CN117500953A - 用于涂覆锌压铸部件的方法、用于保护锌压铸部件的多层涂层和经涂覆的锌压铸部件 - Google Patents
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Abstract
描述了用于涂覆锌压铸部件的方法，以及用于保护锌压铸部件的多层涂层和经涂覆的锌压铸部件。
Description
技术领域
本发明涉及用于涂覆锌压铸部件的方法，用于保护锌压铸部件的多层涂层以及经涂覆的锌压铸部件。
背景技术
锌压铸允许通过一个模具以高再现性和极严格的制造公差来快速生产大量部件。出于稳定性的考虑，现在大量部件采用锌压铸技术制造。压铸锌制成的部件用于各种各样的应用目的，并应用于日常生活的许多领域，用在汽车制造、机械制造和设备制造、电气工程和电子以及建筑工程。这意味着锌压铸部件必须承受各种各样的环境条件。
尽管锌本身已经具有高的防腐蚀能力，但可以通过精制锌压铸部件的表面来进一步提高防腐蚀能力。例如，可以对表面进行涂覆以保护部件免受磨损和腐蚀。
通常，锌压铸部件首先进行电镀镀锌，然后用铬(VI)对该锌层进行铬酸盐处理或用铬(III)进行钝化，以便对其进行涂覆。然而，用铬(VI)处理表面会带来健康风险，因此在整个欧洲已被禁止。
通过电镀用铬(III)钝化存在有缺陷的预处理或在主处理过程中出现问题的风险，例如由于在涂覆过程中并入导致形成气泡的氢。在深度方向扩散不良，即所谓的屏蔽效应，也经常发生。边缘和凹陷或孔上的层厚度通常会极大地偏离表面的层厚度。此外，使用电镀进行涂覆很复杂并且需要许多单独的步骤。此外，用于电镀的溶液的处置是成问题的，因为这些溶液由于其成分而必须单独处置和后处理。
由于电镀锌压铸部件与钢部件不同，不能再次剥离，因此过去一再尝试直接涂覆锌含量占约95％的锌压铸部件。据说这样还节省成本和时间。但在此过程中却一再出现同样的问题。例如，部件变成深灰色且不平整，表面没有足够的防腐蚀能力。
发明内容
因此，本发明所基于的目的是提供一种克服上述问题的涂覆锌压铸部件的方法。
根据本发明，上述目的通过权利要求1的特征来实现。本发明还提供了用于涂覆锌压铸部件的方法，该方法包括以下步骤：
i)用包含至少一种助洗剂(Builder)和至少一种表面活性剂的第一液体处理锌压铸部件；
ii)用第二液体处理锌压铸部件以在锌压铸部件的表面上形成第一层，其中所述第二液体包含至少一种铬(III)络合物和至少一种硫酸盐；
iii)用第三液体处理锌压铸部件以在所述第一层上形成第二层，其中所述第三液体包含无机纳米颗粒；和
iv)干燥处理过的锌压铸部件。
对于涂覆，必须首先对锌压铸部件的表面进行活化。表面的活化通常意味着通过去除或化学转化非活性物质和/或通过清除氧化物或钝化层来增加表面的反应性。表面的充分活化是确保涂层充分形成的先决条件。
通过用第一液体处理来活化锌压铸部件。第一液体包含至少一种助洗剂。表面技术领域、特别是表面预处理领域的技术人员是了解助洗剂(也称为洗涤助剂)的使用的。助洗剂用于调节pH值，同时去除待涂覆部件表面的氧化层和杂质。优选使用磷酸盐，特别是多磷酸盐，例如三磷酸盐，作为助洗剂。使用三聚磷酸钾作为助洗剂特别适合该方法。在该方法的一个实施方案中，助洗剂是磷酸盐，优选多磷酸盐。
由于当表面被活化时尤其是铝会从锌压铸部件的表面溶出，因此助洗剂可以调节这种溶出。为此，第一液体中的助洗剂的浓度必须至少为4.0g/L。浓度更低时，对表面的侵蚀过强，表面平整化不足。当助洗剂的浓度高于12.0g/l时，铝含量会降低且因此表面的活化不够充分。
在另外的实施方案中，第一液体中助洗剂的浓度在4.0g/l-12.0g/l的范围。优选地，第一液体中该浓度在6.0g/l-10.0g/l的范围。具体地，第一液体中助洗剂的浓度为4.0g/l、4.5g/l、5.0g/l、5.5g/l、6.0g/l、6.5g/l、7.0g/l、7.5g/l、8.0g/l、8.5g/l、9.0g/l、9.5g/l、10.0g/l、10.5g/l、11.0g/l、11.5g/l或12.0g/l。
第一液体还包含至少一种表面活性剂。表面活性剂通过降低液体的表面张力来实现锌压铸部件的最佳润湿，以及去除和吸收例如油、脱模剂和乳液这类物质。非离子表面活性剂特别适合于本发明的方法。优选乙氧基化脂肪醇作为非离子表面活性剂。例如，乙氧基化度为1-10的1-癸醇可以用作第一液体中的乙氧基化脂肪醇。优选地，表面活性剂可以是乙氧基化度为5的1-癸醇，其以商品名Zusolat 1005/85出售。
在另外的实施方案中，表面活性剂是非离子表面活性剂。优选地，表面活性剂是乙氧基化脂肪醇。
在一个优选的实施方案中，助洗剂是磷酸盐，优选多磷酸盐，并且表面活性剂是非离子表面活性剂，优选乙氧基化脂肪醇。
第一液体中表面活性剂的浓度可以为0.1g/l-1.0g/l。表面活性剂的优选浓度为0.2g/l-0.6g/l。具体地，第一液体中表面活性剂的浓度为0.1g/l、0.2g/l、0.3g/l、0.4g/l、0.5g/l、0.6g/l、0.7g/l、0.8g/l、0.9g/l或1.0g/l。当浓度低于0.1g/l时，存在在后续处理步骤中不再保证表面充分润湿的风险。如果表面活性剂的浓度太高，泡沫形成会显著增加，这特别是在用第二液体处理时会导致问题，因为不能立即开始形成层。
在另外的实施方案中，第一液体中表面活性剂的浓度为0.1g/l-1.0g/l。表面活性剂优选以0.2g/l-0.6g/l的浓度存在于第一液体中。
此外，可以将物质添加到第一液体中以调节液体的浊点并因此调节低泡沫。这种物质可以是例如水溶助长剂。两性表面活性剂是合适的水溶助长剂。因此，在一个实施方案中，第一液体还包含水溶助长剂。优选地，水溶助长剂是两性表面活性剂。两性表面活性剂包括例如N-(2-羧乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸钠盐(例如EH)、辛基亚氨基二丙酸盐(例如Ampholak YJH-40)、两性多羧基甘氨酸盐(例如Ampholak7CX/C或Ampholak 7TX)或椰子脂肪亚氨基丙酸盐(例如Ampholak YCE)。
在第一液体中，水溶助长剂可以以0.5g/l-3.0g/l的浓度存在。低于0.5g/l时，低泡沫调节不充分，液体可能脱混，这尤其可能导致表面活性剂漂浮。浓度高于3.0g/l时，水溶助长剂的效果并不会显著增加，因此从经济角度来看，没有必要使用更高的浓度。优选使用0.8-2.5g/l的浓度。具体地，水溶助长剂的浓度可为0.5g/l、0.8g/l、1.0g/l、1.3g/l、1.5g/l、1.8g/l、2.0g/l、2.2g/l、2.4g/l、2.6g/l、2.8g/l或3.0g/l。
在另外的实施方案中，水溶助长剂以0.5g/l-3.0g/l范围的浓度、优选以0.8-2.5g/l的浓度存在于第一液体中。
pH值在11-12范围时，锌压铸部件表面铝的溶出可达到最佳。pH值高于12导致表面侵蚀到更深的层，这不是我们所希望的。此外会形成氢气。较高的pH值还会导致锌从表面溶解并增加第一液体中羟基(Hydroxylgruppen)的消耗。
在一个实施方案中，步骤i)中的处理因此在11-12范围的pH下进行。
即使pH值在11-12范围，来自第一液体的羟基也会被表面的活化所消耗。特别是通过从表面溶出铝并形成氢氧化铝或铝酸盐来发生这种情况。为了保持pH值在11-12范围，可以计量添加氢氧化钠溶液。该计量添加可以自动进行，例如根据自动的pH测量。
因此，在另外的实施方案中，通过添加氢氧化钠溶液将第一液体的pH保持在11-12的范围。
用第一液体处理锌压铸部件的温度尤其取决于所用表面活性剂的浊点。已经表明，在35℃-55℃的温度范围可获得最佳结果。低于35℃时，第一液体的清洁性能下降并且泡沫形成增加。温度高于55℃导致清洁性能降低并增加能耗。此外，在较高温度下，当从第一液体中取出锌压铸部件时，会发生强烈蒸发，这可能导致第一液体的组分非期望地干燥。结果将是冲洗工作量显著增加。
在另外的实施方案中，因此用第一液体的处理在35℃-55℃范围的温度下进行。温度可优选在40℃至50℃的范围。具体地，处理可以在35℃、40℃、45℃、50℃或55℃下进行。
为了实现表面的充分活化，锌压铸部件必须用第一液体处理至少30秒。同时，锌压铸部件应当用第一液体持续浸润。通过大约60秒的接触，即用第一液体持续处理锌压铸部件60秒，即可达到表面活化的最佳结果。将接触时间增加到直至15分钟不会对表面的活化产生负面影响。
然后为锌压铸部件的活化表面提供第一层。该第一层可以是直接形成在活化表面上的化学钝化层。为此目的，用包含至少一种铬(III)络合物(Komplex)和至少一种硫酸盐的第二液体处理锌压铸部件。
适用于该方法的铬(III)络合物是铬(III)-氟络合物。氟化铬难溶于水。因此，必须使用溶解度较高的铬(III)-氟络合物。具有良好溶解度的铬(III)-氟络合物可以例如通过以下方法制备：
氟化钾以1g/l–5g/l的浓度溶解在大约80℃的温水中。然后，在搅拌的同时，以10g/l-20g/l范围的浓度向其中添加硝酸铬。几秒钟内就会形成绿色的氟络合物。温度保持在60℃以上。然后以20g/l-30g/l范围的浓度添加硫酸氢钠，以将溶液的pH降低到2以下，从而使形成的铬氟络合物稳定。
在另外的实施方案中，第二液体包含铬(III)-氟络合物，优选铬(III)-六氟络合物。第二溶液中铬(III)-氟络合物的浓度可以在0.3g/l-0.7g/l的范围，优选在0.4g/l-0.6g/l的范围。具体地，该液体中铬(III)-氟络合物的浓度可为0.3g/l、0.35g/l、0.4g/l、0.45g/l、0.5g/l、0.55g/l、0.6g/l、0.65g/l或0.7g/l。
此外还表明，第二液体中必须存在恰当比例的硫酸根离子，以便调节钝化层的层厚度。合适的硫酸盐有例如硫酸镁、硫酸氢钠和硫酸氢钾。硫酸镁尤其能确保均匀、缓慢形成的钝化层。硫酸氢钠和硫酸氢钾促使铬(III)-氟络合物更加稳定。
在另外的实施方案中，第二液体中的硫酸盐选自硫酸镁、硫酸氢钠、硫酸氢钾或其组合。优选地，第二液体包含硫酸镁和/或硫酸氢钠。
每一种硫酸盐可以以1g/l-5g/l范围的浓度、优选以2g/l-4g/l范围的浓度存在于第二液体中。具体地，硫酸盐可以以1.0g/l、1.5g/l、2.0g/l、2.5g/l、3.0g/l、3.5g/l、4.0g/l、4.5g/l或5.0g/l的浓度存在。
硫酸镁可以以1g/l-5g/l范围的浓度、优选以2g/l-4g/l范围的浓度存在于第二液体中。具体地，硫酸镁可以以1.0g/l、1.5g/l、2.0g/l、2.5g/l、3.0g/l、3.5g/l、4.0g/l、4.5g/l或5.0g/l的浓度存在。
此外，硫酸氢钠可以以1g/l-5g/l范围的浓度、优选以2g/l-4g/l范围的浓度存在于第二液体中。具体地，硫酸氢钠可以以1.0g/l、1.5g/l、2.0g/l、2.5g/l、3.0g/l、3.5g/l、4.0g/l、4.5g/l或5.0g/l的浓度存在。
用第二液体的处理在pH 3-4范围进行。当pH值低于3时，锌压铸部件的表面会受到侵蚀，导致过多的锌从表面溶出。当pH值高于4时，铬以氢氧化铬的形式沉淀。
因此，在另外的实施方案中，用第二液体的处理在3-4范围的pH下进行。优选pH为3.5。
通过向其中添加硫酸将pH值保持恒定在3-4的范围。硫酸的优点是不阻碍钝化层的形成。
第一层可以在室温下形成。其优点是不需要使用能量来加热第二液体。它还避免了所述液体蒸发。因此，用第二液体的处理可以在10℃至30℃范围、优选在20℃至30℃范围的温度下进行。具体地，处理可以在20℃、25℃或30℃的温度下进行。
在另外的实施方案中，用第二液体的处理在10℃至30℃范围的温度下进行。
在另外的实施方案中，第一层以50-100nm的厚度均匀地形成在锌压铸部件的表面上。
当使用电镀进行涂覆时，通常会在层中加入额外的金属盐，例如钴盐、钒盐、锡盐或锆盐，以更好地防腐。干燥后，这些金属盐形成难溶的氧化物。由于与这些金属的开采相关的环境因素以及这些金属和/或其化合物中的一些被分类为对健康有潜在危害，因此在本方法中可以省去这些物质。因此，在一个优选的实施方案中，涂层不含钴、钛、钒、锡或锆。
与电镀方法相比，用第二液体处理来形成第一层不需要任何电流。因此在此方法中不产生氢气。
虽然第一层厚度均匀地形成，但它具有极小的凹坑，即所谓的毛细管(Kapillaren)。毛细管的数量和排列根据第一层的组成而变化。在此，毛细管的深度不规则，并可以到达基底金属。如果盐水渗入毛细管，则会发生腐蚀并破坏第一层。为了避免这种情况，可以至少部分地用无机纳米颗粒填充毛细管，无机纳米颗粒在干燥期间转变为水不溶性状态，因而至少部分地封闭毛细管。
纳米颗粒是指化学物质或化合物的几个到几千个原子或分子的组合。在此，纳米颗粒可以完全仅由一种物质组成或者由多种物质或化合物组成。1纳米至100纳米的直径对于纳米颗粒至关重要。通常，纳米颗粒具有与固体或更大颗粒显著不同的特殊的化学和物理性质。
这里描述的方法利用了所用液体成分的扩散。纳米颗粒沿着浓度梯度从第三液体移动到毛细管和空腔中。毛细管和空腔充满液体以及来自用第二液体处理的成分，例如盐。毛细管和空腔中无机纳米颗粒的浓度较低。因此，无机纳米颗粒致力于达到浓度平衡。同时，第二液体的成分从毛细管和空腔进入第三液体。因此在该步骤中不需要额外的能量，例如电流形式的能量，来形成第二层。
选择的纳米颗粒的尺寸必须尽可能小，以便颗粒能够进入毛细管并从毛细管进入钝化层中可能的空腔。纳米颗粒的平均直径可在5nm-15nm范围。纳米颗粒优选具有5nm、7nm、10nm、12nm或15nm的平均直径。
在一个优选的实施方案中，无机纳米颗粒以分散形式存在。分散体具有额外的优点，即纳米颗粒稳定并均匀分布在液体中。第三液体优选包含作为胶体分散体的无机纳米颗粒。胶体分散体的固含量可以在20重量％至40重量％的范围。固含量优选在20重量％至30重量％的范围。具体地，胶体分散体的固含量为20重量％、25重量％、30重量％、35重量％或40重量％。
当在第三液体中使用比例为至少1.5重量％的纳米颗粒的胶体分散体时，观察到防腐性更强。在一个实施方案中，纳米颗粒的胶体分散体因此可以以1.5重量％至10重量％范围的比例用于第三液体中。优选地，纳米颗粒的胶体分散体以2重量％至8重量％范围的比例用于第三液体中。优选地，纳米颗粒的胶体分散体以4重量％至6重量％范围的比例用于第三液体中。
二氧化硅颗粒特别适合作为无机纳米颗粒。二氧化硅的优点是它可以分散在液体中。因此，硅颗粒可以均匀地分布在液体中，这使得表面能够得到均匀的处理。此外，颗粒足够小，从而可以进入毛细管。此外，面对可能的破坏因素，例如离子或温差，二氧化硅保持稳定。另外，二氧化硅无毒且不溶于水。因此，当液体挥发或蒸发时，二氧化硅颗粒保留在液体中。因此，颗粒不会通过液体上方的空气被吸入，也不会通过肺部进入体内。
在一个优选的实施方案中，无机纳米颗粒包含二氧化硅。无机纳米颗粒优选由二氧化硅组成。
在另外的实施方案中，第三液体还包含聚合物分散体。聚合物分散体优选基于乙烯或基于聚氨酯-聚碳酸酯共聚物。例如，可以考虑由氧化聚乙烯蜡制成的蜡乳液，例如WE 4、/>220或/>DC。聚合物分散体将过量的纳米颗粒附着在液体表面。这是特别有利的，因为在用第三液体处理之后不再允许冲洗。为此目的，聚合物分散体可以以3重量％至7重量％范围、优选4重量％至6重量％范围的比例用于第三液体中。具体地，聚合物分散体可以以3重量％、3.5重量％、4重量％、4.5重量％、5重量％、5.5重量％、6重量％、6.5重量％或7％重量的比例使用。
此外，已经表明，在存在聚合物分散体的情况下，即使在第三溶液中纳米颗粒浓度较低的情况下也能实现最佳的防腐效果。在另外的实施方案中，如果第三液体包含聚合物分散体，则纳米颗粒的胶体分散体可以以1.5％-3.5％的比例用于在第三液体中。具体地，纳米颗粒的胶体分散体的比例可以是1.5％、2.0％、2.5％、3.0％或3.5％。
合适的聚合物分散体产生透明溶液，因此也可以目视检测污染。聚合物分散体必须与无机纳米颗粒相容。如果聚合物分散体不相容，那么纳米颗粒会凝胶化。凝胶化可以通过粘度的增加来确定。合适的方法是本领域技术人员已知的。例如，使用开口直径为2mm的液流杯测量粘度。对于稀释液体，可以使用孔径为例如450nm的注射式过滤器来检测粘度的增加。如果储存6周后没有测量到粘度增加，则假定聚合物分散体与纳米颗粒相容。
在另外的实施方案中，用第三液体对锌压铸部件的处理在20℃至40℃范围的温度下进行。高于40℃时，二氧化硅分散体变得不稳定。低于20℃时，由于颗粒运动较少，该过程持续时间更长。优选地，用第三液体的处理在20℃至30℃范围的温度下进行。具体地，温度为20℃、25℃、30℃、35℃或40℃。
锌压铸部件必须用第三液体处理持续的最短时间段，以便纳米颗粒能够进入毛细管并嵌入在那里。在用第三液体处理至少30秒的锌压铸部件中可以观察到更好的防腐效果。优选用第三液体处理锌压铸部件至少45秒，特别是至少60秒。超过30秒的处理时间确保即使在较旧的液体(即重复使用并被来自例如先前步骤的盐污染的液体)中也能实现纳米颗粒的并入。然而，为了提供有效的方法，90秒后就可以停止使用液体处理了。
用第三液体的处理在pH 7-10范围进行。当pH值低于7时，聚合物分散体和无机纳米颗粒变得不稳定。当pH值高于10时，聚合物分散体的稳定性也会受到损害。因此，在另外的实施方案中，用第三液体的处理在7-10范围的pH下进行。优选地，用第三液体的处理在8-10范围、优选在9-10范围的pH下进行。具体地，第三液体的pH为7、8、9或10。
当无机纳米颗粒并入在钝化层的毛细管和空腔中时，纳米颗粒的第二层也在第一层(钝化层)上形成。这样就形成了一层均匀厚度、易于清洁的涂层。第二层可以具有在0.5μm-2.0μm范围、优选在1.0μm-2.0μm范围的层厚度。
锌压铸部件上的涂层通常具有在约1.0μm至约2.0μm范围的层厚度。因此，该涂层比通过电镀形成的涂层薄很多倍，电镀涂层通常为约10μm。因此，使用本方法形成的涂层的尺寸明显更加稳定。
为了减少液体成分从先前的处理步骤进入下一个处理步骤，经处理的锌压铸部件可以在每个处理步骤之后首先滴干。
处理过的锌压铸部件在用下一种液体中处理之前可以进行一次或多次冲洗。这进一步减少了液体的残留和污染。冲洗时使用去离子水以防止液体盐化(Aufsalzen)。可以在20℃-30℃范围的温度下进行冲洗。
可以在用第一和/或第二液体处理后进行冲洗。在用第三液体处理后，不进行冲洗，以防止无机纳米颗粒被洗掉或冲走。
用第三液体处理后，将锌压铸部件干燥。这可以通过在室温下蒸发液体来完成。为了获得合理的干燥时间，从而更高效地运行该方法，可以使用鼓风或循环空气在60℃-85℃的温度下对锌压铸部件进行干燥。另外或替代地，锌压铸部件也可以使用红外辐射来干燥。
在干燥过程中，液体从毛细管和空腔中蒸发，并且无机纳米颗粒凝胶化。在此过程中，它们不可逆地转变为水不溶状态，并至少部分封闭毛细管和空腔。
本发明可以如此构思，使得确保锌压铸部件被相应的液体润湿。例如，可以旋转锌压铸部件以进行润湿。该方法可以这样设计，使得锌压铸部件以水平运动方式一个接一个地经历各个处理步骤。在此，锌压铸部件可以通过传送带或使用行进车运动经过各个液体。也可以考虑在例如用于散装货物的滚筒系统中、机架上和离心系统中进行处理。
本发明还提供了用于保护锌压铸部件的多层涂层，其具有包含铬(III)的第一层以及在第一层之上的包含无机纳米颗粒的第二层。可以使用本文描述的方法来形成该多层涂层。
在一个实施方案中，无机纳米颗粒另外并入到第一层中的毛细管和空腔中。
在一个优选的实施方案中，无机纳米颗粒包含二氧化硅。无机纳米颗粒优选由二氧化硅组成。
在另外的实施方案中，第一层可以具有50nm-100nm的均匀厚度。
在此，第二层可以具有在0.5μm-2.0μm范围、优选1.0μm-2.0μm范围的层厚度。
因此，涂层的总厚度在约1.0μm至约2.0μm的范围。因此，该涂层比通过电镀形成的涂层薄很多倍，电镀涂层的厚度通常为约10μm。因此，本发明的涂层的尺寸明显更加稳定。
本文描述的方法与电镀涂覆相比具有许多优点。例如，整个部件的层厚度是一致的，并为约2μm。锌压铸部件的处理是不通过电流进行的，因此不产生氢气，也不存在粘附问题。另外，该方法可以在更高的负荷下进行。此外，不使用危害健康和/或环境的物质，例如铬(VI)、钴或溶剂。此外，与电镀镀锌相比，原则上可以对其进行返工。
总体而言，这里要求保护的方法可以通过较少数量的方法步骤和仅需数分钟的涂覆时间来节省资源地精制锌压铸部件。同时，这意味着节省时间，同时增加件数，降低货运成本，并减少与运输相关的损坏。
此外，本发明提供了经涂覆的锌压铸部件，其具有在其表面上含铬(III)的第一层和在第一层上的第二层，其中该第二层包含无机纳米颗粒。经涂覆的锌压铸部件可以使用本文描述的方法生产。
在一个实施方案中，无机纳米颗粒另外并入到第一层的毛细管和空腔中。
在一个优选的实施方案中，无机纳米颗粒包含二氧化硅。无机纳米颗粒优选由二氧化硅组成。
在另外的实施方案中，第一层可以具有50nm-100nm的均匀厚度。
在此，第二层可以具有在0.5μm-2.0μm范围、优选1.0μm-2.0μm范围的层厚度。因此，涂层的总厚度在约1.0μm至约2.0μm的范围。因此，该涂层比通过电镀形成的涂层薄很多倍，电镀涂层通常为约10μm。因此，本发明的涂层的尺寸明显更加稳定。
附图说明
现在给出了多种以有利的方式扩展和拓展本发明的原理的可能方式。对此，一方面，应当参考从属于权利要求1的权利要求，另一方面，应当参考下面基于附图对本发明的优选示例性实施例的解释。结合使用附图对本发明的优选实施例的解释，还一般性解释了所述原理的优选扩展方案和拓展方案。在附图中，
图1示出了不同的经处理的锌压铸部件的耐腐蚀性能比较；
图2示出了不同的经处理的压铸部件在摩擦负荷后的耐腐蚀性能比较。
具体实施方式
图1显示了汽车车顶天线的基板的耐腐蚀性测试结果。使用盐雾试验(DIN EN ISO92227)测试耐腐蚀性。该图显示了在盐雾试验中经过1200小时的相应基板。
所述基板采用不同的方法进行涂覆。对使用电镀方法形成的典型涂层(1.1至1.7)以及使用本文要求保护的方法涂覆的基板(1.8)进行了测试。基板1.1由蓝色钝化锌制成，基板1.2由铜镍锡合金制成，基板1.3由蓝色钝化密封锌制成，基板1.4由厚钝化密封锌铁制成，基板1.5由黑色钝化密封锌铁制成，基板1.6由厚膜钝化密封锌制成，基板1.7由厚膜钝化锌铁制成。
从图1可以看出，在盐雾试验中1200小时后，基板1.1、1.2、1.3、1.5、1.6和1.7被明显腐蚀。与此相反，基板1.4和1.8仅显示出轻微的腐蚀。与此处测试的大多数经涂覆基板相比，使用本文要求保护的方法涂覆的基板1.8具有更好的耐腐蚀性。在此，耐腐蚀性至少与厚膜钝化密封锌铁(基板1.4)相当。
在图2中显示了锌压铸部件在摩擦负荷后的耐腐蚀性测试结果。使用盐雾试验(DIN EN ISO 92227)测试耐腐蚀性。该图显示了在盐雾试验中经过120小时和240小时后的相应部件。
锌压铸部件采用不同的方法进行涂覆。测试了使用电镀方法形成的典型涂层(2.2至2.5)以及使用本文要求保护的方法(2.1)涂覆的锌压铸部件。压铸部件2.2经过镀锌和蓝铬酸盐处理，压铸部件2.3经过镀锌和厚膜钝化处理，压铸部件2.4经过镀锌、厚膜钝化和密封处理，压铸部件2.5由厚膜钝化密封锌铁制成。
在对所有涂覆压铸部件的比较中，使用本文要求保护的方法涂覆的部件(2.1)在120小时和240小时后显示出最少的腐蚀形式的侵蚀。仅在摩擦痕迹局部可见轻微腐蚀。其余压铸部件2.2至2.5在不同的时间点更快并且活跃地被腐蚀。
从图2清楚地看出，与常规涂层类型相比，根据本文要求保护的方法涂覆的锌压铸部件(2.1)在摩擦负荷后具有更好的耐腐蚀性。
关于根据本发明的方法的进一步有利的扩展方案，为了避免重复，请参考说明书的一般部分和所附的权利要求书。
最后，需要明确指出的是，上述根据本发明的方法的示例性实施例仅用于讨论要求保护的原理，而不是将其限制于示例性实施例。
Claims (11)
1.用于涂覆锌压铸部件的方法，该方法包括以下步骤：
i)用包含至少一种助洗剂和至少一种表面活性剂的第一液体处理锌压铸部件；
ii)用第二液体处理锌压铸部件以在锌压铸部件的表面上形成第一层，其中所述第二液体包含至少一种铬(III)络合物和至少一种硫酸盐；
iii)用第三液体处理锌压铸部件以在所述第一层上形成第二层，其中所述第三液体包含无机纳米颗粒；和
iv)干燥处理过的锌压铸部件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三液体还包含聚合物分散体，优选基于乙烯或基于聚氨酯-聚碳酸酯共聚物的聚合物分散体。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第三液体包含1.5重量％至10重量％范围、优选2重量％至8重量％范围的呈胶体分散体形式的无机纳米颗粒。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述无机纳米颗粒包含二氧化硅或由二氧化硅组成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述助洗剂是磷酸盐、优选多磷酸盐，和/或其中所述表面活性剂是非离子表面活性剂，优选乙氧基化脂肪醇。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述第一液体还包含水溶助长剂，优选所述水溶助长剂是两性表面活性剂。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述第二液体中的硫酸盐选自硫酸镁、硫酸氢钠、硫酸氢钾或其组合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述铬(III)络合物是铬(III)-氟络合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中步骤i)中的处理在11-12范围的pH进行。
10.用于保护锌压铸部件的多层涂层、优选通过根据权利要求1至9中任一项所述的方法形成的多层涂层，其中所述涂层具有包含铬(III)的第一层和在所述第一层上的包含无机纳米颗粒的第二层。
11.经涂覆的锌压铸部件，优选通过根据权利要求1至9中任一项所述的方法生产的经涂覆的锌压铸部件，其中所述锌压铸部件的表面具有包含铬(III)的第一层并且在所述第一层上具有第二层，其中所述第二层包含无机纳米颗粒。
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