DE102008007133A1 - Beschichtung enthaltend einen galvanisch aufgebrachten Korrosionsschutz, insbesondere auf Beschlagteilen, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beschichtung, enthaltend einen galvanisch aufgebrachten Korrosionsschutz insbesondere auf Beschlagteilen, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung. Um eine Beschichtung bereitzustellen, welche den erforderlichen Korrosionsschutz auf Beschlagteilen auch bei komplizierten Geometrien ermöglicht und deren Kosten gering gehalten werden können, ist vorgesehen, dass die Beschichtung zumindest aus einer ersten auf das Rohmaterial aufgebrachten alkalischen Zinkschicht und einer darauf aufgebrachten zweiten sauren Zink-Nickel-Schicht besteht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass zumindest eine Beschichtung in einer alkalischen zinkhaltigen Lösung und eine Beschichtung in einem sauren Bad mit Zink- und Nickelanoden und zumindest einer zwischen den Beschichtungen erfolgten Aktivierung in einer salpetersäurehaltigen Lösung und einer anschließenden salzsäurehaltigen Lösung erfolgt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Beschichtung enthaltend einen galvanisch aufgebrachten Korrosionsschutz, insbesondere auf Beschlagteilen, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung.
• In der galvanischen Zink- und Zink Legierungsbeschichtung wird zwischen sauren und alkalischen Elektrolyten bzw. Verfahren unterschieden. Ein saures Verfahren arbeitet auf Säurebasis, ein alkalisches auf Laugenbasis. Beide Verfahren sind gekennzeichnet durch gewisse Vor- und Nachteile, die die Verfahrenswahl des Lohnbeschichters je nach Anwendungszweck beeinflussen.
• Der Sinn einer galvanischen Oberflächenbeschichtung ist in der Regel eine vor Korrosion schützende, optisch ansprechende und möglichst kostengünstige Oberfläche zu erzeugen.
• Bei der galvanischen Zink- und Zinklegierungsbeschichtung wird je nach Anforderung zwischen einem Zink Verfahren, Zink- Eisen Legierungsverfahren und einem Zink-Nickel Legierungsverfahren unterschieden.
• Das Zink Verfahren (sauer oder alkalisch) ist das kostengünstigste aber hinsichtlich des Korrosionsschutzes das schwächste Verfahren. Das Zink Nickel Verfahren ist das qualitativ hochwertigste aber kostenintensivste Verfahren und nur als alkisches Verfahren verbreitet.
• Sämtliche Verfahren bestehen aus Grundchemikalien und organischen Zusätzen. Diese organischen Zusätze werden von Fachfirmen entwickelt und steuern hinsichtlich des Glanzgrades, der Schichtverteilung usw. die galvanische Metallabscheidung. Aufgrund der komplexen Bauteilstruktur ist bei Beschlagteilen bislang nur die alkalische Verzinkung verwendet worden, da die Metallauflage bzw. Schichtdickenverteilung aller Bauteile identisch sein soll. Daher gibt die komplexeste Form im Allgemeinen das Verfahren vor, mit dem die Beschichtung erfolgen soll. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtung bereitzustellen, welche den erforderlichen Korrosionsschutz auf Beschlagteilen auch bei komplizierten Geometrien ermöglicht. Dabei sollen die Kosten gering gehalten werden.
• Die Erfindung sieht zur Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik vor, dass die Beschichtung zumindest aus einer ersten auf das Rohmaterial aufgebrachten alkalischen Zinkschicht und einer darauf aufgebrachten zweiten sauren Zink-Nickel-Schicht besteht. Die Verwendung der an sich einander widersprechenden Beschichtungsebenen ermöglicht es dabei, die Vorteile der jeweiligen Schichten zu kombinieren und die Nachteile der jeweils anderen Schicht zu kompensieren. Es entsteht eine Oberfläche, die trotz der sauren Zink-Nickel-Beschichtung eine hervorragende Schichtdickenverteilung und Tiefenstreuung hat, was bei einer alleinigen sauren Zink-Nickel Besichtung nicht möglich ist. Dadurch ist die Verwendung insbesondere bei Beschlagteilen möglich, deren sehr enge Anordnung in den galvanischen Bädern aus Durchsatz- und somit Kostengründen unbedingt notwendig ist.
• Im Sinne der Erfindung ist ein alkalisches Bad ein solches, welches wasserbasierend mit Salzen versetzt ist. Ein saures Bad bezeichnet hingegen ein Bad mit einem ph-Wert kleiner 7, in dem die Bestandteile der Beschichtung aus metallischen Reinstanoden gelöst und über den Elektrolyt zum Werkstück transportiert werden, an dem sich diese niederschlagen.
• Eine Weiterbildung der Beschichtung sieht vor, dass auf die Zink-Nickel-Schicht eine Transparentpassivierung aufgebracht ist, welche die vor Korrosion schützende Wirkung und optische Anmutung des Bauteils deutlich verbessert.
• Es ist ferner vorgesehen, dass eine abschließende Versiegelung z. B. silikathaltig aufgebracht wird, die ebenfalls eine optische Verbesserung bzw. Gleichmäßigkeit der Oberfläche erzeugt, im Wesentlichen aber eine weitere korrosionsschützende Schicht ist.
• Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung insbesondere nach Anspruch 1, enthaltend zumindest eine Beschichtung in einer alkalischen zinkhaltigen Lösung und eine Beschichtung in einem sauren Bad mit Zink- und Nickelanoden und zumindest einer zwischen den Beschichtungen erfolgten Aktivierung in einer salpersäurehaltigen Lösung und einer anschließenden salzsäurehaltigen Lösung. Durch diese zwischengeschaltete Aktivierung in zwei Bädern wird sichergestellt, dass die Oberfläche für die nächste Behandlungsstufe aktiviert ist und es zu keinen extrem störenden Verschleppungen von Nitrat in den Zink Nickel Prozess kommt.
• Es ist ferner vorgesehen, dass in dem sauren Bad Zink- und Nickel-Hilfsanoden eingesetzt werden. Diese Hilfsanoden bewirken eine wesentliche Verbesserung der Metallverteilung trotz des sauren Zink-Nickel Prozesses.
• Bei einem Nickelanteil von 12–15% ergibt sich eine optimale Beschichtung.
• Weitere Vorteile der Beschichtung und des beanspruchten Verfahren ergeben sich aus der Beschreibung.
• Die Beschichtung besteht aus einer ersten auf dem Rohmaterial aufgebrachten alkalischen Zinkschicht, die mittels eines alkalischen Galvanisierungsvorgangs aufgebracht wird. Diese erste alkalische Zinkschicht bietet einen gewissen grundsätzlichen Korrosionsschutz auch bei eng aneinander angeordneten Bauteilen in einem Bad.
• In einem zweiten Arbeitsschritt erfolgt eine erste Aktivierung in einer salpersäurehaltigen Lösung. Damit werden die anhaftenden Alkalireste aus dem alkalischen Zink-Elektrolyten entfernt und die Schicht aufgehellt.
• Anschließend wird in einer salzsäurehaltigen Lösung eine weitere Aktivierung nachgeschaltet. Durch diese zwischengeschaltete Spülung in zwei Bädern wird sichergestellt, dass sämtliche Alkalireste entfernt sind (Salpetersäure) und dass keine Nitrate der Salpetersäure in den Zink-Nickel Prozess verschleppt werden. Diese Nitrate werden durch die salzsäurehaltige Aktivierungsstufe entfernt.
• Eine zweite Beschichtung besteht im Wesentlichen aus einer Zink-Nickel-Schicht, die im Gegensatz zur ersten Beschichtung in einem sauren Elektrolyt aufgebracht wird. In einem sauren Bad sind dazu lösliche Zink- und Nickel Anoden in einem bestimmten Oberflächenverhältnis eingesetzt. Die Anordnung von Hilfsanoden erleichtert es eine gleichmäßigere Metallverteilung trotz des sauren Elektrolyten zu erzeugen.
• Das Oberflächenverhältnis der im Elektrolyt angeordneten Anoden ist ausschlaggebend für die Nickeleinbaurate der Schicht und in Folge verantwortlich für den erzielten Korrosionsschutz.
• Anschließend erfolgt das Aufbringen einer speziell auf den Zink Nickel Prozess abgestimmten Transparentpassivierung, welche den Korrosionsschutz und die optische Anmutung des Bauteils wesentlich verbessert.
• Abschließend wird eine silikathaltige Versiegelung aufgebracht, die Anteil am Korrosionsschutz hat. Ein weiterer Nebeneffekt dieser Versiegelung ist die Erzeugung eines gleichmäßigen Edelstahlfarbtons in Verbindung mit der darunter befindlichen Zink-Nickel Schicht.
• Dadurch ist die Verwendung des Gesamtprozesses insbesondere bei Beschlagteilen möglich, da die Grundschicht für eine ausreichend gute Metallverteilung und die zweite abgeschiedene Schicht (Zink-Nickel) für den eigentlichen Korrosionsschutz sorgt. Die speziell abgestimmte Passivierung und die anschließende Versiegelung erzeugen hinsichtlich der Optik und des Korrosionsschutzes eine Gesamtschicht.

Claims (6)

1. Beschichtung enthaltend einen galvanisch aufgebrachten Korrosionsschutz, insbesondere auf Beschlagteilen, bestehend zumindest aus einer ersten auf das Rohmaterial aufgebrachten alkalischen Zinkschicht, einer darauf aufgebrachten zweiten sauren Zink-Nickel-Schicht.
2. Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Zink-Nickel-Schicht eine Transparentpassivierung aufgebracht ist.
3. Beschichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine abschließende Versiegelung aufgebracht wird.
4. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung insbesondere nach Anspruch 1, enthaltend zumindest eine Beschichtung in einer alkalischen zinkhaltigen Lösung und eine Beschichtung in einem sauren Bad mit Zink- und Nickelanoden und zumindest einer zwischen den Beschichtungen erfolgten Aktivierung in einer salpersäurehaltigen Lösung und einer anschließenden salzsäurehaltigen Lösung.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung im Anschluss an einen ersten Schichtaufbau mit alkalischem Zink erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bad lösliche Hilfsanoden eingesetzt werden, die Zink und Nickel in Reinstform beinhalten