AT405298B

AT405298B - Verfahren zur oberflächenbeizung

Info

Publication number: AT405298B
Application number: AT12197A
Authority: AT
Inventors: Willi Kopf
Original assignee: Brunner Verzinkerei Brueder Ba
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 1999-06-25
Also published as: DE19880070D2; WO1998032898A1; ATA12197A; AU5740598A

Description

AT 405 298 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbeizung von Metallteilen, wobei der bzw. die zu beizenden, vorzugsweise vorgereinigten Metallteile zu einem mit Beizflüssigkeit gefüllten Beizbad hinbewegt und in dieses eingetaucht wird bzw. werden und die Beizflüssigkeit auf den oder die Metallteile wirken gelassen wird sowie danach der bzw. die Metallteile aus dem Beizbad gehoben und gegebenenfalls in einem weiteren Bad gespült wird bzw. werden.

Bekannte Verfahren dieser Art werden für Werkstücke vor einem Oberflächenbeschichtungsvorgang angewandt, um die Oberfläche des Rohlings so vorzubereiten, daß verunreinigte oder fehlerhafte Stellen entfernt werden, wodurch sich eine über die Oberfläche durchgehende Haftung für die Beschichtung ergibt. Dabei werden die Werkstücke mit einem Kran über das Beizbad gebracht und mittels mehrmaliger Hub-und Senkvorgänge eine möglichst gute Benetzung des jeweiligen Werkstückes mit der Beizflüssigkeit erzielt. Danach erfolgt ein Spül- und ein Flußmittelbenetzungsvorgang sowie daran anschließend die eigentliche Oberflächenbeschichtung, etwa durch Verzinken in einem Verzinkungsbad.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß trotz des durchgeführten mehrmaligen Senkens und Hebens des Metallteils sich kein homogener Beizvorgang auf der Oberfläche einstellt, wodurch verschiedene Bereiche schlecht auf den nachfolgenden Obeflächenbeschichtungsvorgang vorbereitet sind. Ein solcher Fall tritt beispielsweise auf, wenn großflächige Roststellen oder Verzunderungen auf den Metallteilen einen Angriff des Beizmittels verhindern. Es ergibt sich daher keine verläßlich gut beschichtete Oberfläche, was zu häufigen Qualitätsbeanstandungen führt und letztendlich eine nur sehr geringe Produktivität zur Folge hat.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem ein möglichst gleichmäßiger Untergrund des zu beschichtenden Metallteils mit sehr guter Haftfähigkeit geschaffen wird.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die für jeden Metallteil erforderliche Beizgeschwindigkeit zu steigern und dadurch die Produktivität zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß jeweils ein oder eine vorbestimmbare Anzahl von zu beizenden Metallteilen in jedes von zumindest zwei oder mehreren Beizbädern in einer vorbestimmbaren Abfolge eingetaucht wird, wobei jeweils die Beizflüssigkeit des Beizbades auf den oder die eingetauchten Metallteile wirken gelassen wird, dieser bzw. diese dann aus dem Beizbad gehoben, zum jeweils nachfolgenden Beizbad hinbewegt und eingetaucht werden.

Dadurch entfernt das zu Beginn der Abfolge wirkende Beizbad zunächst die gröbsten Verunreinigungen vom Metallteil bzw. von den Metallteilen, während die nachfolgenden Beizungen in den zwei oder mehreren Beizbädern sukzessive immer weniger starke Verunreinigungen von der Metallteiloberfläche abbeizen müssen, sodaß bei gleicher Ausgangskonzentration aller Beizflüssigkeitsfüllungen nach einer gewissen Zeit eine Konzentrationsverschiebung beobachtet werden kann, wobei das Beizbad am Beginn der so gestalteten Beizbadkette die schwächste und das Beizbad am Ende die stärkste Konzentration aufweist. Es kann durch diese sehr vorteilhafte Anordnung von mehreren Beizbädern eine erhebliche Verringerung der Beizzeit und eine Erhöhung der Effizienz des erfindungsgemäßen Beizvorganges gegenüber dem herkömmlichen Beizvorgang erzielt werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der oder die Metallteile jeweils nach dem Heben aus dem Beizbad zum Abtropfen oberhalb der Beizflüssigkeit angehalten wird bzw. werden.

Daraus ergibt sich eine vorbestimmbare Verweilzeit zwischen den einzelnen Beizbädern, die für die Reinhaltung der jeweils nachfolgenden Bäder vorteilhaft ist.

Gemäß einer anderen Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zumindest zwei oder mehrere um den jeweiligen Mittenabstand der Beizbäder voneinander beabstandete Metaiiteile oder Gruppen mit einer vorbestimmbaren Anhahl von Metallteilen gleichzeitig in die Beizbäder eingetaucht, auf diese die Beizflüssigkeit wirken gelassen und dann wieder gleichzeitig aus den Beizbädern gehoben werden, daß jeweils nach dem Heben aus den Beizbädern die zumindest zwei Metallteile oder Metallteilgruppen gemeinsam um einen Beizbadmittenabstand weiterbewegt und dann wieder eingetaucht werden.

Durch das gleichzeitige Absenken und Anheben der Metallteile sind alle Beizbäder mit einem sehr hohen Wirkungsgrad betreibbar, weil dadurch alle Beizbäder parallel durchlaufen werden und keines von diesen eine Leerlaufzeit aufweist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die zumindest zwei Metallteile oder Metallteilgruppen zusätzlich zu den Beizbädern noch in weitere Vorreinigungs-, z.B. Entfettungsbäder und Nachreinigungsbäder, z.B. Spülbäder, getaucht werden.

Diese Bäder bewirken einerseits einen besseren Untergrund für den Angriff der Beize auf den Metallteilen und beseitigen andererseits noch nach dem Beizen verbliebene Reste von der Oberfläche.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht dann, eine Anlage anzugeben, mit der das erfindungsgemäße Verfahren auf einfach zu realisierende Weise durchgeführt werden kann. 2

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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Beizbäder voneinander gleich beabstandet angeordnet sind, wobei bevorzugt die Beizbäder mit ihren Längsseiten parallel angeordnet sein können.

Eine solche Anordnung ergibt die bestmögliche Ausnutzung der einzelnen Beizbadvolumina und des zur Verfügung stehenden Raumes.

Nach einer anderen Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die auf gleichmäßig voneinander beabstandeten Quertraversen fixierbaren Metallteile oder Metallteilgruppen von einem die Quertraversen tragenden, verfahrbaren Brückenkran zu den einzelnen Beizädern bewegbar sind.

Dadurch können die für eine solche Produktion üblichen Traversen mit darauf aufgehängten Metallteilen mittels einer dafür geeigneten Krananlage sehr rasch von einem Beizbad in das darauffolgende gebracht werden, weil nur sehr geringe Wege zwischen den Beizbädern zurückgelegt werden müssen. Damit läßt sich eine weitere Steigerung der Beizgeschwindigkeit erzielen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann sein, daß die Beizbäder jeweils dasselbe Volumen und dieselbe Beizflüssigkeitsfüllung aufweisen.

Dadurch ergibt sich die bestmögliche Anordnung für eine Produktion, bei der eine große Stückzahl an zu beizenden Gegenständen bewältigt werden muß. Durch die Einheitlichkeit der Beizbäder können diese so angeordnet werden, daß verschiedene Anforderungen an einen Produktionsprozeß durch die geeignete Wahl der Anzahl der zu durchlaufenden Bäder erfüllt werden können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele eingehend erläutert. Es zeigt dabei:

Fig.1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen

Verfahrens in einer ersten Verfahrensposition;

Fig.2 und Fig.3 zwei weitere Verfahrenspositionen der erfindungsgemäßen Anlage gemäß Fig.1 und Fig.4 einen Schnitt durch ein Biezbad erfindungsgemäßen Anlage.

Gemäß Fig. 1 sind mehrere gleichgroße, mit ihren Längsseiten parallel nebeneinander angeordnete Flüssigkeitsbäder 1, 4, 21, 31 bis 36, 40 und 41 vorgesehen, die teilweise verschiedene Flüssigkeiten beinhalten, mit denen eine Behandlung der Metallteile 7 vorgenommen wird, wobei eine vorbestimmbare Anzahl von Metallteilen 7 zu jeweils einer Position auf Quertraversen 9 zusammengefaßt sind, welche von Längstraversen 6 eines verfahrbaren Brückenkrans 8 getragen sind (Fig.4), sodaß sie in jedem Arbeitstakt dieselbe Behandlung erfahren. Es kann aber an jeder Position auch nur ein Metallteil 7 vorgesehen sem. Auch die Anzahl der vorgesehenen Positionen auf den Längstraversen unterliegt keiner Einschränkung und kann beliebig gewählt werden.

Die in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten sechs Flüssigkeitsbäder 31 bis 36 sind Beizbäder mit Beizflüssigkieitsfüllung, welche alle die gleiche Art und Korzentration an Beizmittel aufweisen. Es kann die jeweilige Füllung der Beizbäder aber im Rahmen der Erfindung dem Bedarf entsprechend angepaßt werden. Für die Vorbehandlung von Metallteiloberflächen, insbesondere Stahlteiloberflächen, zur nachfolgenden Verzinkung wird der oder werden die jeweiligen auf den Quertraversen 9 (Fig.4) fixierten Metallteile 7 jeder Position zu einem mit Beizflüssigkeit, z.B. Salzsäure (HCl) gefüllten Beizbad hinbewegt und in dieses eingetaucht. Die strichlierte Umrandung der Metallteile 7 soll dabei lediglich andeuten, daß entweder ein Teil oder aber auch mehrere Teile an einer Quertraverse 9 fixiert sind. Nach dem Eintauchen wird die Beizflüssigkeit wirken gelassen und der oder die Metallteile 7 aus dem Beizbad gehoben und dann in einem weiteren Bad gespült.

Um eine bessere Beizwirkung auf den Metallteilen 7 zu erzielen, wird erfindungsgemäß jeweils der oder die zu beizenden Metallteile 7 einer Position in jedes der sechs Beizbäder 31.....36 in einer vorbestimmba ren Abfolge eingetaucht, die in diesem Ausführungsbeispiel darin besteht, daß die Teile 7 - bezogen auf die Darstellung in den Fig. 1 bis 3 - von rechts nach links jeweils die sechs Beizbäder 31, 32....36 durchlaufen. Es wird dabei jeweils die Beizflüssigkeit des Beizbades 31, 32...,36 auf den eingetauchten Metallteil 7 oder die Metallteilgruppe 7 jeder Position wirken gelassen, dieser bzw. diese dann aus dem Beizbad 31, 32...,36 gehoben, zum jeweils nachfolgenden Beizbad 31, 32...,36 hinbewegt und eingetaucht.

Vor dem eigentlichen Beizvorgang durchlaufen alle Metallteile 7 zwei mit einem Lösungsmittel gefüllte Entfettungsbäder 4 und ein Spülbad 21.

Das Salzsäurebad 1 ist nicht Teil des sonst automatisierten Ablaufes und dient der Enzinkung von Fehlteilen, welche manuell durchgeführt wird.

Das darauffolgende Eintauchen der Metallteile 7 in die einzelnen Bäder 31... 36 hat den Effekt, daß im ersten Beizbad 31 zunächst ein sehr großer Teil an Verunreinigungen der Oberfläche der Metallteile 7 abgebeizt werden und in den folgenden Beizbädern 32 ...36 beim. Eintauchen jeweils ein abnehmender Grad an Verunreinigungen vorliegt. 3

Claims

AT 405 298 B In Fig.1 ist das beginnende Eintauchen der Metallteile 7 in die Bäder 4, 21, 31, 32 und 33 dargestellt. Davor hat beispielsweise die am weitesten links an den Längstraversen 6 gelegene Position von Metallteilen 7 alle Bäder 4, 21, 31 und 32 takweise durchlaufen und wird nun in das Beizbad 33 eingetaucht. Dies ist somit das dritte Beizbad nach dem ersten und zweiten Beizbad 31, 32. Nach ihrer Verweilzeit in Bad 33 5 werden die an dieser Position befindlichen Metallteile 7 aus dem Bad 33 zugleich mit den Metallteilen an den anderen fünf Positionen der Längstraversen 6 gehoben und im nächsten Takt zum benachbarten Bad 34 bewegt und dort abgesenkt, wo sich erneut die Wirkung der Beizflüssigkeit entfalten kann. Da ein Großteil der Verunreinigungen der Metallteile 7 bereits in den Beizbädern 31, 32 entfernt worden ist, werden im Beizbad 33 nur mehr die verbliebenen Reste von der Beizflüssigkeit angegriffen. Der nächste io Takt bringt für die gerade aus dem Bad 33 gehobenen Teile 7 eine Beizung durch das Bad 34, welches wiederum nur mehr die Restverschmutzungen von Bad 33 zu bewältigen hat. Dieser Vorgang setzt sich solange fort, bis alle Bäder 31 ... 36 durchlaufen sind. In Fig. 2 ist die am weitesten links gelegene Position mit Metallteilen 7 vor dem Eintauchen in das Flux-Bad 41 gezeigt, nachdem es aus dem Spülbad 40 gehoben worden ist. Die dritte Position von links der 15 Längstraversen 6 wird gerade in das letzte Beizbad 36 abgesenkt. Fig.3 zeigt die erfindungsgemäße Anlage im nächsten Verfahrensstadium, wobei die am weitesten links gelegene Position der Metallteile 7 bereits sämtliche Bäder durchlaufen hat. Die Anzahl der auf diese Weise eingesetzten Beizbäder im Hauptbeizvorgang ist in diesem Auführungs-beispiel sechs, sie ist jedoch in keiner Weise eingeschränkt, sondern kann je nach Bedarf größer oder 20 kleiner sein. Nach dem Heben der gebeizten Metallteile 7 aus dem jeweiligen Bad können diese zum Abtropfen kurz über der Beizbadobefläche angehalten werden. n Das Durchlaufen jedes der sechs Beizbäder 31 bis 36 setzt sich schließlich bis zum Beizbad 36 fort, wobei die Oberflächenverunreinigungen immer geringer werden, zugleich die Beizflüssigkeit aber von Reaktionsprodukten immer unbelasteter, sodaß die Beizwirkung bei Abnahme der Verunreinigungen zu-25 nimmt. Daraus ergibt sich eine besonders hochqualitative Beizung der Oberflächen, mit der die Abarbeitung auch sonst schwer bearbeitbarer Oberflächenstellen durchführbar ist. Die in Fig. 1 bis 4 gezeigte Ausführungsform der Erfindung weist aber noch eine besonders vorteilhafte Möglichkeit der Verfahrensführung auf, wobei die sechs um den jeweiligen Mittenabstand der Beizbäder 31, 32.....36 voneinander beabstandeten Metallteile 7 bzw. Metallteilgruppen 7 gleichzeitig in die Beizbäder 31, 30 31.....36 eingetaucht und auf diese die Beizflüssigkeit wirken gelassen werden. Dies bedeutet, daß jede Senk- und Hebbewegung für alle sechs Metallteilgruppen 7 gleichzeitig vorgenommen wird, wobei jeweils nach dem Heben aus den Beizbädern 31, 32.....36 die sechs Positionen mit Metallteilen 7 gemeinsam um einen Beizbadmittenabstand weiterbewegt werden und dann wieder eingetaucht werden. Ϊ Um die gleichzeitige Bewegung der Positionen mit Metallteilen 7 zu erzielen, sind diese auf den 35 gleichmäßig voneinander beabstandeten Quertraversen 9 fixierbaren Metallteile 7 von dem die Quertraversen 9 tragenden, verfabrbaren Brückenkran 8 zu den einzelnen Beizbädern 31. 32... 36 bewegbar. Die Quertraversen 9 sind dabei, wie aus Fig.4 ersichtlich, von den zwei Längstraversen 6 gehalten. Wie aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich sind die Beizbäder 31, 32,..., 36 voneinander gleich beabstandet angeordnet und mit ihren Längsseiten parallel angeordnet. Sie weisen jeweils dasselbe Volumen und 40 dieselbe Beizflüssigkeitsfüllung auf. Diese Anordnung kann aber auch anders gewählt werden, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Patentansprüche 1. Verfahren zur Oberflächenbeizung von Metallteilen, wobei der bzw. die zu beizenden, vorzugsweise ί: vorgereinigten Metallteile zu einem mit Beizflüssigkeit gefüllten Beizbad hinbewegt und in dieses eingetaucht wird bzw. werden und die Beizflüssigkeit auf den oder die Metallteile wirken gelassen wird sowie danach der bzw. die Metallteile aus dem Beizbad gehoben und gegebenenfalls in einem weiteren Bad gespült wird bzw. werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein oder eine vorbestimmbare so Anzahl von zu beizenden Metallteilen (7) in jedes von zumindest zwei oder mehreren Beizbädern (31, 32.. ...36) in einer vorbestimmbaren Abfolge eingetaucht wird, wobei jeweils die Beizflüssigkeit des Beizbades (31, 32,...,36) auf den oder die eingetauchten Metallteile (7) wirken gelassen wird, dieser bzw. diese dann aus dem Beizbad (31, 32,...,36) gehoben, zum jeweils nachfolgenden Beizbad (31, 32.. ...36) hinbewegt und eingetaucht werden. 55
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Metallteile (7) jeweils nach dem Heben aus dem Beizbad (31, 32..... 36) zum Abtropfen oberhalb der Beizflüssigkeit angehalten wird bzw. werden. \m ιϋιϋιι 4 AT 405 298 B
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei oder mehrere um den jeweiligen Mittenabstand der Beizbäder (31, 32.....36) voneinander beabstandete Metallteile (7) oder Gruppen mit einer vorbestimmbaren Anzahl von Metallteilen (7) gleichzeitig in die Beizbäder (31, 32.. ...36) eingetaucht, auf diese die Beizflüssigkeit wirken gelassen und dann wieder gleichzeitig aus den Berzbädern (31, 32.....36) gehoben werden, daß jeweils nach dem Heben aus den Beizbädern (31, 32.. ...36) die zumindest zwei Metallteile oder Metallteilgruppen (7) gemeinsam um einen Beizbadmittenabstand weiterbewegt und dann wieder eingetaucht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest zwei Metallteile oder Metallteilgruppen (7) zusätzlich zu den Beizbädern noch in weitere Vorreinigungs- (4, 21), z.B. Entfettungsbäder und Nachreinigungsbäder (40), z.B. Spülbäder, getaucht werden.
5. Anlage zur Oberflächenbeizung, mit der ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4 durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beizbäder (31, 32..... 36) voneinander gleich beabstandet angeord net sind.
6. Anlage zur Oberflächenbeizung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf gleichmäßig voneinander beabstandeten Quertraversen (9) fixierbaren Metallteile oder Metallteilgruppen (7) von einem die Quertraversen (9) tragenden, verfahrbaren Brückenkran (8) zu den einzelnen Beizbädern (31, 32..... 36) bewegbar sind.
7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beizbäder (31,..., 36) mit ihren Längsseiten parallel angeordnet sind.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beizbäder (31.....36) jeweils dasselbe Volumen und dieselbe Beizflüssigkeitsfüllung aufweisen. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 5