DE2922115A1 - Verfahren zur erzeugung von konversionsschichten auf metalloberflaechen im spritzverfahren - Google Patents
Verfahren zur erzeugung von konversionsschichten auf metalloberflaechen im spritzverfahrenInfo
- Publication number
- DE2922115A1 DE2922115A1 DE19792922115 DE2922115A DE2922115A1 DE 2922115 A1 DE2922115 A1 DE 2922115A1 DE 19792922115 DE19792922115 DE 19792922115 DE 2922115 A DE2922115 A DE 2922115A DE 2922115 A1 DE2922115 A1 DE 2922115A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- solution
- metal surfaces
- sprayed
- metal surface
- spraying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title claims description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 59
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000004532 chromating Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 50
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 4
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 4
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical class [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- -1 zirconium ions Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/73—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
- C23C22/76—Applying the liquid by spraying
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
Widdersdorfer Str. 215 * 3· GERHARD COLLARDIN
5000 Köln, den 29. 5. 79 GMBH
Patentanmeldung D 5989
"Verfahren zur Erzeugung von Konversionsschichten auf
Metalloberflächen im Spritzverfahren"
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung von Konversionsschichten auf kontinuierlich
bewegten, band- oder tafelförmigen Metalloberflächen aus Aluminium, Zink oder Eisen durch Auftragen einer
Chromatierungslösung oder einer chromsäurefreien,
Fluoride und/oder Verbindungen des Titans, Zirkons oder Mangans enthaltenden sauren Lösungen im Spritzverfahren.
Die Erzeugung von Konversionsschichten im Spritzverfahren ist an sich bekannt. So berichtet beispielsweise
Ries in "Metalloberfläche - Angewandte Elektrochemie", 25. Jahrgang (1971) Seiten 1 bis 6, 53 bis
56, 75 bis 80, 132 bis 134 und 153 bis 159, zusammenfassend
über Verfahrenstechnik und Verfahren zur Erzeugung von Konversionsschichten auf Metallbändern
und erörtert in diesem Zusammenhang auch entsprechende Spritzverfahren. Bei den gebräuchlichen Spritzverfahren
wird die jeweilige Behandlungslösung durch ein Düsensystem auf beide Seiten des gereinigten
und entfetteten Metallbandes oder einer Metalltafel aufgespritzt, wobei der hierzu erforderliche Spritzdruck
mit Hilfe einer geeigneten Pumpe erzeugt und gesteuert wird. Im allgemeinen finden hierbei Spritzdrücke
von etwa 0,7 bis 1,5 bar Anwendung, jedoch kann der Druck bei speziellen Hochdruckspritzverfahren
auch auf Werte von etwa 10 bis 100 bar gesteigert werden.
030049/046 3'
Patentanmeldung D 5989 £
GERHARD COLLARDIN-
GMBH
All diesen Verfahren ist gemeinsam, daß sie aufwendige Pumpensysteme aus chemikalienbeständigen Materialien
erforderlich machen, die einerseits den aggressiven Inhaltsstoffen der Behandlungslösungen zu widerstehen
vermögen und andererseits einen.konstanten, jedoch steuerbaren Spritzdruck gewährleisten. Hinzu kommt,
daß bei den bekannten Verfahren zumeist größere Flüssigkeitsmengen pro Quadratmeter Metalloberfläche aufgespritzt
werden, die ein Abspülen oder Abquetschen der überschüssigen Behandlungslösung nach erfolgter
Reaktion bedingen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Spritzverfahren zur Erzeugung von Konversionsschichten zur Verfügung zu stellen, bei dem die vorstehend
angeführten Nachteile entfallen und das insbesondere die Verwendung sowohl technisch als auch
finanziell aufwendiger Druckpumpen entbehrlich macht.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Erzeugung von Konversionsschichten auf
kontinuierlich bewegten, band- oder tafelförmigen Metalloberflächen aus Aluminium, Zink oder Eisen
durch Auftragen einer Chromatierungslösung oder einer chromsäurefreien, Fluoride und/oder Verbindungen
des Titans, Zirkons oder Mangans enthaltenden sauren Lösung im Spritzverfahren, welches dadurch gekennzeichnet
ist, daß man die Lösung auf die gereinigte und gespülte Metalloberfläche mit Hilfe von inertem
Druckgas durch eine oder mehrere Zweistoffdüsen, in der die Lösung und das Druckgas getrennt der Düsenaustrittsöffnung
zugeführt werden, aufsprüht und die Metalloberfläche anschließend in an sich bekannter
Weise nachbehandelt.
/3
030049/0453
Patentanmeldung D 5989 ^
GERHARD COLLARDIN
GMBH
.5-
Überraschenderweise hat sich nämlich gezeigt, daß die Verwendung derartiger Zweistoffdüsen es ermöglicht,
mit Hilfe von Druckgas die jeweiligen Behandlungslösungen auf die Metalloberflächen aufzusprühen,
wobei die Steuerung der aufzubringenden Flüssigkeitsmengen ausschließlich über die Druckregelung
des verwendeten Druckgases erfolgt. Die Verwendung technisch aufwendiger Druck- und Steuerpumpen
kann somit entfallen, da die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine sichere und effektive
Flüssigkeitsverteilung auf den Metalloberflächen auch bei unterschiedlichen Bandgeschwindigkeiten
der kontinuierlich arbeitenden Anlage erlaubt. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind mithin einerseits in einer besseren Steuerbarkeit des gesamten Sprühprozesses sowie andererseits
im einfacheren Aufbau der hierzu benötigten Sprühaggregate zu sehen.
Das neue Verfahren läßt sich mit Vorteil zur Erzeugung von Konversionsschichten - die in der Literatur
häufig auch als Umwandlungsüberzüge bezeichnet werden - auf Aluminium-, Eisen-, Stahl-, Zink- oder
verzinkten Stahloberflächen einsetzen. Die zu behandelnden Metalloberflächen können hierbei sowohl in
Form "endloser" Bänder als auch in Form von Tafelnoder Blechen die kontinuierlich arbeitenden Anlagen
durchlaufen.
Vor der eigentlichen Konversionsbehandlung werden die Metalloberflächen in an sich bekannter Weise
einer Reinigung beziehungsweise Entfettung unterzogen und anschließend gründlich mit Wasser gespült.
030049/0453
Patentanmeldung D 5989 4
GERHARD COLLARDIN
• (ο -
.
GMBH
Üblicherweise finden zum Entfetten alkalische Bäder auf der Basis von Natronlauge Verwendung, die zusätzlich
Polyphosphate, Komplexbildner und Netzmittel
enthalten können. Je nach dem Verschmutzungsgrad der Metalloberflächen kann es von Vorteil sein, zur Unterstützung
der Reinigungswirkung rotierende Bürstenpaare einzusetzen sowie den gesamten Reinigungsprozeß durch
Aufteilen in mehrere aufeinanderfolgende Schritte - Vorentfettung und Nachentfettung - zu intensivieren, wobei
in den einzelnen Behandlungszonen jeweils Reinigungslösungen gleicher oder verschiedener Zusammensetzung
im Kreislauf mit oder ohne Druck auf die Metalloberflächen aufgespritzt werden können. Im Interesse einer anschließenden
möglichst restlosen Entfernung der Reinigungschemikalien ist auch ein mehrfaches Spülen der
entfetteten Metalloberflächen angebracht, wobei Betriebswasser im Kreislauf üblicherweise mit Oberlauf
auf die Metalloberflächen aufgespritzt wird. Als vorteilhaft hat es sich hierbei erwiesen, in
der ersten Spülzone mit kaltem Wasser - das heißt
Wasser von Raumtemperatur - zu arbeiten und in der nachfolgenden Spülzone erwärmtes Wasser mit
einer Temperatur von. beispielsweise 50 bis 700C zu verwenden. Nach Passieren der letzten Spülzone
erfolgt die Erzeugung der Konversionsschichten durch Aufsprühen der jeweiligen Behandlungslösungen
in der erfindungsgemäßen Weise.
Zur Konversionsbehandlung können beispielsweise die an sich bekannten Chromatierungslösungen Verwendung
finden, die üblicherweise neben Chromsäure oder Alkalichromaten Phosphorsäure, Salpetersäure
und/oder Flußsäure sowie gegebenenfalls mehrwertige Metallionen, freie oder komplex gebundene Fluoride
und modifizierende Zusätze enthalten. Jedoch lassen sich zu dem erfindungsgemäßen Verfahren
auch chromsäurefreie Lösungen auf der Basis von
/5
03 00 49/0453
Patentanmeldung D 5989 ^
GERHARD COLLARDIN
GMBH
• ?■
beispielsweise Phosphorsäure einsetzen, die ferner Fluoride und/oder Verbindungen des Titans, Zirkons
und Mangans sowie modifizierende Zusätze aufweisen.
Zum Aufsprühen der jeweiligen Behandlungslösungen S auf die Metalloberflächen lassen sich Zweistoffdüsen
an sich bekannter Bauart verwenden, in denen Lösung und Druckgas bis zur Düsenaustrittsöffnung
in voneinander getrennten Kanälen geführt werden, so daß sie erst an der Düsenaustrittsöffnung zusammentreffen.
Abbildung 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer solchen Zweistoffdüse im Querschnitt.
Hierin bedeuten 1 die Druckgaszuführung beziehungsweise
den Druckgaskanal und 2 die Zuführung für die Behandlungslösung sowie den entsprechenden Kanal.
Gegebenenfalls kann die Zuführung der Lösung jedoch auch über Kanal 1 und die des Druckgases
über Kanal 2 erfolgen. Als Werkstoff für derartige Zweistoffdüsen kommen im Prinzip alle diejenigen
.Materialien in Frage, aus denen auch die Düsen in herkömmlichen Spritzanlagen zur Erzeugung von
Konversionsschichten gefertigt werden, beispielsweise Edelstahl. Ähnliches gilt auch für die Düsenquerschnitte
der erfindungsgemäß zu verwendenden Zweistoffdüsen; in der Regel können Düsenquerschnitte
im Bereich von 0,7 bis 2,5 mm Anwendung finden.
Die Anordnung der Zweistoffdüsen in der eigentlichen
Behandlungszone ist aus den Abbildungen 2 und 3 ersichtlich.
Abbildung 2 zeigt in perspektivischer Darstellung die Führung eines Metallbandes 3, welches die Behand
lungszone in der durch die Pfeile angedeuteten Rich-
/6
030049/04B3
Patentanmeldung D 5989 4
GERHARD COLLARDIN
GMBH
tung durchläuft. Hierin bedeuten 4 ein Abquetschrollenpaar, 5 eine höhenverstellbare Stützrolle, 6 die
über und unter dem Metallband angeordneten Zweistoffdüsen,
7 den Vorratsbehälter für die Behandlungslösung und 8 die Druckgaszuführung.
Abbildung 3 gibt einen Querschnitt durch die Behandlungszone wieder; die Ziffern in dieser Abbildung
haben die vorstehend angegebene Bedeutung.
Der Vorratsbehälter für die Behandlungslösung wird zweckmäßigerweise - wie auch die Abbildungen zeigen
- über der Behandlungszone angeordnet. Zur Füllung dieses Behälters sind keine aufwendigen
Druck- und Steuerpumpen erforderlich; es genügen hier einfache Förderpumpen, wie sie zum Fördern
aggressiver Flüssigkeiten üblicherweise Verwendung finden.
.Die Anzahl der über und unter dem Metallband angeordneten
Zweistoffdüsen wird letztlich durch die Breite des zu behandelnden Metallbandes oder -bleches
bestimmt. In allen Fällen ist jedoch sicherzustellen, daß jede Stelle der die Behandlungszone passierenden
Metalloberfläche von einem Sprühstrahl der Behandlungslösung getroffen wird. Im Hinblick hierauf
und auf die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit der die Metallbänder die Behandlungszone durchlaufen,
kann es von Vorteil sein, mehrere Düsenreihen hintereinander - gegebenenfalls versetzt zueinander
- anzuordnen. Im allgemeinen läßt sich die in konventionellen Spritzanlagen übliche Anordnung
der Düsen auch für das erfindungsgemäße Verfahren anwenden.
/7
030049/0453
GMBH
•i·
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
läßt sich als Druckgas im allgemeinen jedes komprimierte und - hinsichtlich der verwendeten Chemikalien
sowie der zu bearbeitenden Metalloberflächen - inerte Gas verwenden. Vorzugsweise werden
die Behandlungslösungen jedoch mit Druckluft versprüht.
Die verwendete Druckluft sollte vorzugsweise einen Druck von mindestens 0,1 bar aufweisen, um ein
hinreichendes Versprühen der Behandlungslösungen auf der Metalloberfläche zu gewährleisten. Jedoch
führen auch geringere Drücke zu zufriedenstellenden Ergebnissen hinsichtlich der erzeugten Konversionsschichten.
Im Hinblick auf eine optimale Steuerung der zu versprühenden Flüssigkeitsmengen und - in Verbindung damit - einer effektiven
Verteilung der Behandlungslösung auf den Metalloberflächen hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, den Druck der Druckluft auf einen Wert im Bereich von 0,7 bis 4 bar
einzustellen beziehungsweise in diesem Bereich zu variieren. Auch die Anwendung höherer Drücke
ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, führt jedoch in der Regel nicht zu
besseren Ergebnissen.
Im Interesse einer gleichmäßigen Ausbildung der Konversionsschichten werden bevorzugt
Flüssigkeitsmengen von 1 bis 50 ml Behandlungslösung pro Quadratmeter Metalloberfläche aufgesprüht,
wobei die Steuerung der Flüssigkeitsmenge durch eine entsprechende Druckregulierung der
Druckluft erfolgt. Generell läßt das erfindungsgemäße Verfahren jedoch auch ein Versprühen ge-
/8
030049/0453
Patentanmeldung D 5989 ff
GERHARD COLLARDIN
üf\
GMBH
•/10·
ringerer oder größerer Flüssigkeitsmengen zu.
Die Temperatur der Behandlungslösung beim Versprühen liegt in der Regel im Bereich der Raumtemperatur. Gevrünschtenfalls
können die Lösungen jedoch auch höhe-S re Temperaturen - beispielsweise im Bereich von
30 bis 7O0C - aufweisen.
Im Rahmen des vorstehend angegebenen bevorzugten Bereiches der Flüssigkeitsmenge bedingt das Versprühen
von etwa 15 bis 50 ml Behandlungslösung pro Quadratmeter Metalloberfläche eine Nachbehandlung derselben,
um den zur Schichtausbildung nicht genutzten Anteil der Lösung von der Metalloberfläche wieder zu entfernen.
Nach Passieren der Behandlungszone durchläuft das Metallband zunächst innerhalb von etwa 2 bis 4 Sekünden
eine "Reaktionszone", in der die aufgesprühte Behandlungslösung mit der Metalloberfläche unter Ausbildung
der Konversionsschicht reagiert beziehungsweise in der diese Reaktion zu Ende geführt wird.
Anschließend wird der Oberschuß an Behandlungslösung durch Abquetschen mittels Rollen und/oder - gegebenenfalls
mehrfaches - Spülen mit Wasser wieder entfernt, wobei die letzte Spülung vorzugsweise mit
entsalztem Wasser vorgenommen werden sollte. Gewünschtenfalls kann jedoch auch zur Passivierung der Metalloberfläche
eine Nachspülung mit Chromsäurelösung in an sich bekannter Weise erfolgen. Im Anschluß hieran
werden die Metalloberflächen in üblicher Weise getrocknet.
Aufgrund der Drucksteuerung in Verbindung mit der Anwendung von Zweistoffdüsen ermöglicht das erfindungsgemäße
Verfahren jedoch auch das Versprühen
/9
0 30049/045 3.
2322115
«Btentanmeldung D 5989 tf GERHARD COLLARDIN
GMBH
■-/Μ.
«rheblich geringerer Flüssigkeitsmengen. In diesem Sinne ist das Versprühen von 3 bis 7 ml Behandlungslösung pro Quadratmeter Metalloberfläche besonders
bevorzugt. Der Vorteil dieser bevorzugten Verfahrensweise ist darin zu sehen, daß die aufgesprühte Lösung
vollständig zur Erzeugung der Konversionsschicht verbraucht wird und ein Entfernen überschüssiger Behandlungslösung
von der Metalloberfläche somit entfallen kann. Auf diese Weise resultieren keinerlei
mit Behandlungslösung verunreinigte Abwässer, die einer anschließenden Aufbereitung bedürfen. Zudem ist
die vollständige Nutzung der versprühten Behandlungslösung zur Schichtbildung im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit
des Gesamtverfahrens von größtem Interesse.
Dementsprechend hat es sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens als besonders vorteilhaft erwiesen,
die auf die Metalloberfläche aufgesprühte Lö-.sung nach einer Reaktionszeit von insbesondere 2 bis
4 Sekunden ohne Spülen und/oder Abquetschen direkt zu trocknen, wobei die Metalloberfläche bis zur Entfernung
des anhaftenden Wassers mit Warmumluft behandelt wird. Zweckmäßigerweise erfolgt diese Behandlung
in einer der Reaktionszone nachfolgenden Trokkenzone, in der die Temperatur der Metalloberflächen
bis auf maximal 100°C ansteigen kann.
Gegenüber den herkömmlichen Sprühverfahren bietet das erfindungsgemäße Verfahren noch einen weiteren
wesentlichen Vorteil. Üblicherweise werden bei den bekannten Verfahren beide Seiten - das heißt sowohl Ober- als auch Unterseite - des zu behandelnden
Metallbandes oder -bleches mit Lösung besprüht. Aufgrund der besseren Steuerbarkeit der Flüssigkeits-
03004 9/0 453
Patentanmeldung D 5989 yS
GERHARD COLLARDIN
GMBH
menge mittels Druckluft sowie - in Verbindung damit der nur geringen Menge an versprühter Behandlungslösung
ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Behandlung nur einer Seite - beispielsweise der Oberseite
des Metallbandes oder -bleches. Dementsprechend wird bei einer weiteren bevorzugten Verfahrensweise nur
auf eine Seite der band- oder tafelförmigen Metalloberfläche Lösung aufgesprüht und der gegenüberliegenden
Seite gleichzeitig Druckluft zugeführt. Diese gleichzeitige Druckluftzufuhr bewirkt einerseits ein
geradliniges Passieren der Metallbänder oder -bleche durch die Behandlungszone - das heißt ein Durchhängen
oder -biegen wird somit vermieden - und verhindert andererseits ein unerwünschtes Obergreifen
der Behandlungslösung von der einen auf die andere Seite. Zudem kann gewünschtenfalls durch Zufuhr
von erwärmter Druckluft bereits der Trocknungsprozeß eingeleitet werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Konversionsschichten, entsprechen hinsichtlich
Schichtdicke und Qualität durchaus den bei konventionellen Spritzverfahren resultierenden Schichten.
In den nachstehenden Beispielen wird die Durchfüh-, rung des erfindungsgemMßen Verfahrens näher erläutert.
/11
030049/0453
GMBH
In einer Durchlaufspritzanlage wurde Bandmaterial aus Aluminium, Stahl sowie auch aus feuerverzinktem Stahl
in der folgenden Weise entfettet und gereinigt. Die Bandbreite des Materials betrug 1,50 m; die Bandgeschwindigkeit
30 m/Minute.
a. Vorentfetten mit einer wäßrigen Lösung, enthaltend:
4 g/l NaOH
5 g/l Na5P3O10
0,3 g/l organische Komplexbildner
0,7" g/l nichtionogenes Netzmittel
10 see Spritzen (oben und unten) bei 650C
und 1,5 bar.
b. Nachentfetten mit einer wäßrigen Lösung, enthaltend:
2 g/l NaOH
2,5 g/l Na5P3O10
0,15 g/l organische Komplexbildner
0,35 g/l nichtionogenes Netzmittel
10 see Spritzen (oben und unten) bei 650C
und 1,5 bar.
Außerdem wurden bei der Entfettung der Stahloberflächen,
zur Unterstützung der Reinigungs
wirkung, zusätzlich rotierende Bürsten eingesetzt.
/12
030049/045 3
Patentanmeldung D 5989 ]4
GERHARD COLLARDIN
c. Spülen mit warmem Wasser durch Spritzen von oben und unten, 2 see bei 5.00C und einem Spritz druck
von 1,5 bar, mit anschließendem Abquetschen des verbleibenden Flüssigkeitsfilms auf
Ober- und Unterseite des Bandes mittels gummier
ten Abquetschwalzen.
In den folgenden Beispielen wird die Erzeugung von Konversionsschichten
auf den jeweiligen - in der vorstehenden Weise vorbehandelten - Bandmaterialien beschrieben.
Hierzu wurde das Bandmaterial aus der letzten Spülzone nach Passieren einer Freistrecke von circa
0,8 m in die folgende Behandlungszone eingeführt. Diese
war - sowohl über als auch unter dem Band - mit je zwei hintereinander angeordneten Düsensträngen ausgestattet,
die nebeneinander jeweils zehn Zweistoffdüsen aufwie sen.
Behandlung von Bandmaterial aus Stahl oder Aluminium Die Metalloberflächen wurden mit einer wäßrigen Lösung
besprüht, die
2.4 g/l Eisen-III-nitrat
1.5 g/l HF" · · 0,1 g/l CrO3
enthielt und eine Temperatur von 400C aufwies. Die
versprühte Flüssigkeitsmenge betrug 30 ml/m bei einem Druck von 4 bar (Druckluft). Nach einer anschließenden
Reaktionszeit von 4 see durchlief das Bandmaterial ein Abquetschrollenpaar und zwei aufeinander
folgende Spülzonen und wurde anschließend getrocknet.
030049/0453
Patentanmeldung D 5989 \/*
GERHARD COLLARDIN
./is-
GMBH
Behandlung von Bandmaterial aus feuerverzinktem Stahl Die Metalloberflächen wurden mit einer wäßrigen Lösung
besprüht, die
8 g/l CrO3
9 g/l HNO3
0,05g/l HF
0,05g/l HF
enthielt und eine Temperatur von 4O0C aufwies. Die
versprühte Flüssigkeitsmenge betrug 40 ml/m bei einem Druck von 4 bar (Druckluft). Nach einer anschließenden
Reaktionszeit von 4 see durchlief das Bandmaterial ein Abquetschrollenpaar sowie zwei aufeinanderfolgende
Spülzonen und wurde anschließend getrocknet.
Behandlung von Aluminium-Dosenband Die Metalloberflächen wurden mit einer wäßrigen Lösung
besprüht, die
12,5 g/l H3PO4
7,5 g/l Alkanolamin
1,5 g/l Zirkoniumionen
2,5 g/l polymeres Harz
enthielt und eine Temperatur von 4O0C aufwies. Der Badansatz
erfolgte hierbei mit vollentsalztem Wasser. Die versprühte Flüssigkeit betrug 6 ml/m bei einem Druck
von 2 bar (Druckluft). Nach einer anschließenden Reaktionszeit von 4 see wurde das Bandmaterial unmittelbar
in eine Trockenzone eingeführt und mittels Warmumluft getrocknet.
B
/14
0 3-0 049/0453
Patentanmeldung D 598 9 y( GERHARD COLLARDIN
GMBH
/ffc-
Behandlung von Bandmaterial aus Stahl oder feuerver-
zinktem Stahl
Die Oberseite des Bandmaterials wurde mit einer wäßrigen Lösung besprüht, die
6 g/l CrO3
2 g/l H3PO4
3,2 g/l polymeres Harz
enthielt und eine Temperatur von 4O0C aufwies. Der Badansatz
erfolgte gleichfalls mit vollentsalztem Wasser. Die versprühte Flüssigkeitsmenge betrug 5 ml/m bei einem
Druck von 2 bar (Druckluft). Der Unterseite des Bandmaterials wurde gleichzeitig nur Druckluft mit entsprechendem
Druck zugeführt. Nach einer anschließenden Reaktionszeit von 4 see wurde das Bandmaterial unmittelbar
in eine Trockenzone eingeführt und mittels Warmumluft getrocknet.
/15 030049/0453
Claims (6)
1. Verfahren zur Erzeugung von Konversionsschichten auf kontinuierlich bewegten, band- oder tafelförmigen
Metalloberflächen aus Aluminium, Zink oder Eisen durch Auftragen einer Chromatierungslösung
oder einer chromsäurefreien, Fluoride und/oder Verbindungen des Titans, Zirkons oder Mangans enthaltenden
sauren Lösung im Spritzverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung auf die
gereinigte und gespülte Metalloberfläche mit Hilfe von inertem Druckgas durch eine oder mehrere
Zweistoffdüsen, in der die Lösung und das Druckgas getrennt der Düsenaustrittsöffnung zugeführt
werden, aufsprüht und die Metalloberfläche anschließend in an sich bekannter Weise nachbehandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung mit Hilfe von Druckluft auf-.
sprüht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Lösung mit Hilfe von Druckluft, die einen Druck von mindestens 0,1 bar, vorzugsweise
im Bereich von 0,7 bis 4 bar, aufweist, aufsprüht.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 bis 50 ml, vorzugsweise 3 bis 7 ml,
• Lösung pro Quadratmeter Metalloberfläche aufsprüht.
030049/0453
Patentanmeldung D 5989 .^. GERHARD COLLARDIN
GMBH
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die auf die Metalloberfläche
aufgesprühte Lösung nach einer Reaktionszeit von insbesondere 2 bis 4 see ohne Spülen und/oder
Abquetschen mittels Warmumluft bis zur Entfernung des Wassers trocknet.
6.' Verfahren nach Anspruch 1 bis S, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Lösung nur auf eine Seite der band- oder tafelförmigen Metalloberfläche aufsprüht
und gleichzeitig der anderen Seite Druckluft zuführt.
030049/0453
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792922115 DE2922115A1 (de) | 1979-05-31 | 1979-05-31 | Verfahren zur erzeugung von konversionsschichten auf metalloberflaechen im spritzverfahren |
| EP80102932A EP0019897B1 (de) | 1979-05-31 | 1980-05-27 | Verfahren zur Erzeugung von Konversionsschichten auf Metalloberflächen im Spritzverfahren |
| AT80102932T ATE3882T1 (de) | 1979-05-31 | 1980-05-27 | Verfahren zur erzeugung von konversionsschichten auf metalloberflaechen im spritzverfahren. |
| DE8080102932T DE3063863D1 (en) | 1979-05-31 | 1980-05-27 | Process for obtaining conversion coatings on metallic surfaces by spraying |
| JP7089980A JPS55162370A (en) | 1979-05-31 | 1980-05-29 | Method of forming chemically synthesized film on surface of metal by atomizing method |
| AU58916/80A AU5891680A (en) | 1979-05-31 | 1980-05-30 | Conversion coating of metal surfaces by spraying |
| BR8003416A BR8003416A (pt) | 1979-05-31 | 1980-05-30 | Processo para a producao de camadas de conversao em superficies de metal |
| US06/272,717 US4326894A (en) | 1979-05-13 | 1981-06-11 | Process for the production of conversion layers on metal surfaces by the spray method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792922115 DE2922115A1 (de) | 1979-05-31 | 1979-05-31 | Verfahren zur erzeugung von konversionsschichten auf metalloberflaechen im spritzverfahren |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2922115A1 true DE2922115A1 (de) | 1980-12-04 |
Family
ID=6072118
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19792922115 Withdrawn DE2922115A1 (de) | 1979-05-13 | 1979-05-31 | Verfahren zur erzeugung von konversionsschichten auf metalloberflaechen im spritzverfahren |
| DE8080102932T Expired DE3063863D1 (en) | 1979-05-31 | 1980-05-27 | Process for obtaining conversion coatings on metallic surfaces by spraying |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8080102932T Expired DE3063863D1 (en) | 1979-05-31 | 1980-05-27 | Process for obtaining conversion coatings on metallic surfaces by spraying |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4326894A (de) |
| EP (1) | EP0019897B1 (de) |
| JP (1) | JPS55162370A (de) |
| AT (1) | ATE3882T1 (de) |
| AU (1) | AU5891680A (de) |
| BR (1) | BR8003416A (de) |
| DE (2) | DE2922115A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3329880A1 (de) * | 1982-09-03 | 1984-03-08 | Asahiokuma Sangyo K.K., Owariasahi, Aichi | Verfahren zum spritzbeschichten ohne luft und spritzpistole fuer das beschichten ohne luft |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3334669A1 (de) * | 1983-09-24 | 1985-04-11 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Verfahren zur herstellung einer elektrochemischen speicherzelle sowie einer danach hergestellten speicherzelle |
| US4686123A (en) * | 1986-01-30 | 1987-08-11 | Amoco Corporation | Turbulent flow liquid application apparatus and a method of turbulently applying a liquid onto a substrate |
| DE8916223U1 (de) * | 1989-05-24 | 1995-09-21 | Dingler, Gerhard, 72221 Haiterbach | Bauelement |
| US5380374A (en) * | 1993-10-15 | 1995-01-10 | Circle-Prosco, Inc. | Conversion coatings for metal surfaces |
| US5441580A (en) * | 1993-10-15 | 1995-08-15 | Circle-Prosco, Inc. | Hydrophilic coatings for aluminum |
| US6485580B1 (en) * | 1998-05-20 | 2002-11-26 | Henkel Corporation | Composition and process for treating surfaces or light metals and their alloys |
| WO1999060186A1 (en) * | 1998-05-20 | 1999-11-25 | Henkel Corporation | Composition and process for treating surfaces of light metals and their alloys |
| US6860687B1 (en) * | 1998-12-08 | 2005-03-01 | Newfrey Llc | Weldable aluminum stud |
| US6428851B1 (en) * | 2000-03-01 | 2002-08-06 | Bethlehem Steel Corporation | Method for continuous thermal deposition of a coating on a substrate |
| DE10358590A1 (de) * | 2003-12-12 | 2005-07-07 | Newfrey Llc, Newark | Verfahren zur Vorbehandlung von Oberflächen von Schweissteilen aus Aluminium oder seinen Legierungen und entsprechende Schweissteile |
| TWI606143B (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-21 | 國防大學 | 化成皮膜及其製造方法 |
| CN108914098A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-11-30 | 东莞市同盛电子科技有限公司 | 一种喷洒式表面处理线及其处理方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR881088A (fr) * | 1941-05-06 | 1943-04-14 | Collardin Gmbh Gerhard | Procédé de traitement et de préférence de nettoyage des surfaces d'objets en métal par le procédé au pistolet |
| GB730469A (de) * | 1952-12-30 | |||
| DE1186303B (de) * | 1956-06-15 | 1965-01-28 | Amchem S A | Verfahren zur Oberflaechenbehandlung von Metallen |
| GB863098A (en) * | 1959-05-21 | 1961-03-15 | Pyrene Co Ltd | Improvements relating to the coating of metallic surfaces |
| JPS5215269A (en) * | 1975-07-26 | 1977-02-04 | Fuji Electric Co Ltd | Method of manufacturing semiconductor pellets |
| JPS5240443A (en) * | 1975-09-27 | 1977-03-29 | Nippon Kokan Kk | Process for applying chemical conversion bath on metal |
| JPS5760850Y2 (de) * | 1976-02-17 | 1982-12-25 | ||
| JPS5839792Y2 (ja) * | 1977-04-21 | 1983-09-07 | 三菱化学株式会社 | スプレ−ガン |
-
1979
- 1979-05-31 DE DE19792922115 patent/DE2922115A1/de not_active Withdrawn
-
1980
- 1980-05-27 AT AT80102932T patent/ATE3882T1/de active
- 1980-05-27 DE DE8080102932T patent/DE3063863D1/de not_active Expired
- 1980-05-27 EP EP80102932A patent/EP0019897B1/de not_active Expired
- 1980-05-29 JP JP7089980A patent/JPS55162370A/ja active Granted
- 1980-05-30 BR BR8003416A patent/BR8003416A/pt unknown
- 1980-05-30 AU AU58916/80A patent/AU5891680A/en not_active Abandoned
-
1981
- 1981-06-11 US US06/272,717 patent/US4326894A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3329880A1 (de) * | 1982-09-03 | 1984-03-08 | Asahiokuma Sangyo K.K., Owariasahi, Aichi | Verfahren zum spritzbeschichten ohne luft und spritzpistole fuer das beschichten ohne luft |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH026582B2 (de) | 1990-02-09 |
| EP0019897A1 (de) | 1980-12-10 |
| DE3063863D1 (en) | 1983-07-28 |
| BR8003416A (pt) | 1981-01-05 |
| JPS55162370A (en) | 1980-12-17 |
| AU5891680A (en) | 1980-12-04 |
| EP0019897B1 (de) | 1983-06-22 |
| US4326894A (en) | 1982-04-27 |
| ATE3882T1 (de) | 1983-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102012202787B4 (de) | Verfahren zum Lackieren eines Werkstücks | |
| EP0019897B1 (de) | Verfahren zur Erzeugung von Konversionsschichten auf Metalloberflächen im Spritzverfahren | |
| DE2538347A1 (de) | Zinkphosphatloesungen zur ausbildung von zinkphosphatschichten auf metallen | |
| DE2640638A1 (de) | Schuetzende ueberzugsmaterialien fuer metalle, deren herstellung und verwendung | |
| DE2819912A1 (de) | Verfahren zur phosphatierung von eisen | |
| DE1696146A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines chemischen UEberzuges auf Metallbleche und -baender | |
| CH245689A (de) | Verfahren zur Erzeugung eines Phosphatüberzugs auf Eisen- oder Stahlflächen. | |
| DE3719312A1 (de) | Verfahren zur erzeugung von chromatueberzuegen | |
| DE2715291B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines amorphen, leichten, fest haftenden Phosphatüberzugs auf Eisenmetalloberflächen | |
| CH627399A5 (de) | Verfahren zur herstellung von armierten oder armierungsfreien gehaerteten kunststofferzeugnissen. | |
| EP0352399B1 (de) | Verfahren zur chemischen Nachbehandlung von Stahlblechoberflächen | |
| DE69405702T2 (de) | Kontinuierliches Trockenziehverfahren und dazugehörige Vorrichtung | |
| DE2537384C2 (de) | Verfahren zur Ausbildung von Phosphatschichten auf Metalloberflächen | |
| DE69325035T2 (de) | Zusammensetzung und verfahren zum behandeln von verzinnten stahlplatten | |
| DE2450365C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Abschrecken eines elektrolytisch verzinnten und aufgeschmolzenen Stahlbandes | |
| DE2318075C3 (de) | Vorrichtung zum Einbringen aktiver Masse in poröse Elektrodengerüste für galvanische Elemente | |
| DE2452159C3 (de) | Verfahren zum Reinigen und Phosphatieren von Metalloberflächen | |
| DE2242908A1 (de) | Verfahren zur chemischen oberflaechenbehandlung von aluminium | |
| DE1914052B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines phosphatueberzuges auf einer sich bewegenden eisen bzw stahloberflaeche | |
| DE1290786B (de) | Anwendung von Auftragswalzen zum Erzeugen von chemischen Umwandlungsueberzuegen auf Metallbaendern | |
| DE1914052C (de) | Verfahren zur Herstellung eines Phos phatuberzuges auf einer sich bewegenden Eisen bzw Stahloberflache | |
| DE1926769C3 (de) | Verfahren zur chemischen Oberflächenbehandlung von St^hI, verzinktem Stahl, Zink und Aluminium | |
| DE884265C (de) | Verfahren zur Beschleunigung der UEberzugsbildung auf Metallen | |
| DE862699C (de) | Verfahren zur Erzeugung von Phosphatueberzuegen auf Metalloberflaechen | |
| DE2125328A1 (de) | Verfahren zur Bildung von Umsetzungs überzügen auf Metalloberflachen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |