DD224884B1

DD224884B1 - MEANS FOR CHEMICAL SURFACE TREATMENT OF METAL SURFACES

Info

Publication number: DD224884B1
Application number: DD26215684A
Authority: DD
Inventors: Gunther Pohlers; Joachim Baszynski
Original assignee: Karosseriewerk Meerane Veb
Priority date: 1984-04-23
Filing date: 1984-04-23
Publication date: 1987-04-15
Also published as: HUT37821A; DE3513792A1; DD224884A1

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Mittel zur chemischen Oberflächenbehandlung von Metalloberflächen, das Oxid-, Walz- und Schweißzunderbeläge entfernt. Es soll eine Oberflächenbehandlung von Eisen und Stahl auf organischer Basis gewährleisten.The invention relates to an agent for chemical surface treatment of metal surfaces, which removes oxide, rolling and Schweißzunderbeläge. It is intended to ensure a surface treatment of iron and steel on an organic basis.

Characteristic of the known technical solutions

Zum Entrosten und Entzundern werden vorgereinigte und entfettete Metalloberflächen bei Temperaturen zwischen 60 bis 9O⁰C für etwa 5 bis 20 Minuten in eine Säure getaucht (z. B. 3) bis lOgewichtsprozentige H₂SO₄), die einen Beizinhibitor enthält. Das direkt an der Oberfläche des Metalls befindliche Oxid wird gelöst und lockert die obere FeaOi-Schicht. Zuweilen wird der Schwefelsäure NaCI zugesetzt, oder es kommt HCI allein bei niedrigen Temperaturen oder 10 bis 20prozentige H₃PO₄ bei Temperaturen bis zu 90⁰C zur Anwendung.For derusting and descaling pre-cleaned and degreased metal surfaces are at temperatures between 60 to 9O ⁰ C for about 5 to 20 minutes immersed in an acid (eg. B. 3) to lOgewichtsprozentige H ₂ SO _4), containing a pickling inhibitor. The oxide located directly on the surface of the metal is dissolved and loosens the upper FeaOi layer. Sometimes, the sulfuric acid NaCl is added, or it is HCl alone at low temperatures or 10 to 20prozentige H ₃ PO ₄ at temperatures up to 90 ⁰ C used.

Die so bearbeiteten Oberflächen werden anschließend mehrfach heiß/kalt gespült und gegebenenfalls darauffolgend einer korrosionsschützenden Behandlung unterzogen. Um eine fleckenfreie Trocknung der Oberfläche zu erreichen, wird evtl. auch nach dem Spülvorgang eine Entwässerungsflüssigkeit, bestehend aus normal paraffinischen Kohlenwasserstoffgemisch, eingesetzt. Die bekanntesten technischen Lösungen zur naßchemischen Entrostung und Entzunderung sind bei H. Uhlig, „Korrosion und Korrosionsschutz", Akademie-Verlag Berlin 1975 und im „Handbuch der Galvanotechnik" von Dettner und Elze, Eugen-Leutze-Verlag, Saulgau-Würtemberg dargelegt.The thus processed surfaces are then rinsed several times hot / cold and optionally subsequently subjected to a corrosion-protective treatment. In order to achieve a spot-free drying of the surface, a dewatering liquid consisting of normal paraffinic hydrocarbon mixture may also be used after the rinsing process. The most well-known technical solutions for wet chemical rust removal and descaling are set out by H. Uhlig, "Corrosion and Corrosion Protection", Akademie-Verlag Berlin 1975 and in the "Handbook of Electroplating" by Dettner and Elze, Eugen-Leutze-Verlag, Saulgau-Würtemberg.

Alle diese wäßrigen Beizlösungen erfordern nachträgliche Spülvorgänge mit einem spezifisch hohen Wasserverbrauch. Ebenso hoch liegt die spezifisch benötigte Menge an Energie, wie Dampf, Gas oder elektrischer Strom. Gemäß den Erfordernissen des Umweltschutzes ist eine an Investitionen und Unterhaltung aufwendige Abwasserbehandlung erforderlich. Bei zu langer Verweildauer der Metalloberflächen in den säurehaltigen wäßrigen Lösungen setzen sich Kohlenstoffe frei, die auf der Badlösung schwimmen und mit dem Werkstück herausgezogen werden. Auf der Oberfläche der Werkstücke zurückgebliebene Chloride und Sulfate führen zu einer schlechten Haftung nachfolgend aufgetragener organischer Beschichtungen und fördern eine vorzeitige Rostunterwanderung. In der DD-P 128715 wird ein Mittel zur chemischen Oberflächenbehandlung bei Raumtemperatur — bestehend aus einem organischen Lösungsmittelgemisches, einem organischen Bindemittels und aus Phosporsäure—zur gleichzeitigen Entfettung, zur Phosphatierung und Versiegelung beschrieben, das aufgrund seines geringen Anteils an Phosphorsäure lediglich die Entfernung von leichten Flugrost gewährleistet.All these aqueous pickling solutions require subsequent rinsing with a specific high water consumption. Just as high is the specific amount of energy required, such as steam, gas or electricity. According to the requirements of environmental protection, wastewater treatment is required for investment and maintenance. If the residence time of the metal surfaces in the acidic aqueous solutions is too long, carbons are released which float on the bath solution and are pulled out with the workpiece. Chlorides and sulfates left on the surface of the workpieces lead to poor adhesion of subsequently applied organic coatings and promote premature rust undercutting. In DD-P 128715 a means for chemical surface treatment at room temperature - consisting of an organic solvent mixture, an organic binder and phosphoric acid for simultaneous degreasing, phosphating and sealing is described, which due to its low proportion of phosphoric acid, only the removal of light Guaranteed rust.

Der DD-P 108776 ist zu entnehmen, daß der fleckenfreien Trocknung von Gegenständen aus Metall anstelle der bekannten Passivierungsmöglichkeiten einem gesonderten Bad mit korrosionsschützender Entwässerungsflüssigkeit, bestehend aus normal paraffinischen Kohlenwasserstoffgemischen, der Vorzug eingeräumt wird. Die Entwässerungsflüssigkeit erfordert ein zusätzliches Bad, zusätzlichen Platzbedarf und einen zusätzlichen Arbeitsgang.The DD-P 108776 it can be seen that the spot-free drying of metal objects instead of the known Passivierungsmöglichkeiten a separate bath with anti-corrosion dewatering liquid, consisting of normal paraffinic hydrocarbon mixtures, the preference is given. The drainage fluid requires an additional bath, additional space and an additional operation.

Object of the invention

Es soll ein Mittel zur chemischen Oberflächenbehandlung geschaffen werden, welches gestattet, bei Raumtemperatur leicht lösliche fettartige Verunreinigungen in nur spurenweiser Menge abzulösen, oxid- und zunderbehaftete Beläge von der Metalloberfläche zu lösen und zu entfernen. Es soll auch in chemischen Oberflächenbehandlungsverfahren auf organischer Basis in der Behandlungsstufe „Entrosten und Entzundern" anwendbar sein.It is an agent for chemical surface treatment are created, which allows easily soluble at room temperature fat-like contaminants in just trace amount to dissolve oxide and scale deposits on the metal surface and remove. It should also be applicable to chemical surface treatment processes on an organic basis in the treatment stage "de-rusting and descaling".

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zur chemischen Oberflächenbehandlung zu schaffen, dessen zusammengesetzte Bestandteile ihm folgende Eigenschaften verleihen: Es soll ersten leicht und nur spurenweise verfettete Metalloberflächen reinigen; Rost-, Walz- und Schweißzunder entfernen und es soll zweitens vorzugsweise im Tauchverfahren im gleichen Bad mittels einer Überschichtung mit Parrafinkohlenwasserstoff das Werkstück von wäßrigen Bestandteilen, von Phosphorsäure und Lösungsmitteln weitmöglichst befreien. Hierbei soll es an der Metalloberfläche mittels einer minimalen Beschichtung mit Parffinkohlenwasserstoff einen temporären Korrosionsschutz erzielen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine chemische Lösung erfüllt, die 57 bis 75Gew.-% Wasser,The invention has for its object to provide a means for chemical surface treatment, the composite components give it the following properties: It is the first light and only track-wise greasy metal surfaces clean; Remove grate, rolling and welding scale and secondly, preferably in the immersion process in the same bath by means of an overlay with Parrafinkohlenwasserstoff the workpiece of aqueous components, phosphoric acid and solvents as far as possible free. Here, it should achieve a temporary corrosion protection on the metal surface by means of a minimal coating with paraffin hydrocarbon. According to the invention, this object is achieved by a chemical solution containing 57 to 75% by weight of water,

12 bis 20Gew.-% Ethylenglykolmonobutylether und12 to 20% by weight of ethylene glycol monobutyl ether and

13 bis 23Gew.-% Phosphorsäure (berechnet als 100%) aufweist.13 to 23Gew .-% phosphoric acid (calculated as 100%) has.

Die chemische Lösung wird vorzugsweise im Tauchverfahren mit flüssigem Paraffinkohlenwasserstoff überschichtet, um die beizende Lösung abzudrücken und eine direkte Luftberührung der gebeizten Oberfläche zwecks temporären Korrosionsschutz zu vermeiden.The chemical solution is preferably overcoated with liquid paraffin hydrocarbon in the dipping process in order to depress the pickling solution and to avoid direct air contact of the pickled surface for temporary corrosion protection.

Ausführungsbeispieleembodiments

In einem Gemisch, bestehend aus 57Gew.-% Wasser, 20Gew.-% Ethylenglykolmonobutylether und 23Gew.-% Phosphorsäure (berechnet als 100%) werden Eisenbleche mit unterschiedlichen Durchrostungsgraden bei einer Temperatur von 22°C 15 Minuten getaucht. Nach wenigen Sekunden beginnt die Entfernung des an der Metalloberfläche befindlichen Oxids und Zunders. Nach vollständiger Entfernung des Oxids und Zunders werden die Eisenbleche dem Bad entnommen. Es ergibt sich eine metallisch reine Oberfläche.In a mixture consisting of 57% by weight of water, 20% by weight of ethylene glycol monobutyl ether and 23% by weight of phosphoric acid (calculated as 100%), iron sheets having different degrees of rusting are immersed at a temperature of 22 ° C. for 15 minutes. After a few seconds, removal of the oxide and scale on the metal surface begins. After complete removal of the oxide and scale, the iron sheets are removed from the bath. This results in a metallically pure surface.

Eisenbleche mit starkem Flugrost werden in einem Gemisch, bestehend aus 75Gew.-% Wasser, 12Gew.-% Ethylenglykolmonobutylether und 13Gew.-% Phosphorsäure (berechnet als 100%) 10 Minuten getaucht. Das Oxid beginnt sich bereits nach 15 Sekunden zu lösen, die Oberfläche ist nach 10 Minuten metallisch rein.Ferrous sheets with high flash rust are immersed in a mixture consisting of 75% by weight of water, 12% by weight of ethylene glycol monobutyl ether and 13% by weight of phosphoric acid (calculated as 100%) for 10 minutes. The oxide begins to dissolve after 15 seconds, the surface is metallically pure after 10 minutes.

Das Gemisch, bestehend aus 60Gew.-% Wasser, 20Gew,-% Ethylenglykolmonobutylether und 20Gew.-% Phosphorsäure (berechnet als 100%) wird in einem Behälter angesetzt und mit flüssigem Paraffinkohlenwasserstoff (200 mm Überschicht) bedeckt. In die untere Phase, in die Beiziösung werden stark angerostete Eisenbleche 20 Minuten getaucht. Die Oxidschicht beginnt sich schon nach 12 Sekunden zu lösen. Nach 20 Minuten wird eine metallisch reine Oberfläche erreicht. Die gebeizten Eisenbleche werden sehr langsam durch die obere Phase der Überschichtung gezogen. Wasser, Phosphorsäure und Lösungsmittel sind weitgehende abgedrückt. Die Bleche werden gekantet und schweißgepunktet und zeigen nach 96 Stunden noch keine Korrosionserscheinungen.The mixture consisting of 60% by weight of water, 20% by weight of ethylene glycol monobutyl ether and 20% by weight of phosphoric acid (calculated as 100%) is placed in a container and covered with liquid paraffinic hydrocarbon (200 mm overlayer). In the lower phase, in the pickling solution heavily rusted iron sheets are immersed for 20 minutes. The oxide layer begins to dissolve after only 12 seconds. After 20 minutes, a metallically clean surface is achieved. The pickled iron sheets are pulled very slowly through the upper phase of the overlay. Water, phosphoric acid and solvents are largely absorbed. The sheets are edged and weld-spotted and show no signs of corrosion after 96 hours.

Alte, gebrauchte Fittings, Wärmestaucher und Aufsatzventile—stark verrostet—werden in einer alkalischen Abkochlösung von alten Farbresten, von Schmutz und Fett befreit, mit einem kalten Wasserstrahl abgespült und ohne Zwischentrocknung in einer Lösung, bestehend aus 65Gew.-% Wasser, 25Gew.-% Ethylenglykolmonobutylether und 20Gew.-% Phosphorsäure (berechnet als 100%) 600 Minuten getaucht. Diese Armaturen zeigen nach der Behandlung eine von Rostfreie Oberfläche. In einem Behälter werden 57 Gew.-% Wasser mit 20Gew.-% Ethylenglykolmonobutylether und 23Gew.-% Phosphorsäure (wieder berechnet als 100%) vermischt. Dieses Gemisch wird mit Pinsel zwei- bis dreimal auf Karosserieblechteile mit Kanten- und Flächenunterrostung aufgetragen. Zwischen dem Pinselauftrag wird eine Einwirkzeit von 5 Minuten eingehalten. Die Metalloberfläche ist nach dreimaligem Auftrag frei von Oxid.Old, used fittings, immersion heaters and attachment valves-heavily rusted-are freed of old paint residues, dirt and grease in an alkaline decoating solution, rinsed with a cold water jet and without intermediate drying in a solution consisting of 65% by weight of water, 25% by weight. % Ethylene glycol monobutyl ether and 20% by weight phosphoric acid (calculated as 100%) for 600 minutes. These fittings show a stainless surface after treatment. In a container, 57% by weight of water is mixed with 20% by weight of ethylene glycol monobutyl ether and 23% by weight of phosphoric acid (calculated again as 100%). This mixture is applied by brush two to three times on body panels with edge and Flächenunterrostung. Between the brush application, a contact time of 5 minutes is maintained. The metal surface is free of oxide after three applications.

Claims

Invention claim:

Chemical surface treatment agent for metal surfaces, which removes oxide, rolling and welding scales, consisting of water, ethylene glycol monobutyl ether and phosphoric acid, characterized in that it contains 57 to 75% by weight of water,

12 to 20% by weight of ethylene glycol monobutyl ether and

13 to 23Gew .-% phosphoric acid (calculated as 100%) has.