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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Stahlprodukten,
bei dem eine Oberfläche
des Stahlprodukts zunächst
mit einer Zink- oder Zinklegierungsbeschichtung beschichtet wird
und bei dem auf die mit der Zink- oder Zinklegierungsschicht versehene
Oberfläche
anschließend
eine Magnesium- oder Magnesiumlegierungsschicht aufgebracht wird.
Verfahren dieser Art werden beispielsweise eingesetzt, um ein aus einem
an sich nur unzureichend korrosionsbeständigen Stahl gefertigtes Produkt
mit einem Überzug
zu versehen, der es auch unter ungünstigen Einsatzbedingungen
vor einem korrosiven Angriff schützt.
Als eines der typischen Anwendungsgebiete einer solchen Beschichtung
ist die Verzinkung von Stahlblechen zu nennen, aus denen Teile für Automobilkarosserien
gefertigt werden. Gerade an Stahlblechen, die für diesen Zweck eingesetzt werden,
werden höchste
Anforderungen hinsichtlich ihrer Korrosionsbeständigkeit einerseits und ihrer Oberflächenbeschaffenheit
andererseits gestellt.
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Großtechnisch
lassen sich Stahlflachprodukte, wie Stahlbänder oder -bleche, sowie daraus
gefertigte Bauteile beispielsweise durch elektrolytisches Beschichten
mit einer Zinkschicht belegen. Dazu wird, wie beispielsweise in
W. Machu "Oberflächenvorbereitung
von Eisen- und Nichteisenmetallen", Akademische Verlagsgesellschaft Geest & Portig Leipzig
1957, §123,
erwähnt,
die jeweils zu beschichtende Oberfläche zuvor von auf ihr beispielsweise
durch Oxidation entstandene Fremdschichten befreit.
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Die
korrosionsschützende
Wirkung einer Zinkschicht kann dadurch weiter verbessert werden,
dass auf die Zinkschicht eine zweite metallische Schicht aufgebracht
wird, bei der es sich um eine Magnesium- oder Magnesiumlegierungsschicht
handeln kann.
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Eine
Möglichkeit,
eine Magnesiumschicht auf ein mit einer Zink- oder Zinklegierungsschicht
beschichtetes Stahlblech aufzubringen, ist beispielsweise aus der
DE 102 57 737 B3 bekannt.
Bei diesem Verfahren wird dem mit dem Zink- oder Zinklegierungsüberzug überzogenen
Stahlblech elektrolytisch Magnesium abgeschieden. Die elektrolytische
Abscheidung erfolgt dabei in einem Lösungsmittel, das eine geringere
Acidität
als Wasser aufweist. Das beschichtete Substrat wird anschließend einer
Wärmebehandlung
zur Ausbildung einer Mg-Zn-Legierungsphase in der Zinkschicht unterzogen.
Die auf diese Weise mit zwei metallischen Überzügen beschichteten Bleche sollen
sich durch verbesserte Korrosionsbeständigkeit bei gegenüber verzinkten
Blechen gleichbleibend hoher Oberflächenqualität und Verarbeitbarkeit auszeichnen.
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Eine
weitere Möglichkeit,
eine solche Magnesium- oder Magnesiumlegierungsschicht auf eine
durch elektrolytisches Verzinken auf einem Stahlblech erzeugte Zinkschicht
aufzubringen, besteht im so genannten PVD-Beschichten (PVD = Physical
Vapor Deposition). Dabei wird Magnesium verdampft und der entstehende Magnesiumdampf
unter Vakuum auf dem zu beschichtenden Stahlband kondensiert, so
dass sich dort das Magnesium als dünne Schicht abscheidet. Die
Dicke der auf das Stahlband durch PVD-Beschichten aufgebrachten
Magnesium-Schicht lässt
sich dabei über
die Menge des Magnesiumdampfes regulieren. In gleicher Weise kann
ein Blech beispielsweise auch mit einer Aluminiumbasierten Schicht
beschichtet werden. Ein Beispiel für diese Möglichkeit ist in der JP 01-021
055 A gegeben.
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Praktische
Erfahrungen mit Stahlblechen, die mit einer ersten elektrolytisch
erzeugten Zinkbeschichtung und einer darauf aufgetragenen zweiten
Magnesium- oder Magnesiumlegierungsschicht versehen sind, haben
gezeigt, dass die Magnesium-Schicht oftmals nicht ausreichend fest
auf der darunter liegenden Zn-Schicht haftet, um dauerhaft die ihr
zugedachte Schutzwirkung zu entfalten.
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Neben
dem voranstehend erläuterten
Stand der Technik ist aus der
DE 19 34 081 C3 ein Verfahren zur Verbesserung
der Elektroschweißbarkeit
und der Korrosionsfestigkeit von galvanisch verzinktem Stahl bekannt.
Gemäß diesem
Verfahren wird auf einen Eisengegenstand, beispielsweise ein Stahlband,
zunächst durch
galvanisches Verzinken eine Zink-Beschichtung
aufgebracht. Auf der derart erzeugten Zinkschicht wird dann galvanisch
in einem eisenhaltigen Bad eine Eisenschicht abgeschieden. Um eine
gute Haftung der aufzubringenden Eisen-Schicht auf dem verzinkten
Substrat zu gewährleisten,
wird ein bestimmter pH-Wert des Eisenbades eingestellt. Um dabei
zu verhindern, dass dieser pH-Wert negativ beeinflusst wird, wird
gemäß dem bekannten
Verfahren das verzinkte Eisenprodukt zunächst gewaschen und dann in
eine verdünnte
Säure getaucht.
Durch das Tauchen in die Säure
soll sichergestellt werden, dass das Eisenbad durch von dem jeweils zu
behandelnden Eisenprodukt eingeschlepptes Wasser nicht verdünnt und
in seinem ph-Wert so beeinflusst wird, dass sich in dem Eisenbad
keine einwandfrei auf der Zinkschicht haftende Eisenschicht mehr
bildet.
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Gemäß der
DD 266 370 A1 ist
es bei der Beschichtung eines metallischen Substrats mit einer Aluminiumschicht
und einer darauf aufgebrachten Zinkschicht nicht erforderlich, die
Oberfläche
der auf das Substrat aufgebrachten Aluminiumschicht vor dem Auftrag
der Zinkbeschichtung zu reinigen.
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Aus
der
DE 41 17 625 A1 ist
es darüber
hinaus bekannt, dass zur Reinigung der Oberflächen in Kernkraftwerken eingesetzten
Baustählen
eine wässrige
Lösung
verwendet werden kann, die eine Mischung aus Ascorbinsäure und
Picolinsäure
enthält.
Das Problem des Auftrags einer auf Magnesium basierenden Beschichtung
auf eine Zinkschicht ist dabei jedoch nicht behandelt worden. Schließlich ist
aus der gegenüber
der vorliegenden Anmeldung nachveröffentlichten
DE 10 2004 052 482 A1 ein
Verfahren zum Herstellen eines korrosionsgeschützten Stahlblechs bekannt,
bei dem das Stahlblech zunächst
mit einem Überzug
aus Zink oder einer Zinklegierung beschichtet wird und anschließend im
Vakuum mindestens ein zusätzliches
Metall oder eine zusätzliche
Metalllegierung auf die Zinkbeschichtung aufgetragen wird. Darauf
folgend wird das so doppelt beschichtete Stahlblech einer thermischen
Diffusionsbehandlung unterworfen und abgekühlt. Die Besonderheit dieses
Verfahrens besteht darin, dass für
die Abkühlung
ein wässriges
Kühlmedium
verwendet wird.
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Ausgehend
von dem voranstehend erläuterten
Stand der Technik bestand daher die Aufgabe der Erfindung darin,
ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich Stahlprodukte mit zweifach
metallisch beschichteten Oberflächen
erzeugen lassen, bei denen die zweite metallische Schicht besser
auf der ersten aus Zink oder einer Zinklegierung gebildeten metallischen
Schicht haftet als beim Stand der Technik.
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Diese
Aufgabe ist durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst worden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die
Erfindung geht von der Feststellung aus, dass bei mit einer Zink-
oder Zinklegierungsschicht versehenen Stahlblechen eine Belegung
mit netzartigen Oxidoberflächen
vorhanden ist, die sich ungünstig
auf die Haftung der zweiten Schicht auswirkt. Durch die mit der
erfindungsgemäßen Vorkonditionierung
erzielte Entfernung dieser Oxide mit Hilfe eines geeigneten Vorkonditionierungsmittels
kann die Haftung der auf die Zink- bzw. Zinklegierungsschicht aufgebrachte
Magnesium- bzw.
Magnesiumlegierungsschicht entscheidend verbessert werden.
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Grundsätzlich eignet
sich die erfindungsgemäße Vorkonditionierung
zur Verbesserung der Haftung der metallischen Schichten für alle Zwei-
oder Mehrschichtsysteme, die durch einzelne aufeinander aufgetragene Schichten
gebildet sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich – wie bei
der Erfindung vorgesehen – bei der
ersten Schicht um eine Zinkschicht oder eine Zinklegierungsschicht
handelt. Diese Zink- oder Zinklegierungsschicht kann dabei beispielsweise
durch Schmelztauchbeschichtung oder elektrolytische Abscheidung aufgetragen
werden.
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Die
auf der Zink- oder Zinklegierungsschicht liegende Magnesium- oder
Magnesiumlegierungsschicht kann nach der erfindungsgemäßen Vorkonditionierung
beispielsweise ebenfalls durch elektrolytische Abscheidung oder
durch ein PVD-Beschichtungsverfahren aufgetragen werden.
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Durch
die erfindungsgemäße Vorkonditionierung
werden die auf der ersten als Zink- oder Zinklegierungsschicht ausgebildeten
metallischen Beschichtung haftenden Oxide weitestgehend vollständig entfernt und
ihre Neubildung bis zum Auftrag der zweiten, als Magnesium- oder
Magnesiumlegierungsschicht ausgebildeten metallischen Schicht ebenso
weitestgehend verhindert. Um die Entstehung größerer Oxidmengen auf der Oberfläche der
Zink- oder Zinklegierungsbeschichtung zu verhindern, wird der Verfahrensablauf,
in den die erfindungsgemäße Vorkonditionierung
eingebunden ist, vorteilhafterweise so abgewickelt, dass die Vorkonditionierung
im unmittelbaren Anschluss an die Erzeugung der ersten metallischen
Beschichtung erfolgt. Gleichzeitig kann die Entstehung einer für die Haftung
der Magnesium- oder Magnesiumlegierungsschicht ungünstigen
Oxidschicht auf der Zink- oder Zinklegierungsschicht auch dadurch
unterdrückt
werden, dass die Vorkonditionierung unmittelbar vor dem Erzeugen
der Magnesium- oder Magnesiumlegierungsschicht durchgeführt wird.
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Optimale
Ergebnisse der erfindungsgemäßen Vorkonditionierung
lassen sich dadurch erzielen, dass die in erfindungsgemäßer Weise
mit dem Vorkonditionierungsmittel behandelte Oberfläche anschließend mit vollentsalztem
Wasser gespült
wird.
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Als
Vorkonditionierungsmittel werden erfindungsgemäß Alkaliphosphate, Erdalkaliphosphate,
Ammoniumphosphate oder Salze eines Alkalimetalls verwendet, wobei
die betreffenden Vorkonditionierungsmittel jeweils in wässriger
Lösung
appliziert werden. Durch Spülen
der mit der auf das Stahlsubstrat aufgebrachten Zink- oder Zinklegierungsbeschichtung
mit einem solchen Vorkonditionierungsmittel lässt sich die Neubildung von
Oxiden bis zur anschließenden
Beschichtung mit der Magnesium- oder Magnesiumlegierungsschicht
sicher verhindern. Als Beispiele für zu den genannten Klassen
gehörenden
erfindungsgemäß verwendeten
Vorkonditionierungsmittel sind K3PO4, Na3PO4,
MgH2PO4, CaH2PO4, (NH4)2HPO4 zu
nennen.
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Besonders
positiv in Bezug auf die Vermeidung einer Oxidneubildung wirken
sich diese Vorkonditionierungsmittel dann aus, wenn es sich bei
der Zink- oder Zinklegierungsschicht um eine durch elektrolytisches Verzinken
erzeugte Zinkbeschichtung handelt.
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Die
erfindungsgemäße Vorkonditionierung
durch Spülen
mit einer Alkalimetallsalz-haltigen Lösung mit dem Ziel, die Neubildung
von Oxiden zu verhindern, ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn
die erfindungsgemäße Vorkonditionierung
in möglichst
nahem Anschluss an den vorhergehenden Beschichtungsschritt zu einem
Zeitpunkt erfolgen kann, an dem noch keine größeren Oxidansammlungen auf
der beschichteten Oberfläche
vorhanden sind. Alternativ oder ergänzend kann es jedoch auch zweckmäßig sein,
wenn für
die erfindungsgemäße chemische
Vorkonditionierung ein Mittel gewählt wird, das geeignet ist,
auf der Zink- oder Zinklegierungsschicht vorhandene Oxide zu entfernen.
Dazu kann als Vorkonditionierungsmittel beispielsweise eine Lösung eines
chemischen Reduktionsmittels verwendet werden, wobei als für diesen
Zweck erfindungsgemäß Ascorbinsäure (L-
oder R-Ascorbinsäure),
ein Salz der Ascorbinsäure
oder ein Derivat eingesetzt werden, die sich als für diesen
Zweck besonders wirksam herausgestellt haben.
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Praktische
Erprobungen haben gezeigt, dass sich gute Arbeitsergebnisse der
erfindungsgemäßen Vorkonditionierung
erzielen lassen, wenn das jeweilige Vorkonditionierungsmittel in
einer Konzentration von 1 g/l bis 12 g/l, insbesondere 1 g/l bis
10 g/l in wässriger
Lösung
vorliegt. Dies gilt beispielsweise dann, wenn als Vorkonditionierungsmittel
Kaliumphosphat oder ein anderes zu den oben genannten Alkali-, Erdalkali-,
Ammoniumphosphaten oder Salzen eines Alkalimetalls gehörendes Vorkonditionierungsmittel
verwendet wird.
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Bei
der Verwendung von Ascorbinsäure
als Vorkonditionierungsmittel haben sich Konzentrationen im oberen
Bereich der angegebenen Spanne bewährt. So sind bei Anwendung
von Ascorbinsäure
als Vorkonditionierungsmittel besonders gute Behandlungsergebnisse
bei einer Konzentration von 8 g/l bis 10 g/l erzielt worden.
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Praktische
Erprobungen haben ebenfalls gezeigt, dass die Tauchzeit, für die die
jeweilige Oberfläche in
erfindungsgemäßer Weise
mit dem Vorkonditionierungsmittel gespült wird, auf bis zu 15 Sekunden,
insbesondere auf bis zu 10 Sekunden, begrenzt werden kann.
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Grundsätzlich ist
es günstig,
wenn sich die erfindungsgemäße chemische
Vorkonditionierung unmittelbar an die Erzeugung der Zink- oder Zinklegierungsschicht
anschließt
und der Auftrag der Magnesium- oder Magnesiumlegierungsschicht sich
ebenso unmittelbar an die chemische Vorkonditionierung anschließt. Indem möglichst
wenig Zeit zwischen der Erzeugung der Zink- oder Zinklegierungsschicht,
der chemischen Vorkonditionierung und der Herstellung der Magnesium-
oder Magnesiumlegierungsschicht vergeht, ist auch vom Verfahrensablauf
her sichergestellt, dass sich bis zum Auftrag der Magnesium- oder
Magnesiumlegierungsschicht möglichst
wenig Oxide auf der Oberfläche
der Zink- oder Zinklegierungsschicht bilden können.
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In
diesem Zusammenhang hat sich herausgestellt, dass es abhängig vom
jeweiligen Zustand der Oberfläche
der Zink- oder Zinklegierungsschicht
zweckmäßig sein
kann, zunächst
die betreffende Oberfläche mit
einem die dort vorhandenen Oxide entfernenden, ein Reduktionsmittel
enthaltenden Vorkonditionierungsmittel zu spülen, um dann anschließend die
so vorbehandelte Oberfläche
einer Spülung
mit einem Vorkonditionierungsmittel zu unterziehen, das die Neubildung
von Oxiden verhindert. In diesem Fall wird also die Zink- oder Zinklegierungsschicht
in einem ersten Schritt der Vorkonditionierung mit einem ein chemisches
Reduktionsmittel darstellenden Vorkonditionierungsmittel der voranstehend
erläuterten
Art gespült
und anschließend die
so gespülte
Oberfläche
in einem zweiten Schritt mit einem Vorkonditionierungsmittel behandelt,
das bevorzugt den Alkali-, Erdalkali- oder den Ammoniumphosphaten
zugeordnet ist bzw. bei dem es sich um ein Salz eines Alkalimetalls
handelt.
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Zum
Nachweis der Wirkung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise sind aus
einem 0,7 mm dicken geölten
Stahlblech Proben geschnitten worden. Die Blechproben sind dann
entölt
und in HCl entzinkt worden.
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Anschließend ist
auf den Blechproben eine 3,5 μm
dicke erste Zinkschicht erzeugt worden, indem die Blechproben im
Durchlauf mit einer Fördergeschwindigkeit
von einem Meter pro Sekunde unter einem Gleichstrom von 50 A/dm2 durch ein ca. 65°C warmes, 100 g/l Zn und ca.
65 g/l Na2SO4 enthaltendes
Rein-Elektrolyt-Bad gefördert
worden sind, das einen pH-Wert von ca. 2,7 aufwies.
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Nach
der elektrolytischen Verzinkung sind eine Probe P1 und eine Vergleichsprobe
Pv für
15 Sekunden mit vollentsalztem Wasser gespült worden, um Elektrolytreste
zu entfernen.
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Unmittelbar
anschließend
ist die erste Probe P1 in erfindungsgemäßer Weise einer chemischen
Vorkonditionierung unterzogen worden, bei der sie mit einem Vorkonditionierungsmittel,
das aus einer 1 g/l Kaliumphosphat (K3PO4) enthaltenden wässrigen Lösung bestand, gespült worden
ist.
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Eine
zweite Probe P2 ist unmittelbar im Anschluss an die elektrolytische
Verzinkung ohne vorheriges Spülen
mit vollentsalztem Wasser in erfindungsgemäßer Weise mit einem Vorkonditionierungsmittel
gespült worden,
bei dem es sich in diesem Fall um eine 10 g/l K3PO4 enthaltende wässrige Lösung handelte.
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Die
Tauchzeiten, für
die Proben P1, P2 mit dem jeweiligen Vorkonditionierungsmittel gespült worden sind,
betrugen jeweils 10 Sekunden.
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Zum
Abschluss der chemischen Vorkonditionierung sind die Proben P1 und
P2 noch einmal für
10 Sekunden mit vollentsalztem Wasser nachgespült worden.
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Nach
dem chemischen Vorkonditionieren sind die Proben P1, P2 sowie die
nach dem ersten Spülen mit
vollentsalztem Wasser nicht weiter behandelte Vergleichprobe Pv
im Luftstrom getrocknet worden.
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Von
den so behandelten Proben P1, P2 und Pv sind die hier als Bilder
1a)–1f)
wiedergegebenen Rasterelektronenmikroskop-Aufnahmen erzeugt worden.
Von diesen Bildern zeigen die Bilder 1a) und 1b) einen Oberflächenausschnitt
der erfindungsgemäß behandelten
Probe P1, die Bilder 1c) und 1d) einen Oberflächenausschnitt der erfindungsgemäß behandelten
Probe P2 und die Bilder 1e) und 1f) einen Oberflächenausschnitt der zum Vergleich
herangezogenen, chemisch nicht vorkonditionierten Probe Pv in jeweils
10.000-facher (Bilder 1a), 1c), 1e)) bzw. 50.000-facher Vergrößerung (Bilder
1b), 1d), 1f)).
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Schon
die mit dem geringer konzentrierten Vorkonditionierungsmittel gespülte Probe
P1 zeigt eine deutlich geringere flächendeckende Belegung (Bilder
1a) und 1b)) mit Oxiden als die Vergleichprobe Pv (Bilder 1e), 1f)).
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Das
beste Ergebnis zeigt die unmittelbar mit nach dem Verzinken mit
dem höher
konzentrierten Vorkonditionierungsmittel gespülte Probe P2. Dies ist deutlich
in den Bildern 1c) und 1d) zu sehen. Dort sind nur noch leicht kugelige
Beläge
zu erkennen. Eine für
die Anbindung der nach der chemischen Vorkonditionierung per PVD-Beschichtung
aufzubringenden Mg-Schicht schädliche
flächige
Belegung mit Oxiden ist nicht mehr vorhanden.
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Bei
der Vergleichsprobe Pv sind dagegen auf der Zinkoberfläche flächendeckende
oxidische Beläge zu
erkennen, die deutlich dichter sind als die Beläge der erfindungsgemäß vorkonditionierten
Proben P1 und P2.
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Zusätzlich zu
der Untersuchung unter dem Rasterelektronenmikroskop wurde an den
Proben P1, P2 und Pv eine XPS-Untersuchung durchgeführt ("XPS" = "X-Ray Photoelectron
Spectroscopy").
Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in der nachfolgenden Tabelle
wiedergegeben:
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Bei
den Proben P1, P2 ist die Oxidschichtdicke im Vergleich zur Vergleichsprobe
Pv reduziert. Kalium wird bei den Proben P1, P2 auf den Oberflächen aufgrund
der Nachspülung
mit vollentsalztem Wasser nicht gefunden. Die Schwefel- und Chlor-Gehalte
stammen aus dem Elektrolyten. Phosphor wird nur auf Probe P1 in
geringem Maße
gefunden.
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In
einem zweiten Versuch ist geprüft
worden, ob sich durch ein chemisches Reduktionsmittel die oxidischen
Beläge
entfernen lassen, die auf einer durch elektrolytisches Verzinken
auf einem Stahlblech erzeugten Zinkschicht vorhanden sind. In die
Untersuchung wurden als Reduktionsmittel Ascorbinsäure, Natriumdithionit
sowie alkalischer Reiniger und Natriumsulfat unter kathodischen
Bedingungen einbezogen.
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Dabei
konnte nachgewiesen werden, dass mit Ascorbinsäure eine vollständig belagfreie
Oberfläche hergestellt
werden kann, die optimale Voraussetzungen für eine anschließende Beschichtung
mit einer Magnesiumlegierung im PVD-Verfahren bietet.
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Die
Proben wurden im Einzelnen wie folgt behandelt:
- – Zuschneiden
von Proben
- – Entfetten
der Proben
- – Entzinken
der Proben in HCl
- – Tafelverzinken,
bei dem in einem Rein-Elektrolyt mit 100 g/l Zn und ca. 66 g/l Na2SO4 unter einem
Strom von 50 A/dm2, einer Fördergeschwindigkeit
von 1 m/sec und einer Bad-Temperatur von 65°C sowie einem pH-Wert des Bades
von 2,7 eine ca. 3,5 μm
dicke Zinkschicht auf den Proben erzeugt worden ist
- – Spülen der
Proben mit vollentsalztem Wasser, um Elektrolytreste zu entfernen
- – Lagerung
an Laborluft für
97 Tage
- – im
Fall einer ersten Probe P3: erfindungsgemäßes Vorkonditionieren durch
10 Sekunden dauerndes Tauchen in ein Vorkonditionierungsmittel,
das aus einer wässrigen
Lösung
von Ascorbinsäure
in einer Konzentration von 10 g/l vorlag, sowie anschließendes Spülen für 10 Sekunden
mit vollentsalztem Wasser
- – im
Fall einer Vergleichsprobe Pv2: Spülen für 10 Sekunden mit vollentsalztem
Wasser
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Von
den so hergestellten Proben P3 und Pv2 wurden im Rasterelektronenmikroskop
Aufnahmen gemacht, die hier als Bilder 2a) und 2b) (erfindungsgemäße Probe
P3) und 2c), 2d) (Vergleichsprobe Pv2) wiedergegeben sind. In den
Bildern 2a) und 2c) sind die Oberflächenausschnitte jeweils in
10.000-facher Vergrößerung und
in den Bildern 2b) und 2d) in 50.000-facher Vergrößerung dargestellt.
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Anhand
der von der erfindungsgemäß vorkonditionierten
Probe P3 erstellten Bilder 2a) und 2b) und einem Vergleich dieser
Bilder mit den Bildern 2c) und 2d) der Vergleichsprobe Pv2 ist deutlich
zu erkennen, dass bei der erfindungsgemäßen Probe die oxidischen Beläge durch
Spülen
mit Ascorbinsäure
entfernt worden sind. Die in Bild 2a) sehr deutlich hervortretenden
dunklen Beläge
stammen aus dem Elektrolyten der Tafelverzinkungszelle und basieren
auf Aluminium.
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Somit
stellt Ascorbinsäure
eine weitere Möglichkeit
dar, die Oberfläche
einer durch elektrolytisches Verzinken auf einem Stahlsubstrat erzeugten
Zinkschicht vorzukonditionieren, um eine für das anschließende Auftragen
einer zweiten metallischen Schicht günstige, möglichst belagfreie Oberfläche zu erhalten.
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Mit
der Erfindung steht daher ein Verfahren zur Verfügung, dass sich optimal zur
Vorkonditionierung von verzinkten Stahloberflächen für einen anschließenden Auftrag
einer Magnesium- oder Magnesiumlegierungsschicht, insbesondere in
einem PVD-Prozess, eignet. Als Vorkonditionierungsmittel haben sich
dabei Kaliumphosphat und Ascorbinsäure besonders bewährt, die
in Form einer wässrigen
Lösung
einzeln oder in aufeinander folgenden Anwendungen nacheinander zur
Anwendung kommen. Die Konzentration, in der diese Vorkonditionierungsmittel
in der jeweiligen wässrigen
Lösung
vorliegen, beträgt
vorzugsweise 1 bis 10 g/l, wobei sich bei Verwendung von Ascorbinsäure herausgestellt
hat, dass höhere
Konzentrationen im Bereich von ca. 10 g/l besonders günstig sind.
Die erfindungsgemäße Vorkonditionierung
erfolgt dabei bevorzugt direkt im Anschluss an das metallische Beschichtungsverfahren,
also inline nach der Erzeugung der Zink- oder Zinklegierungsschicht.
Ebenso günstig
ist es, wenn die erfindungsgemäße Vorkonditionierung
möglichst
zeitnah vor dem Auftrag der Magnesium- oder Magnesiumlegierungsschicht
erfolgt.
