 N en acide chlorhydrique et de 0,05% en masse d'acide borique densité de courant alternatif de 4 A/dm2 pen dant 3 minutes. RéSULTAT : Surface grainée de façon régulière avec des pores dont les diamètres sont de l'ordre de 8-10 microns. EXEMPLE 5 : On procéde de la meme façon décrite en exemple 4 en remplacant l'acide chlorhydrique par l'acide nitrique de la meme concentration. RESULTAi : Surface semblable à celle obtenue en exemple 4. REVENDICATION R1/ Procédé de grainage électrolytique de l'aluminium dans lequel on soumet l'aluminium à un courant alternatif alors qu'il est plongé dans un bain aqueux dilué d'acide chlorhydrique ou nitrique et de l'acide borique, caractérise en ce que le bain contient de l'acide chlorhydrique ou nitrique à une concentration de 0,00694 à 0,01333 N et de l'acide borique à 0,01 à 0,09 % en masse, la densité de courant alternatif étant de 0,5 à 15 A/dm2.