DE102009046732A1 - Coating a surface of a workpiece, comprises applying an aluminum-containing metal layer on the surface of workpiece through electro-chemical deposition and carrying out a partial electrolytic oxidation of aluminum in the metal layer - Google Patents

Coating a surface of a workpiece, comprises applying an aluminum-containing metal layer on the surface of workpiece through electro-chemical deposition and carrying out a partial electrolytic oxidation of aluminum in the metal layer Download PDF

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Abstract

The method for coating a surface of a workpiece (100), comprises applying an aluminum-containing metal layer on the surface of the workpiece through electro-chemical deposition from an ionic fluid, which comprises aluminum ions and carrying out a partial electrolytic oxidation of aluminum contained in the metal layer, where a metallic surface of the workpiece is coated that consists of hardened steel. The metal layer has a thickness of 15-30 mu m, where 30-80% of the aluminum is oxidized. The surface of the workpiece is electrolytically polished. The method for coating a surface of a workpiece (100), comprises applying an aluminum-containing metal layer on the surface of the workpiece through electro-chemical deposition from an ionic fluid, which comprises aluminum ions and carrying out a partial electrolytic oxidation of aluminum contained in the metal layer, where a metallic surface of the workpiece is coated that consists of hardened steel. The metal layer has a thickness of 15-30 mu m, where 30-80% of the aluminum is oxidized. The surface of the workpiece is electrolytically polished. The metal layer is applied for the oxidation through dipping, spraying or in a continuous process in contact with an electrolyte. The oxidation is carried out by means of direct-current and/or alternating current by means of an electrolyte at 1-5[deg] C. A voltage of 100-150 V is used for the oxidation. After the oxidation, the coating is colored, sealed and/or compacted through hydration of aluminum oxide. Independent claims are included for (1) a workpiece; and (2) a device for coating a surface of a workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung einer metallischen Oberfläche eines Werkstücks sowie eine Vorrichtung hierfür.The invention relates to a method for coating a metallic surface of a workpiece and a device therefor.

Metallische Oberflächen, die bei einer Vielzahl von Werkstücken vorkommen, sind im Gebrauch verschiedenen potenziell schädlichen Einflüssen ausgesetzt. Dies betrifft vor allem mechanische Einflüsse, die zu Abrasion führen können, sowie oxidative bzw. korrosive Einflüsse. Letztere führen bei vielen Metallen, insbesondere Eisen und Stahl, zur schrittweisen Auflösung des Metalls, da die gebildeten Oxide oder Hydroxide spröde bzw. wasserlöslich sind. Andererseits gibt es Metalle, die zur Selbstpassivierung neigen, d. h. es bildet sich eine am Metall fest anhaftende Schicht aus Oxid bzw. Hydroxid, die einerseits einen gewissen mechanischen Schutz bewirkt, andererseits aber auch die Diffusion von Wasser und Sauerstoff in darunterliegende Metallschichten weitgehend unterbindet.Metallic surfaces found on a variety of workpieces are exposed to various potentially harmful influences in use. This mainly affects mechanical influences that can lead to abrasion, as well as oxidative or corrosive influences. The latter lead in many metals, especially iron and steel, to the gradual dissolution of the metal, since the oxides or hydroxides formed are brittle or water-soluble. On the other hand, there are metals that tend to self-passivate, d. H. A layer of oxide or hydroxide firmly adhering to the metal forms, which on the one hand causes a certain mechanical protection, but on the other hand also largely prevents the diffusion of water and oxygen into underlying metal layers.

Zu den selbstpassivierenden Metallen zählt Aluminium. Daher ist bei Oberflächen aus Aluminium sowie den meisten Aluminiumlegierungen ein zusätzlicher Korrosionsschutz überflüssig. Dies hat dazu geführt, dass man schon früh versucht hat, andere Metalle, wie z. B. Stahl, mit Aluminium zu beschichten. Hierbei kommt zusätzlich zu der Eigenschaft der Selbstpassivierung zum Tragen, dass Aluminium als sehr unedles Metall einen kathodischen Korrosionsschutz für Metalle wie Eisen bereitstellt. Somit wird bei einer lokalen Beschädigung der Aluminiumschicht nicht das darunterliegende Eisen oxidiert, sondern das verbleibende Aluminium bildet eine Opferanode.The self-passivating metals include aluminum. Therefore, aluminum surfaces and most aluminum alloys require no additional corrosion protection. This has meant that one has tried early, other metals, such as. As steel to coat with aluminum. In addition to the property of self-passivation, aluminum, as a very base metal, provides cathodic corrosion protection for metals such as iron. Thus, with local damage to the aluminum layer, the underlying iron is not oxidized but the remaining aluminum forms a sacrificial anode.

Elektrochemische Verfahren stellen eine weit verbreitete Möglichkeit dar, Werkstücke mit metallischen Beschichtungen zu versehen. Hierbei wird das Werkstück in eine Beschichtungsflüssigkeit eingebracht, die Metallionen enthält. Die Flüssigkeit kann eine Schmelze eines Salzes des entsprechenden Metalls sein, häufig besteht sie allerdings aus einem geeigneten Lösemittel, in dem Ionen des Metalls gelöst sind.Electrochemical processes are a widespread possibility to provide workpieces with metallic coatings. Here, the workpiece is introduced into a coating liquid containing metal ions. The liquid may be a melt of a salt of the corresponding metal, but often it consists of a suitable solvent in which ions of the metal are dissolved.

Die Beschichtungsflüssigkeit ist während des Beschichtens in einem Beschichtungsbehälter aufgenommen. Des Weiteren tauchen innerhalb des Behälters eine Elektrode zur Kontaktierung des Werkstücks sowie eine Gegenelektrode in die Beschichtungsflüssigkeit. Zum Beschichten wird eine Spannung zwischen Werkstück und Gegenelektrode gelegt. Die in der Beschichtungsflüssigkeit befindlichen Metallionen werden an der Oberfläche des Werkstücks elektrolytisch entladen, wodurch eine Metallschicht auf der Oberfläche abgeschieden wird. Hierbei bildet das Werkstück eine Anode, an der die Metall-Kationen reduziert werden.The coating liquid is contained in a coating container during coating. Furthermore, an electrode for contacting the workpiece as well as a counterelectrode dip into the coating liquid within the container. For coating, a voltage is applied between the workpiece and the counter electrode. The metal ions in the coating liquid are electrolytically discharged at the surface of the workpiece, whereby a metal layer is deposited on the surface. In this case, the workpiece forms an anode, at which the metal cations are reduced.

Lange Zeit war aufgrund des unedlen Potenzials von Aluminium die Erzeugung von Aluminium-Beschichtungen problematisch. Während sich Metalle wie Kupfer aus einer wässrigen Lösung elektrochemisch abscheiden lassen, führt ein entsprechendes Verfahren bei Aluminium nicht zur Abscheidung von Aluminium, sondern von Wasserstoff. Da bekannte organische Lösemittel, die für die Abscheidung einsetzbar sind, höchste Risiken hinsichtlich Brand und Explosion mit sich bringen, stand lange keine zuverlässige Möglichkeit zur elektrochemischen Abscheidung von Aluminium aus einer Lösung zur Verfügung.For a long time, creating aluminum coatings was problematic because of the base potential of aluminum. While metals such as copper can be electrochemically deposited from an aqueous solution, a corresponding method does not lead to the deposition of aluminum, but of hydrogen in aluminum. Since known organic solvents which can be used for the deposition entail the highest risks in terms of fire and explosion, there has long been no reliable possibility for the electrochemical deposition of aluminum from a solution.

In jüngerer Zeit hat sich dies durch den Einsatz sogenannter ionischer Flüssigkeiten geändert. Dies sind Salze, deren Schmelzpunkt unter 100°C, teilweise auch unter Raumtemperatur, liegt. Typische ionische Flüssigkeiten, die für elektrochemische Beschichtungsverfahren mit Aluminium in Frage kommen, sind Kombinationen bestimmter organischer Kationen mit Halogenidionen, beispielsweise 1-Ethyl-3-Methylimidazoliumchlorid. In einer solchen Flüssigkeit lässt sich beispielsweise Aluminiumchlorid bei Raumtemperatur lösen. Die Lösung kann zur elektrochemischen Abscheidung von Aluminium benutzt werden.More recently, this has changed through the use of so-called ionic liquids. These are salts whose melting point is below 100 ° C, sometimes even below room temperature. Typical ionic liquids which are suitable for aluminum electrochemical coating processes are combinations of certain organic cations with halide ions, for example 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride. In such a liquid, for example, aluminum chloride can be dissolved at room temperature. The solution can be used for electrochemical deposition of aluminum.

Mit der dargestellten Methode ist es möglich, Werkstücke mit einer metallischen Oberfläche, wie z. B. Stahlschrauben, mit einer Aluminiumbeschichtung zu versehen. Allerdings sind hierbei die Oberflächeneigenschaften des Werkstücks durch diejenigen der Aluminiumschicht bestimmt, was für bestimmte Anwendungen nachteilig ist. So ist Aluminium mit einer Mohs-Härte von 2,75 eines der weichsten Metalle und somit gegenüber mechanischer Beschädigung anfällig. Auch die sich an Luft ausbildende, dünne Aluminiumoxidschicht bietet bei stärkeren Belastungen keinen ausreichenden Schutz. Für Werkstücke, die im Gebrauchszustand starken mechanischen Belastungen, insbesondere durch Abrieb ausgesetzt sind, ist eine reine Aluminiumbeschichtung daher unzureichend.With the method shown, it is possible to workpieces with a metallic surface, such. As steel screws to provide with an aluminum coating. However, in this case the surface properties of the workpiece are determined by those of the aluminum layer, which is disadvantageous for certain applications. Thus, aluminum with a Mohs hardness of 2.75 is one of the softest metals and thus susceptible to mechanical damage. Even the air-forming, thin aluminum oxide layer does not provide adequate protection under heavy loads. For workpieces that are exposed in use heavy mechanical stress, especially by abrasion, a pure aluminum coating is therefore insufficient.

Es ist möglich, auf die Aluminiumschicht wiederum eine Beschichtung auf Basis eines organischen oder anorganischen Bindemittels aufzutragen, entweder als pulverförmiger oder flüssiger Lack. Eine solche Beschichtung kann ihrerseits wiederum die Aluminiumschicht schützen. Es ist auch möglich, zur Verbesserung der Schutzwirkung partikelförmige Hartstoffe wie Quarz, Korund, Siliziumkarbid o. Ä. in die bindemittelhaltige Beschichtung zu integrieren.It is possible, in turn, to apply a coating based on an organic or inorganic binder to the aluminum layer, either as a powdered or liquid paint. Such a coating in turn can protect the aluminum layer. It is also possible to improve the protective effect particulate hard materials such as quartz, corundum, silicon carbide o. Ä. to integrate into the binder-containing coating.

Nachteilig ist jedoch zum einen, dass der Beschichtungsprozess durch das Auftragen des Lackes aufwändiger und teurer wird. Auch steht die zusätzliche Schicht dem generellen Bestreben, möglichst dünne Beschichtungen zu erzeugen, entgegen. Zudem ist die Haftung der Lackschicht auf der Aluminiumschicht mitunter nicht so gut wie die der Aluminiumschicht auf dem Substrat, was wiederum der langfristigen Beständigkeit der Beschichtung abträglich ist.The disadvantage, however, on the one hand, that the coating process by the application of the paint is more expensive and expensive. Also stands the additional layer to the general endeavor to produce very thin coatings, contrary. In addition, the adhesion of the paint layer to the aluminum layer is sometimes not as good as that of the aluminum layer on the substrate, which in turn is detrimental to the long-term durability of the coating.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die mechanische Widerstandsfähigkeit eines mit Aluminium beschichteten Werkstücks zu verbessern.The object of the invention is therefore to improve the mechanical resistance of an aluminum-coated workpiece.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche eines Werkstücks nach Anspruch 1. Weiter wird die Aufgabe gelöst durch ein Werkstück nach Anspruch 12 sowie durch eine Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche eines Werkstücks nach Anspruch 13.The object is achieved by a method for coating a surface of a workpiece according to claim 1. Further, the object is achieved by a workpiece according to claim 12 and by a device for coating a surface of a workpiece according to claim 13.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche eines Werkstücks umfasst wenigstens zwei Verfahrensschritte. In einem ersten Schritt wird eine Aluminium enthaltende Metallschicht auf die Oberfläche des Werkstücks aufgebracht. Dies geschieht durch elektrochemisches Abscheiden aus einer ionischen Flüssigkeit, die Aluminium-Ionen umfasst. Ein Beispiel für eine solche ionische Flüssigkeit ist die bereits oben erwähnte Lösung von Aluminiumchlorid in 1-ethyl-3-methyl-imidazoliumchlorid. Daneben können aber alle ionischen Flüssigkeiten eingesetzt werden, die aus dem Stand der Technik für die Abscheidung von Aluminium bekannt sind. Die nachfolgende Aufzählung ist hierbei ausdrücklich nicht als abschließend zu verstehen.The method according to the invention for coating a surface of a workpiece comprises at least two method steps. In a first step, an aluminum-containing metal layer is applied to the surface of the workpiece. This is done by electrochemical deposition from an ionic liquid comprising aluminum ions. An example of such an ionic liquid is the already mentioned solution of aluminum chloride in 1-ethyl-3-methyl-imidazolium chloride. In addition, however, all ionic liquids known from the prior art for the deposition of aluminum can be used. The following list is not to be understood as conclusive.

Zu den verfügbaren bzw. geeigneten ionischen Flüssigkeiten zählen unter anderem Salze des 3-Methylimidazoliums mit einer der folgenden Seitenketten
1-Methyl (MMIM); 1-Ethyl (EMIM), 1-Propyl (PMIM), 1-Butyl (BMIM), 1-Hexyl (HMIM), 1-Octyl (OMIM), 1-Benzyl (ZMIM), 1-Cyanomethyl (MCNMIM), 1-(2-Hydroxyethyl) (EOHMIM),
insbesondere mit folgenden Anionen:
[(C2F5)3PF3]–, Kurzname FAP (z. B. als HMIM FAP, EOHMIM FAP); [N(SO2CF3)2]–, Kurzname NTF (z. B. als EMIM NTF, BMIM NTF, HMIM NTF, EOHMIM NTF, MCNMIM NTF); [CF3SO3]–, Kurzname OTF (z. B. als EMIM OTF, BMIM OTF); [B(CN)4]–, Kurzname TCB (z. B. als EMIM TCB); [N(CN)2]–, Kurzname DCN (z. B. als EMIM DCN, BMIM DCN); [C(CN)3]–, Kurzname TCC (z. B. als BMIM TCC); [SCN]–, Kurzname SCN (z. B. als EMIM SCN); [HSO4]–, Kurzname HSO4 (z. B. als EMIM HSO4, BMIM HSO4); [CH3SO4]–, Kurzname MSU (z. B. als MMIM MSU, EMIM MSU, BMIM MSU); [C2H5SO4]–, Kurzname ESU (z. B. als EMIM ESU); [C4H9SO4]–, Kurzname BSU (z. B. als EMIM BSU); [C6H13SO4]–, Kurzname HSU (z. B. als EMIM HSU); [C8H17SO4]–, Kurzname OSU (z. B. als EMIM OSU, BMIM OSU); [C5H11O2SO4]–, Kurzname MEESU (z. B. als EMIM MEESU); [B(C2O4)2]–, Kurzname BOB (z. B. als EMIM BOB); [(CH3)2PO4]–, Kurzname DMP (z. B. als MMIM DMP); [(C2H5)2PO4]–, Kurzname DEP (z. B. als EMIM DEP); [CH3SO3]–, Kurzname MSO (z. B. als EMIM MSO, BMIM MSO); [CF3COO]–, Kurzname ATF (z. B. als EMIM ATF, BMIM ATF); [CH3C6H4SO3]–, Kurzname TOS (z. B. als EMIM TOS); [BF4]–, Kurzname BF4 (z. B. als EMIM BF4, BMIM BF4, HMIM BF4, OMIM BF4); [PF6]–, Kurzname PF6 (z. B. als BMIM PF6, HMIM PF6); Cl–, Kurzname Cl (z. B. als EMIM Cl, BMIM Cl, HMIM Cl, OMIM Cl, ZMIM Cl); Br–, Kurzname Br (z. B. als EMIM Br, BMIM Br, OMIM Br); I–, Kurzname I (z. B. als PMIM I, BMIM I); [C4F9SO3]–, Kurzname NON.The available or suitable ionic liquids include, inter alia, salts of 3-methylimidazolium with one of the following side chains
1-methyl (MMIM); 1-ethyl (EMIM), 1-propyl (PMIM), 1-butyl (BMIM), 1-hexyl (HMIM), 1-octyl (OMIM), 1-benzyl (ZMIM), 1-cyanomethyl (MCNMIM), 1 - (2-hydroxyethyl) (EOHMIM),
in particular with the following anions:
[(C 2 F 5 ) 3 PF 3 ] - , short name FAP (eg as HMIM FAP, EOHMIM FAP); [N (SO 2 CF 3 ) 2 ] - , short name NTF (eg as EMIM NTF, BMIM NTF, HMIM NTF, EOHMIM NTF, MCNMIM NTF); [CF 3 SO 3 ] - , short name OTF (eg as EMIM OTF, BMIM OTF); [B (CN) 4 ] - , short name TCB (eg as EMIM TCB); [N (CN) 2 ] - , short name DCN (eg as EMIM DCN, BMIM DCN); [C (CN) 3] -, short name TCC (eg as BMIM TCC.); [SCN] - , short name SCN (eg as EMIM SCN); [HSO 4 ] - , short name HSO 4 (eg as EMIM HSO 4 , BMIM HSO 4 ); [CH 3 SO 4 ] - , short name MSU (eg as MMIM MSU, EMIM MSU, BMIM MSU); [C 2 H 5 SO 4 ] - , short name ESU (eg as EMIM ESU); [C 4 H 9 SO 4 ] - , short name BSU (eg as EMIM BSU); [C 6 H 13 SO 4 ] - , short name HSU (eg as EMIM HSU); [C 8 H 17 SO 4 ] - , short name OSU (eg as EMIM OSU, BMIM OSU); [C 5 H 11 O 2 SO 4 ] - , short name MEESU (eg as EMIM MEESU); [B (C 2 O 4 ) 2 ] - , short name BOB (eg as EMIM BOB); [(CH 3 ) 2 PO 4 ] - , short name DMP (eg as MMIM DMP); [(C 2 H 5 ) 2 PO 4 ] - , short name DEP (eg as EMIM DEP); [CH 3 SO 3 ] - , short name MSO (eg as EMIM MSO, BMIM MSO); [CF 3 COO] - , short name ATF (eg as EMIM ATF, BMIM ATF); [CH 3 C 6 H 4 SO 3 ] - , short name TOS (eg as EMIM TOS); [BF 4 ] - , short name BF 4 (eg as EMIM BF 4 , BMIM BF 4 , HMIM BF 4 , OMIM BF 4 ); [PF 6 ] - , short name PF6 (eg as BMIM PF6, HMIM PF6); Cl - , short name Cl (eg as EMIM Cl, BMIM CI, HMIM CI, OMIM CI, ZMIM CI); Br -, Br short name (for example, as EMIM Br, BMIM Br, OMIM br.); I - , short name I (eg as PMIM I, BMIM I); [C 4 F 9 SO 3 ] - , short name NON.

Weiter kommen Salze des 2,3 Dimethylimidazoliums mit einer der folgenden Seitenketten in Frage:
1-Methyl (MMMIM); 1-Ethyl (EMMIM), 1-Propyl (PMMIM), 1-Butyl (BMMIM), 1-Hexyl (HMMIM),
insbesondere mit folgenden Anionen:
[(C2F5)3PF3]–, Kurzname FAP; [N(SO2CF3)2]–, Kurzname NTF (z. B. als PMMIM NTF); [CF3SO3]–, Kurzname OTF (z. B. als BMMIM OTF); [B(CN)4]–, Kurzname TCB; [N(CN)2]–, Kurzname DCN; [C(CN)3]–, Kurzname TCC; [SCN]–, Kurzname SCN; [HSO4]–, Kurzname HSO4; [CH3SO4]–, Kurzname MSU; [C2H5SO4]–, Kurzname ESU; [C4H9SO4]–, Kurzname BSU; [C6H13SO4]–, Kurzname HSU; [C8H17SO4]–, Kurzname OSU; [C5H11O2SO4]–, Kurzname MEESU; [B(C2O4)2]–, Kurzname BOB; [(CH3)2PO4]–, Kurzname DMP; [(C2H5)2PO4]–, Kurzname DEP; [CH3SO3]–, Kurzname MSO; [CF3COO]–, Kurzname ATF; [CH3C6H4SO3]–, Kurzname TOS; [BF4]–, Kurzname BF4 (z. B. als BMMIM BF4); [PF6]–, Kurzname PF6 (z. B. als BMMIM PF6); Cl–, Kurzname Cl (z. B. als EMMIM Cl, BMMIM Cl, HMMIM Cl); Br–, Kurzname Br; I–, Kurzname I (z. B. als MMMIM I, BMMIM I); [C4F9SO3]–, Kurzname NON.Further suitable salts of 2,3-dimethylimidazolium with one of the following side chains in question:
1-methyl (MMMIM); 1-ethyl (EMMIM), 1-propyl (PMMIM), 1-butyl (BMMIM), 1-hexyl (HMMIM),
in particular with the following anions:
[(C 2 F 5 ) 3 PF 3 ] - , short name FAP; [N (SO 2 CF 3 ) 2 ] - , short name NTF (eg as PMMIM NTF); [CF 3 SO 3 ] - , short name OTF (eg as BMMIM OTF); [B (CN) 4 ] - , short name TCB; [N (CN) 2 ] - , short name DCN; [C (CN) 3] -, short name TCC; [SCN] - , short name SCN; [HSO 4 ] - , short name HSO 4 ; [CH 3 SO 4 ] - , short name MSU; [C 2 H 5 SO 4 ] - , short name ESU; [C 4 H 9 SO 4 ] - , short name BSU; [C 6 H 13 SO 4 ] - , short name HSU; [C 8 H 17 SO 4 ] - , short name OSU; [C 5 H 11 O 2 SO 4 ] - , short name MEESU; [B (C 2 O 4 ) 2 ] - , short name BOB; [(CH 3 ) 2 PO 4 ] - , short name DMP; [(C 2 H 5 ) 2 PO 4 ] - , short name DEP; [CH 3 SO 3 ] - , short name MSO; [CF 3 COO] - , short name ATF; [CH 3 C 6 H 4 SO 3 ] - , short name TOS; [BF 4 ] - , short name BF 4 (eg as BMMIM BF 4 ); [PF 6 ] - , short name PF6 (eg as BMMIM PF6); Cl - , short name Cl (eg as EMMIM Cl, BMMIM Cl, HMMIM Cl); Br -, short name Br; I - , short name I (eg as MMMIM I, BMMIM I); [C 4 F 9 SO 3 ] - , short name NON.

Auch die Salze des 1,3 Dimetylimidazoliums (MMIM) kommen in Betracht, insbesondere mit folgenden Anionen:
[CH3SO4]–, Kurzname MSU, z. B. als (MMIM DMP); [(CH3)2PO4]–, Kurzname DMP, z. B. als (MMIM MSU).The salts of 1,3-dimethyimidazolium (MMIM) are also suitable, in particular with the following anions:
[CH 3 SO 4 ] - , short name MSU, z. As (MMIM DMP); [(CH 3 ) 2 PO 4 ] - , short name DMP, e.g. As (MMIM MSU).

Dann kommen die Salze des 3-Methyl-Octylimidazoliums (OMIM), insbesondere als Chlorid (OMIM Cl) oder als Tetrafluorborat (OMIM BF4), aber auch die Jod-Salze des 3-Methyl-1-Propylimidazoliums (PMIM J) oder des 1,2,3 Trimethylimidazoliums (MMIM J) in Betracht.Then come the salts of 3-methyl-octylimidazolium (OMIM), in particular as chloride (OMIM Cl) or as tetrafluoroborate (OMIM BF 4 ), but also the iodine salts of 3-methyl-1-propylimidazoliums (PMIM J) or the 1,2,3 trimethylimidazolium (MMIM J) into consideration.

Weiter kommen Salze des Pyridiniums mit einer der folgenden Seitenketten in Frage:
N-Butyl (BPYR), N-Ethyl-3-methyl (E3MPYR), N-Butyl-3-methyl (B3MPYR), N-Butyl-4-methyl (B4MPYR), N-(3-Hydroypropyl) (POHPYR), N-hexyl-4-(dimethylammino) (HDMAP), N-Ethyl-3-hydroxymethyl (EHMP), N-Hexyl (HPYR),
insbesondere mit folgenden Anionen:
[(C2F5)3PF3]–, Kurzname FAP (z. B. als POHPYR FAP); [N(SO2CF3)2]–, Kurzname NTF (z. B. als POHPYR NTF, HPYR NTF, HDMAP NTF); [CF3SO3]–, Kurzname OTF (z. B. als B3MPYR OTF); [B(CN)4]–, Kurzname TCB; [N(CN)2]–, Kurzname DCN (z. B. als B3MPYR DCN); [C(CN)3]–, Kurzname TCC; [SCN]–, Kurzname SCN; [HSO4]–, Kurzname HSO4; [CH3SO4]–, Kurzname MSU (z. B. als B3MPYR MSU); [C2H5SO4]–, Kurzname ESU (z. B. als E3MPYR ESU, EHMP ESU); [C4H9SO4]–, Kurzname BSU; [C6H13SO4]–, Kurzname HSU; [C8H17SO4]–, Kurzname OSU; [C5H11O2SO4]–, Kurzname MEESU; [B(C2O4)2]–, Kurzname BOB; [(CH3)2PO4]–, Kurzname DMP; [(C2H5)2PO4]–, Kurzname DEP; [CH3SO3]–, Kurzname MSO; [CF3COO]–, Kurzname ATF; [CH3C6H4SO3]–, Kurzname TOS; [BF4]–, Kurzname BF4 (z. B. als B3MPYR BF4, B4MPYR BF4); [PF6]–, Kurzname PF6 (z. B. als B3MPYR PF6); Cl–, Kurzname Cl (z. B. als BPYR Cl, B3MPYR Cl); Br–, Kurzname Br (z. B. als B3MPYR Br); I–, Kurzname I; [C4F9SO3]–, Kurzname NON (z. B. als B3MPYR NON, E3MPYR NON).Further salts of pyridinium with one of the following side chains in question:
N-butyl (BPYR), N-ethyl-3-methyl (E 3 MPYR), N -butyl-3-methyl (B 3 MPYR), N -butyl-4-methyl (B 4 MPYR), N- (3 -Hydropropyl) (POHPYR), N-hexyl-4- (dimethylammino) (HDMAP), N -ethyl-3-hydroxymethyl (EHMP), N -hexyl (HPYR),
in particular with the following anions:
[(C 2 F 5 ) 3 PF 3 ] - , short name FAP (eg as POHPYR FAP); [N (SO 2 CF 3 ) 2 ] - , short name NTF (eg as POHPYR NTF, HPYR NTF, HDMAP NTF); [CF 3 SO 3 ] - , short name OTF (eg as B 3 MPYR OTF); [B (CN) 4 ] - , short name TCB; [N (CN) 2 ] - , short name DCN (eg as B 3 MPYR DCN); [C (CN) 3] -, short name TCC; [SCN] - , short name SCN; [HSO 4 ] - , short name HSO 4 ; [CH 3 SO 4 ] - , short name MSU (eg as B 3 MPYR MSU); [C 2 H 5 SO 4 ] - , short name ESU (eg as E 3 MPYR ESU, EHMP ESU); [C 4 H 9 SO 4 ] - , short name BSU; [C 6 H 13 SO 4 ] - , short name HSU; [C 8 H 17 SO 4 ] - , short name OSU; [C 5 H 11 O 2 SO 4 ] - , short name MEESU; [B (C 2 O 4 ) 2 ] - , short name BOB; [(CH 3 ) 2 PO 4 ] - , short name DMP; [(C 2 H 5 ) 2 PO 4 ] - , short name DEP; [CH 3 SO 3 ] - , short name MSO; [CF 3 COO] - , short name ATF; [CH 3 C 6 H 4 SO 3 ] - , short name TOS; [BF 4 ] - , short name BF 4 (eg as B 3 MPYR BF 4 , B 4 MPYR BF 4 ); [PF 6 ] - , short name PF6 (eg as B 3 MPYR PF6); Cl - , short name Cl (eg as BPYR Cl, B 3 MPYR Cl); Br -, Br short name (for example, as B 3 MPyr br.); I - , short name I; [C 4 F 9 SO 3 ] - , short name NON (eg as B 3 MPYR NON, E 3 MPYR NON).

Weiter kommen Salze des N-Methylpyrrolidiniums mit einer der folgenden Seitenketten in Frage:
N-Methyl (MMPL), N-Butyl (BMPL), N-Methyl-1-Octyl (OMPL), N-Hexyl (HMPL), N-(6-aminohexyl) (HNH2MPL), N-(2-Methoxyethyl) (MOEMPL),
insbesondere mit folgenden Anionen:
[(C2F5)3PF3]–, Kurzname FAP (z. B. als BMPL FAP, MOEMPL FAP); [N(SO2CF3)2]–, Kurzname NTF (z. B. als BMPL NTF, HMPL NTF, MOEMPL NTF, HNH2MPL NTF); [CF3SO3]–, Kurzname OTF (z. B. als BMPL OTF); [B(CN)4]–, Kurzname TCB (z. B. als BMPL TCB); [N(CN)2]–, Kurzname DCN (z. B. als BMPL DCN); [C(CN)3]–, Kurzname TCC; [SCN]–, Kurzname SCN; [HSO4]–, Kurzname HSO4; [CH3SO4]–, Kurzname MSU (z. B. als B3MPYR MSU); [C2H5SO4]–, Kurzname ESU (z. B. als E3MPYR ESU, EHMP ESU); [C4H9SO4]–, Kurzname BSU; [C6H13SO4]–, Kurzname HSU; [C8H17SO4]–, Kurzname OSU; [C5H11O2SO4]–, Kurzname MEESU; [B(C2O4)2]–, Kurzname BOB (z. B. als BMPL BOB); [(CH3)2PO4]–, Kurzname DMP; [(C2H5)2PO4]–, Kurzname DEP; [CH3SO3]–, Kurzname MSO; [CF3COO]–, Kurzname ATF (z. B. als BMPL ATF); [CH3C6H4SO3]–, Kurzname TOS; [BF4]–, Kurzname BF4; [PF6]–, Kurzname PF6; Cl–, Kurzname Cl (z. B. als BMPL Cl, OMPL Cl); Br–, Kurzname Br (z. B. als BMPL Br); I–, Kurzname I (z. B. als MMPL I); [C4F9SO3]–, Kurzname NON.Further salts of N-methylpyrrolidinium with one of the following side chains in question:
N-methyl (MMPL), N-butyl (BMPL), N-methyl-1-octyl (OMPL), N-hexyl (HMPL), N- (6-aminohexyl) (HNH 2 MPL), N- (2-methyl) Methoxyethyl) (MOEMPL),
in particular with the following anions:
[(C 2 F 5 ) 3 PF 3 ] - , short name FAP (eg as BMPL FAP, MOEMPL FAP); [N (SO 2 CF 3 ) 2 ] - , short name NTF (eg as BMPL NTF, HMPL NTF, MOEMPL NTF, HNH 2 MPL NTF); [CF 3 SO 3 ] - , short name OTF (eg as BMPL OTF); [B (CN) 4 ] - , short name TCB (eg as BMPL TCB); [N (CN) 2 ] - , short name DCN (eg as BMPL DCN); [C (CN) 3] -, short name TCC; [SCN] - , short name SCN; [HSO 4 ] - , short name HSO 4 ; [CH 3 SO 4 ] - , short name MSU (eg as B 3 MPYR MSU); [C 2 H 5 SO 4 ] - , short name ESU (eg as E 3 MPYR ESU, EHMP ESU); [C 4 H 9 SO 4 ] - , short name BSU; [C 6 H 13 SO 4 ] - , short name HSU; [C 8 H 17 SO 4 ] - , short name OSU; [C 5 H 11 O 2 SO 4 ] - , short name MEESU; [B (C 2 O 4 ) 2 ] - , short name BOB (eg as BMPL BOB); [(CH 3 ) 2 PO 4 ] - , short name DMP; [(C 2 H 5 ) 2 PO 4 ] - , short name DEP; [CH 3 SO 3 ] - , short name MSO; [CF 3 COO] - , short name ATF (eg as BMPL ATF); [CH 3 C 6 H 4 SO 3 ] - , short name TOS; [BF 4 ] - , short name BF 4 ; [PF 6 ] - , short name PF6; Cl - , short name Cl (eg as BMPL Cl, OMPL Cl); Br - , short name Br (eg as BMPL Br); I - , short name I (eg as MMPL I); [C 4 F 9 SO 3 ] - , short name NON.

Weiter kommen Salze des Ammoniums N (R, R', R'', R''') mit einer der folgenden Seitenketten in Frage:
Tetramethyl (NM4), Tetrabutyl (NB4), Methyltrioctyl (N(o3)M), Ethyl-dimethyl-propyl (NEMMP), N-Ethyl-N,N-dimethyl-2-methoxyethyl (MOEDEA), (2-Hydroxyethyl)trimethyl (CHOLINE), hydrazinocarbonyl-methyl-trimethyl (GIRT), ethyl-dimethyl-(5-diisorpropylamino-3-oxapentyl) (DIAN), ethyl-dimethyl-cyanomethyl (MCNDEA),
insbesondere mit folgenden Anionen:
[(C2F5)3PF3]–, Kurzname FAP (z. B. als NM4 FAP, MOEDEA FAP); [N(SO2CF3)2]–, Kurzname NTF (z. B. als NB4 NTF, N(o3)M NTF, NEMMP NTF, MOEDEA NTF, GIRT NTF, DIAN NTF, MCNDEA NTF); [CF3SO3]–, Kurzname OTF; [B(CN)4]–, Kurzname TCB; [N(CN)2]–, Kurzname DCN; [C(CN)3]–, Kurzname TCC; [SCN]–, Kurzname SCN; [HSO4]–, Kurzname HSO4; [CH3SO4]–, Kurzname MSU; [C2H5SO4]–, Kurzname ESU; [C4H9SO4]–, Kurzname BSU; [C6H13SO4]–, Kurzname HSU; [C8H17SO4]–, Kurzname OSU; [C5H11O2SO4]–, Kurzname MEESU; [B(C2O4)2]–, Kurzname BOB; [(CH3)2PO4]–, Kurzname DMP (z. B. als CHOLINE DMP); [(C2H5)2PO4]–, Kurzname DEP; [CH3SO3]–, Kurzname MSO; [CF3COO]–, Kurzname ATF (z. B. als N(o3)M ATF); [CH3C6H4SO3]–, Kurzname TOS; [BF4]–, Kurzname BF4; [PF6]–, Kurzname PF6; Cl–, Kurzname Cl; Br–, Kurzname Br; I–, Kurzname I; [C4F9SO3]–, Kurzname NON.Further salts of ammonium N (R, R ', R'',R''') with one of the following side chains in question:
Tetramethyl (NM 4 ), tetrabutyl (NB 4 ), methyltrioctyl (N (o 3 ) M), ethyl-dimethyl-propyl (NEMMP), N-ethyl-N, N-dimethyl-2-methoxyethyl (MOEDEA), (2 -Hydroxyethyl) trimethyl (CHOLINE), hydrazinocarbonyl-methyl-trimethyl (GIRT), ethyl-dimethyl- (5-diisopropylamino-3-oxapentyl) (DIAN), ethyl-dimethyl-cyanomethyl (MCNDEA),
in particular with the following anions:
[(C 2 F 5 ) 3 PF 3 ] - , short name FAP (eg as NM 4 FAP, MOEDEA FAP); [N (SO 2 CF 3 ) 2 ] - , short name NTF (eg as NB 4 NTF, N (o 3 ) M NTF, NEMMP NTF, MOEDEA NTF, GIRT NTF, DIAN NTF, MCNDEA NTF); [CF 3 SO 3 ] - , short name OTF; [B (CN) 4 ] - , short name TCB; [N (CN) 2 ] - , short name DCN; [C (CN) 3] -, short name TCC; [SCN] - , short name SCN; [HSO 4 ] - , short name HSO 4 ; [CH 3 SO 4 ] - , short name MSU; [C 2 H 5 SO 4 ] - , short name ESU; [C 4 H 9 SO 4 ] - , short name BSU; [C 6 H 13 SO 4 ] - , short name HSU; [C 8 H 17 SO 4 ] - , short name OSU; [C 5 H 11 O 2 SO 4 ] - , short name MEESU; [B (C 2 O 4 ) 2 ] - , short name BOB; [(CH 3 ) 2 PO 4 ] - , short name DMP (eg as CHOLINE DMP); [(C 2 H 5 ) 2 PO 4 ] - , short name DEP; [CH 3 SO 3 ] - , short name MSO; [CF 3 COO] - , short name ATF (eg as N (o 3 ) M ATF); [CH 3 C 6 H 4 SO 3 ] - , short name TOS; [BF 4 ] - , short name BF 4 ; [PF 6 ] - , short name PF6; Cl - , short name Cl; Br -, short name Br; I - , short name I; [C 4 F 9 SO 3 ] - , short name NON.

Es können auch Salze des Guadininiums (GUA), des N-(Methoxyethyl)-N-methyl-morpholiniums (MOEMMO), des 1-(Methoxyethyl)-1-methyl-piperidiniums (MOEMPIP), des Trihexyl(tetradecyl)phosphoniums (P(h3)t) sowie des Triethyl-sulfoniums (SE3) verwendet werden,
insbesondere mit folgenden Anionen:
[(C2F5)3PF3]–, Kurzname FAP (z. B. als GUA FAP, MOEMMO FAP, MOEMPIP FAP, P(h3)t FAP); [N(SO2CF3)2]–, Kurzname NTF (z. B. als MOEMMO NTF, MOEMPIP NTF, P(h3)t NTF, SE3 NTF); [CF3SO3]–, Kurzname OTF; [B(CN)4]–, Kurzname TCB; [N(CN)2]–, Kurzname DCN; [C(CN)3]–, Kurzname TCC; [SCN]–, Kurzname SCN; [HSO4]–, Kurzname HSO4; [CH3SO4]–, Kurzname MSU; [C2H5SO4]–, Kurzname ESU; [C4H9SO4]–, Kurzname BSU; [C6H13SO4]–, Kurzname HSU; [C8H17SO4]–, Kurzname OSU; [C5H11O2SO4]–, Kurzname MEESU; [B(C2O4)2]–, Kurzname BOB; [(CH3)2PO4]–, Kurzname DMP (z. B. als DMP CHOLINE); [(C2H5)2PO4]–, Kurzname DEP; [CH3SO3]–, Kurzname MSO; [CF3COO]–, Kurzname ATF (z. B. als ATF N(o3)M); [CH3C6H4SO3]–, Kurzname TOS; [BF4]–, Kurzname BF4; [PF6]–, Kurzname PF6; Cl–, Kurzname Cl; Br–, Kurzname Br; I–, Kurzname I; [C4F9SO3]–, Kurzname NON; [(C2F5)3PF3]–, Kurzname FAP.It is also possible to use salts of guadininium (GUA), of N- (methoxyethyl) -N-methyl-morpholinium (MOEMMO), of 1- (methoxyethyl) -1-methylpiperidinium (MOEMPIP), of trihexyl (tetradecyl) phosphonium (P (h 3 ) t) and of triethylsulfonium (SE 3 ) are used,
in particular with the following anions:
[(C 2 F 5 ) 3 PF 3 ] - , short name FAP (eg as GUA FAP, MOEMMO FAP, MOEMPIP FAP, P (h 3 ) t FAP); [N (SO 2 CF 3 ) 2 ] - , short name NTF (eg as MOEMMO NTF, MOEMPIP NTF, P (h 3 ) t NTF, SE 3 NTF); [CF 3 SO 3 ] - , short name OTF; [B (CN) 4 ] - , short name TCB; [N (CN) 2 ] - , short name DCN; [C (CN) 3] -, short name TCC; [SCN] - , short name SCN; [HSO 4 ] - , short name HSO 4 ; [CH 3 SO 4 ] - , short name MSU; [C 2 H 5 SO 4 ] - , short name ESU; [C 4 H 9 SO 4 ] - , short name BSU; [C 6 H 13 SO 4 ] - , short name HSU; [C 8 H 17 SO 4 ] - , short name OSU; [C 5 H 11 O 2 SO 4 ] - , short name MEESU; [B (C 2 O 4 ) 2 ] - , short name BOB; [(CH 3 ) 2 PO 4 ] - , short name DMP (eg as DMP CHOLINE); [(C 2 H 5 ) 2 PO 4 ] - , short name DEP; [CH 3 SO 3 ] - , short name MSO; [CF 3 COO] - , short name ATF (eg as ATF N (o 3 ) M); [CH 3 C 6 H 4 SO 3 ] - , short name TOS; [BF 4 ] - , short name BF 4 ; [PF 6 ] - , short name PF6; Cl - , short name Cl; Br -, short name Br; I - , short name I; [C 4 F 9 SO 3 ] - , short name NON; [(C 2 F 5 ) 3 PF 3 ] - , short name FAP.

Hierbei kann jeweils vorgesehen sein, dass eine Aluminiumverbindung gelöst wird, deren Anion mit dem der ionischen Flüssigkeit übereinstimmt. Dies ist jedoch nicht zwingend.It can be provided in each case that an aluminum compound is dissolved, the anion of which matches the ionic liquid. However, this is not mandatory.

Als Werkstücke kommen primär Werkstücke mit einer metallischen Oberfläche in Frage, die durch die Aluminium enthaltende Schicht vor Korrosion geschützt wird. Der Begriff metallisch schließt hierbei sämtliche Metalle und Legierungen ein, insbesondere sämtliche Typen von Stählen. Es versteht sich für den Fachmann, dass eine Legierung nach dem Stand der Technik neben Metallen auch Halbmetalle oder Nichtmetalle, beispielsweise Silizium oder Kohlenstoff, umfassen kann. Es ist auch denkbar, dass es sich um ein Werkstück handelt, dass bereits eine Metallschicht aufweist, also z. B. vorab elektrochemisch beschichtet wurde. Neben metallischen Oberflächen kommen auch nichtmetallische Oberflächen in Frage, sofern diese leitfähig sind. Aus dem Stand der Technik sind z. B. leitfähige Kunststoffe sowie sogenannte organische Halbleiter bekannt, die eine hinreichende Leitfähigkeit aufweisen, um eine elektrochemische Beschichtung zu erlauben.As workpieces are primarily workpieces with a metallic surface in question, by the aluminum-containing layer from corrosion is protected. The term metallic here includes all metals and alloys, in particular all types of steels. It will be understood by those skilled in the art that a prior art alloy may include metals as well as metals or non-metals, for example silicon or carbon. It is also conceivable that it is a workpiece that already has a metal layer, ie z. B. was previously electrochemically coated. In addition to metallic surfaces, non-metallic surfaces are also suitable, provided they are conductive. From the prior art z. As conductive plastics and so-called organic semiconductors are known, which have a sufficient conductivity to allow an electrochemical coating.

Erfindungsgemäß wird in einem weiteren Verfahrensschritt das in der Metallschicht enthaltene Aluminium wenigstens teilweise elektrolytisch oxidiert. Bei diesem Verfahren, dass auch als Eloxieren bezeichnet wird, wird das mit Aluminium beschichtete Werkstück mit einem Elektrolyten benetzt (z. B. durch Eintauchen in ein Bad des Elektrolyten) und mit einer Elektrode kontaktiert, wobei eine Gegenelektrode Kontakt mit dem Elektrolyten hat. Wenngleich im Rahmen der Erfindung verschiedenartige, auch nicht-wässrige Elektrolyten eingesetzt werden können, werden in der Regel wässrige, saure Lösungen, z. B. von Chromsäure oder Schwefelsäure, verwendet. Hierbei erfolgt nach Anlegen einer Spannung, wobei das Werkstück als Anode geschaltet wird, an der Kathode die Reduktion von Oxonium zu Wasserstoff und Wasser, während an der Anode Aluminium zu Aluminiumoxid oxidiert wird. Bei letzterer Reaktion wird wiederum Oxonium freigesetzt, so dass der pH-Wert des Elektrolyten konstant bleibt.According to the invention, the aluminum contained in the metal layer is at least partially electrolytically oxidized in a further method step. In this process, also referred to as anodizing, the aluminum-coated workpiece is wetted with an electrolyte (e.g., by immersion in a bath of the electrolyte) and contacted with an electrode, with a counter electrode in contact with the electrolyte. Although in the context of the invention, various types, including non-aqueous electrolytes can be used, aqueous, acidic solutions, for. As chromic acid or sulfuric acid used. Here, after applying a voltage, wherein the workpiece is connected as an anode, at the cathode, the reduction of oxonium to hydrogen and water, while at the anode aluminum is oxidized to aluminum oxide. In the latter reaction, again oxonium is released, so that the pH of the electrolyte remains constant.

Das in der beschriebenen Weise gebildete Aluminiumoxid besitzt eine hervorragende Haftung an dem umgebenden Aluminium, da es aus dem in der Metallschicht enthaltenen Aluminium selbst gebildet wird. Da die Aluminiumschicht auf der Oberfläche des Werkstücks durch Abscheidung erzeugt wird, weist sie ihrerseits eine gute Haftung auf diesem Substrat auf. Es hat sich gezeigt, dass auch bei einer vollständigen elektrolytischen Oxidierung des Aluminiums die Haftung gut ist. Es ergibt sich daher beim erfindungsgemäßen Verfahren eine – entweder direkte oder indirekte – gute Verbindung der Aluminiumoxidschicht mit dem Werkstück. Im Gegensatz zu Aluminium weist Aluminiumoxid eine wesentlich höhere Mohs-Härte von ca. 8–9 auf. Die so gebildete Schicht ist daher höchst abriebfest und schützt das Werkstück sehr effektiv vor mechanischen Angriffen.The alumina formed in the manner described has excellent adhesion to the surrounding aluminum since it is formed from the aluminum contained in the metal layer itself. Because the aluminum layer is formed on the surface of the workpiece by deposition, it in turn has good adhesion to this substrate. It has been found that even with a complete electrolytic oxidation of the aluminum, the adhesion is good. Therefore, in the method according to the invention, there is a good connection of the aluminum oxide layer to the workpiece, either directly or indirectly. In contrast to aluminum, alumina has a much higher Mohs hardness of about 8-9. The layer thus formed is therefore highly resistant to abrasion and protects the workpiece very effectively against mechanical attacks.

Die Schicht vereint in sich mehrere Vorteile, die Schichten nach dem Stand der Technik nicht aufweisen. Zum einen sind der Zusammenhalt der Schicht und ihre Haftung auf dem Werkstück hervorragend, da die elektrochemische Beschichtung eine besonders gute Haftung gewährleistet und die Bildung des Aluminiumoxids aus dem abgeschiedenen Aluminium selbst wiederum für eine gute Haftung des Aluminiumoxids sorgt. Eine derartige Verbindung lässt sich mit zweischichtigen Systemen mit einer bindemittelhaltigen Schicht nicht erreichen. Des Weiteren ist die Schicht sehr dünn, da sie aus der abgeschiedenen aluminiumhaltigen Metallschicht gebildet wird, und im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweist. Auch dies kann bei zweischichtigen Systemen nicht erreicht werden.The layer combines several advantages that layers of the prior art do not have. On the one hand, the cohesion of the layer and its adhesion to the workpiece are outstanding, since the electrochemical coating ensures particularly good adhesion and the formation of the aluminum oxide from the deposited aluminum itself in turn ensures good adhesion of the aluminum oxide. Such a compound can not be achieved with two-layer systems with a binder-containing layer. Furthermore, the layer is very thin because it is formed from the deposited aluminum-containing metal layer and has substantially the same thickness. Again, this can not be achieved with two-layer systems.

Schließlich ist die mechanische Widerstandsfähigkeit der Schicht sehr gut. Reine Aluminiumschichten sind demgegenüber viel weicher. Auch beim Aufbringen einer zusätzlichen bindemittelhaltigen Schicht lässt sich eine Mohs-Härte von über 8 kaum erreichen. Selbst wenn zur Verbesserung der Abrasionsbeständigkeit Hartstoffpartikel in eine Bindemittelmatrix eingebunden werden, lässt sich hiermit dennoch nicht die Widerstandsfähigkeit einer homogenen Schicht aus Aluminiumoxid erreichen.Finally, the mechanical resistance of the layer is very good. By contrast, pure aluminum layers are much softer. Even when applying an additional binder-containing layer, a Mohs hardness of more than 8 can hardly be achieved. Even if hard material particles are incorporated into a binder matrix for the purpose of improving the abrasion resistance, the resistance of a homogeneous layer of aluminum oxide nevertheless can not be achieved hereby.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch Legierungen oder Mischphasen von Aluminium mit anderen Elementen wie Silizium, Eisen, Kupfer, Mangan, Magnesium, Chrom, Nickel, Zink, Blei und/oder Titan abgeschieden werden. Da jedoch Fremdatome unter Umständen die Ausbildung der Aluminiumoxidschicht stören können, wird in einer bevorzugten Variante des Verfahrens eine aus Aluminium bestehende Metallschicht aufgebracht. Eine solche Schicht kann immer noch Fremdatome enthalten, jedoch liegt deren Anteil unter 0,1 Gew.-%In the method according to the invention, it is also possible to deposit alloys or mixed phases of aluminum with other elements such as silicon, iron, copper, manganese, magnesium, chromium, nickel, zinc, lead and / or titanium. However, since foreign atoms may interfere with the formation of the aluminum oxide layer under certain circumstances, a metal layer consisting of aluminum is applied in a preferred variant of the method. Such a layer may still contain foreign atoms, but their proportion is less than 0.1% by weight.

Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche des Werkstücks, die aus gehärtetem Stahl besteht. Es können hierbei z. B. Schrauben oder Muttern aller Festigkeitsklassen von 4.6 bis 12.9 nach EN ISO 898-1 beschichtet werden.Particularly suitable is the inventive method for coating a surface of the workpiece, which consists of hardened steel. It can here z. As screws or nuts of all strength classes from 4.6 to 12.9 after EN ISO 898-1 be coated.

Grundsätzlich ist bei dem Verfahren ein Abscheiden und anschließendes Oxidieren von Metallschichten unterschiedlichster Dicke möglich. Bevorzugt wird allerdings eine Metallschicht in einer Dicke von 5 μm bis 50 μm, bevorzugt 10 μm bis 40 μm, besonders bevorzugt 15 μm bis 30 μm, erzeugt. Dünnere Schichten eignen sich mitunter weniger gut zum Schutz des Werkstücks. Dickere Schichten sind zum einen unökonomisch hinsichtlich des Aluminiumverbrauchs, zum anderen verändern sich hierdurch die Abmessungen des Werkstücks in einem Maß, das für bestimmte Anwendungen nicht akzeptabel ist.Basically, in the method, a deposition and subsequent oxidation of metal layers of different thicknesses is possible. However, a metal layer in a thickness of 5 .mu.m to 50 .mu.m, preferably 10 .mu.m to 40 .mu.m, more preferably 15 .mu.m to 30 .mu.m, is preferably produced. Thinner layers may sometimes be less suitable for protecting the workpiece. Thicker layers are on the one hand uneconomical in terms of aluminum consumption, on the other hand, thereby changing the dimensions of the workpiece to an extent that is unacceptable for certain applications.

Der Anteil des Aluminiums in der Schicht, der oxidiert wird, kann innerhalb eines relativ weiten Bereichs variiert werden. Vorteilhaft liegt er zwischen 10% und 100%, bevorzugt zwischen 30% und 80%. Anteile unter 10% sind häufig unzureichend, um eine hinreichend dicke Schutzschicht zu erzeugen. Für viele Anwendungen ist es wünschenswert, einen Restgehalt von Aluminium in der Beschichtung zu erhalten, da Aluminiumoxid zwar eine Barrierefunktion gegenüber korrosiven Einflüssen übernehmen kann, jedoch im Unterschied zu Aluminium keinen kathodischen Korrosionsschutz bietet.The proportion of aluminum in the layer being oxidized can be varied within a relatively wide range. Advantageously, it is between 10% and 100%, preferably between 30% and 80%. Shares below 10% are often insufficient to produce a sufficiently thick protective layer. For many applications, it is desirable to maintain a residual aluminum content in the coating, since alumina, while able to provide a barrier to corrosive effects, does not provide cathodic corrosion protection unlike aluminum.

In vielen Fällen ist eine Vorbehandlung des Werkstücks vorteilhaft, bevor die Metallschicht abgeschieden wird. Hierbei sind herkömmliche mechanische Verfahren, wie, z. B. Sandstrahlen, Metallstrahlen, Glasperlenstrahlen oder Sodastrahlen des Werkstücks, aber auch chemische Reinigungsschritte, wie z. B. Ätzen, Beizen oder Entfetten des Werkstücks denkbar.In many cases, a pre-treatment of the workpiece is advantageous before the metal layer is deposited. Here, conventional mechanical methods, such as, for. As sandblasting, metal blasting, glass bead blasting or Sodastrahlen the workpiece, but also chemical cleaning steps such. As etching, pickling or degreasing of the workpiece conceivable.

Insbesondere für Oberflächen aus gehärtetem Stahl, die gegenüber chemischen Reinigungsverfahren sehr empfindlich sind, ist bevorzugt, dass die Oberfläche des Werkstücks vor dem Beschichten elektrolytisch poliert wird. Man spricht hier auch von einem in-situ durchgeführten elektrochemischen Ätzen. Hierbei werden durch (üblicherweise kurzzeitiges) Anlegen einer entsprechenden Spannung Ionen aus der Oberfläche des Werkstücks gelöst, d. h. das Werkstück fungiert hierbei als Anode. Hierdurch werden zum einen kleinste Unebenheiten beseitigt, zum anderen lösen sich auch kleinste Verunreinigungen von bzw. aus der Oberfläche.In particular, for surfaces of hardened steel that are very sensitive to chemical cleaning methods, it is preferred that the surface of the workpiece be electrolytically polished prior to coating. This is also referred to as an in-situ electrochemical etching. In this case, ions are released from the surface of the workpiece by (usually brief) application of a corresponding voltage, i. H. The workpiece acts as an anode. As a result, the smallest bumps are eliminated on the one hand, on the other hand solve even the smallest impurities from or from the surface.

Dieses Verfahren ist z. B. auch geeignet, Oxidschichten von Stahl abzulösen, die die Haftung einer abzuscheidenden Beschichtung stören würden. Ein solcher Reinigungsschritt kann in der ionischen Flüssigkeit erfolgen, die auch zum Beschichten verwendet wird, wobei man die Spannung gegenüber dem Beschichtungsvorgang umkehrt. Es ist aber auch denkbar, hierfür ein separates Bad vorzusehen. Während erstere Variante apparativ einfacher und zeitsparender ist, kann bei letzterer Variante vermieden werden, dass die Beschichtungsflüssigkeit durch vom Werkstück abgelöste Stoffe verunreinigt wird.This method is z. B. also suitable to replace oxide layers of steel, which would interfere with the adhesion of a deposited coating. Such a cleaning step can be carried out in the ionic liquid which is also used for coating, reversing the tension against the coating process. But it is also conceivable to provide a separate bath for this purpose. While the former variant is simpler in terms of apparatus and time, in the latter variant it can be avoided that the coating liquid is contaminated by substances detached from the workpiece.

Die auf dem Werkstück abgeschiedene Metallschicht kann zur Eloxierung auf verschiedene Weise mit einem Elektrolyten in Kontakt gebracht werden. Hierbei besteht die nächstliegende Maßnahme darin, dass das Werkstück wenigstens teilweise in ein Bad des Elektrolyten eingetaucht wird, wobei die Gegenelektrode ebenfalls in das Bad taucht. Das Werkstück kann auch innerhalb des Bades bewegt werden. Ein solches Bewegen ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl von Werkstücken, wie z. B. Massenkleinteile, parallel eloxiert werden. Hierbei kann durch ein Bewegen der Werkstücke verhindert werden, dass Kontaktstellen nicht oder nur unzureichend oxidiert werden.The deposited on the workpiece metal layer can be brought into contact with an electrolyte for anodization in various ways. Here, the closest measure is that the workpiece is at least partially immersed in a bath of the electrolyte, wherein the counter electrode also immersed in the bath. The workpiece can also be moved within the bath. Such movement is particularly advantageous when a plurality of workpieces such. B. bulk small parts, be anodized in parallel. This can be prevented by moving the workpieces that contact points are not or only insufficiently oxidized.

Weiterhin kann der Elektrolyt auch auf das Werkstück aufgespritzt werden, wobei eine Spritzdüse o. Ä. mit der Gegenelektrode in Kontakt steht. Schließlich können langgestreckte Werkstücke (z. B. Drähte) im Durchlaufverfahren behandelt werden. Bei dieser Variante des Tauchverfahrens wird das Werkstück durch ein Bad des Elektrolyten gezogen, in dem sukzessive die einzelnen Abschnitte des Werkstücks dem Oxidationsprozess unterzogen werden.Furthermore, the electrolyte can also be sprayed onto the workpiece, with a spray nozzle o. Ä. is in contact with the counter electrode. Finally, elongated workpieces (eg wires) can be treated in a continuous process. In this variant of the dipping process, the workpiece is drawn through a bath of the electrolyte, in which successively the individual sections of the workpiece are subjected to the oxidation process.

Bei einer Variante des Verfahrens wird das Oxidieren mittels Gleichstrom durchgeführt. Dies ist die am einfachsten zu realisierende Methode, die auch in der Regel angewendet wird. Alternativ kann aber auch Wechselstrom, allein oder in Kombination mit Gleichstrom, eingesetzt werden. Eine besondere Variante stellen hierbei Pulsströme dar, bei denen der Strom kurzzeitig erhöht bzw. erniedrigt, und danach wieder auf den Ausgangswert eingestellt wird.In a variant of the method, the oxidation is carried out by means of direct current. This is the easiest method to implement, and it is usually applied as well. Alternatively, it is also possible to use alternating current, alone or in combination with direct current. A special variant here are pulse currents in which the current is increased or decreased for a short time, and then adjusted back to the initial value.

Die Härte der sich bildenden Aluminiumoxidschicht wird unter anderem durch die Temperatur des Elektrolyten während des Oxidierens beeinflusst. Um besonders harte Schichten zu erzeugen, ist es vorteilhaft, wenn der Elektrolyt eine Temperatur zwischen –2°C und 15°C, bevorzugt zwischen 0°C und 8°C, besonders bevorzugt zwischen 1°C und 5°C, aufweist.The hardness of the aluminum oxide layer that forms is influenced, inter alia, by the temperature of the electrolyte during the oxidation. To produce particularly hard layers, it is advantageous if the electrolyte has a temperature between -2 ° C and 15 ° C, preferably between 0 ° C and 8 ° C, more preferably between 1 ° C and 5 ° C.

Die zum Oxidieren verwendete Spannung kann in einem relativ weiten Bereich variiert werden. Besonders vorteilhafte Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn eine Spannung zwischen 50 V und 200 V, bevorzugt zwischen 70 V und 170 V, besonders bevorzugt zwischen 100 V und 150 V, verwendet wird. Bei der Verwendung von Wechselspannung beziehen sich die genannten Werte auf den Höchstwert der Spannung.The voltage used for oxidation can be varied in a relatively wide range. Particularly advantageous results can be achieved if a voltage between 50 V and 200 V, preferably between 70 V and 170 V, particularly preferably between 100 V and 150 V, is used. When using AC voltage, the values given refer to the maximum value of the voltage.

Es ist auch beim erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, wenn eine Nachbehandlung der oxidierten Aluminiumschicht durchgeführt wird. Dies hängt vor allem damit zusammen, dass die eloxierte Aluminiumschicht normalerweise eine Vielzahl von Poren aufweist. Daher lässt sich der Korrosionsschutz für das Werkstück verbessern, wenn eine Versiegelung der Beschichtung durchgeführt wird. Eine solche Versiegelung kann z. B. durch Auftragen eines Wachses oder Lacks durchgeführt werden.It is also advantageous in the method according to the invention if a post-treatment of the oxidized aluminum layer is carried out. This is mainly due to the fact that the anodized aluminum layer normally has a multiplicity of pores. Therefore, the corrosion protection for the workpiece can be improved when a seal of the coating is performed. Such a seal can z. B. be carried out by applying a wax or varnish.

Eine weitere Möglichkeit der Nachbehandlung besteht in einem Einfärben. Eine Porosität der Beschichtung kann hierbei sogar von Vorteil sein, da diese das Adsorptionsvermögen für Farbstoffe erhöht. Das Färben der Oxidschicht kann entweder adsorptiv oder elektrolytisch erfolgen. Beim adsorptiven Färben kommt zum einen ein Färben mit organischen Farbstoffen in Frage, wobei das Werkstück in heiße Farbstofflösung getaucht wird. Es kommt hierbei zu einer Einlagerung von Farbstoffmolekülen in die Poren der Aluminiumoxid-Schicht. Daneben kann mit anorganischen Farbstoffen gefärbt werden, z. B. durch Eintauchen in bestimmte Metallsalzlösungen.Another possibility of the aftertreatment is a coloring. A porosity of the coating may even be advantageous, since this increases the adsorption capacity for dyes. The coloring of the oxide layer can be done either adsorptively or electrolytically. In adsorptive dyeing, on the one hand, coloring with organic dyes is possible, with the workpiece being immersed in hot dye solution. It comes in this case to an incorporation of dye molecules in the pores of the aluminum oxide layer. In addition, can be dyed with inorganic dyes, z. B. by immersion in certain metal salt solutions.

Für ein elektrolytisches Färben wird das Werkstück in ein Bad eines Elektrolyten eingebracht, der ein färbendes Metallsalz enthält. Hierbei kann ein klassischer, in der Regel wässriger Elektrolyt verwendet werden. Typischerweise wird bei diesem Verfahren mit Wechselspannung gearbeitet, die zwischen dem Werkstück und einer Gegenelektrode angelegt wird. Metallionen wandern insbesondere in die Poren der Oxidschicht ein und werden dort zu Metall reduziert, wodurch sich, je nach verwendetem Metall, verschiedene Farbtöne erzeugen lassen.For electrolytic dyeing, the workpiece is placed in a bath of electrolyte containing a coloring metal salt. Here, a classic, usually aqueous electrolyte can be used. Typically, this process uses AC voltage applied between the workpiece and a counter electrode. Metal ions migrate in particular into the pores of the oxide layer and are reduced there to metal, whereby, depending on the metal used, different shades can be produced.

Es ist auch denkbar, die Poren innerhalb der Oxidschicht ohne Versiegelung durch Wachs o. Ä. zu verschließen. Bei dieser Variante wird die Beschichtung durch Hydratisierung von Aluminiumoxid verdichtet. Das Werkstück wird zu diesem Zweck (z. B. durch Eintauchen) mit entmineralisiertem Wasser kontaktiert. Hierbei reagiert das Aluminiumoxid mit dem Wasser zu Aluminiumoxid-Hydrat. Dieses besitzt aufgrund der Wassereinlagerung ein größeres Volumen als einfaches Aluminiumoxid, wodurch sich die Poren verengen und in der Regel verschließen.It is also conceivable, the pores within the oxide layer without sealing by wax o. Ä. to close. In this variant, the coating is densified by hydration of alumina. The workpiece is contacted with demineralised water (eg, by immersion) for this purpose. In this case, the alumina reacts with the water to alumina hydrate. This has due to the water storage a larger volume than simple alumina, which narrow the pores and usually close.

Es ist ausdrücklich auch vorgesehen, die genannten Nachbehandlungsschritte miteinander zu kombinieren. So kann beispielsweise zunächst ein Färben und anschließend ein Verdichten erfolgen.It is expressly also envisaged to combine the said post-treatment steps with each other. Thus, for example, first a dyeing and then a compaction done.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Werkstücke herstellen, die eine Aluminium enthaltende, wenigstens teilweise eloxierte Beschichtung aufweisen. Diese Werkstücke sind sowohl gegen mechanische als auch korrosive Einflüsse hervorragend geschützt. Falls die Eloxierung vollständig durchgeführt wird, liegt das Aluminium in der Beschichtung nicht in elementar-metallischer, sondern ausschließlich in oxidierter Form vor.The method according to the invention makes it possible to produce workpieces which have an aluminum-containing, at least partially anodized coating. These workpieces are excellently protected against both mechanical and corrosive influences. If the anodizing is carried out completely, the aluminum in the coating is not present in elemental-metallic, but exclusively in oxidized form.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche eines Werkstücks. Die Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, weist als Hauptkomponenten eine Beschichtungsanlage sowie eine Eloxieranlage auf.The invention also provides an apparatus for coating a surface of a workpiece. The device with which the method according to the invention can be carried out has as main components a coating system and an anodizing unit.

Die Beschichtungsanlage umfasst einen Beschichtungsbehälter zur Aufnahme einer Aluminiumionen enthaltenden ionischen Flüssigkeit. Im Betriebszustand ist der Beschichtungsbehälter mit der genannten ionischen Flüssigkeit gefüllt. Zum Beschichten wird das Werkstück wenigstens teilweise in die Flüssigkeit eingetaucht. Es ist vorteilhaft, wenn die Behälterwandung aus einem Material besteht, das gegenüber der ionischen Flüssigkeit unempfindlich ist. Hierbei ist zum einen zu beachten, dass ionische Flüssigkeiten in der Regel sehr gute Lösemittel sind. Zum anderen können unerwünschte Reaktionsprodukte der ionischen Flüssigkeit mit Feuchtigkeit entstehen. So bilden alkylierte Imidazoliumchloride beim Kontakt mit Wasser Chlorwasserstoff der viele Materialien angreift. Um dem vorzubeugen, kann der Teil des Behälters, der mit der ionischen Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus Materialien wie Glas oder Keramik gefertigt werden.The coating system comprises a coating container for holding an ionic liquid containing aluminum ions. In the operating state, the coating container is filled with said ionic liquid. For coating, the workpiece is at least partially immersed in the liquid. It is advantageous if the container wall is made of a material which is insensitive to the ionic liquid. It should be noted that ionic liquids are usually very good solvents. On the other hand, unwanted reaction products of the ionic liquid with moisture can arise. On contact with water, alkylated imidazolium chlorides form hydrogen chloride which attacks many materials. To prevent this, the part of the container which comes into contact with the ionic liquid can be made of materials such as glass or ceramic.

Um den eigentlichen Beschichtungsvorgang durchzuführen, sind weiterhin wenigstens eine erste Kontaktelektrode zur Kontaktierung des Werkstücks sowie wenigstens eine erste Gegenelektrode vorgesehen. Letztere kann durch ein Aluminiumblech, -barren, -stab oder dergleichen gebildet sein, welcher als Reservoir dient, aus dem parallel zur Abscheidung kontinuierlich Aluminium herausgelöst wird. Für eine besonders präzise Kontrolle der Abscheidespannung kann zusätzlich eine Referenzelektrode vorgesehen sein. Jede der genannten Elektroden kann verstellbar sein, so dass sie sich während des Beschichtungsvorgangs in einer Betriebsposition und ansonsten in einer Ruheposition befindet. Die Beschichtungsanlage kann auch mehrere Kontakt- bzw. Gegenelektroden umfassen.In order to carry out the actual coating process, at least one first contact electrode for contacting the workpiece and at least one first counterelectrode are furthermore provided. The latter can be formed by an aluminum sheet, ingot, bar or the like, which serves as a reservoir from which aluminum is continuously dissolved out in parallel to the deposition. For a particularly precise control of the deposition voltage, a reference electrode may additionally be provided. Each of said electrodes may be adjustable so that it is in an operating position during the coating process and otherwise in a rest position. The coating system may also comprise a plurality of contact or counter electrodes.

Aufgrund der Empfindlichkeit vieler ionischer Flüssigkeiten gegenüber Luft, insbesondere gegenüber Luftfeuchtigkeit, ist es oft zweckmäßig, dass die Beschichtungsanlage in einer Inertgasatmosphäre arbeitet. Eine entsprechende Inertgaskammer ist mittels Schleusen mit der Umgebung verbunden, durch die die Werkstücke zu- und abgeführt werden. Die Beschichtungsanlage kann auch eine Zentrifuge umfassen, die zum Abschleudern von Resten der ionischen Flüssigkeit dient.Due to the sensitivity of many ionic liquids to air, especially to atmospheric moisture, it is often desirable for the coating equipment to operate in an inert gas atmosphere. A corresponding inert gas chamber is connected by means of locks with the environment through which the workpieces are supplied and removed. The coating equipment may also comprise a centrifuge which serves to spin off residues of the ionic liquid.

Die Eloxieranlage umfasst, sofern im Tauch- bzw. Durchlaufverfahren gearbeitet wird, einen Behälter, der im Betriebszustand mit einem Elektrolyten befüllt ist. Hierbei wird das Werkstück in den Behälter eingebracht und auf diese Weise mit dem Elektrolyten kontaktiert. In jedem Fall umfasst die Eloxieranlage wenigstens eine zweite Kontaktelektrode zur Kontaktierung des Werkstücks sowie wenigstens eine zweite Gegenelektrode. Ist, wie dargestellt, ein Behälter für den Elektrolyten vorhanden, in den das Werkstück eingebracht wird, taucht die Gegenelektrode wenigstens während des Eloxierens in den Elektrolyten ein. Wie bereits dargestellt, muss das Eloxieren nicht im Tauchverfahren durchgeführt werden. Die Eloxieranlage umfasst in jedem Fall Mittel zum Kontaktieren des Werkstücks mit dem Elektrolyten, diese können jedoch alternativ zu einem Behälter z. B. wenigstens eine Sprühdüse umfassen, aus der der Elektrolyt auf das Werkstück gesprüht wird. In diesem Fall steht die Gegenelektrode mit der Sprühdüse in elektrischem Kontakt bzw. sie ist durch die Düse gebildet.The anodizing plant, if operated in a dipping or continuous process, comprises a container which is filled with an electrolyte during operation. Here, the workpiece is introduced into the container and contacted in this way with the electrolyte. In any case, the anodizing plant comprises at least one second contact electrode for contacting the workpiece and at least one second counterelectrode. If, as shown, a container for the electrolyte is present, in which the workpiece is introduced, immersed the counter electrode at least during the anodization in the electrolyte. As already mentioned, anodizing does not have to be done by dipping. The anodizing in any case comprises means for contacting the workpiece with the electrolyte, but these can be used as an alternative to a container for. B. comprise at least one spray nozzle from which the electrolyte is sprayed onto the workpiece. In this case, the counter electrode is with the Spray nozzle in electrical contact or it is formed by the nozzle.

Auch bei der Eloxieranlage ist es denkbar, dass diese mehrere Kontakt- bzw. Gegenelektroden umfasst.Also in the anodizing it is conceivable that this comprises a plurality of contact or counter electrodes.

Zur effizienten Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die Vorrichtung Mittel zum Überführen des Werkstücks von der Beschichtungsanlage zur Eloxieranlage. Diese können unterschiedlich ausgebildet sein, z. B. als Roboterarm mit Greifer oder Magnet, als stetig-mechanische Förderer (z. B. als Bandförderer, Rollenförderer oder Kettenförderer), als Schwerkraftförderer (z. B. als Rutsche oder Rollenbahn) oder als pneumatische Förderer. Insbesondere ist auch eine Kombination der genannten Mittel denkbar.For the efficient implementation of the method according to the invention, the device comprises means for transferring the workpiece from the coating plant to the anodizing plant. These can be designed differently, for. As a robot arm with gripper or magnet, as a continuous-mechanical conveyor (eg as a belt conveyor, roller conveyor or chain conveyor), as a gravity conveyor (eg as a chute or roller conveyor) or as a pneumatic conveyor. In particular, a combination of said means is conceivable.

Details der Erfindung werden im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figur erläutert. Hierbei zeigtDetails of the invention are explained below with reference to an embodiment with reference to the figure. This shows

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 a schematic representation of an apparatus for performing an embodiment of the method according to the invention.

Die in 1 dargestellte Vorrichtung 1 ist zum Aufbringen einer Aluminiumschicht auf Massenkleinteile sowie zum Eloxieren der Schicht ausgelegt. Sie umfasst zur Vorbehandlung der Massenkleinteile einen Vorbehandlungsbereich 10, an den sich die eigentliche Beschichtungsanlage 20 anschließt. Des Weiteren umfasst die Anlage eine Eloxieranlage 30 und einen sowie einen Nachbehandlungsbereich 40. Die einzelnen Komponenten der Vorrichtung 1 werden nun im Detail geschildert, wobei die Reihenfolge einem Behandlungs- und Förderweg von Massenkleinteilen 100 in der Vorrichtung 1 entspricht.In the 1 illustrated device 1 is designed to apply an aluminum layer to mass small parts as well as to anodize the layer. It includes a pretreatment area for the pretreatment of the mass small parts 10 to which the actual coating system 20 followed. Furthermore, the system includes an anodizing system 30 and one and a post-treatment area 40 , The individual components of the device 1 will now be described in detail, the order of a treatment and delivery of Massenkleinteilen 100 in the device 1 equivalent.

Der Vorbehandlungsbereich 10 umfasst einen ersten Behälter 11, in dem sich ein Entfettungsbad befindet. Dieses besteht aus einer wässrigen, tensidhaltigen Reinigungsflüssigkeit, die eine Temperatur von ca. 50°C aufweist. Durch die erhöhte Temperatur kann ein Entfettungsvorgang beschleunigt werden. An den ersten Behälter 11 schließt sich eine erste Spülvorrichtung 12 an, die über Sprühdüsen (nicht dargestellt) 50°C warmes, destilliertes Wasser versprühen kann. Hiermit lassen sich Reste von Reinigungsflüssigkeit von Werkstücken abspülen. An die erste Spülvorrichtung 12 schließt sich ein erster Trockner 13 an, der ausgelegt ist, einen Heißluftstrom von 80°C und 10 m/s zu erzeugen.The pretreatment area 10 includes a first container 11 in which there is a degreasing bath. This consists of an aqueous, surfactant-containing cleaning fluid which has a temperature of about 50 ° C. Due to the increased temperature, a degreasing process can be accelerated. To the first container 11 closes a first flushing device 12 which can spray 50 ° C, distilled water via spray nozzles (not shown). This rinse residues of cleaning fluid from workpieces. To the first flushing device 12 closes a first dryer 13 designed to produce a hot air flow of 80 ° C and 10 m / s.

Die Beschichtungsanlage 20 umfasst einen Beschichtungsbehälter 21 aus einem Keramikmaterial, das chemisch besonders unempfindlich ist. In diesem befindet sich ein Beschichtungsbad aus einer Schmelze von 1-Ethyl-3-Methylimidazoliumchlorid (EMIMCl), in der Aluminiumchlorid gelöst ist. Das molare Stoffmengenverhältnis 1-EMIMCl:AlCl3 beträgt 2:3. Aufgrund der hohen Empfindlichkeit der Beschichtungsflüssigkeit gegenüber Feuchtigkeit befindet sich der Beschichtungsbehälter 21 in einer luftdicht verschließbaren Kammer 22. Innerhalb der Kammer 22 herrscht eine Stickstoffatmosphäre mit einer relativen Restfeuchte von unter 0,1%. Zum Transfer von Werkstücken umfasst die Kammer 22 eine Eingangsschleuse 23 und eine Ausgangsschleuse 25, die ihrerseits jeweils über Schleusentüren (nicht dargestellt) gegenüber dem Inneren der Kammer 22 sowie gegenüber deren Außenseite luftdicht verschließbar sind.The coating system 20 includes a coating container 21 made of a ceramic material that is particularly insensitive to chemicals. In this there is a coating bath of a melt of 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride (EMIMCl), is dissolved in the aluminum chloride. The molar molar ratio of 1-EMIMCl: AlCl 3 is 2: 3. Due to the high sensitivity of the coating liquid to moisture, the coating container is located 21 in an airtight sealable chamber 22 , Inside the chamber 22 There is a nitrogen atmosphere with a relative residual moisture of less than 0.1%. For the transfer of workpieces, the chamber includes 22 an entrance lock 23 and an exit lock 25 which, in turn, each have lock doors (not shown) opposite the interior of the chamber 22 and against the outside of which an airtight sealable.

Des Weiteren ist in der Beschichtungskammer eine vertikal verfahrbare Aufnahmevorrichtung 25 für Werkstücke angeordnet (hier stark schematisiert dargestellt). Die Aufnahmevorrichtung 25 ist in etwa zylindrisch-becherförmig und weist eine perforierte Wandung auf. Sie kann mittels eines Motors (nicht dargestellt) um ihre Längsachse gedreht werden. Zusätzlich ist eine Schräglage der Längsachse einstellbar. Die Aufnahmevorrichtung 25 besteht vornehmlich aus Keramik, ist allerdings an ihrer Innenseite mit einer Reihe von Elektroden zur Kontaktierung von Werkstücken versehen. Die Gegenelektrode hierzu bildet eine Aluminiumelektrode 26, die in die Beschichtungsflüssigkeit taucht. Die Aufnahmevorrichtung 25 und die Aluminiumelektrode 26 sind mit einer ersten Spannungsquelle 27 verbunden.Furthermore, in the coating chamber is a vertically movable receiving device 25 arranged for workpieces (shown here very schematically). The cradle 25 is approximately cylindrical-cup-shaped and has a perforated wall. It can be rotated about its longitudinal axis by means of a motor (not shown). In addition, an oblique position of the longitudinal axis is adjustable. The cradle 25 consists mainly of ceramic, but is provided on its inside with a series of electrodes for contacting workpieces. The counter electrode for this purpose forms an aluminum electrode 26 which dips into the coating liquid. The cradle 25 and the aluminum electrode 26 are with a first voltage source 27 connected.

Schließlich befindet sich in der Beschichtungskammer 22 eine zweite Spülvorrichtung 28, mittels deren die Werkstücke 100 nach dem Beschichten von Beschichtungsflüssigkeit gesäubert werden kann.Finally located in the coating chamber 22 a second flushing device 28 by means of which the workpieces 100 can be cleaned after coating of coating liquid.

Die Eloxieranlage 30 umfasst ein Eloxierbecken 31, in dem sich ein Schwefelsäurebad (wässrige Lösung von H2SO4 in einer Konzentration von 170 g/l) befindet. Durch einen Thermostaten sowie eine Kühlvorrichtung (nicht dargestellt) wird das Bad auf einer Temperatur von etwa 2°C gehalten. Eine Trommel 32 ist vertikal in das Bad verfahrbar. Die zylinderförmige Trommel 32 weist eine durchbrochene Wandung auf und ist mit einer Öffnung (hier nicht dargestellt) versehen, durch die Werkstücke 100 ein- und ausgebracht werden können. Mittels eines Motors (nicht dargestellt) kann die Trommel 32 um ihre Längsachse gedreht werden. Die Wandung der Trommel 32 ist elektrisch mit einer zweiten Spannungsquelle 34 verbunden. Ebenfalls mit dieser ist eine Gegenelektrode 33 verbunden, die in das Säurebad taucht.The anodizing machine 30 includes an anodizing tank 31 in which there is a sulfuric acid bath (aqueous solution of H 2 SO 4 in a concentration of 170 g / l). By a thermostat and a cooling device (not shown), the bath is maintained at a temperature of about 2 ° C. A drum 32 is vertically movable in the bathroom. The cylindrical drum 32 has a perforated wall and is provided with an opening (not shown here), through the workpieces 100 can be applied and deployed. By means of a motor (not shown), the drum 32 be rotated about its longitudinal axis. The wall of the drum 32 is electrically connected to a second voltage source 34 connected. Also with this is a counter electrode 33 connected, which dips into the acid bath.

Der Nachbehandlungsbereich 40 umfasst eine dritte Spülstation 41, die über Sprühdüsen (nicht dargestellt) Leitungswasser mit Raumtemperatur versprühen kann. Hiermit lassen sich Reste von Säure von Werkstücken abspülen. An die dritte Spülvorrichtung 41 schließt sich ein zweiter Trockner 42 an, der in der Konstruktion mit dem ersten Trockner 13 identisch ist.The post-treatment area 40 includes a third rinse station 41 which can spray tap water at room temperature via spray nozzles (not shown). This allows rests of acid to rinse off workpieces. To the third flushing 41 closes a second dryer 42 in the construction with the first dryer 13 is identical.

Die Anlage umfasst auch Robotergreifarme, die zum Fördern der Werkstücke dienen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Greifarme nicht dargestellt.The plant also includes robotic gripper arms, which serve to convey the workpieces. For clarity, the gripping arms are not shown.

Nachfolgend wird ein Beschichtungs- und Eloxiervorgang in der dargestellten Vorrichtung 1 beschrieben.Subsequently, a coating and anodizing process in the illustrated device 1 described.

Stahlschrauben 100 sind zur Beschichtung vorgesehen. Die Schrauben 100, die vorab gesandstrahlt wurden, befinden sich in einem Korb 101, der mittels der Robotergreifarme transportiert wird. Der Korb 101 wird in den ersten Behälter 11 eingebracht, wo durch die Einwirkung der Reinigungsflüssigkeit Fett, das den Schrauben 100 evtl. anhaftet, entfernt wird. Anschließend wird der Korb 101 aus dem Behälter 11 gehoben, kurz trocken geschleudert und unter die erste Spülvorrichtung 12 verbracht, wo Reste der Entfettungsflüssigkeit abgespült werden. Anschließend werden die Schrauben unter dem ersten Trockner 13 getrocknet.steel screws 100 are intended for coating. The screws 100 which were previously sandblasted are in a basket 101 which is transported by means of robot gripping arms. The basket 101 will be in the first container 11 introduced, where by the action of the cleaning fluid grease, the screws 100 may be attached, removed. Subsequently, the basket 101 from the container 11 lifted, briefly thrown dry and under the first flushing device 12 spent where residues of the degreasing liquid are rinsed off. Then the screws are under the first dryer 13 dried.

Nach Abschluss des Trocknens wird der Korb 101 in die Eingangsschleuse 23 eingebracht, diese wird verschlossen und auf 0.05 bar teilevakuiert. Hierdurch verdampfen letzte Feuchtigkeitsreste. Anschließend wird die Schleuse 23 mit Stickstoff geflutet.After completion of drying, the basket becomes 101 in the entrance lock 23 introduced, this is closed and evacuated to 0.05 bar parts. This will evaporate the last traces of moisture. Subsequently, the lock 23 flooded with nitrogen.

Der Korb 101 wird nun in das Innere der Kammer 22 eingeschleust. Die Aufnahmevorrichtung 25 befindet sich zu diesem Zeitpunkt außerhalb des Beschichtungsbades, ihre Öffnung ist nach oben gerichtet. Die Schrauben 100 werden in die Aufnahmevorrichtung 25 gegeben, anschließend wird die Aufnahmevorrichtung 25 nach unten in das Beschichtungsbad verfahren. Danach wird sie so verstellt, dass ihre Längsachse einen Winkel von ca. 45° zur Senkrechten bildet. Bei dieser Schrägstellung bewirkt ein Drehen der Aufnahmevorrichtung 25 ein Umwälzen der Schrauben 100.The basket 101 will now be in the interior of the chamber 22 introduced. The cradle 25 is at this time outside the coating bath, its opening is directed upwards. The screws 100 be in the cradle 25 given, then the recording device 25 move down into the coating bath. Then it is adjusted so that its longitudinal axis forms an angle of approximately 45 ° to the vertical. In this inclination causes a rotation of the recording device 25 a revolution of the screws 100 ,

Um die Schrauben 100 auf den Beschichtungsprozess vorzubereiten erfolgt ein in-situ elektrochemisches Ätzen. Hierzu wird eine Spannung von 0,8 V zwischen den Elektroden in der Wand der Aufnahmevorrichtung 25 und der Aluminiumelektrode 26 angelegt. Die Aufnahmevorrichtung 25 wird in langsame Drehung von 20 U/min versetzt, wobei durch den Kontakt mit den Elektroden in der Wandung die Schrauben 100 als Anode fungieren. Hierdurch werden auch letzte Reste von Oxiden, die der Oberfläche der Schrauben 100 anhaften können, gelöst. Nach 2 min wird der Ätzvorgang beendet und es wird eine entgegengesetzte Spannung von –0,2 V angelegt, durch die nunmehr die Aluminiumelektrode 26 als Anode fungiert, während die Schrauben 100 durch Abscheidung von Aluminium aus der Beschichtungsflüssigkeit beschichtet werden, während sich kontinuierlich Aluminiumionen durch Oxidation von der Anode ablösen, so dass die Aluminiumkonzentration in der Beschichtungsflüssigkeit konstant bleibt. Die Rotation der Aufnahmevorrichtung 25 wird während des 10 min dauernden Beschichtungsvorgangs fortgesetzt.To the screws 100 To prepare for the coating process, an in-situ electrochemical etching takes place. For this purpose, a voltage of 0.8 V between the electrodes in the wall of the receiving device 25 and the aluminum electrode 26 created. The cradle 25 is set in slow rotation of 20 rev / min, whereby by contact with the electrodes in the wall, the screws 100 act as an anode. As a result, even the last remains of oxides that are the surface of the screws 100 be able to adhere. After 2 minutes, the etching is stopped and an opposite voltage of -0.2 V is applied, through which now the aluminum electrode 26 acts as an anode while the screws 100 be coated by deposition of aluminum from the coating liquid, while continuously aluminum ions by oxidation detach from the anode, so that the aluminum concentration in the coating liquid remains constant. The rotation of the cradle 25 is continued during the 10-minute coating process.

Nach einer Beschichtungsdauer von 5 min ist auf den Schrauben 100 eine Al-Schicht von ca. 10 μm Dicke abgeschieden, die Spannung wird abgeschaltet, die Aufnahmevorrichtung 25 wird angehalten und nach oben aus dem Bad gefahren, wobei ein Großteil der Flüssigkeit abläuft. Die Aufnahmevorrichtung 25 wird wieder in die Senkrechte verstellt, anschließend sie zum Abschleudern von Flüssigkeitsresten in schnelle Rotation von 300 U/min versetzt. Nach dem Abschleudern wird der Korb 101 zur Aufnahme der Schrauben 100 unter die Aufnahmevorrichtung 25 verfahren, die Aufnahmevorrichtung 25 wird um 180° gedreht und in den Korb 101 entleert.After a coating time of 5 min is on the screws 100 deposited an Al layer of about 10 microns thickness, the voltage is turned off, the recording device 25 is stopped and driven up out of the bath, with much of the liquid draining out. The cradle 25 is reverted to the vertical, then put into fast rotation of 300 rpm to spin liquid residues. After centrifuging the basket becomes 101 for receiving the screws 100 under the cradle 25 procedure, the recording device 25 is turned 180 ° and in the basket 101 emptied.

Danach wird der Korb 101 unter die zweite Spülvorrichtung 28 gefahren, wo ein aprotisches Spülmittel auf die Schrauben 100 gesprüht wird. Durch dieses lösen sich letzte Reste der Beschichtungsflüssigkeit, die aufgefangen mit dem Spülmittel zur Trennung und Rückführung in das Beschichtungsbad abtransportiert werden (zur Vereinfachung ist dies nicht dargestellt). Anschließend wird der Korb 101 nochmals abgeschleudert und über die Ausgangsschleuse 25 aus der Kammer 22 gefahren.After that, the basket becomes 101 under the second flushing device 28 drove where an aprotic dishwashing liquid on the screws 100 is sprayed. This dissolves the last residues of the coating liquid, which are collected with the rinsing agent for separation and recycling transported to the coating bath (for simplicity, this is not shown). Subsequently, the basket 101 again thrown off and over the exit lock 25 out of the chamber 22 hazards.

Der Korb 101 wird nun zur Eloxieranlage 30 gefahren, wo die Schrauben 100 in die Trommel 32 eingefüllt werden, die sich zu diesem Zeitpunkt außerhalb des Eloxierbeckens 31 befindet. Die Trommel 32 wird verschlossen und in das Becken 31 verfahren, so dass die Schrauben 100 vollständig mit Schwefelsäure bedeckt sind. Die Trommel 32 wird in langsame Rotation versetzt und die Spannungsquelle wird eingeschaltet, wobei die Spannung auf 100 V eingestellt wird. Durch die Drehung der Trommel 32, die hierbei als Anode geschaltet ist, erfolgt ein Umwälzen der Schrauben, wodurch eine möglichst gleichmäßige Eloxierung bereitgestellt wird. Nach einer Einwirkung eines um ihre Längsachse gedreht werden. Nachdem ca. 70% der Aluminiumschicht oxidiert wurden, wird die zweite Spannungsquelle 34 abgeschaltet.The basket 101 now becomes the anodizing machine 30 Drove where the screws 100 in the drum 32 be filled at this time outside the anodizing tank 31 located. The drum 32 is closed and in the basin 31 proceed so that the screws 100 completely covered with sulfuric acid. The drum 32 is set in slow rotation and the power source is turned on, setting the voltage to 100V. By the rotation of the drum 32 , which is connected here as an anode, there is a circulation of the screws, whereby a uniform as possible anodization is provided. After being acted upon, one is rotated about its longitudinal axis. After about 70% of the aluminum layer has been oxidized, the second voltage source 34 off.

Die Trommel 32 wird angehalten und nach oben aus dem Bad gefahren, wobei ein Großteil der Schwefelsäure abläuft. Die Trommel 32 wird zum Abschleudern von Flüssigkeitsresten in schnelle Rotation von 300 U/min versetzt. Anschließend wird der Korb 101 zur Aufnahme der Schrauben 100 unter die Trommel 32 verfahren, die Trommel 32 wird geöffnet und in den Korb 101 entleert.The drum 32 is stopped and driven up out of the bath, with much of the sulfuric acid running out. The drum 32 is spun to spin off liquid residues in rapid rotation of 300 rev / min. Subsequently, the basket 101 for receiving the screws 100 under the drum 32 procedure, the drum 32 will open and in the basket 101 emptied.

Danach wird der Korb 101 unter die dritte Spülvorrichtung 41 gefahren, wo Reste von Schwefelsäure abgespült werden. Anschließend werden die Schrauben mittels des zweiten Trockners 42 getrocknet.After that, the basket becomes 101 under the third flushing device 41 driven, where residues of sulfuric acid are rinsed off. Subsequently, the screws by means of the second dryer 42 dried.

Die Stahlschrauben 100 weisen nun eine Beschichtung auf, die aus einer Schicht Aluminium mit einer darüberliegenden Schicht aus Aluminiumoxid und -hydroxid besteht. Durch die hervorragende Härte der oxidierten Schicht sind die Schrauben vor mechanischen Belastungen gut geschützt. Bei einer Verletzung der Oxidschicht wird durch das noch vorhandene, nicht oxidierte Aluminium ein kathodischer Korrosionsschutz für den darunter liegenden Stahl bereitgestellt.The steel screws 100 now have a coating consisting of a layer of aluminum with an overlying layer of aluminum oxide and hydroxide. Due to the excellent hardness of the oxidized layer, the screws are well protected against mechanical stress. If the oxide layer is damaged, cathodic corrosion protection for the underlying steel is provided by the remaining unoxidized aluminum.

Die Qualität der Beschichtung kann z. B. dadurch verbessert werden, dass ein Verdichten durch Hydratisierung oder ein Versiegeln mittels eines Lacks durchgeführt wird.The quality of the coating can z. B. be improved by performing a densification by hydration or sealing by means of a paint.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • EN ISO 898-1 [0029] EN ISO 898-1 [0029]

Claims (14)

Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche eines Werkstücks (100) mit den Schritten: – Aufbringen einer Aluminium enthaltenden Metallschicht auf die Oberfläche des Werkstücks (100) durch elektrochemisches Abscheiden aus einer ionischen Flüssigkeit, die Aluminium-Ionen umfasst, sowie – wenigstens teilweises elektrolytisches Oxidieren des in der Metallschicht enthaltenen Aluminiums.Method for coating a surface of a workpiece ( 100 comprising the steps of: - applying a metal layer containing aluminum to the surface of the workpiece ( 100 by electrochemical deposition from an ionic liquid comprising aluminum ions, and at least partially electrolytic oxidation of the aluminum contained in the metal layer. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus Aluminium bestehende Metallschicht aufgebracht wird.A method according to claim 1, characterized in that a metal layer consisting of aluminum is applied. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine metallische Oberfläche des Werkstücks (100) beschichtet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a metallic surface of the workpiece ( 100 ) is coated. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche des Werkstücks (100) beschichtet wird, die aus gehärtetem Stahl besteht.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a surface of the workpiece ( 100 ), which is made of hardened steel. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallschicht in einer Dicke von 5 μm bis 50 μm, bevorzugt 10 μm bis 40 μm, besonders bevorzugt 15 μm bis 30 μm, erzeugt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that a metal layer in a thickness of 5 .mu.m to 50 .mu.m, preferably 10 .mu.m to 40 .mu.m, particularly preferably 15 .mu.m to 30 .mu.m, is produced. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen 10% und 100%, bevorzugt zwischen 30% und 80% des Aluminiums oxidiert werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that between 10% and 100%, preferably between 30% and 80% of the aluminum are oxidized. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Werkstücks (100) vorab elektrolytisch poliert wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the surface of the workpiece ( 100 ) is polished in advance electrolytically. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht zum Oxidieren durch Tauchen, Spritzen oder im Durchlaufverfahren mit einem Elektrolyten in Kontakt gebracht wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metal layer is brought into contact with an electrolyte by dipping, spraying or in a continuous process for oxidation. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidieren mittels Gleichstrom und/oder Wechselstrom durchgeführt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the oxidation is carried out by means of direct current and / or alternating current. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidieren mittels eines Elektrolyten durchgeführt wird, der eine Temperatur zwischen –2°C und 15°C, bevorzugt zwischen 0°C und 8°C, besonders bevorzugt zwischen 1°C und 5°C, aufweist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the oxidation is carried out by means of an electrolyte having a temperature between -2 ° C and 15 ° C, preferably between 0 ° C and 8 ° C, more preferably between 1 ° C and 5 ° C, has. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Oxidieren eine Spannung von zwischen 50 V und 200 V, bevorzugt zwischen 70 V und 170 V, besonders bevorzugt zwischen 100 V und 150 V, verwendet wird.A method according to claim 9, characterized in that for the oxidation, a voltage of between 50 V and 200 V, preferably between 70 V and 170 V, particularly preferably between 100 V and 150 V, is used. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Oxidieren die Beschichtung gefärbt, versiegelt und/oder durch Hydratisierung von Aluminiumoxid verdichtet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that after the oxidation, the coating is colored, sealed and / or compacted by hydration of alumina. Werkstück (100), gekennzeichnet durch eine Aluminium enthaltende, wenigstens teilweise eloxierte Beschichtung.Workpiece ( 100 ), characterized by an aluminum-containing, at least partially anodized coating. Vorrichtung (1) zum Beschichten einer Oberfläche eines Werkstücks (100), aufweisend – eine Beschichtungsanlage (20) mit – einem Beschichtungsbehälter (21) zur Aufnahme einer Aluminiumionen enthaltenden ionischen Flüssigkeit sowie – wenigstens einer ersten Kontaktelektrode zur Kontaktierung des Werkstücks (100) sowie wenigstens einer ersten Gegenelektrode (26), – eine Eloxieranlage (30) mit – Mitteln (31, 32) zum Kontaktieren des Werkstücks (100) mit einem Elektrolyten sowie – wenigstens einer zweiten Kontaktelektrode zur Kontaktierung des Werkstücks sowie wenigstens einer zweiten Gegenelektrode (33), sowie – Mittel zum Überführen des Werkstücks (100) von der Beschichtungsanlage (20) zur Eloxieranlage (30).Contraption ( 1 ) for coating a surface of a workpiece ( 100 ), comprising - a coating system ( 20 ) with a coating container ( 21 ) for receiving an ionic liquid containing aluminum ions, and - at least one first contact electrode for contacting the workpiece ( 100 ) and at least one first counterelectrode ( 26 ), - an anodizing machine ( 30 ) with - means ( 31 . 32 ) for contacting the workpiece ( 100 ) with an electrolyte and - at least one second contact electrode for contacting the workpiece and at least one second counterelectrode ( 33 ), and - means for transferring the workpiece ( 100 ) from the coating plant ( 20 ) to the anodizing plant ( 30 ).
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