DE102007057195A1 - Producing corrosion protection layer of steel structural component of motor vehicle, comprises coating the component with fluid zinc-lamella medium by dip-immersion method, dip-centrifuge method or spraying process under use of vacuum - Google Patents

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Abstract

The method for the production of corrosion protection layer of steel structural component of motor vehicle, comprises coating the component with fluid zinc-lamella medium by dip-immersion method, a dip-centrifuge method or a spraying process under use of vacuum. The component to be coated is brought into a coating chamber in the zinc-lamella medium. The flooding of the coating chamber with the medium is carried out after evacuation of the coating chamber. After the coating of the component, the coating chamber is evacuated. The method for the production of corrosion protection layer of steel structural component of motor vehicle, comprises coating the component with fluid zinc-lamella medium by dip-immersion method, a dip-centrifuge method or a spraying process under use of vacuum. The component to be coated is brought into a coating chamber in the medium. The flooding of the coating chamber with the medium is carried out after evacuation of the coating chamber. After the coating of the component, the coating chamber is evacuated or after evacuation of the coating chamber, spraying of the component with the medium is carried out. An independent claim is included for a metallic component with corrosion protection layer.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Korrosionsschutzschicht auf metallischen Bauelementen, wobei das Bauelement mittels eines Tauch-Zieh-Verfahrens, eines Tauch-Schleuder-Verfahrens oder eines Sprühverfahrens mit einer Zinklamellenbeschichtung beschichtet wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein metallisches Bauelement mit einer Korrosionsschutzschicht.The The invention relates to a method for producing a corrosion protection layer on metallic components, wherein the device by means of a Dip-draw process, a dip-spin process or a Spray method coated with a zinc flake coating becomes. The invention further relates to a metallic component with a corrosion protection layer.

Im Automobilbau werden Beschichtungssysteme mit hoher Korrosionsbeständigkeit benötigt. Die Beschichtung von metallischen Bauelementen, insbesondere Stahlbauelementen, mit einem Zinklamellenüberzug ist bekannt. Hierbei erfolgt die Beschichtung über eine Dispersion kleiner Zink- und/oder Aluminiumteilchen, wobei die Beschichtung üblicherweise im Tauch-Zieh-Verfahren, im Tauch-Schleuder-Verfahren oder mittels eines Sprühverfahrens unter Atmosphärendruck aufgebracht wird. Nach einer entsprechenden Trocknung der Schicht folgt ein Einbrennen. Als Binder können anorganische und/oder organische Bindemittel eingesetzt werden. Derartige Beschichtungszusammensetzungen sind beispielsweise aus der EP 0525 870 A1 , US 4,381,334 oder DE 301 8765 A1 bekannt. Nachteilig an dem bisher bekannten Beschichtungsverfahren ist jedoch, dass aufgrund der Viskosität des Zinklamellen-Beschichtungsmediums enge Spalte oder Kavitäten der zu beschichtenden Bauelemente nur unzureichend benetzt bzw. gefüllt werden. Bei einer entsprechenden Korrosionsbelastung tritt an diesen Stellen bevorzugt Korrosion auf, die so genannte Flanschkorrosion, was im Extremfall zum Ausfall des Bauelementes führen kann.Automotive construction requires coating systems with high corrosion resistance. The coating of metallic components, in particular steel components, with a zinc flake coating is known. Here, the coating is carried out via a dispersion of small particles of zinc and / or aluminum, wherein the coating is usually applied by dip-draw method, dip-spin method or by means of a spray method under atmospheric pressure. After a corresponding drying of the layer is followed by baking. As binders, inorganic and / or organic binders can be used. Such coating compositions are for example from EP 0525 870 A1 . US 4,381,334 or DE 301 8765 A1 known. However, a disadvantage of the previously known coating method is that due to the viscosity of the zinc flake coating medium, narrow gaps or cavities of the components to be coated are wetted or filled only insufficiently. Corrosion occurs at these points preferably corrosion, the so-called flange corrosion, which in extreme cases can lead to failure of the device.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Korrosionsschutzschicht der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches eine gleichmäßige und vollständige Beschichtung von metallischen Bauelementen mit einer Korrosionsschutzschicht bestehend aus einem Zinklamellenüberzug gewährleistet.It Therefore, an object of the present invention is a process for the preparation to provide a corrosion protection layer of the type mentioned, which gives a uniform and complete coating of metallic components with a corrosion protection layer consisting of a zinc flake coating guaranteed.

Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein metallisches Bauelement mit einer Korrosionsschutzschicht bereitzustellen, bei dem die Korrosionsschutzschicht aus einem Zinklamellenüberzug besteht und dieser gleichmäßig und vollständig ausgebildet ist.It is still an object of the present invention is a metallic To provide a component with a corrosion protection layer, at the corrosion protection layer of a zinc flake coating exists and this evenly and completely formed is.

Gelöst werden diese Aufgaben durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein metallisches Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 7.Solved These tasks are performed by a procedure with the characteristics of the Claim 1 and a metallic component having the features of claim 7th

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.advantageous Embodiments of the invention are in the respective subclaims described.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Korrosionsschutzschicht auf metallischen Bauelementen, wobei das Bauelement mittels eines Tauch-Zieh-Verfahrens, eines Tauch-Schleuder-Verfahrens oder eines Sprühverfahrens mit einer Zinklamellenbeschichtung beschichtet wird, erfolgt erfindungsgemäß unter Anwendung von Unterdruck. Durch die Beschichtung unter Anwendung von Unterdruck ist gewährleistet, dass die Zinklamellenschicht gleichmäßig und vollständig aufgetragen wird, insbesondere können auch enge Spalte oder Kavitäten gefüllt bzw. beschichtet werden. Damit wird eine Korrosion an diesen Stellen, insbesondere die so genannte Flanschkorrosion, vermieden.One inventive method for producing a Corrosion protection layer on metallic components, wherein the Component by means of a dip-draw process, a dip-spin process or a spraying process with a zinc flake coating is coated according to the invention under Application of negative pressure. By the coating under application of negative pressure ensures that the zinc flake layer evenly and completely applied, in particular, can also narrow gaps or cavities filled or coated become. This will cause corrosion at these points, in particular the so-called flange corrosion, avoided.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das zu beschichtende Bauelement in eine Beschichtungskammer eingebracht, wobei nach einem Evakuieren der Beschichtungskammer ein Fluten der Beschichtungskammer mit einem flüssigen Zinklamellenmedium erfolgt. Es ist aber auch möglich, dass das zu beschichtende Bauelement in einer Beschichtungskammer in ein flüssiges Zinklamellenmedium eingetaucht wird und nach der Beschichtung des Bauelements mit dem flüssigen Zinklamellenmedium die Beschichtungskammer evakuiert wird.In an advantageous embodiment of the invention Method, the component to be coated is introduced into a coating chamber, wherein after evacuation of the coating chamber flooding the Coating chamber with a liquid zinc flake medium he follows. But it is also possible that the to be coated Component in a coating chamber in a liquid Zinc flake medium is immersed and after coating the Component with the liquid zinc flake medium, the coating chamber is evacuated.

Schließlich ist es weiterhin möglich, dass das zu beschichtende Bauelement in eine Beschichtungskammer eingebracht wird, wobei nach einem Evakuieren der Beschichtungskammer ein Besprühen des Bauelements mit einem flüssigen Zinklamellenmedium erfolgt. Diesen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gemeinsam, dass durch die Beschichtung in einer Unterdruck-Atmosphäre auch enge Spalte oder Kavitäten des zu beschichtenden Bauelementes zuverlässig mit dem Zinklamellenüberzug beschichtet werden können.After all it is also possible that the device to be coated is introduced into a coating chamber, wherein after evacuation the coating chamber with a spraying of the device a liquid zinc flake medium. These embodiments of the The method according to the invention has in common that through the coating in a low-pressure atmosphere as well narrow gaps or cavities of the component to be coated reliably coated with zinc flake coating can be.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht das zu beschichtende Bauelement aus Stahl. Insbesondere ist das zu beschichtende Bauelement ein Stahlstrukturbauteil eines Kraftfahrzeuges. Dabei können zumindest die Achsschenkel, Motorträger, Integralträger, Querlenker, Lenksäulen, Quersäulen, A-Säulen, B-Säulen und/oder C-Säulen einen Zinklamellenüberzug aufweisen. Zudem kann der Zinklamellenüberzug unmittelbar auf der Stahloberfläche der Stahlstrukturbauteile aufgetragen werden. Es ist aber auch möglich, dass zwischen der Stahloberfläche der Stahlstrukturbauteile und dem Zinklamellenüberzug eine phosphathaltige Haftvermittlerschicht ausgebildet ist. Des Weiteren ist es möglich, dass auf der Zinklamellenbeschichtung eine organische Lackschicht aufgetragen wird.In further advantageous embodiments of the invention Process consists of the component to be coated steel. In particular the component to be coated a steel structural component of a motor vehicle. At least the steering knuckles, engine mountings, Integral carrier, control arms, steering columns, cross columns, A-pillars, B-pillars and / or C-pillars have a zinc flake coating. In addition, the zinc flake coating directly on the steel surface of the steel structural components be applied. But it is also possible that between the steel surface of the steel structural components and the zinc flake coating a phosphate-containing adhesive layer is formed. Furthermore Is it possible that on the zinc flake coating a organic lacquer layer is applied.

Die Einbrenntemperatur des Zinklamellenüberzugs liegt dabei unterhalb 250°C, insbesondere zwischen 200 und 220°C. Die auftretenden Prozesstemperaturen sind dabei so niedrig, dass Gefüge- und Festigkeitsänderungen im Bauelement nicht auftreten. Damit werden unter anderem auch die Nachteile von üblichen Feuerverzinkungen hinsichtlich der Verringerung der Festigkeit der zu beschichtenden Stelle durch übermäßige Temperatureinwirkungen vermieden.The stoving temperature of the zinc flake coating is below 250 ° C, in particular between 200 and 220 ° C. The occurring process temperatures are so low that microstructural and strength changes in the component does not occur. Thus, among other things, the disadvantages of conventional hot-dip galvanizing in terms of reducing the strength of the body to be coated are avoided by excessive temperature effects.

Die Dicke der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgetragenen Korrosionsschutzschicht liegt bevorzugt im Bereich von 4 bis 30 μm, insbesondere zwischen 6 und 15 μm. Bei mehrschichtigen Systemen mit einem Zinklamellenüberzug und Deck- oder Versiegelungsschichten liegt die Gesamtdicke des Schichtpakets bevorzugt im Bereich von 8 bis 20 μm.The Thickness of the according to the invention Method applied corrosion protection layer is preferred in the range of 4 to 30 microns, especially between 6 and 15 μm. For multilayer systems with a zinc flake coating and covering or sealing layers is the total thickness of the Layer packages preferably in the range of 8 to 20 microns.

Der Zinklamellenüberzug enthält bevorzugt neben Zink auch Aluminium. Die Metalle sind in lamellarer Form oder als Zink- oder Aluminiumflocken ausgebildet. Dabei liegt das Verhältnis von Zink zu Aluminium bevorzugt im Bereich von 6:4 bis 9:1. Der Metallanteil in der eingebrannten Schicht soll bevorzugt zwischen 70 und 98% liegen. Als Matrix der Zinklamellenbeschichtungslösung können anorganische und/oder organische Bindemittel Anwendung finden.Of the Zinc flake coating preferably contains besides zinc also aluminum. The metals are in lamellar form or as zinc or aluminum flakes formed. This is the ratio from zinc to aluminum, preferably in the range of 6: 4 to 9: 1. The metal content in the baked layer should preferably between 70 and 98% lie. As a matrix of zinc flake coating solution Inorganic and / or organic binders can be used.

Ein erfindungsgemäßes metallisches Bauelement mit einer Korrosionsschutzschicht wird hergestellt nach einem der im vorhergehenden beschriebenen Verfahren. Das Bauelement kann dabei aus Stahl bestehen, die Stähle können dabei aus der Gruppe der TWIP-Stähle (Twinning Induced Plasticity), SIP-Stähle (Shearband Induced Plasticity) oder TRIP-Stähle (Transformation Induced Plasticity) gewählt werden. Diese Stähle weisen hervorragende mechanische Eigenschaften auf. Insbesondere im Unterbodenbereich von Kraftfahrzeugen sind diese Stähle auf einen zusätzlichen effizienten Korrosionsschutz, wie er in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, angewiesen. Das Bauelement kann ganz allgemein ein Stahlstrukturbauteil eines Kraftfahrzeuges sein.One inventive metallic component with a corrosion protection layer is manufactured according to one of the previous method described. The component can Made of steel, the steels can do this the group of TWIP steels (Twinning Induced Plasticity), SIP steels (Shearband Induced Plasticity) or TRIP steels (Transformation Induced Plasticity) can be selected. These Steels have excellent mechanical properties. Particularly in the underbody area of motor vehicles, these steels on an additional efficient corrosion protection, such as he is described in the present invention, instructed. The Component can quite generally be a steel structural component of a motor vehicle be.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - US 4381334 [0002] US 4381334 [0002]
  • - DE 3018765 A1 [0002] - DE 3018765 A1 [0002]

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung einer Korrosionsschutzschicht auf metallischen Bauelementen, wobei das Bauelement mittels eines Tauch-Zieh-Verfahrens, eines Tauch-Schleuder-Verfahrens oder eines Sprühverfahrens mit einer Zinklamellenbeschichtung beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mittels des Tauch-Zieh-Verfahrens, des Tauch-Schleuder-Verfahrens oder des Sprühverfahrens unter Anwendung von Unterdruck erfolgt.A method for producing a corrosion protection layer on metallic components, wherein the component is coated with a zinc flake coating by means of a dip-draw method, a dip-spin method or a spraying method, characterized in that the coating by means of the dip-draw method, the Dip-spinner method or spray method using vacuum. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu beschichtende Bauelement in eine Beschichtungskammer eingebracht wird, wobei nach einem Evakuieren der Beschichtungskammer ein Fluten der Beschichtungskammer mit einem flüssigen Zinklamellenmedium erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that the device to be coated in a coating chamber is introduced, wherein after evacuation of the coating chamber a Flooding the coating chamber with a liquid zinc flake medium he follows. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu beschichtende Bauelement in einer Beschichtungskammer in ein flüssiges Zinklamellenmedium eingetaucht wird und nach der Beschichtung des Bauelements mit dem flüssigen Zinklamellenmedium die Beschichtungskammer evakuiert wird.Method according to claim 1, characterized in that that the component to be coated in a coating chamber is immersed in a liquid zinc flake medium and after coating the device with the liquid Zinc flake medium is evacuated the coating chamber. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu beschichtende Bauelement in eine Beschichtungskammer eingebracht wird, wobei nach einem Evakuieren der Beschichtungskammer ein Besprühen des Bauelements mit einem flüssigen Zinklamellenmedium erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that the device to be coated in a coating chamber is introduced, wherein after evacuation of the coating chamber a Spraying the device with a liquid zinc flake medium he follows. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu beschichtende Bauelement aus Stahl besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component to be coated Steel exists. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zu beschichtende Bauelement ein Stahlstrukturbauteil eines Kraftfahrzeugs ist.Method according to claim 5, characterized in that that the component to be coated is a steel structural component of a Motor vehicle is. Metallisches Bauelement mit einer Korrosionsschutzschicht hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.Metallic component with a corrosion protection layer manufactured according to a method according to one of Claims 1 to 4. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement aus Stahl besteht.Component according to Claim 7, characterized that the component consists of steel. Bauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement ein Stahlstrukturbauteil eines Kraftfahrzeugs ist.Component according to claim 8, characterized in that that the component is a steel structural component of a motor vehicle is.
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