DE2103086C3 - Process for the surface treatment of workpieces made of iron and steel - Google Patents
Process for the surface treatment of workpieces made of iron and steelInfo
- Publication number
- DE2103086C3 DE2103086C3 DE2103086A DE2103086A DE2103086C3 DE 2103086 C3 DE2103086 C3 DE 2103086C3 DE 2103086 A DE2103086 A DE 2103086A DE 2103086 A DE2103086 A DE 2103086A DE 2103086 C3 DE2103086 C3 DE 2103086C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- solution
- workpieces
- water
- acid
- phosphating
- 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.)
- Expired
Links
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
- C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
-
- 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
-
- 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
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
- C23G1/088—Iron or steel solutions containing organic acids
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)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken aus Eisen und Stahl, bei dem die Werkstücke mit einer wäßrigen alkalischen Lösung gereinigt, mit einem Phosphatüberzug beschichtet und im Elektrotauchverfahren mit einem organischen Überzug bedeckt werden.The invention relates to a method for the surface treatment of workpieces made of iron and steel, in which the workpieces are cleaned with an aqueous alkaline solution, with a phosphate coating coated and covered with an organic coating using the electrodeposition method.
Zur Vorbereitung von Eisen und Stahl für die Elektrotauchlackierung ist es üblich, die Werkstücke zu reinigen, ein oder mehrmals mit Wasser zu spülen und anschließend zu phosphatieren. Für die Reinigung werden im allgemeinen mildalkalische Reiniger im pH-Bereich von 8 — 11 verwendet In der Praxis treten dabei jedoch zuweilen Schwierigkeiten auf, weil diese Reiniger Korrosionsschutzöle und Ziehfette nicht immer vollständig von der Metalloberfläche entfernen, vor allem dann, wenn die Werkstücke längere Zeit gelagert waren. Die verbliebenen Reste der öligen und fettartigen Verunreinigungen führen dazu, daß die Werkstücke nach dem Spülen mit Wasser nicht oder nur teilweise mit Wasser benetzt sind. In diesen Fällen wird bei der anschließend durchgeführten Phosphatierung eine ungleichmäßige Phosphatschicht gebildet, die sich auch für die Elektrotauchlackierung ungünstig auswirkt.To prepare iron and steel for electrodeposition painting, it is common practice to coat the workpieces clean, rinse one or more times with water and then phosphate. For cleaning Mildly alkaline cleaners in the pH range from 8 to 11 are generally used However, this sometimes leads to difficulties because these cleaners do not have anti-corrosion oils and drawing greases Always remove it completely from the metal surface, especially if the workpieces are to be used for a long time were stored. The remaining residues of the oily and fatty impurities lead to the Workpieces are not or only partially wetted with water after rinsing with water. In these cases it will During the subsequent phosphating, a non-uniform phosphate layer is formed, which is also has an unfavorable effect on electrocoating.
Dieses Problem der ungleichmäßigen Phosphatierung tritt besonders störend bei der Behandlung von
Werkstücken in Durchlaufspritzanlagen auf. In diesen
Anlagen werden die Werkstücke entweder an einem Konveyor hängend oder auf Fahrschemel aufgesetzt
kontinuierlich durch die einzelnen Behandlungszonen der Anlage transportiert. Zwischen den Spritzregistern
der einzelnen Zonen sind Übergangsstrecken vorhanden, die so bemessen sind, daß eine Vermischung der
Behandlungslösungen möglichst vermieden wird, je nach Form der zu behandelnden Teile und der
Transportgeschwindigkeit liegt beispielsweise der zeitliche Zwischenraum zwischen der Spülzone und der
Phosphatierzone im Bereich von 15—60 Sekunden. In dieser Übergangszone läßt sich eine Einwirkung von
Phosphatierungslösung auf die Metalloberfläche jedoch praktisch nicht völlig ausschließen. Durch verstellte
Düsen oder durch abgelenkte Spritzstrahlen oder durch feine Vernebelung der Phosphatierungslösung wird die
Metalloberfläche in der Übergangszone von der Phosphatierungslösung getroffen. |e nach Einwirkungszeit entstehen mehr oder weniger starke Vorpassivie-
ningen. Die Ausbildung der Phosphatschicht in der
Phosphatierungszone erfolgt dann ungleichmäßig. Sie weist Schlieren, Schleier, streifenförmige Markierungen,
die teilweise sogar bläulich schimmern, auf. In manchen Fällen sind diese Ungleichmäßigkeiten der Phosphatschicht
auch nach der Elektrotauchlackierung noch erkennbar und daher in hohem Maße nachteilig und
unerwünscht
Es wurde nun gefunden, daß die geschilderten Schwierigkeiten in einfacher Weise behoben werden
können, wenn das Verfahren der eingangs genannten Art entsprechend der Erfindung derart ausgestaltet
wird, daß die Werkstücke nach der Reinigung und vor der Phosphatierung bei einer Temperatur unter 600C
mit einer wäßrigen Lösung, deren pH-Wert mit Milchsäure auf 4 bis 5,5, vorzugsweise 4 bis 4,8,
eingestellt ist und nichtionogenes Tensid enthält, in Berührung gebracht werden.This problem of uneven phosphating occurs particularly troublesome when treating workpieces in continuous spray systems. In these systems, the workpieces are either suspended from a conveyor or placed on a subframe and are continuously transported through the individual treatment zones of the system. There are transition sections between the spray registers of the individual zones, which are dimensioned in such a way that mixing of the treatment solutions is avoided as far as possible. 60 seconds. In this transition zone, however, the effect of phosphating solution on the metal surface cannot practically completely be ruled out. The metal surface in the transition zone is hit by the phosphating solution through adjusted nozzles or deflected spray jets or through fine misting of the phosphating solution. | e after the exposure time, more or less strong pre-passivations arise. The formation of the phosphate layer in the phosphating zone then takes place unevenly. It shows streaks, veils, stripe-shaped markings, some of which even shimmer bluish. In some cases, these irregularities in the phosphate layer are still recognizable even after the electrodeposition coating and are therefore highly disadvantageous and undesirable
It has now been found that the difficulties described can be eliminated in a simple manner if the method of the type mentioned is designed according to the invention in such a way that the workpieces after cleaning and before phosphating at a temperature below 60 0 C with an aqueous Solution, the pH of which is adjusted to 4 to 5.5, preferably 4 to 4.8, with lactic acid and which contains nonionic surfactant, can be brought into contact.
Zur Reinigung der Werkstücke können die üblichen alkalischen Reiniger eingesetzt werden; ihr pH-Wert liegt zweckmäßig zwischen 8 und 11. Vorzugsweise enthält der alkalische Reiniger auch zur Aktivierung der Phosphatierung bekannte Zusätze, wie z. B. Titanorthophosphat Die Reinigung kann sowohl im Spritzen als auch im Tauchen durchgeführt werden. Die Reinigerkonzentration beträgt beispielsweise bei Spritzanwendung 3-5 g/l, im Tauchen 20-30 g/l. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensfolge kann als zusätzlicher Vorteil in vielen Fällen die Reinigerkonzentration bis auf etwa 50% der angegebenen Werte erniedrigt werden. Oft kann auch die Temperatur des Reinigerbades reduziert werden.The usual alkaline cleaners can be used to clean the workpieces; their pH is expediently between 8 and 11. The alkaline cleaner preferably also contains the to activate the Phosphating known additives, such as. B. Titanium orthophosphate The cleaning can be done by spraying as can also be carried out in diving. The detergent concentration is, for example, when spraying 3-5 g / l, while diving 20-30 g / l. When using the process sequence according to the invention can be used as An additional advantage in many cases is the detergent concentration up to around 50% of the specified values to be humiliated. The temperature of the detergent bath can often also be reduced.
Nach der Reinigung können die Werkstücke mit Wasser gespült werden, um den Eintrag von Reinigerlösung in das milchsaure Behandlungsbad zu vermeiden. Man kann aber auch ohne Wasserzwischenspülung die Milchsäure-Behandlung anwenden und dadurch Spülwasser sparen. Allerdings erfordert dann die Einhaltung der pH-Wert-Grenzen und der Badtemperatur eineAfter cleaning, the workpieces can be rinsed with water to prevent the entry of cleaning solution Avoid going into the lactic acid treatment bath. But you can also use the Use lactic acid treatment and save rinse water. However, compliance then requires the pH value limits and the bath temperature
stärkere Überwachung.stronger surveillance.
Bei der erfindungsgemäß nach der alkalischen Reinigung durchgeführten sauren Zwischenbehandlung ist es notwendig, den pH-Wert der wäßrigen Lösung mit Milchsäure auf einen pH-Wejt zwischen 4 und 5,5, vorzugsweise bis 4,8 einzustellen. Ein höherer pH-Wert führt zu einer ungleichmäßigen Ausbildung der anschließend aufgebrachten Phosphatschicht. Bei pH-Werten unterhalb von 4 besteht die Gefahr einer zu starken Anbeizung der Eisenoberflächen, was zur Erzielung grober kristalliner, für eine Elektrotauchlackierung weniger geeigneter Phosphatschichten führt.In the acidic intermediate treatment carried out according to the invention after the alkaline cleaning it is necessary to adjust the pH of the aqueous solution with lactic acid to a pH between 4 and 5.5, preferably set to 4.8. A higher pH value leads to an uneven formation of the subsequently applied phosphate layer. At pH values below 4 there is a risk of excessive Pickling of the iron surfaces, which results in coarser crystalline surfaces, for electrocoating less suitable phosphate layers leads.
Die Einstellung des erforderlichen pH-Wertes durch andere anorganische oder organische Säuren, wie z. B. Phosphorsäure, Amidosulfosäure, Essigsäure, Monochloressigsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Maleinsäure, Zitronensäure, führt nicht zu dem gewünschten vorteilhaften Ergebnis.The adjustment of the required pH value by other inorganic or organic acids, such as. B. Phosphoric acid, sulfamic acid, acetic acid, monochloroacetic acid, oxalic acid, malonic acid, maleic acid, Citric acid, does not lead to the desired beneficial result.
Zur Herstellung der sauren Behandlungslösung können die handelsüblichen Milchsäuren, auch technischer Qualität, und deren wasserlösliche Salze verwen-Commercial lactic acids, including technical ones, can be used to produce the acidic treatment solution Quality, and their water-soluble salts
, det werden. Je nach Härte des verwendeten Wassers sind im allgemeinen zur Einstellung des notwendigen pH-Wertes 0,01 - 1 g/l Milchsäure (100%) erforderlich. Die pH-Wert-Einstellung kann mit einer Ciaselektrode, be det. Depending on the hardness of the water used, it is generally necessary to adjust the water pH value 0.01 - 1 g / l lactic acid (100%) required. The pH value can be adjusted with a cia electrode
b5 oder mit Indikatorpapier überbracht werden. Als nichtionogene Tenside kommen die handelsüblichen Produkte in Frage. In erster Linie sind es Äthylenoxidaddukte an langkettige organische Verbindungen mitb5 or with indicator paper. as Commercially available products are suitable for nonionic surfactants. It is primarily ethylene oxide adducts to long-chain organic compounds with
einem reaktionsfähigen Wasserstoffatom, wie z. B. Polyglykolether von Alkylphetiolen, Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettaminen und Fettsäureamiden. Bei der Spritzanwendung werden schaumarme nichtionogene Tenside verwendet Hierbei haben sich die Additionsprodukte von Äthylenoxid aiii Polypropylenglykol wegen ihrer Säurebeständigkeit und geringen Schaumbildung besonders bewährt Mit diesen Produkten ist es möglich, ausreichend konzentrierte Milchsäurelösungen herzustellen, ohne daß eine En «mischung stattfindet. Zweckmäßig beträgt der Gehalt der Lösung an nichtionogenen Tensid mindestens 0,05 g/La reactive hydrogen atom, such as. B. Polyglycol ethers of alkylphetiols, fatty alcohols, Fatty acids, fatty amines and fatty acid amides. In the Spray application, low-foaming non-ionic surfactants are used. The addition products of ethylene oxide have aiii polypropylene glycol Particularly proven because of their acid resistance and low foaming. It is with these products It is possible to produce sufficiently concentrated lactic acid solutions without mixing taking place. The nonionic surfactant content of the solution is expediently at least 0.05 g / l
Bei Anwendung des sauren Bchandlungsbades kann der pH-Wert z.B. durch Eintrag der alkalischen Reinigerlösung und durch Reaktion der sauren Lösung mit der Eisenoberfläche langsam ansteigen. Durch diskontinuierliche oder kontinuierliche Ergänzung einer Milchsäure-Tensid-Mischung wind der Soll-pH-Wert aufrecht erhalten. Besonders vorteilhaft können automatisch arbeitende pH-Meß- und Dosiereinrichtungen angewendet werden.When using the acidic treatment bath the pH value e.g. through the entry of the alkaline Cleaner solution and slowly rise due to the reaction of the acidic solution with the iron surface. By discontinuous or continuous supplementation of a Lactic acid-surfactant mixture is used to maintain the target pH value. Automatically operating pH measuring and metering devices can be particularly advantageous be applied.
Durch zu starke Anreicherung von Eisen sowie Alkalien aus der Reinigungsstufe kann die Wirkung der sauren Behandlungslösung beeinträchtigt werden. In diesem Fall ist es zweckmäßig, das Behandlungsbad von Zeit zu Zeit zu erneuern oder durch Wasserzulauf eine übermäßige Anreicherung an Fremdionen zu vermeiden.Too much iron and alkalis from the cleaning stage can reduce the effect of the acid treatment solution. In this case it is advisable to remove the treatment bath from To be renewed from time to time or to avoid excessive accumulation of foreign ions by adding water.
Die Temperatur des sauren Behandlungsbades muß unterhalb von 60° C liegen. Bei höheren Temperaturen werden auf der Werkstücksoberfläche Laktatschichten gebildet, die die anschließende Aufbringung der Phosphatschicht beeinträchtigen können. Dies ist besonders zu beachten, wenn die milchsäure Behandlungslösung direkt nach der Reinigung mit einer heißen alkalischen Lösung angewendet werden soll und die Werkstücke noch eine zu hohe Temperatur aufweisen. Die zur Temperaturregelung erforderliche Spülwassermenge ist aber in jedem Fall vergleichsweise niedrig, weil die Werkstücke nur auf unterhalb 600C abgekühlt zu werden brauchen. Sie ist gleichzeitig bereits ausreichend, um eine störende Anreicherung an Fremdionen in der sauren Behandlungslösung zu vermeiden.The temperature of the acid treatment bath must be below 60 ° C. At higher temperatures, lactate layers are formed on the workpiece surface, which can impair the subsequent application of the phosphate layer. This is particularly important if the lactic acid treatment solution is to be used immediately after cleaning with a hot alkaline solution and the workpieces are still at too high a temperature. The required for temperature control of flush water is relatively low but in any case, because the workpieces need only be cooled to below 60 0 C. At the same time, it is already sufficient to avoid a disruptive accumulation of foreign ions in the acidic treatment solution.
Ohne Durchführung der Behandlung mit der milchsauren Lösung ist es demgegenüber im Anschluß an die alkalische Reinigung erforderlich, bei der Spülung ganz erheblich größere Wassermengen anzuwenden, um einen Eintrag von Alkaliresten in das Phosphatierungsbad zu verhindern und vor allem, um die Werkstücke viel stärker abzukühlen, damit in dem Übergang von der Spülzone zur Phosphatierungszone eine unerwünschte reaktive Einwirkung von Phosphatierungslösung auf die Werkstücke, die zur Ausbildung von ungleichmäßigen Überzügen in der Phosphatierungszone führt, so weit wie möglich unterbunden wird. Normalerweise wird in den entsprechenden Anlagen die Spülbadtemperatur auf etwa 300C gehalten, was relativ große Spülwassermengen erfordert. Bei Anwendung der milchsauren Behandlung ist es jedoch nicht erforderlich, die Temperatur im Übergang so niedrig zu halten. Wegen der höheren zulässigen Temperatur können somit bei der erfindungsgemäß durchgeführten Verfahrensfolge erhebliche Spülwassermengen eingespart werden.In contrast, without carrying out the treatment with the lactic acid solution, following the alkaline cleaning, it is necessary to use considerably larger amounts of water during rinsing in order to prevent alkali residues from entering the phosphating bath and, above all, to cool the workpieces much more In the transition from the rinsing zone to the phosphating zone, an undesirable reactive action of phosphating solution on the workpieces, which leads to the formation of uneven coatings in the phosphating zone, is prevented as far as possible. Normally, in the corresponding systems, the Spülbadtemperatur is maintained at about 30 0 C, which requires relatively large quantities of flush water. When using the lactic acid treatment, however, it is not necessary to keep the temperature in the transition so low. Because of the higher permissible temperature, considerable amounts of rinsing water can be saved in the process sequence carried out according to the invention.
Bei der Behandlung von stark schöpfenden Werkstiikken oder nach einer Reinigung mit starkalkalischen Lösungen ist es zweckmäßig, vor der sauren Behandlung eine Spülung mil Wasser durchzuführen. Auf dieseWhen treating heavily scooping workpieces or after cleaning with strongly alkaline Solutions, it is advisable to rinse with water before the acidic treatment. To this Weise wird die Standzeit des milchsauren Behandlungsbades erhöht, der Chemikalienverbrauch gesenkt und die Badführung vereinfacht Zur Phosphatierung können die üblichen Phosphatie-In this way, the service life of the lactic acid treatment bath is increased, and the consumption of chemicals is reduced bath management simplified The usual phosphating can be used for phosphating
rungslösungen auf Basis schichtbüdender Phosphate, vorzugsweise auf Basis Zinkphosphat, verwendet werden. Auch die anschließende Elektrotauchlackierung kann in üblicher Weise durchgeführt werden. Die erfindungsgemäße Verfahrensfolge gestattet es,solutions based on layered phosphates, preferably based on zinc phosphate can be used. The subsequent electrodeposition coating can also be carried out in the customary manner. The process sequence according to the invention allows
ίο in einfacher und sicherer Weise zu dünnen, feinkristallinen und harten Phosphatschichten zu gelangen, die schlieren und markierungsfrei und daher für eine Elektrotauchlackierung in jeder Beziehung hervorragend geeignet sind, so daß Endprodukte einer hohenίο to get to thin, finely crystalline and hard phosphate layers in a simple and safe way streak and mark-free and are therefore excellently suited for electrocoating in every respect, so that end products have a high
ι s Qualität erzielt werden.ι s quality can be achieved.
Dieser überraschend vorteilhafte Ergebnis war aufgrund des bekannten Standes der Technik nicht zu erwarten. Nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 8 62 848 sollen alkalisch gereinigte OberflächenThis surprisingly advantageous result was not possible due to the known prior art expect. According to the method of German Patent 8 62 848, alkaline cleaned surfaces are to be used vor ihrer Phosphatierung mit einer sauren Lösung mit einem pH-Wert von 4,2 bis 6 gespült werden, wobei der pH-Wert der Spüllösung vorzugsweise mit Phosphorsäure oder einem sauren Phosphat eingestellt werden solL Bei dieser Arbeitsweise tritt jedoch der Nachteilbe rinsed with an acidic solution with a pH of 4.2 to 6 prior to their phosphating, the The pH of the rinsing solution can preferably be adjusted with phosphoric acid or an acidic phosphate However, this method of operation has the disadvantage der Vorpassivierung ein, die die Schichtbildung stört Nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 7 53 730 sollen die Oberflächen vor der Phosphatierung mit einer Oxalsäurelösung, der auch noch geringe Mengen einer starken Mineralsäure zugefügt werdenthe pre-passivation, which disrupts the layer formation According to the method of German patent specification 7 53 730, the surfaces are to be phosphated prior to phosphating with an oxalic acid solution to which small amounts of a strong mineral acid are also added können, gespült werden. Die Werkstücke werden durch diese erheblich saurere Vorspülung jedoch sehr rostanfällig, so daß die Erzielung guter Phosphatschichten stark behindert ist Es ist auch bekannt, vor der Phosphatierung von Eisenoberflächen zur Aktivierungcan be rinsed. However, this considerably more acidic pre-rinse makes the workpieces very much susceptible to rust, so that the achievement of good phosphate layers is severely hindered. It is also known before Phosphating of iron surfaces for activation
J5 und Entfernung von leichtem Rost und Zunder eine Lösung von substituierten kurzkettigen Monocarbonsäuren anzuwenden (USA-Patentschrift 31 18 793). Die Lösungen werden dabei in solchen Konzentrationen eingesetzt, daß ein kräftiges Anheizen der EisenoberfläJ5 and removal of light rust and scale one Use solution of substituted short-chain monocarboxylic acids (USA Patent 31 18 793). the Solutions are used in such concentrations that vigorous heating of the iron surface ehe stattfindet. Bei der anschließenden Phosphatierung werden grobe, dickere Phosphatschichten erhalten, die für eine anschließende Elektrotauchlackierung ungeeignet sind. Die erfindungsgemäße Verfahrensfolge wird nachstebefore takes place. During the subsequent phosphating coarse, thicker phosphate layers are obtained which are unsuitable for a subsequent electrodeposition coating. The sequence of procedures according to the invention is next hend an Hand von Beispielen und Vergleichsversuchen erläutert:based on examples and comparative experiments explained:
(nach DIN 1623, Blatt 1) wurden in einer Durchlaufspritzanlage vorbehandelt und anschließend im Elektrotauchverfahren mit einem Grundlack beschichtet.(according to DIN 1623, sheet 1) were pretreated in a continuous spray system and then coated with a base coat using the electrodeposition method.
In der Durchlaufanlage wurden die Bleche in der ersten Zone 2 Minuten bei 60° C mit einer wäßrigenIn the continuous system, the sheets were in the first zone for 2 minutes at 60 ° C with an aqueous Reinigungslösung bespritzt, die 3,4 g/l Borax, 0,3 g/l aktivierende Titanverbindung und 0,3 g/l nichtionogenes schaumarmes Tensid enthielt und der zur Anpassung an praxisnahe Anwendungsbedingungen 3 g/l eines handelsüblichen Korrosionsschutzöles zugesetztSplashed cleaning solution that contained 3.4 g / l borax, 0.3 g / l activating titanium compound and 0.3 g / l non-ionic, low-foaming surfactant and which was 3 g / l for adaptation to practical application conditions a commercially available anti-corrosive oil added
bo worden war.bo had been.
In der zweiten Behandlungszone wurden die Bleche 30 s bei 450C mit einer der nachstehenden Lösungen a) bis i) bespritzt. Nach einem Übergang von 30 Sek. wurden die Bleche in der dritten Zone 90 s bei 6O0C mitIn the second treatment zone, the metal sheets were sprayed with one of the following solutions a) to i) at 45 ° C. for 30 s. After a transition of 30 sec., The sheets were in the third zone 90 s with at 6O 0 C einer nitritbeschleunigten Zinkphosphatlösung besp-ilzt. Die Bleche wurden dann mit Wasser gespült und getrocknet Die Qualität der Phosphatschicht der verschiedenen Serien wurde dann geprüft.a nitrite-accelerated zinc phosphate solution. The panels were then rinsed with water and dried The quality of the phosphate layer of the various series was then checked.
Die in der zweiten Behandlungszone verwendeten Lösungen wurden durch Zusatz von 1 g/l Säure und 0,2 g/l des gleichen nichtionogenen schaumannen Tensids zu Leitungswasser (etwa 15° dH) und einheitliche Einstellung mit NaOH auf einen pH-Wert von 4,5 hergestellt Die verwendeten Säuren waren:The solutions used in the second treatment zone were made by adding 1 g / l acid and 0.2 g / l of the same non-ionic foaming agent to tap water (about 15 ° dH) and uniform adjustment with NaOH to a pH value of 4.5 The acids used were:
a) Phosphorsäurea) phosphoric acid
b) Amidosulfonsäureb) sulfamic acid
c) Essigsäurec) acetic acid
d) Monochloressigsäured) monochloroacetic acid
e) Oxalsäuree) oxalic acid
f) Malonsäuref) malonic acid
g) Maleinsäure h) Zitronensäureg) maleic acid h) citric acid
i) Milchsäure.i) lactic acid.
Das Prüfungsergebnis zeigte, daß lediglich bei den mit der Lösung i) (Milchsäure) behandelten Blechen eine völlig einwandfreie Phosphatschicht ausgebildet war. Die mit der Lösung a) (Phospharsäure) behandelten Bleche wiesen schlechte, zum Teil staubige Schichten mit starken Passivierungserscheiqungen auf. Bei allen übrigen, mit den Lösungen b) bis h) behandelten Blechen war die Phosphatschicht nur schlecht ausgebildet und mit Flugrost durchsetztThe test result showed that only in the sheets treated with the solution i) (lactic acid) completely flawless phosphate layer was formed. Those treated with solution a) (phospharic acid) Sheets had poor, sometimes dusty layers with severe passivation phenomena. At all other sheets treated with solutions b) to h), the phosphate layer was poorly formed and interspersed with rust film
Bei der anschließenden Elektrotauchlackierung erwiesen sich, wie schon aufgrund der Beurteilung der Phosphatschicht zu erwarten war, nur die mit der Lösung i) behandelten Bleche als geeignetIn the subsequent electrodeposition coating, as was already the case on the basis of the assessment, the Phosphate layer was to be expected, only the sheets treated with the solution i) as suitable
Stahlbleche wurden, wie im Beispiel 1 angegeben, gereinigt, mit einer milchsäurehaltigen Lösung vorbehandelt und phosphatiert Der pH-Wert der 0,5 g/l Milchsäure und 0,2 g/l Tensid enthaltenden Lösung wurde mit NaOH auf Werte zwischen 3,5 und 6 eingestellt Der pH-Wert wurde mit einer Glaselektrode gemessen. Der Einfluß des pH-Wertes auf die Qualität der erhaltenen Phosphatschichten ist nachstehender Tabelle zu entnehmen.As indicated in Example 1, steel sheets were cleaned, pretreated with a lactic acid-containing solution and phosphated. The pH value of 0.5 g / l Lactic acid and 0.2 g / l surfactant-containing solution was mixed with NaOH to values between 3.5 and 6 adjusted The pH was measured with a glass electrode. The influence of pH on quality the phosphate layers obtained are shown in the table below.
pH-Wert Qualität der PhosphatschichtpH value quality of the phosphate layer
nichtionogenes schaumarmes Teasid enthaltenden Lösung.Containing non-ionic low-foam teasid Solution.
b) Spülen 1 min bei ca. 300C mit Leitungswasser, Wasserzulauf 8 mVh.b) rinsing 1 min at 30 0 C with tap water, water inlet 8 mVh.
c) Phosphatieren 2 min bei 55° C mit einer nitritbeschleunigten Zinkphosphatlösung, Konzentration 14 Punkte (Verbrauch an 0,1 n-NaOH bei Titration von 10 ml Badprobe gegen Phenolphthalein); Beschleunigergehalt ca. 100 mg/1 NaNO2.c) phosphating for 2 min at 55 ° C. with a nitrite-accelerated zinc phosphate solution, concentration 14 points (consumption of 0.1 n NaOH when titrating 10 ml bath sample against phenolphthalein); Accelerator content approx. 100 mg / 1 NaNO 2 .
d) Spülen mit Leitungswasser 1 min bei 35° C. d) Rinse with tap water for 1 min at 35 ° C.
e) Spülen mit vollentsalztem Wasser 1 min bei 25° C.e) Rinsing with deionized water for 1 min at 25 ° C.
f) Abbrausen mit vollentsalztem Wasser.f) Showering with fully demineralized water.
Die Phosphatschichten der so behandelten Karosserien waren stark mit Streifen und Flecken durchsetztThe phosphate layers of the bodies treated in this way were heavily interspersed with streaks and stains An manchen Stellen, die besonders mit gealtertem ■Schmierfett behaftet gewesen waren, zeigten sich nach der Phosphatierung noch Fettreste.In some places that had been particularly contaminated with aged ■ grease showed up the phosphating still contains fat residues.
In einem zweiten Versuch wurde bei der Stufe b) anstelle der Wasserspülung vor der PhosphatierungIn a second experiment, instead of rinsing with water before phosphating in step b) eine saure Spülung durchgeführt Das Spülbad wurde hierzu mit einem technische Milchsäure und schwach schäumendes Tensid enthaltenden Konzentrat auf einen pH-Wert von 4,2 (Glaselektrode) eingestellt und während des Betriebes aufrecht erhalten. Das Spülbadan acidic rinse carried out The rinsing bath was for this purpose with a technical lactic acid and weak foaming surfactant-containing concentrate adjusted to a pH value of 4.2 (glass electrode) and maintained during operation. The rinsing bath enthielt etwa 0,18 g/l Milchsäure und 0,09 g/l Tensid. Der Wasserzulauf wurde auf 13m3/h gedrosselt Die Temperatur stellte sich auf etwa 48°C ein. Die bei dieser Arbeitsweise erhaltenen Phosphatüberzüge waren sehr gleichmäßig und feinkristallin und wiesen keine Streifencontained about 0.18 g / l lactic acid and 0.09 g / l surfactant. The water feed was throttled to 13 m 3 / h. The temperature was set at about 48 ° C. The phosphate coatings obtained with this procedure were very uniform and finely crystalline and showed no streaks und Flecken auf. Irgenwelche Fettreste waren nicht mehr festzustellen.and stains on. Any fat residues could no longer be found.
Um die Eignung der nach beiden Verfahrensarten behandelten Karosserien für die anschließende Lackierung und hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit undIn order to determine the suitability of the bodies treated by both types of process for the subsequent painting and with regard to corrosion resistance and Lackhaftung zu ermitteln, wurden gleichzeitig entsprechende Testbleche (Stahl der Güteklasse RRSt 1405m) mitbehandelt Die Testbleche wurden dazu mit einem dreischichtigen Lacküberzug versehen, wobei der Grundlack im Elektrotauchverfahren aufgebracht wurTo determine paint adhesion, corresponding test sheets (steel of quality class RRSt 1405m) treated with the test panels were provided with a three-layer lacquer coating, the Base coat was applied using the electrodeposition method de. Die lackierten Bleche wurden dann im Salzsprühtest nach ASTM B117—64 und im sogenannten Steinschlagtest geprüft Letzterer wurde wie folgt durchgeführt: Die zu prüfenden Bleche werden zunächst in einemde. The painted panels were then subjected to a salt spray test tested according to ASTM B117-64 and in the so-called stone chip test. The latter was carried out as follows: The sheets to be tested are initially in a Luftstrom von 2 atü, mit 500 g Stahlschrot (kantig, 4-5 mm) beschossen, dann dem Salzsprühtest nach ASTM B 117-64 für 120 h unterworfen und erneut in der vorgenannten Weise mit Stahlschrot beschossen. Die Beurteilung erfolgt durch Vergleich mit StandardAir flow of 2 atmospheres, with 500 g steel shot (angular, 4-5 mm), then subjected to the salt spray test according to ASTM B 117-64 for 120 h and again in shot at the aforementioned manner with steel shot. The assessment is made by comparison with the standard blechen einer Benotung von 1 bis 6, wobei Note 1 eine sehr gute und Note 6 eine völlig ungenügende Haftung bedeuten.sheet metal with a grade from 1 to 6, whereby grade 1 is a very good and grade 6 means completely inadequate adhesion.
5555 Behandlung in Stufe bTreatment in Stage b
Bei der anschließenden Elektrotauchlackierung führten nur die im pH-Bereich von 4 bis 5,5 behandelten Bleche zu guten bzw. befriedigenden Ergebnissen.In the subsequent electrodeposition coating, only those treated in the pH range from 4 to 5.5 performed Sheet metal to good or satisfactory results.
In einer 5-Zonen-Durchlaufspritzanlage wurden mit öl, Schmiermittel u. a. verunreinigte Automobilkarosserien wie folgt behandelt:In a 5-zone continuous spray system were with oil, lubricant, etc. Treated contaminated automobile bodies as follows:
a) 2 min Reinigen bei 60° C mit einer 3,4 g/l Borax, 03 g/l aktivierende Titanverbindung und 0,3 g/la) 2 min cleaning at 60 ° C with a 3.4 g / l borax, 03 g / l activating titanium compound and 0.3 g / l
Lackunterwanderung Lackhaftung denotungInfiltration of paint paint adhesion denoting
von 3 mm nach hfrom 3 mm to h
Milchsaure SpülungLactic acid Flushing
720720
1-21-2
Die erfindungsgemäße Verfahrensfolge führt somit zu einer wesentlichen Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit und der Lackhaftung. .The process sequence according to the invention thus leads to a substantial increase in corrosion resistance and paint adhesion. .
In einer 6-Zonen Tauchanlage wurden zu größeren Einheiten zusammengebaute Blechformteile wie folgt behandelt:In a 6-zone immersion system, shaped sheet metal parts were assembled into larger units as follows treated:
a) Reinigen mit einem alkalischen Tauchreiniger bei 900C;a) cleaning with an alkaline immersion cleaner at 90 ° C .;
b) Spülen mit Kaltwasser;b) rinsing with cold water;
c) Spülen mit Kaltwasser;c) rinsing with cold water;
d) Phosphatierung mit einer chloratbeschleunigten Zinkphosphatlösung (28 Punkte) bei 60°C;d) phosphating with a chlorate-accelerated zinc phosphate solution (28 points) at 60 ° C;
e) Spülen mit Kaltwasser;e) rinsing with cold water;
f) Spülen mit vollentsalztem Wasser; g) Trocknen.f) rinsing with deionized water; g) drying.
Die behandelten Formteile wiesen stark mit Streifen und Markierungen durchsetzte Phosphatschichten auf.The treated molded parts had phosphate layers heavily interspersed with stripes and markings.
In einer weiteren Serie wurde dann anstelle der Wasserspülung c) eine Milchsäure enthaltende Lösung der im Beispiel 3 genannten Zusammensetzung angewendet. Die erhaltenen Phosphatschichten wiesen die bei der ersten Serie festgestellten Fehler nicht auf und waren gleichmäßig und feinkristallin. Insbesondere an den Hohlräumen der Formteile war die Schichtausbildung wesentlich besser als bei der ersten Serie.In a further series, a solution containing lactic acid was used instead of the water rinse c) the composition mentioned in Example 3 is used. The phosphate layers obtained showed the defects found in the first series did not show up and were uniform and finely crystalline. In particular The layer formation on the cavities of the molded parts was significantly better than in the first series.
Die Qualität der anschließend elektotauchlackierten Formteile war entsprechend ebenfalls bei der zweiten Serie besser.The quality of the subsequently electrocoated molded parts was correspondingly also in the case of the second Series better.
Claims (2)
Priority Applications (15)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2103086A DE2103086C3 (en) | 1971-01-23 | 1971-01-23 | Process for the surface treatment of workpieces made of iron and steel |
FR7116215A FR2122380B1 (en) | 1971-01-23 | 1971-05-05 | |
BE766977A BE766977A (en) | 1971-01-23 | 1971-05-10 | PROCESS FOR TREATING IRON AND STEEL SURFACES |
ES391678A ES391678A1 (en) | 1971-01-23 | 1971-05-28 | Processes and compositions for metal treatment |
AT932571A AT304987B (en) | 1971-01-23 | 1971-10-28 | Process for the surface treatment of iron and steel |
NL7117813A NL7117813A (en) | 1971-01-23 | 1971-12-24 | |
ZA720085A ZA7285B (en) | 1971-01-23 | 1972-01-06 | Procedure for surface treatment of iron and steel |
AU37704/72A AU3770472A (en) | 1971-01-23 | 1972-01-07 | Procedure for surface treatment of iron and steel |
BR223/72A BR7200223D0 (en) | 1971-01-23 | 1972-01-14 | PROCESS FOR IRON AND STEEL SURFACE TREATMENT |
GB239272A GB1374315A (en) | 1971-01-23 | 1972-01-18 | Processes and compositions for metal treatment |
CA132,736A CA967858A (en) | 1971-01-23 | 1972-01-18 | Procedure for surface treatment of iron and steel |
IT19584/72A IT946738B (en) | 1971-01-23 | 1972-01-20 | PROCEDURE FOR THE SURFACE TREATMENT OF IRON AND STEEL |
JP47007754A JPS5144891B1 (en) | 1971-01-23 | 1972-01-21 | |
CH94372A CH584764A5 (en) | 1971-01-23 | 1972-01-21 | |
SE7200711A SE370253B (en) | 1971-01-23 | 1972-01-21 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2103086A DE2103086C3 (en) | 1971-01-23 | 1971-01-23 | Process for the surface treatment of workpieces made of iron and steel |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2103086A1 DE2103086A1 (en) | 1972-08-24 |
DE2103086B2 DE2103086B2 (en) | 1979-03-22 |
DE2103086C3 true DE2103086C3 (en) | 1979-11-15 |
Family
ID=5796674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2103086A Expired DE2103086C3 (en) | 1971-01-23 | 1971-01-23 | Process for the surface treatment of workpieces made of iron and steel |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5144891B1 (en) |
AT (1) | AT304987B (en) |
AU (1) | AU3770472A (en) |
BE (1) | BE766977A (en) |
BR (1) | BR7200223D0 (en) |
CA (1) | CA967858A (en) |
CH (1) | CH584764A5 (en) |
DE (1) | DE2103086C3 (en) |
ES (1) | ES391678A1 (en) |
FR (1) | FR2122380B1 (en) |
GB (1) | GB1374315A (en) |
IT (1) | IT946738B (en) |
NL (1) | NL7117813A (en) |
SE (1) | SE370253B (en) |
ZA (1) | ZA7285B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007021364A1 (en) * | 2007-05-04 | 2008-11-06 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Metallizing pretreatment of zinc surfaces |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3231686C2 (en) * | 1982-08-26 | 1985-01-24 | B. Braun Melsungen Ag, 3508 Melsungen | Sealing plugs for medical containers and devices such as blood sedimentation tubes or puncture cannulas |
DE19844391C2 (en) * | 1998-09-28 | 2003-01-09 | Chemetall Gmbh | Process for preparing workpieces for cold forming |
CN115161650B (en) * | 2022-08-19 | 2024-05-10 | 福建省佑达环保材料有限公司 | Neutral metal cleaning agent for MASK MASK plate |
-
1971
- 1971-01-23 DE DE2103086A patent/DE2103086C3/en not_active Expired
- 1971-05-05 FR FR7116215A patent/FR2122380B1/fr not_active Expired
- 1971-05-10 BE BE766977A patent/BE766977A/en unknown
- 1971-05-28 ES ES391678A patent/ES391678A1/en not_active Expired
- 1971-10-28 AT AT932571A patent/AT304987B/en active
- 1971-12-24 NL NL7117813A patent/NL7117813A/xx unknown
-
1972
- 1972-01-06 ZA ZA720085A patent/ZA7285B/en unknown
- 1972-01-07 AU AU37704/72A patent/AU3770472A/en not_active Expired
- 1972-01-14 BR BR223/72A patent/BR7200223D0/en unknown
- 1972-01-18 CA CA132,736A patent/CA967858A/en not_active Expired
- 1972-01-18 GB GB239272A patent/GB1374315A/en not_active Expired
- 1972-01-20 IT IT19584/72A patent/IT946738B/en active
- 1972-01-21 JP JP47007754A patent/JPS5144891B1/ja active Pending
- 1972-01-21 SE SE7200711A patent/SE370253B/xx unknown
- 1972-01-21 CH CH94372A patent/CH584764A5/xx not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007021364A1 (en) * | 2007-05-04 | 2008-11-06 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Metallizing pretreatment of zinc surfaces |
US8293334B2 (en) | 2007-05-04 | 2012-10-23 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Preliminary metallizing treatment of zinc surfaces |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES391678A1 (en) | 1973-07-01 |
SE370253B (en) | 1974-10-07 |
AT304987B (en) | 1973-02-12 |
BR7200223D0 (en) | 1973-05-24 |
DE2103086A1 (en) | 1972-08-24 |
JPS5144891B1 (en) | 1976-12-01 |
CA967858A (en) | 1975-05-20 |
AU3770472A (en) | 1973-07-12 |
FR2122380A1 (en) | 1972-09-01 |
FR2122380B1 (en) | 1974-03-08 |
IT946738B (en) | 1973-05-21 |
DE2103086B2 (en) | 1979-03-22 |
GB1374315A (en) | 1974-11-20 |
CH584764A5 (en) | 1977-02-15 |
BE766977A (en) | 1971-10-01 |
NL7117813A (en) | 1972-07-25 |
ZA7285B (en) | 1972-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3118375C2 (en) | ||
DE972727C (en) | Process for treating metal surfaces prior to applying coatings | |
DE69511393T2 (en) | POLYMER COMPOSITION AND METHOD FOR TREATING METAL SURFACES | |
DE753730C (en) | Process for the treatment of metal surfaces prior to the application of phosphate coatings | |
DE2247888C3 (en) | Preparations and methods for cleaning and activating iron and / or zinc surfaces and concentrates of these agents | |
DE1108041B (en) | Process for the simultaneous cleaning of and coating formation on metals | |
DE2538347C3 (en) | Zinc phosphate solutions for the formation of zinc phosphate layers on metals | |
EP0327153B1 (en) | Process for applying phosphate coatings to metals | |
DE1942156A1 (en) | Process for the surface treatment of metals | |
EP0031103B1 (en) | Method for the pretreatment of metal surfaces prior to phosphatizing | |
DE1521889B1 (en) | METHOD OF PHOSPHATING IRON AND STEEL | |
EP0039093B1 (en) | Method of phosphating the surfaces of metals, and its use | |
DE2103086C3 (en) | Process for the surface treatment of workpieces made of iron and steel | |
DE3213649A1 (en) | METHOD FOR CLEANING AND GREASING AND ACTIVATING METAL SURFACES | |
DE1621482A1 (en) | Surface treatment of metals | |
EP0264151B1 (en) | Process for obtaining phosphate coatings | |
EP0224190B1 (en) | Process for activating metallic surfaces prior to zinc phosphating | |
DE3217145A1 (en) | Method for cleaning, degreasing and activating metal surfaces | |
DE68909756T2 (en) | Composition and method for coating metal surfaces. | |
DE1170220B (en) | Process for cleaning metal surfaces | |
DE2034627C3 (en) | Process for phosphating iron and steel | |
DE2452159C3 (en) | Process for cleaning and phosphating metal surfaces | |
DE1521837B1 (en) | Process for cleaning and phosphating surfaces made of iron or zinc | |
DE2242908A1 (en) | METHOD FOR CHEMICAL SURFACE TREATMENT OF ALUMINUM | |
DE976621C (en) | Process for treating metal surfaces prior to the application of coatings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |