Claims (3)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Verfahren zur Herstellung einer eingefärbten Deckschicht auf der Oberfläche von aus einer Zinklegierung durch Walzen hergestellten Blechen und Bändern, dadurch gekennzeichnet, dass man die Bleche und Bänder in einer wässrigen Lösung, enthaltend 60-90 Vol.% Wasser und 10-40 Vol.% Salpetersäure, beizt.1. A process for producing a colored cover layer on the surface of sheets and strips produced from a zinc alloy by rolling, characterized in that the sheets and strips are dissolved in an aqueous solution containing 60-90% by volume water and 10-40% by volume % nitric acid, pickled.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung noch bis zu 10 Vol.% Schwefelsäure enthält.2. Process according to Claim 1, characterized in that the solution also contains up to 10% by volume of sulfuric acid.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlaufgeschwindigkeit der Bleche und Bänder durch die Beizlösung 0,5-50 m/min, vorzugsweise 0,5-30 m/min, beträgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the throughput speed of the sheets and strips through the pickling solution is 0.5-50 m/min, preferably 0.5-30 m/min.
Unter normalen atmosphärischen Bedingungen bilden sich auf Oberflächen von Formkörpern aus Zink oder einer Zinklegierung schützende Deckschichten aus basischem Zinkcar-bonat aus. Die Bildung dieser Deckschichten benötigt bei einer Atmosphäre 75% relativer Luftfeuchte etwa drei Tage. Diese Deckschichten weisen je nach der legierungsmässigen Zusammensetzung, nach der örtlichen Lage sowie in Abhängigkeit von der Atmosphäre und Zeitdauer einen hell- bis dunkelgrauen Farbton auf. Die Ausbildung solcher Deckschichten wird jedoch verzögert bzw. verhindert durch den Gehalt der Luft an Verunreinigungen, z.B. an Schwefeldioxid.Under normal atmospheric conditions, protective top layers of basic zinc carbonate form on the surfaces of molded parts made of zinc or a zinc alloy. The formation of these top layers takes about three days in an atmosphere of 75% relative humidity. These cover layers have a light to dark gray color depending on the alloy composition, the local location and depending on the atmosphere and duration. However, the formation of such top layers is delayed or prevented by the presence of impurities in the air, e.g. sulfur dioxide.
Es ist deshalb in zahlreichen Fällen aus ästhetischen Gründen eine Oberflächenbehandlung erforderlich. Die technischen Vorteile einer solchen Behandlung bestehen in der Vereinheitlichung der Deckschichtbildung. Durch Oberflächenbehandlung lässt sich eine gleichmässige Farbwirkung erzielen, die aus ästhetischen Gründen oftmals sehr erwünscht ist.A surface treatment is therefore necessary in many cases for aesthetic reasons. The technical advantages of such a treatment consist in the standardization of the top layer formation. A uniform color effect can be achieved by surface treatment, which is often very desirable for aesthetic reasons.
Als Verfahren zur chemischen Passivierung der Oberfläche von Zink bzw. Zinklegierungen werden neben der galvanischen Oberflächenbehandlung in relativ grossem Umfang das Chromatieren und Phosphatieren angewendet. Beim Chromatieren werden die gereinigten und vorbehandelten Oberflächen mit verdünnter Chromsäure oder Chromatlö-sungen behandelt. Diesen Lösungen werden in bestimmten Mengen anorganische Säuren oder Salze zugesetzt, um bestimmte Farbtöne und Schichtdicken zu erzielen. Die so behandelten Oberflächen zeigen Farbtöne von schwachgelb bis olivbraun. Die aus Chromhydroxid und basischem Chrom (Ill)-Chromat bestehenden Deckschichten haben im allgemeinen eine Dicke von < 1 jj.m bis zu etwa 5 |_im.In addition to galvanic surface treatment, chromating and phosphating are used to a relatively large extent as processes for the chemical passivation of the surface of zinc or zinc alloys. With chromating, the cleaned and pre-treated surfaces are treated with diluted chromic acid or chromate solutions. Certain quantities of inorganic acids or salts are added to these solutions in order to achieve certain color shades and layer thicknesses. The surfaces treated in this way show shades of pale yellow to olive brown. The covering layers consisting of chromium hydroxide and basic chromium (III) chromate generally have a thickness of <1 μm to about 5 μm.
Die Phosphatierung kann nach entsprechender Vorbehandlung im Phosphorsäurebeiz- bzw. schichtbildendenThe phosphating can be carried out after appropriate pre-treatment in phosphoric acid pickling or layer-forming
Phosphatierungsverfahren erfolgen. Die Schichtdicke der Phosphatüberzüge schwankt im allgemeinen zwischen 2 bis 15 jim. Die vorgenannten Verfahren sind, bedingt durch die vergleichsweise zahlreichen Verfahrensschritte, mit einem beachtlichen Aufwand verbunden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass sich die chromatierten bzw. phospha-tierten Halbzeuge nicht ohne eine entsprechende Vorbehandlung löten lassen, so dass beispielsweise die Verarbeitung von Zinkblechen im Bauwesen erheblich erschwert ist.phosphating process take place. The layer thickness of the phosphate coatings generally varies between 2 and 15 μm. Due to the comparatively large number of process steps, the aforementioned processes are associated with a considerable amount of effort. A further disadvantage is that the chromated or phosphated semi-finished products cannot be soldered without appropriate pre-treatment, so that, for example, the processing of zinc sheets in construction is considerably more difficult.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, auf der Oberfläche von aus einer Zinklegierung durch Walzen hergestellten Bändern und Blechen, eine eingefärbte Deckschicht zu bilden.The object of the invention is to provide a method which makes it possible to form a colored top layer on the surface of strips and sheets produced from a zinc alloy by rolling.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe, im Patentanspruch 1 definierte Verfahren gelöst.This object is achieved by the method according to the invention, which is defined in claim 1.
Eine Beschleunigung des Beizvorgangs und eine Beeinflussung der Farbtönung kann durch Zusatz von bis zu 10 Vol% Schwefelsäure zur Beizlösung erreicht werden.The pickling process can be accelerated and the color shade can be influenced by adding up to 10% by volume of sulfuric acid to the pickling solution.
Je nach gewünschter Farbtönung beträgt die Durchlaufge-schwindigkeit der Bleche und Bänder durch die Beizlösung 0,5 bis 50 m/min, vorzugsweise 0,5 bis 30 m/min.Depending on the desired shade of color, the throughput speed of the sheets and strips through the pickling solution is 0.5 to 50 m/min, preferably 0.5 to 30 m/min.
Falls die zu beizenden Bleche und Bänder noch Verunreinigungen aufweisen, ist es zweckmässig, diese vor dem Beizen zu entfetten und gegebenenfalls zu spülen und zu bürsten.If the sheets and strips to be pickled are still dirty, it is advisable to degrease them before pickling and, if necessary, to rinse and brush them.
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsge-mässen Verfahrens wurde beispielsweise aus einer Zink-Kupfer-Titan-Legierung der Zusammensetzung 0,14 Gew.% Kupfer, 0,13 Gew.% Titan, 0,01 Gew.% Aluminium, Rest Feinzink, gewalztes.Band von 0,72 mm Dicke mit einer Geschwindigkeit von 8 m/min durch eine aus 85 Vol.% Wasser, 10 Vol.%, Salpetersäure und 5 Vol.% Schwefelsäure bestehendes Beizlösung gezogen und anschliessend gespült, gebürstet sowie getrocknet. Nach dieser Beizbehandlung ist die Oberfläche des Bandes dunkelgrau bis schwarz eingefärbt.In the practical implementation of the inventive method, for example, a zinc-copper-titanium alloy with the composition 0.14% by weight copper, 0.13% by weight titanium, 0.01% by weight aluminum, the remainder fine zinc, was rolled .Strip 0.72 mm thick pulled through a pickling solution consisting of 85% by volume water, 10% by volume nitric acid and 5% by volume sulfuric acid at a speed of 8 m/min and then rinsed, brushed and dried. After this pickling treatment, the surface of the strip is colored dark gray to black.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, dass es gelingt, mit relativ einfachen Mitteln eine Vorbewitte-rung von kupferhaltiger Zinklegierung gewalzten Blechen und Bändern zu erzielen, ohne dass auf die durch die Langzeiteinwirkung atmosphärischer Einflüsse bewirkte hell- bis dunkelgraue Verfärbung der Oberfläche gewartet werden muss. Dieser Vorteil kommt insbesondere dem aus ästhetischen Gründen erfolgenden Bestreben nach einer gleichmäs-sigen Färbung, z.B. von im Bauwesen verwendeten Blechen, entgegen. Ferner eignen sich die vorbewitterten Oberflächen als Primer für einen eventuellen Anstrich. Ein wesentlicher Vorteil ist auch darin zu sehen, dass sich die vorbewitterten Bleche und Bänder mit ganz herkömmlichen Mitteln löten lassen.The advantages achieved with the invention are that it is possible to achieve pre-weathering of copper-containing zinc alloy rolled sheets and strips with relatively simple means without having to wait for the light to dark gray discoloration of the surface caused by the long-term effects of atmospheric influences must. This advantage is particularly useful for those who strive for an even coloring for aesthetic reasons, e.g. of sheet metal used in construction. Furthermore, the pre-weathered surfaces are suitable as a primer for a possible coat of paint. A significant advantage can also be seen in the fact that the pre-weathered sheets and strips can be soldered using conventional means.
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