PROCEDIMIENTO PARA SELLAR ALUMINIOS ANODIZADOS CON ÁCIDO FOSFÓRICO.

Procedimiento para sellar aluminios anodizados con ácido fosfórico. Origen de la invención La invención aquí descrita fue hecha por empleados del Gobierno de los Estados Unidos, y puede elaborarse y usarse por y para el Gobierno, con fines gubernamentales, sin el pago de ningún derecho por eso ni para eso. Antecedentes de la invención El documento US 6663700 se refiere a composiciones acuosas y a un procedimiento para el tratamiento posterior de sustratos metálicos revestidos, para proporcionar una identificación del color y mejorar las propiedades de adherencia, abrasión y resistencia a la corrosión, que comprende tratar los sustratos metálicos revestidos con una solución acuosa ácida que contiene un compuesto de cromo trivalente soluble en agua. El documento EP 1378585 describe una composición, así como un procedimiento, para preparar un revestimiento de cromo trivalente resistente a la corrosión sobre sustratos metálicos, que comprende tratar los sustratos con una solución acuosa ácida, que está exenta de cromo hexavalente, que comprende un compuesto de cromo trivalente soluble en agua, un compuesto de fluoruro soluble en agua, y un aditivo para dar unas propiedades mejoradas de resistencia a la corrosión. El documento US 5304257 se refiere a un procedimiento para preparar un revestimiento de cromo trivalente resistente a la corrosión sobre sustratos de aluminio y de aleaciones de aluminio (anodizado o no), que comprende tratar dichos sustratos con una solución acuosa ácida exenta de cromo hexavalente y que contiene un compuesto de cromo trivalente, un compuesto de fluoruro y una cantidad suficiente de un reactivo alcalino para mantener la solución acuosa a un pH que varía entre aproximadamente 4,0 y 5,5 para formar un revestimiento de cromo trivalente sobre dichos sustratos de aluminio. El documento US 4084014 describe un procedimiento para sellar las porosidades de una capa superficial de óxido de aluminio formada por oxidación anódica sobre un artículo compuesto de aluminio (o aluminio anodizado), que comprende poner en contacto dicha capa superficial con una solución acuosa que incluye iones fosfato, iones cromo trivalente, una resina orgánica y puede incluir también cinc. El documento US 6511532, que está considerado como la técnica anterior más próxima, describe una composición, así como un procedimiento, para el tratamiento posterior de aluminio anodizado y aleaciones de aluminio anodizado para mejorar las propiedades de resistencia a la corrosión, abrasión y unión por adherencia, que comprende sellar el aluminio anodizado y las aleaciones de aluminio anodizado con una solución acuosa ácida que contiene una sal de cromo trivalente soluble en agua, sin embargo, sin la adición de un compuesto de cinc divalente. Campo de la invención ES 2 365 403 T3 Esta invención se refiere a un procedimiento para depositar una película o un revestimiento sobre aluminio y sus aleaciones que se han anodizado en ácido fosfórico. El sistema de revestimiento comprende ácido fosfórico para anodizar los aluminios, un tratamiento posterior suplementario o revestimiento de sellado, óptimamente, una imprimación que favorezca la unión por adherencia u otros revestimientos suplementarios. Los revestimientos de aluminio anodizado en ácido fosfórico son muy porosos y, por lo tanto, tienen una inherente pobre resistencia a la corrosión. Estos revestimientos tienen, sin embargo, excelentes propiedades de adherencia. Por consiguiente, estos revestimientos de anodizado se beneficiarán del tratamiento posterior, o revestimiento de sellado, que potencia la protección contra la corrosión sin afectar desfavorablemente a las propiedades de adherencia. Las características de las prestaciones de esta invención permiten usar los revestimientos de anodizado en ácido fosfórico en aplicaciones sin pintar que en la actualidad son inviables; sustituir la anodización del aluminio en el ácido crómico y el tratamiento de ataque químico FPL, los cuales contienen cromatos, en aplicaciones sensibles a la fatiga que tienen tendencia a la corrosión, en todas las aplicaciones de unión por adherencia donde se hace la transición a imprimaciones de unión no cromadas; y en general, en aplicaciones de uso para reducir el desgaste por fatiga y el peso del recubrimiento comparado con otros revestimientos de anodización de uso general. Esta invención se refiere a un procedimiento para tratar aluminio(s) anodizado(s) en ácido fosfórico con el fin de mantener y mejorar las propiedades de resistencia a la corrosión. Más específicamente, esta invención se refiere al procedimiento de sellado de aluminio y aleaciones de aluminio anodizado en ácido fosfórico. El procedimiento del tratamiento posterior con cromo trivalente (TCP) (del inglés; trivalent chromiun post-treatment) comprende una solución acuosa ácida que contiene cantidades eficaces de al menos un compuesto de cromo trivalente soluble en agua, un hexafluorocirconato de metal alcalino, al menos un tetrafluoroborato y/o hexafluorosilicato de metal alcalino, al menos un compuesto de cinc divalente, y cantidades eficaces de espesantes solubles en agua y/o de agentes tensioactivos solubles en agua. Los aluminios anodizados, por lo general, se sellan o se tratan posteriormente después del anodizado mediante procedimientos que emplean una diversidad de composiciones y procedimientos de sellado. Los actuales selladores 2 o tratamientos posteriores de alto rendimiento, para el aluminio anodizado, están basados en la química del cromo hexavalente. El cromo hexavalente es altamente tóxico y un conocido carcinógeno. Como resultado, las soluciones usadas para depositar estos revestimientos protectores y los revestimientos, per se, son tóxicos. Estas películas o revestimientos, sin embargo, producen buena adherencia y una resistencia a la corrosión mejorada respecto al alu­ 5 minio anodizado. Habitualmente, los revestimiento de sellado se depositan sobre el revestimiento de anodizado a temperaturas elevadas, y se aplican normalmente mediante procedimientos de inmersión o rociado. Se pueden requerir tratamientos posteriores por parte de las especificaciones militares y comerciales que rigen cada uno de los revestimientos que va a ser tratado. Como tal, no hay una única especificación de tratamiento posterior para todos aluminios de anodización como lo hay para el aluminio con revestimiento de conversión. 10 Además, las leyes medioambientales, decretos-leyes, y regulaciones laborales locales, de seguridad y sanitarias (OSH) (del inglés; occupational, safety, and health) están forzando a los usuarios militares y comerciales a la búsqueda de tratamientos exentos de cromo hexavalente. En el caso del aluminio anodizado, la película de anodización, y el metal base son relativamente no tóxicos. Con la adición del tratamiento con cromo hexavalente requerido, estos revestimientos llegan a ser tóxicos. Aunque algunas de las composiciones usadas para revestir el aluminio 15 anodizado pueden no contener cromo hexavalente, sus prestaciones técnicas son inferiores a las de los revestimientos basados en cromo hexavalente. Además, el uso de tratamientos con cromo hexavalente se hace más caro a medida que las regulaciones se hacen más severas. Los costes pueden llegar a ser prohibitivos con las futuras restricciones impuestas por la EPA (Environmental Protection Agency) (Agencia de protección medioambiental). Por eso, aunque los tratamientos con cromo hexavalente existentes son destacados en cuanto a sus prestaciones técni­ 20 cas, ya que proporcionan una protección contra la corrosión y unión por adherencia potenciadas, por ejemplo con revestimientos tales como pintura de bajo coste de aplicación, desde la perspectiva del coste del ciclo de vida, medioambiental y de las OSH, los revestimientos de cromo hexavalente son perjudiciales tanto para la gente como para el medio ambiente. Con respecto a la unión por adherencia, se está poniendo en práctica la anodización en ácido fosfórico como una 25 alternativa a la anodización en ácido crómico. Los revestimientos de anodización en ácido crómico proporcionan unas excelentes prestaciones de unión por adherencia, pero fallan al proteger adecuadamente al aluminio base de la corrosión. Mientras que los selladores de la anodización se aplican habitualmente a diversos revestimientos distintos para potenciar las prestaciones frente a la corrosión, generalmente no se aplican a revestimientos de anodización en ácido fosfórico debido a que las prestaciones de unión por adherencia se reducen significativamente. Como resulta­ 30 do, la protección frente a la corrosión de un revestimiento de anodizado en ácido fosfórico está proporcionada por las imprimaciones de unión para cromados o imprimaciones de uso general. Los revestimientos de anodización en ácido fosfórico son característicamente... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para sellar aluminio y aleaciones de aluminio anodizado en ácido fosfórico con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión y mantener la fuerza de unión por adherencia, que comprende tratar el aluminio anodizado y sus aleaciones con una solución acuosa ácida que tiene un pH que varía entre 2,5 y 5,5; comprendiendo dicha solución acuosa ácida, por litro de solución, de 0,01 a 22 gramos de un compuesto de cromo trivalente, 0,01 a 12 gramos de un hexafluorocirconato de metal alcalino, 0,0 a 12 gramos de al menos un fluorocompuesto seleccionado del grupo consistente en un tetrafluoroborato de metal alcalino, un hexafluorosilicato de metal alcalino, y sus mezclas, de 0,001 a 10 gramos de al menos un compuesto de cinc divalente, de 0,0 a 10 gramos de al menos un agente espesante soluble en agua, y de 0,0 a 10 gramos de al menos un agente tensioactivos soluble en agua. 2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el pH de la solución acuosa ácida varía entre 3,7 y 4,0, y la temperatura de la solución acuosa ácida varía entre la temperatura ambiente y 93ºC. 3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el cromo trivalente es un compuesto soluble en agua que varía entre 4,0 y 8,0 gramos, el hexafluorocirconato de metal alcalino es un compuesto soluble en agua que varía entre 6,0 y 10 gramos, y los fluorocompuestos son compuestos solubles en agua que varían entre 0,12 y 1,2 gramos. 4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente espesante varía entre 0,5 y 1,5 gramos, y el agente tensioactivo varía entre 0,5 y 1,5 gramos. 5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el fluorocompuesto está presente en la solución acuosa ácida en una cantidad que varía entre 0,24 y 0,36 gramos, y el aluminio anodizado tratado se lava posteriormente con agua a temperaturas que van hasta los 93ºC. 6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente espesante es un compueston de celulosa presente la solución acuosa ácida en cantidades que varían entre 0,5 y 1,5 gramos por litro. 7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el compuesto de cromo trivalente es sulfato de cromo trivalente. 8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el hexafluorocirconato de metal alcalino es hexafluorocirconato de potasio. 9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el compuesto de cromo trivalente es sulfato de cromo trivalente es sulfato de cromo trivalente que varía entre 4,0 y 8,0 gramos, el hexafluorocirconato de metal alcalino es hexafluorocirconato de potasio que varía entre 6,0 y 10 gramos, y el tetrafluoroborato de metal alcalino o el hexafluorosilicato de metal alcalino varía entre 0,24 y 0,36 gramos. 10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el compuesto de cinc divalente es al menos uno de un acetato de cinc y un sulfato de cinc. 11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente tensioactivo soluble en agua se selecciona del grupo consistente en agentes tensioactivos no iónicos, aniónicos y catiónicos, solubles en agua. 12. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que el sulfato de cinc está presente en la solución acuosa en una cantidad que varía entre 0,1 y 5,0 gramos. 13. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el compuesto de cromo trivalente es sulfato de cromo, presente en la solución acuosa en una cantidad que varía entre 4,0 y 8,0 gramos, la mezcla de tetrafluoroborato de metal alcalino y de hexafluorosilicato de metal alcalino está presente en la solución acuosa en una cantidad que varía entre 0,001 y 12 gramos. ES 2 365 403 T3 11 ES 2 365 403 T3 12 ES 2 365 403 T3 13 ES 2 365 403 T3 14 ES 2 365 403 T3