DE112009001005B4

DE112009001005B4 - Verfahren zum Schützen eines Gegenstandes gegen Korrosion und Verfahren zum Schützen einer Magnesiumoberfläche

Info

Publication number: DE112009001005B4
Application number: DE112009001005.9T
Authority: DE
Inventors: Guangling Song; Yar-Ming Wang; Hong-Hsiang Kuo
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2029-04-23
Also published as: WO2009132055A2; US20090269501A1; CN102016133B; US8192801B2; DE112009001005T5; WO2009132055A3; CN102016133A

Abstract

Verfahren zum Schützen eines Gegenstandes gegen Korrosion, wobei der Gegenstand i) einen Magnesiumoberflächenabschnitt und ii) einen Stahloberflächenabschnitt und/oder einen Aluminiumoberflächenabschnitt umfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine erste wässrige Elektrotauchlackemulsion vorgesehen wird, die so zusammengesetzt ist, dass Wasser mit der Magnesiumoberfläche reagieren kann, wobei Hydroxylionen an der Grenzfläche zwischen der Magnesiumoberfläche und der Elektrotauchlackemulsion erzeugt werden, wobei die Emulsion darin dispergiert eine kathodische Elektrotauchlackzusammensetzung aufweist, die so zusammengesetzt ist, dass diese in einer basischen wässrigen Umgebung deemulgiert, und die Magnesiumoberfläche des Gegenstandes der ersten wässrigen Elektrotauchlackemulsion ausgesetzt wird, ohne einen Strom oder ein Potential an den Gegenstand anzulegen, um einen Elektrotauchlackvorfilm ausschließlich auf der Magnesiumoberfläche abzuscheiden, und wobei der Elektrotauchlackvorfilm die Magnesiumoberfläche mit einem temporären Schutz gegen eine chemische Reaktion mit Wasser in einem neutralen oder sauren wässrigen Medium versieht, die Stahl und/oder Aluminiumoberflächen des Gegenstandes einer Umwandlungsbeschichtungslösung ausgesetzt werden, um eine Umwandlungsbeschichtung auf den Stahl- und/oder Aluminiumoberflächenabschnitten abzuscheiden, und zumindest die Stahl und/oder Aluminiumoberflächenabschnitte einer zweiten wässrigen Elektrotauchlackemulsion ausgesetzt werden und ein Strom oder ein Potential an den Gegenstand angelegt wird, sodass sie als eine Kathode dient, und wobei das Anlegen eines Stromes oder Potentials einen Elektrotauchlackvorfilm auf den Aluminium- und/oder Stahloberflächenabschnitten abscheidet.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen eines Gegenstandes, der i) einen Magnesiumoberflächenabschnitt und ii) einen Stahloberflächenabschnitt und/oder einen Aluminiumoberflächenabschnitt umfasst, gegen Korrosion sowie ein Verfahren zum Schützen einer Magnesiumoberfläche eines Gegenstandes.
Hintergrund der Erfindung
Eine breite Vielfalt von Autokomponenten wurde traditionell aus Stahllegierungen und in jüngerer Vergangenheit aus Aluminiumlegierungen gebildet. In vielen Fällen wird die Korrosionsbeständigkeit dieser Komponenten gestärkt, um die Produktlanglebigkeit sicherzustellen; insbesondere, wenn die Komponente wahrscheinlich aggressiven Umgebungen ausgesetzt sein wird. Zum Beispiel werden Autokarosserierahmen- und -blechstrukturen, die aus zusammengefügten Stahl- oder Aluminiumlegierungsteilen hergestellt sind, routinemäßig mit einer Vielfalt von Schichten einer Beschichtung versehen, um die darunter liegenden Metalllegierungen gegen korrosionsfördernde Stoffe wie Luft, Wasser und Salz zu schützen. Diese Schichten können auch aufgebaut sein, um sicherzustellen, dass die später aufgebrachten Lackbeschichtungen entsprechend an der Oberfläche der Karosseriestruktur haften. Und üblicherweise hat die Autoindustrie diese korrosionsbeständigen Beschichtungen durch fortschreitendes Befördern von Autokarosseriestrukturen und zugehörigen Blechen (manchmal als Rohkarosserie bezeichnet) durch eine Schutzbeschichtungs- und Lackierstraße aufgebracht, die eine Reihe von Prozeduren wie z. B. unter anderem eine Phosphatier- und Elektrocoating(E-Coating)-Stufe umfasst.
In jüngster Vergangenheit wurde jedoch der Einbau von Magnesiumlegierungen in Autokomponenten Gegenstand beträchtlicher Nachforschungen und Entwicklung auf Grund der relativ geringen Dichte dieser Materialien im Vergleich mit anderen strukturellen Metallen. Die Magnesiumlegierungen können in Säulen, Rahmen und anderen Karosserieelementen verwendet werden und die Legierungen können in Blechmetallform als Karosserieinnen- oder -außenbleche oder dergleichen verwendet werden. Die Magnesiumlegierungskomponenten können an den komplementären Aluminiumlegierungs- oder Eisenlegierungsteilen durch Schweißen, Schrauben, Nieten, Falzen oder andere geeignete Fügeprozesse befestigt werden. Unglücklicherweise sind Metalle auf Magnesiumbasis nicht wie Stahl- und Aluminiumlegierungen besonders gut geeignet, um sie herkömmlichen Phosphatier- und E-Coatingprozeduren zu unterziehen; in erster Linie deshalb, da die Magnesiumoberflächen hoch aktiv sind, wenn sie neutralen oder sauren wässrigen Flüssigkeiten ausgesetzt sind. Es resultierten daher einige Probleme, wenn versucht wurde, eine Autokomponente aus mehreren Metallen, die Magnesiumlegierungsteile umfasst, durch eine herkömmliche Autolackierstraße weiterzubewegen. Es ist einerseits wünschenswert, die Komponente durch die Lackierstraße zu befördern, um so jegliche Stahl- oder Aluminiumlegierungsteile vor dem Lackieren entsprechend gegen Korrosion zu behandeln. Andererseits nehmen die Magnesiumlegierungsteile in dem Prozess Schaden.
Angesichts dieser und anderer Problematiken können die Magnesiumlegierungsteile einer Komponente gegen Korrosion durch alternative Methoden wie anodische Oxidation durch Funkentladung (Mikrobögen, plasmaelektrolytische Oxidation etc.) geschützt werden. Diese Methoden erfordern es gelegentlich, dass die Komponente aus der herkömmlichen Autolackierstraße prozessentkoppelt umgeleitet und separat behandelt wird. Und sie können auch die selektive und genaue Behandlung nur der spezifischen Magnesiumlegierungsteile der Komponente erfordern; eine Option, die praktisch ausgedrückt relativ schwierig ist. Diese alternativen Methoden können somit mühsam, ineffizient und kostspielig sein. Es besteht daher Bedarf an einer effizienten und einfach bedienten Technik, um Komponenten zu schützen, die vollständig oder teilweise aus Magnesium- und Magnesiumlegierungsteilen gebildet sind, die Nutzen aus den derzeit verwendeten Autolackierstraßen und -prozeduren ziehen kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen eines Gegenstandes gegen Korrosion, wobei der Gegenstand i) einen Magnesiumoberflächenabschnitt und ii) einen Stahloberflächenabschnitt und/oder einen Aluminiumoberflächenabschnitt umfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass:

– eine erste wässrige Elektrotauchlackemulsion vorgesehen wird, die so zusammengesetzt ist, dass Wasser mit der Magnesiumoberfläche reagieren kann, wobei Hydroxylionen an der Grenzfläche zwischen der Magnesiumoberfläche und der Elektrotauchlackemulsion erzeugt werden, wobei die Emulsion darin dispergiert eine kathodische Elektrotauchlackzusammensetzung aufweist, die so zusammengesetzt ist, dass diese in einer basischen wässrigen Umgebung deemulgiert, und
– die Magnesiumoberfläche des Gegenstandes der ersten wässrigen Elektrotauchlackemulsion ausgesetzt wird, ohne einen Strom oder ein Potential an den Gegenstand anzulegen, um einen Elektrotauchlackvorfilm ausschließlich auf der Magnesiumoberfläche abzuscheiden, und wobei der Elektrotauchlackvorfilm die Magnesiumoberfläche mit einem temporären Schutz gegen eine chemische Reaktion mit Wasser in einem neutralen oder sauren wässrigen Medium versieht,
– die Stahl und/oder Aluminiumoberflächen des Gegenstandes einer Umwandlungsbeschichtungslösung ausgesetzt werden, um eine Umwandlungsbeschichtung auf den Stahl- und/oder Aluminiumoberflächenabschnitten abzuscheiden, und
– die Stahl- und/oder Aluminiumoberflächenabschnitte einer zweiten wässrigen Elektrotauchlackemulsion ausgesetzt werden und ein Strom oder ein Potential an den Gegenstand angelegt wird, sodass er als eine Kathode dient, und wobei das Anlegen des Stromes oder Potentials einen Elektrotauchlackvorfilm auf den Aluminium- und/oder Stahloberflächenabschnitten abscheidet.

Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Schützen einer Magnesiumoberfläche eines Gegenstandes, wobei das Verfahren umfasst, dass:

– ein Elektrotauchlackbad vorgesehen wird, das einen pH-Wert im neutralen oder sauren Bereich aufweist und eine Menge eines darin dispergierten kathodischen Elektrotauchlacks umfasst,
– die Magnesiumoberfläche des Gegenstandes in das wässrige Elektrotauchlackbad getaucht wird, sodass die Magnesiumoberfläche reagiert, um den pH des Bades in der Nähe der Magnesiumoberfläche lokal zu erhöhen, ohne einen Strom oder ein Potential an den Gegenstand anzulegen, und
– wobei der pH-Anstieg bewirkt, dass der dispergierte kathodische Elektrotauchlack in der Nähe der Magnesiumoberfläche deemulgiert und auf die Magnesiumoberfläche koaguliert, um einen gleichmäßigen und schützenden Elektrotauchlackvorfilm auf der Magnesiumoberfläche zu bilden.

Es ist eine Technik zum Bilden eines Elektrotauchlackvorfilms – (im Folgenden auch E-Coating-Vorfilm genannt) auf einer Magnesiumoberfläche einer Komponente wie z. B. einer Autokomponente offenbart, um die Magnesiumoberfläche zumindest temporär gegenüber Korrosion, insbesondere in einer wasserhaltigen Umgebung, zu schützen.
Wenn die Komponente im Wesentlichen vollständig aus Magnesium besteht, wird eine Elektrotauchbeschichtungszusammensetzung (im Folgenden auch E-Coating-Zusammensetzung genannt) auf der Magnesiumoberfläche ohne Anlegen eines elektrischen Potentials oder Stromes gebildet, wie beschrieben wird. Die abgeschiedene Elektrotauchbeschichtung (im Folgenden auch E-Coating genannt) kann dann gebrannt oder ausgehärtet werden, um eine erste Korrosionsbarriere auf der Magnesiumoberfläche vorzusehen. Falls erwünscht, kann dieses E-Coating mit zusätzlichen Lackschichten oder anderen Schutzbeschichtungen ergänzt werden.
Wenn der Gegenstand eine Komponente aus mehreren Metallen ist, die einen Magnesiumabschnitt in Kombination mit anderen Metallabschnitten enthält, kann der Magnesiumabschnitt zuerst selektiv mit einem E-Coat versehen werden (ohne elektrischen/s Strom oder Potential), bevor der Gegenstand mit seinen anderen Metallabschnitten in z. B. herkömmlichen Phosphatier- und E-Coatingbädern untergetaucht wird, ohne ihn zu oxidieren und somit die Bäder mit Mg²⁺-Ionen zu verunreinigen. Der E-Coatingvorfilm kann optional auch jederzeit nach der Abscheidung ausgehärtet werden, um den Vorfilm in eine stärkere, dauerhaftere und korrosionsbeständigere endgültige E-Coatingschicht umzuwandeln. Der Ausdruck Magnesium, wie hierin verwendet, soll reines Magnesium und Legierungen auf Magnesiumbasis bezeichnen, die Magnesium als ihren Hauptbestandteil umfassen.
Die Erfindung wird ferner in einer Ausführungsform veranschaulicht, in der ein Gegenstand Magnesiumabschnitte und Aluminium- und/oder Stahlabschnitte (einschließlich galvanisierten Stahl) umfasst. Es wird in Erwägung gezogen, dass ein E-Coatingvorfilm selektiv auf der/den Magnesiumoberfläche oder -oberflächen einer Autokomponente unter Ausschluss anderer metallischer Oberflächen gebildet wird, bevor die Komponente an einer herkömmlichen Phosphatier- oder E-Coatingprozedur teilhat, die darauf abzielt, diese anderen metallischen Oberflächen zu behandeln. Der auf den Magnesiumoberflächen der Komponente gebildete E-Coatingvorfilm wird oft aus einem säuredispergierten Polymerharz auf Aminoepoxydbasis, ähnlich jenen, die für Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen während herkömmlicher kathodischer E-Coatingprozeduren verwendet werden, ausgebildet. Es können jedoch selbstverständlich auch andere bekannte E-Coatingvorfilme, die eine andere polymere Zusammensetzung darstellen, gebildet werden.
Der E-Coatingvorfilm kann auch in Übereinstimmung mit herkömmlichen Mechanismen gebildet werden, in denen der Film gleichmäßig koaguliert und an der Magnesiumoberfläche haftet, nachdem E-Coatingpolymerpartikel, die in einer Emulsion dispergiert sind, in einer basischen Umgebung destabilisiert bzw. deemulgiert sind. Allerdings besteht im Fall von Magnesium, im Gegensatz zu Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen, keine Notwendigkeit, es einem Strom oder Potential zu unterziehen, um den E-Coatingprozess einzuleiten. Stattdessen kann die relativ hohe Reaktivität von Magnesium mit Wasser genutzt werden, um die Neutralisation und Abscheidung des Polymerfilmes zu unterstützen.
Wie hier von Bedeutung, ist Magnesium in sauren oder neutralen wässrigen Lösungen aktiv und reagiert beinahe sofort mit Wasser, um Magnesiumionen (Mg² ⁺), Hydroxylionen (OH^–) und Wasserstoffgas (H₂) zu erzeugen. Und herkömmliche E-Coatinglösungen oder -emulsionen weisen allgemein einen ausreichend niedrigen pH auf, um diese Reaktivität zu erleichtern. Somit erzeugt das Ausgesetztsein einer sauberen Magnesiumoberfläche einer Autokomponente gegenüber einer herkömmlichen E-Coatingemulsion natürlicherweise OH^–-Ionen unmittelbar in der Nähe der Magnesiumoberfläche/E-Coatingemulsions-Grenzfläche. Dies wiederum führt zu einer lokalisierten Spitze in der Basizität, die ausreicht, um jegliche dispergierte Elektrocoatpartikel, die in der Nähe der Magnesiumoberfläche vorhanden sind, ohne die Notwendigkeit, der Komponente äußerlich einen Strom oder ein Potential zuzuführen, zu destabilisieren bzw. deemulgieren. Infolgedessen wird ein E-Coatingvorfilm ausschließlich auf den Magnesiumoberflächen gebildet. Und, da hier kein Strom oder Potential angelegt wird, sind jegliche Abschnitte der Komponente, die aus Stahl- (einschließlich galvanisiertem Stahl) oder Aluminiumlegierungen gebildet sind, unbeeinflusst und werden außer dem möglichen Vorhandensein einer geringen Menge von Verschleppung, die problemlos abgewaschen werden kann, unbeschichtet bleiben.
Der E-Coatingvorfilm kann selektiv auf der/den Magnesiumoberfläche oder -oberflächen in einer Vielfalt von Beschichtungsprozessen gebildet werden. In einer Ausführungsform kann eine Autokomponente mit einer sauberen Magnesiumoberfläche direkt in ein herkömmliches E-Coatingbad getaucht werden. Es wird kein Strom oder Potential an die Komponente angelegt, während sie eingetaucht ist. Dann, nach einer geeigneten Dauer zur Harzabscheidung, kann die Komponente aus dem Bad entfernt und abtropfen gelassen werden. Ein E-Coatingvorfilm ist nun ausschließlich auf den Magnesiumoberflächen der Komponente infolge der zuvor beschriebenen Mechanismen vorhanden, obwohl Abschnitte der Komponente, die aus anderen Metallen wie z. B. Stahl- oder Aluminiumlegierungen gebildet sind, ebenfalls eingetaucht wurden. In einer weiteren Ausführungsform kann eine herkömmliche wässrige E-Coatingemulsion auf eine saubere Magnesiumoberfläche einer Autokomponente mit einem Pinsel oder einer anderen gleichwertigen Aufbringungsvorrichtung gestrichen werden. Ein E-Coatingvorfilm bildet sich daher durch denselben Mechanismus wie zuvor auf den gestrichenen Magnesiumoberflächen. Ein ähnlicher Film bildet sich z. B. nicht auf Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen der Komponente, die unter Umständen unbeabsichtigt bestrichen wurden. In einer noch weiteren Ausführungsform kann eine herkömmliche E-Coatingemulsion auf eine saubere Magnesiumoberfläche einer Autokomponente mit einer beliebigen bekannten Sprühvorrichtung gesprüht werden. Die Ergebnisse sind die gleichen wie in den anderen Ausführungsformen.
Eine Autokomponente mit einem auf ihren Magnesiumoberflächen gebildeten E-Coatingvorfilm kann nun in Übereinstimmung mit herkömmlichen Methoden phosphatiert und mit einem E-Coat versehen werden, um die anderen metallischen Oberflächen – nämlich ihre Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen – der Komponente zu behandeln. Während des Phosphatierens oder anderer Umwandlungsbeschichtungsprozesse schützt der zuvor auf den Magnesiumoberflächen der Komponente gebildete E-Coatingvorfilm diese Oberflächen temporär gegen Oxidation, während die anderen metallischen Oberflächen in einem Phosphatierbad phosphatiert werden. Dann, wenn die Autokomponente später in einem E-Coatingbad untergetaucht wird, wird der auf ihren Magnesiumoberflächen vorhandene E-Coatingvorfilm repariert, verdickt und gestärkt, während die anderen, nun phosphatierten metallischen Oberflächen nun mit ihrem ursprünglichen E-Coatingvorfilm beschichtet werden. Danach kann ein endgültiges und stabiles E-Coating über der gesamten Autokomponente erzielt werden, indem alle E-Coatingvorfilme, die soeben abgeschieden wurden, ausgehärtet werden. Ein ähnliches Verhalten, wenngleich weniger drastisch, ist zu erwarten, wenn der E-Coatingvorfilm, der die Magnesiumoberfläche der Komponente bedeckt, ausgehärtet wird, bevor die Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen der Komponente behandelt werden.
Die Komponente kann nun je nach Wunsch mit einer oder mehreren Schutz- und Zierlackschichten beschichtet werden.
Die Abscheidung von E-Coatingvorfilmen kann auch auf bestimmten Magnesiumwerkstücken bewerkstelligt werden, auf denen eine poröse Umwandlungsbeschichtung oder anodisierte Beschichtung gebildet wurde. Hier ist eine Umwandlungs- oder anodisierte Beschichtung eine relativ dünne Schicht, die auf einer Magnesium- oder Magnesiumlegierungsoberfläche gebildet wurde und aus einer chemischen oder elektrochemischen Reaktion zwischen Magnesium und einem oder mehreren Bestandteilen einer Badlösung resultiert. Eine Umwandlungsbeschichtung, z. B. eine Magnesiumphosphatbeschichtung, kann magnesiumhaltige Salze, Hydroxide und/oder Oxide umfassen. Eine anodisierte Beschichtung, z. B. eine handelsübliche Anomag^TM-Beschichtung, kann magnesiumhaltige Salze (z. B. Magnesiumphosphat), Hydroxide und/oder Oxide umfassen. Die Beschichtungen sind typischerweise porös und die Poren können alkalische Verbindungen infolge von Hydrolyse des Magnesiums in den Poren infolge einer Reaktion mit Umwandlungsbadmaterialrückständen enthalten. E-Badbeschichtungen können ohne einen Abscheidestrom in die Poren solcher Beschichtungen und auf deren Oberflächen abgeschieden werden. Der E-Coatingvorfilm kann ausgehärtet werden, wie oben beschrieben, und eine zusätzliche Coatingschicht kann auf der Oberseite der E-Coatingzusammensetzung aufgebracht werden. Die Methode kann auf einzelnen Magnesiumlegierungswerkstücken oder auf Anordnungen, die Magnesiumabschnitte mit einer porösen Umwandlungsbeschichtung umfassen, und Abschnitten, die aus anderen Metallen gebildet sind, ausgeführt werden.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus den detaillierteren Beschreibungen illustrativer Ausführungsformen, die in dieser Spezifikation folgen, offensichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine verallgemeinerte Seitenansicht einer Autokomponente, im Spezielleren einer Autokarosseriestruktur, die ein Magnesiumteil in Verbindung mit anderen Metallteilen, wie z. B. solchen, die aus einer Stahl- und/oder Aluminiumlegierung gebildet sind, umfasst.
2 ist eine schematische Veranschaulichung eines Verfahrens zum Behandeln der Autokomponente von 1, um die Korrosionsbeständigkeit der Magnesiumoberflächen und der anderen Metallflächen zu verbessern, bevor die Autokomponente lackiert wird.
3 ist eine detailliertere schematische Darstellung des ersten Schrittes, der in dem in 2 veranschaulichten Verfahren gezeigt ist.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die Ausführungsformen dieser Erfindung umfassen die Ausbildung einer Beschichtung aus einer kathodischen Elektrocoatpolymerzusammensetzung auf einer Magnesiumoberfläche ohne das Anlegen eines elektrischen Stromes oder Potentials, wie es üblicherweise verwendet wird, um die E-Coatzusammensetzung auf elektrisch leitfähigen Werkstückoberflächen abzuscheiden. Dieser Prozess kann verwendet werden, um E-Coatvorbeschichtungen auf einer im Wesentlichen reinen Magnesiumoberfläche oder einer Oberfläche einer Legierung auf Magnesiumbasis oder einer porösen magnesiumhaltigen Umwandlungsbeschichtungsoberfläche auf einem Werkstück aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung aufzubringen. Solche magnesiumhaltigen Umwandlungsbeschichtungen können poröse anodisierte Magnesiumbeschichtungen mit einer Magnesiumoxidbeschichtung oder anderen Umwandlungsbeschichtungen umfassen, die Salze, Hydroxide und/oder Oxide des Magnesiums umfassen. Die Beschichtung wird allgemein porös und rissig sein. Die E-Coatinglösung ist in der Lage, in solche Risse und Poren einzudringen, um mit der Magnesiumoberfläche zu reagieren und die Risse oder Poren zu versiegeln. Im Allgemeinen stammt der Magnesiumgehalt der Beschichtung von dem Magnesiumsubstrat, das dem Umwandlungsbeschichtungsbad in diesem chemisch reaktiven Prozess oder dem anodisierenden Bad in diesem elektrochemisch reaktiven Prozess ausgesetzt ist.
Der Prozess kann mit solchen Magnesiumwerkstücken ohne das Vorhandensein eines anderen Metalls ausgeführt werden oder er kann auf Werkstückanordnungen ausgeführt werden, die einen Magnesiumabschnitt und einen weiteren Abschnitt aus einer Aluminium- und/oder Stahl- oder einer anderen Eisenlegierung umfassen. In einer illustrativen Ausführungsform der Erfindung wird der Beschichtungsprozess an Karosserieelementen aus mehreren Metallen in Autolackierstraßen verwendet.
Autolackierstraßen wurden ursprünglich ausgelegt, um Autokomponenten vorzubereiten und abzudecken, die vollständig aus Stahl- und/oder Aluminiumlegierung gebildet sind. Diese Lackierstraßen umfassten typischerweise – in der Nähe ihres Anfanges – eine oder mehrere Prozeduren, die darauf abzielten, die Stahl- und/oder Aluminiumlegierungsoberflächen gegen Korrosion zu schützen. In einem üblichen Aufbau wird die Autokomponente zuerst mit einer Phosphatumwandlungsbeschichtung versehen, indem die Komponente in ein saures Phosphatierbad getaucht wird. Die Phosphatumwandlungsschicht sorgt für Korrosionswiderstand und eine haftende Basis zum Lackieren.
Als Nächstes wird die phosphatierte Autokomponente üblicherweise mithilfe eines kathodischen elektrischen Elektrocoatingprozesses (in der Autoindustrie gelegentlich auch als elektrophoretische Abscheidung oder ELPO bezeichnet) mit einem E-Coatingvorfilm über und in den Poren der Phosphatumwandlungsbeschichtung versehen. Dieser Prozess umfasst allgemein das Eintauchen der Autokomponente als eine Kathode in ein E-Coatingbad und das Anlegen eines geeigneten Stromes oder Potentials daran, sodass sich die in dem Bad dispergierten E-Coatingpolymerpartikel auf der Komponente als ein im Wesentlichen gleichmäßiger Polymerfilm abscheiden. Der E-Coatingvorfilm kann nun zu einem stabilen und endgültigen E-Coat ausgehärtet werden, bevor die Autokomponente später in der Lackierstraße lackiert wird.
Der Einbau von Magnesiumteilen in Autokomponenten hat jedoch die Verwendung von beinahe etablierten Autolackierstraßen kompliziert gemacht. Um nur einen Punkt zu nennen, ist Magnesium, wie zuvor erläutert, hoch aktiv in sauren oder neutralen wässrigen Lösungen und reagiert beinahe sofort mit Wasser, um Magnesiumionen (Mg²⁺), Hydroxylionen (OH^–) und Wasserstoffgas (H₂) zu erzeugen. Und in Bezug auf herkömmliche Phosphatierprozeduren kann diese Reaktivität die Ausbildung von Phosphatumwandlungsbeschichtungen relativ schwierig machen, da die Magnesiumoberfläche der Komponente fortschreitend korrodiert, wenn sie dem sauren Phosphatierbad ausgesetzt ist. Außerdem kann es zu der unerwünschten Verunreinigung von herkömmlichen Phosphatier- und E-Coatingbädern mit Mg²⁺-Ionen kommen, da der pH dieser Bäder ausreichend niedrig ist, um die Reaktion von Magnesium mit Wasser zu erleichtern.
Überdies kann die reaktive Natur des Magnesiums andere Teile der Autokomponente beeinträchtigen, die aus weniger aktiven Stahl- oder Aluminiumlegierungen gebildet sind. Zum Beispiel kann das Vorhandensein von Magnesiumionen in einem Phosphatier- oder E-Coatingbad die Qualität der speziellen Beschichtungen verringern, die auf diesen metallischen Oberflächen gebildet sind. Als ein weiteres Beispiel kann eine galvanische Korrosion zwischen den Magnesiumteilen der Autokomponente und den Stahl- und Aluminiumlegierungsteilen, mit denen sie eng gekoppelt sind, stattfinden.
Um sich mit diesen und anderen diesbezüglichen Problemen zu befassen, kann ein E-Coatingvorfilm auf den Magnesiumoberflächen der Autokomponente gebildet werden, bevor die Komponente herkömmlichen Phosphatier- und E-Coatingprozeduren einer Autolackierstraße unterzogen wird. Dies gestattet es, sowohl die Magnesiumoberflächen als auch die Stahl/Aluminiumlegierungsoberflächen der Komponente gegen Korrosion zu schützen, ohne die bereits im Einsatz befindlichen betrieblichen Lackierstraßen drastisch umzubauen oder zu ergänzen. Selbstverständlich kann es dann, wenn die Autokomponente nur Magnesium und keine anderen Metalle enthält, möglich sein, die Phosphatierprozedur zu umgehen und die Komponente weiterhin durch den Rest der Lackierstraße zu schicken.
Um zu helfen, diese Technik zu veranschaulichen, zeigt 1 eine Ausführungsform einer Autokomponente aus mehreren Metallen, eine Autokarosseriestruktur 10, die Magnesiumteile wie auch Stahl- und/oder Aluminiumlegierungsteile umfasst. Hier umfasst die Karosseriestruktur 10 einen Rahmen 12, der hauptsächlich aus einer Kombination von galvanisierten Stahl- und Aluminiumlegierungen gebildet ist. Die Karosseriestruktur 10 umfasst auch eine Türanordnung 14, die ein dünnes und zuvor gebildetes Magnesiumlegierungsblech bildet, das an einer Seite des Rahmens 12 angelenkt ist. Ein Beispiel für eine geeignete Magnesiumlegierung, die in der Türanordnung 14 verwendet werden kann, ist die Magnesiumlegierung AZ31, die eine nominale Zusammensetzung auf das Gewicht bezogen von etwa 3% Aluminium, etwa 1% Zink, etwa 0,2% Mangan und der Rest Magnesium aufweist. Es sollte jedoch verständlich sein, dass diese Fig. eine vereinfachte Veranschaulichung einer ziemlich komplexen Struktur darstellt, die viele verschiedene in Wechselwirkung stehende Teile enthält, welche mithilfe von vielen verschiedenen Mitteln befestigt sind. Und als solche gibt es weitere Teile – sowohl größer als auch kleiner als die Türanordnung 14 – die möglicherweise vollständig oder teilweise aus Magnesium bestehen könnten, wenngleich sie hier nicht spezifisch gezeigt oder beschrieben sind. Daraus folgt, dass sich die Magnesiumoberflächen dieser Teile ähnlich verhalten werden, wie die Magnesiumoberflächen der Türanordnung 14 dieser Ausführungsform.
Der E-Coatingvorfilm kann nur auf den Magnesiumoberflächen der Türanordnung 14 gebildet werden, indem zumindest jene Teile der Karosseriestruktur 10 mit einer herkömmlichen wässrigen E-Coatingemulsion in Kontakt gebracht werden, wie durch Schritt 50 in 2 gezeigt. Und solch ein Vorfilm kann ohne die Notwendigkeit gebildet werden, der Türanordnung 14 einen Strom oder ein Potential zuzuführen. Dies deshalb, da die Magnesiumoberfläche selbst infolge ihrer Korrosionsreaktion mit dem Wasser der E-Coatingemulsion natürlicherweise die erforderliche basische Umgebung an dieser Stelle erzeugen kann, sodass dispergierte E-Coatingpartikel aus der E-Coatingemulsion ausfallen. Diese neu deemulgierten und unlöslichen E-Coatingpolymer enthaltenden Partikeln können dann beginnen zu koagulieren und an den Magnesiumoberflächen der Türanordnung 14 in einer gleichmäßigen und einheitlichen Weise haften. Wenn die Magnesiumoberfläche eine poröse Umwandlungs- oder anodisierte Beschichtung umfasst, scheidet sich der E-Coat in den Poren der Beschichtung und auf den Oberflächen der Umwandlungsbeschichtung ab. Dies ist jedoch nicht der Fall bei den Stahl- und Aluminiumlegierungsteilen der Karosseriestruktur 10, da diese größtenteils einen ausreichend höheren Strom oder ein beträchtliches negatives Potential benötigen, um Redox-Reaktionen zu unterstützen, um eine ausreichend basische Umgebung in ihrer Nähe zu erreichen. Somit koaguliert und haftet in Schritt 50 kein E-Coatingvorfilm an den Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen der Karosseriestruktur.
Herkömmliche E-Coatingemulsionen, die in Schritt 50 hilfreich sind, sind allgemein bekannt und für Fachleute im Handel erhältlich. Es kann z. B. eine kathodische E-Coatingemulsion verwendet werden, die eine Mischung aus einem Harz und einem Pigment umfasst. Das Harz kann einen kathodischen Elektrocoat oder Elektroprimer umfassen, der mit einer schwachen organischen Säure (R_a-H) wie z. B. Essigsäure, neutralisiert und dann in Wasser emulgiert wird. Der hier verwendete kathodische Elektrocoat ist typischerweise aus einem Aminoepoxidharz (R-NH₂), gemischt mit einem blockierten Isocyanatvernetzungsmittel, zusammengesetzt. Und die Harzvorlageemulsion als solche stabilisiert sich, sodass sie eine Menge an wasserlöslichen Polymer-E-Coatingpartikeln (R-NH₃ ⁺) enthält, wie durch die Gleichung: RNH₂ + R_a-H → RNH₃ ⁺ + Ra^– gezeigt.
Ein Beispiel für einen handelsüblichen kathodischen Elektrocoat, der geeignet ist, um die Harzvorlage zu bilden, ist ein Epoxidharz mit Titanoxidpartikeln, der von DuPont erhältlich ist. Die Pigmentvorlage hingegen kann ein Gemisch von Pigmenten umfassen, die in verschiedenen Mahlmedien dispergiert sind. Diese Pigmente sind derart aufgebaut und werden selektiv eingesetzt, um dem E-Coatingvorfilm letztlich Aussehen, Farbe und physikalische Eigenschaften zu verleihen.
Um die kathodische E-Coatingemulsion zu bilden, werden die Harzvorlage und die Pigmentvorlage oft in Montagewerkeinrichtungen gemischt und gegenüber einer konstanten Produktionsrate nachgefüllt, um eine Emulsion zu erzielen, die Chemiekonstanten von ungefähr etwa 15–25% nicht flüchtigen Stoffen, etwa 10–25% Pigmenten (auf der Basis nicht flüchtiger Stoffe), etwa 0,1% Lösungsmittel und den Rest Wasser aufweist. Und in dieser Zusammensetzungszubereitung besitzt die Emulsion typischerweise einen pH von etwa 5,8 bis 6,2, eine Leitfähigkeit von etwa 1300 bis etwa 2000 Mikrosiemens/cm und zwischen etwa 15 bis etwa 35 Säuremilliäquivalente.
Die Magnesiumoberflächen der Türanordnung können der kathodischen E-Coatingemulsion in verschiedener Weise ausgesetzt werden. In einer Ausführungsform, wie am besten in 3 gezeigt, kann die Autokarosseriestruktur 10 mit sauberen Magnesiumoberflächen an der Türanordnung 14 in ein Bad aus der kathodischen E-Coatingemulsion getaucht werden, ohne dieser einen Strom oder ein Potential zuzuführen. Und, wie zuvor erwähnt und in 3 graphisch gezeigt, die Magnesiumoberflächen der Türanordnung 14 reagieren schnell mit dem Wasser in der E-Coatingemulsion gemäß der Gleichung: Mg + 2H₂O → 2OH^– + Mg²⁺ + H₂
Die Erzeugung von Hydroxylionen (OH^–) auf der Magnesiumoberfläche der Türanordnung 14 erhöht den pH der Emulsion unmittelbar neben den Magnesiumoberflächen auf etwa 10,5. Und diese Basizitätsspitze reicht aus, um jegliche dispergierte E-Coatingpolymerpartikel in der Nähe gemäß der Reaktion: RNH₃ ⁺ + OH^– → RNH₂ + H₂O zu deemulgieren.
Infolgedessen fallen diese deemulgierten und wasserunlöslichen RNH₂-E-Coatingpolymerpartikel nun aus der Emulsion aus und scheiden sich gleichmäßig auf den Magnesiumoberflächen der Türanordnung 14 ab, um den schützenden E-Coatingvorfilm zu bilden. Außerdem kann das Wasserstoffgas(H₂)-Nebenprodukt, das erzeugt wird, wenn Magnesium mit Wasser reagiert, in gewisser Weise insofern nützlich sein, als das entweichende Gas die Emulsion durchrühren und den Fluss zusätzlicher RNH₃+-E-Coatingpolymerpartikel in Richtung der Türanordnung 14 zur Abscheidung erleichtern kann.
Die Autokarosseriestruktur 10 kann etwa 2 Sekunden bis etwa 1 Minute lang in das kathodische E-Coatingbad getaucht werden, um einen E-Coatingvorfilm zu bilden, der in der Lage ist, die Magnesiumoberflächen während nachfolgender Lackierstraßenprozeduren zu schützen. Solche Tauchzeiten haben allgemein zur Folge, dass E-Coatingvorfilme von etwa 1 Millimeter bis etwa 5 Millimeter gebildet werden. Danach kann die Autokarosseriestruktur 10 abgespült und abtropfen gelassen werden, um jede überschüssige Verschleppung zu entfernen, bevor sie zu der nächsten Lackierstraßenprozedur vorrückt. Falls erwünscht, kann sie an diesem Punkt auch einem Aushärtungsarbeitsschritt wie z. B. Brennen oder UV-Lichteinwirkung unterzogen werden, um den E-Coatingvorfilm zu einem endgültigen und stabilen E-Coating zu polymerisieren.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Autokarosseriestruktur 10 der herkömmlichen E-Coatingemulsion durch physikalisches Aufbringen mit z. B. einem Anstreichpinsel oder einem anderen gleichwertigen Werkzeug ausgesetzt werden. Oder in einer noch weiteren Ausführungsform kann die Autokarosseriestruktur 10 der herkömmlichen E-Coatingemulsion durch direktes Besprühen mithilfe einer manuellen oder automatisierten Sprühapparatur ausgesetzt werden. In beiden Ausführungsformen bildet sich der E-Coatingvorfilm jedoch ausschließlich auf den Magnesiumoberflächen der Türanordnung 14 über denselben chemischen Mechanismus, der zuvor beschrieben ist.
Anschließend an Schritt 50 kann die Autokarosseriestruktur 10 mit einem E-Coatingvorfilm – oder einem endgültigen E-Coatingfilm –, der nur auf den Magnesiumoberflächen der Türanordnung gebildet ist, weiter durch die Lackierstraße transportiert werden. Und da die Karosseriestruktur 10 Stahl- und Aluminiumteile umfasst, umfasst der Rest der Lackierstraße wahrscheinlich eine Phosphatierprozedur 60 und eine E-Coatingprozedur 70, die jeweils spezifisch darauf abzielen, dieser Legierungsoberflächen zu behandeln. Beide Prozeduren, die in 2 abgebildet sind, sind Fachleuten gut bekannt, da sie sich auf die Behandlung von Stahl- und Aluminiumlegierungen beziehen, und müssen nicht in größerem Detail beschrieben werden.
Während des Phosphatierschrittes 60 kann die Autokarosseriestruktur 10 in ein Phosphatierbad getaucht oder mit einer ähnlichen Lösung besprüht werden, um eine Phosphatierumwandlungsbeschichtung auf den Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen der Struktur 10 zu bilden. Phosphatierbäder sind auf dem technischen Gebiet allgemein bekannt und sind größtenteils auf Phosphorsäure basierende Lösungen, die unter anderem Metallphosphate enthalten. Die resultierende Umwandlungsbeschichtung, die allgemein aus kristallinen Phosphaten gebildet ist, erhöht die Korrosionsbeständigkeit der Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen und verbessert das Haftvermögen der später aufgebrachten Lackbeschichtungen. Diese Beschichtung ist auch bis zu einem gewissen Grad porös und dielektrisch und lässt somit die elektrochemische Aufbringung von nachfolgenden Beschichtungen zu, falls erwünscht.
Allerdings bildet sich eine Phosphatierumwandlungsbeschichtung im Gegensatz zu den Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen nicht auf den Magnesiumoberflächen der Türanordnung 14. Dies deshalb, da der zuvor abgeschiedene E-Coatingvorfilm als eine Barriere wirkt und die darunter liegenden Magnesiumoberflächen vor dem Phosphatierbad abschirmt. Dieser schützende E-Coatingvorfilm nimmt jedoch während der Phosphatierstufe 60 infolge der sauren Natur des Bades einen gewissen Schaden. Nichtsdestoweniger kann der in Schritt 50 über den Magnesiumoberflächen abgeschiedene E-Coatingvorfilm während der gesamten Dauer einer normalen Phosphatierprozedur im Wesentlichen intakt bleiben. Und somit kommen die Magnesiumoberflächen der Türanordnung 14 aus dem Phosphatierschritt 60 heraus, ohne durch irgendeinen wesentlichen korrosiven Angriff während dieser Prozedur beeinträchtigt zu sein.
Als Nächstes besteht eine übliche Methode in der Autoindustrie in einem kathodischen Elektrocoating der phosphatierten Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen der Autokarosseriestruktur 10, wie in dem E-Coatingschritt 70 in 2 gezeigt. Die Karosseriestruktur 10 kann kathodisch in ein kathodisches E-Coatingbad getaucht oder mit einer ähnlichen Emulsion besprüht werden, um einen E-Coatingvorfilm auf den Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen der Karosseriestruktur 10 zu bilden. Und dieser E-Coatingvorfilm ist ähnlich dem auf den Magnesiumoberflächen der Türanordnung 14 gebildeten. Tatsächlich kann dieselbe E-Coatingemulsion, die in Schritt 50 verwendet wurde, auch hier verwendet werden, falls erwünscht. Der einzige Unterschied in diesem Schritt besteht darin, dass ein elektrischer/s Strom oder Potential zwischen der Karosseriestruktur 10 und Hilfsanoden zugeführt werden muss, da keine natürliche Antriebskraft vorhanden ist, um das Ausfallen und Abscheiden der dispergierten E-Coatingpartikel zu erzwingen.
Das Anlegen eines Stromes oder Potentials in Schritt 70 bewirkt, dass Wassermoleküle in der Nähe der Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen der Karosseriestruktur 10 (die als eine Kathode dient) zu Hydroxylionen (OH^–) und in der Nähe der Hilfsanoden zu Wasserstoffionen (H⁺) zerfallen. Dies wiederum führt zu einem pH-Anstieg in der Nähe der Karosseriestruktur 10 und einer pH-Reduktion an der/den Anode/n. Und solch ein pH-Anstieg in der Nähe der Karosseriestruktur 10 deemulgiert jegliche vorhandene E-Coatingpolymerpartikel, sodass sie aus der Emulsion ausfallen und beginnen, gleichmäßig zu koagulieren und an den phosphatierten Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen der Karosseriestruktur 10 haften. Zu diesem Zeitpunkt wird auch der zuvor auf den Magnesiumoberflächen der Türanordnung 14 gebildete E-Coatingvorfilm repariert, verdickt und gefestigt, nachdem er während des Phosphatierschrittes 60 geringen Schaden genommen hat. Es sollte beachtet werden, dass die Dicke der auf den Stahl- und Aluminiumlegierungsoberflächen und in einem gewissen Ausmaß auch auf den Magnesiumoberflächen gebildeten E-Coatingvorfilme während des E-Coatingschrittes 70 mithilfe verschiedener Prozessvariablen wie Untertauchzeit, Badtemperatur, die Stärke des angelegten Stromes oder Potentials und die speziellen Materialien, die verwendet werden, um die E-Coatingemulsion herzustellen, gesteuert werden kann. Und Fachleuten wird bekannt sein, wie dies gemacht wird.
Nach Beenden des E-Coatingschrittes 70 umfasst die hier beschriebene Autokarosseriestruktur 10 einen Rahmen 12, der großteils aus Stahl- und Aluminiumlegierungsteilen besteht, und eine Türanordnung 14, die zumindest teilweise aus einem Magnesiumteil besteht. Und die Oberflächen eines jeden dieser Metallteile wurden behandelt, um deren Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Als solche können die E-Coatingvorfilme, die kollektiv alle diese Oberflächen bedecken, nun ausgehärtet werden, falls sie das noch nicht sind, sodass sie zu einem endgültigen und stabilen E-Coat polymerisieren. Bekannte Aushärtungsprozesse, die hier geeignet sind, umfassen Brennen oder UV-Lichteinwirkung. Die Autokarosseriestruktur 10 kann nun bereit sein, zusätzliche Oberflächenbeschichtungen aufzunehmen, während sie durch die restliche Lackierstraße voranschreitet. Diese zusätzlichen Beschichtungen umfassen Oberflächenprimer, Grundierungen und Klarlacke. Und sie werden auf die Autokomponente mithilfe bekannter Methoden wie Sprühen aufgebracht.
Wenn eine Magnesiummetall- oder Magnesiumlegierungsoberfläche in ein wässriges Bad aus einer E-Coatpolymerzusammensetzung getaucht wird, reagiert Wasser mit der Magnesiumoberfläche, wie beschrieben, um eine basische Umgebung zur Abscheidung einer Vor-Polymerbeschichtung bereitzustellen. Wenn ein Werkstück auf Magnesiumbasis mit einer porösen magnesiumhaltigen Umwandlungs- oder anodisierten Beschichtung in das Bad aus dem E-Coatpolymer getaucht wird, zeigt es sich, dass die E-Coatsuspension deemulgiert wird und E-Coatmaterial in den Poren der Beschichtung abgeschieden wird. Das E-Coatmaterial gelangt in die Poren und scheidet einen Film aus Vor-E-Coatmaterial auf den Porenoberflächen ab. Das Abscheiden setzt sich auf den Außenflächen der Poren bis zu der äußeren Schicht der Umwandlungsbeschichtung fort. Die Abscheidung kann durch restliches Umwandlungsbeschichtungsmaterial angeregt werden, das mit dem in die Poren oder Säulen der Umwandlungsschicht gelangenden E-Coatingmaterial reagiert. Oder das E-Coatmaterial kann mit dem Magnesiuminhalt der Porenoberflächen reagieren.
Umwandlungsbeschichtungen werden als allgemein selbstbegrenzende Schichten, oft wenige Mikrometer dick, typischerweise mit einer Dicke von weniger als 10 μm, auf der Oberfläche des Magnesiumwerkstückes gebildet. Die Beschichtungen sind durch Poren, Risse und/oder Säulen gekennzeichnet. Beispiele für Magnesiumumwandlungsbeschichtungsmaterialien, die hauptsächlich durch chemische Reaktion mit einer Magnesiumoberfläche wirken, umfassen Chromatmaterial-, Phosphat/Permanganatmaterial-, Stannatmaterial- und Fluorzirconatmaterialbehandlungen. Anodisierte Beschichtungen können auf einer Magnesiumoberfläche auch durch eine Kombination aus chemischen und elektrochemischen Reaktionen zwischen Magnesiummetall und einem anodisierenden Bad gebildet werden, wenn ein anodischer Strom durch die Metall/Lösung-Grenzfläche geleitet wird. Ein Beispiel für einen kommerziellen Anodisierungsprozess, der von Magnesium Technologies Ltd. entwickelt und unter dem Handelsnamen Anomag vermarktet wird, verlangt eine phosphathaltige Badzusammensetzung. Solche anodisierten Beschichtungen weisen auch eine geeignete Porosität für die Vorabscheidung des E-Coatmaterials auf.
Die obige Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung ist von rein beispielhafter Natur und Varianten davon sind daher nicht als eine Abweichung von dem Geist und Schutzumfang der Erfindung zu betrachten.

Claims

Verfahren zum Schützen eines Gegenstandes gegen Korrosion, wobei der Gegenstand i) einen Magnesiumoberflächenabschnitt und ii) einen Stahloberflächenabschnitt und/oder einen Aluminiumoberflächenabschnitt umfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine erste wässrige Elektrotauchlackemulsion vorgesehen wird, die so zusammengesetzt ist, dass Wasser mit der Magnesiumoberfläche reagieren kann, wobei Hydroxylionen an der Grenzfläche zwischen der Magnesiumoberfläche und der Elektrotauchlackemulsion erzeugt werden, wobei die Emulsion darin dispergiert eine kathodische Elektrotauchlackzusammensetzung aufweist, die so zusammengesetzt ist, dass diese in einer basischen wässrigen Umgebung deemulgiert, und die Magnesiumoberfläche des Gegenstandes der ersten wässrigen Elektrotauchlackemulsion ausgesetzt wird, ohne einen Strom oder ein Potential an den Gegenstand anzulegen, um einen Elektrotauchlackvorfilm ausschließlich auf der Magnesiumoberfläche abzuscheiden, und wobei der Elektrotauchlackvorfilm die Magnesiumoberfläche mit einem temporären Schutz gegen eine chemische Reaktion mit Wasser in einem neutralen oder sauren wässrigen Medium versieht, die Stahl und/oder Aluminiumoberflächen des Gegenstandes einer Umwandlungsbeschichtungslösung ausgesetzt werden, um eine Umwandlungsbeschichtung auf den Stahl- und/oder Aluminiumoberflächenabschnitten abzuscheiden, und zumindest die Stahl und/oder Aluminiumoberflächenabschnitte einer zweiten wässrigen Elektrotauchlackemulsion ausgesetzt werden und ein Strom oder ein Potential an den Gegenstand angelegt wird, sodass sie als eine Kathode dient, und wobei das Anlegen eines Stromes oder Potentials einen Elektrotauchlackvorfilm auf den Aluminium- und/oder Stahloberflächenabschnitten abscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gegenstand eine Autokarosseriestruktur ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Magnesiumoberflächenabschnitt des Gegenstandes ein Autokarosserieblech ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Magnesiumoberflächenabschnitt des Gegenstandes eine Magnesium enthaltende Umwandlungsbeschichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vorsehen der ersten wässrigen Elektrotauchlackemulsion umfasst, dass eine Elektrotauchlackemulsion mit einem darin dispergiertem Aminoepoxidharz als kathodische Elektrotauchlackzusammensetzung vorgesehen wird, wobei das Aminoepoxidharz mit einer schwachen organischen Säure neutralisiert und in Wasser emulgiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vorsehen der ersten wässrigen Elektrotauchlackemulsion umfasst, dass eine Elektrotauchlackemulsion mit einer darin dispergierten kathodischen Elektrotauchlackzusammensetzung vorgesehen wird, die so zusammengesetzt ist, dass diese in einer basischen Umgebung, welche einen pH von 10,5 oder höher aufweist, deemulgiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vorsehen der ersten wässrigen Elektrotauchlackemulsion umfasst, dass eine Elektrotauchlackemulsion mit einem pH-Wert von 5,8 bis 6,2, einer Leitfähigkeit von 1300 bis 2000 Mikrosiemens/cm und 15 bis 35 Säuremilliäquivalenten vorgesehen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aussetzen der Stahl- und/oder Aluminiumoberflächenabschnitte der zweiten wässrigen Elektrotauchlackemulsion umfasst, dass die Oberflächen einer Elektrotauchlackemulsion ausgesetzt werden, die dieselbe Zusammensetzung aufweist wie die erste Elektrotauchlackemulsion.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aussetzen der Magnesiumoberfläche des Gegenstandes der ersten Elektrotauchlackemulsion umfasst, dass der Gegenstand in ein Bad aus der ersten Elektrotauchlackemulsion getaucht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aussetzen der Magnesiumoberfläche des Gegenstandes der ersten Elektrotauchlackemulsion umfasst, dass der Magnesiumoberflächenabschnitt mithilfe eines Streichwerkzeuges mit der ersten Elektrotauchlackemulsion gestrichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aussetzen der Magnesiumoberfläche des Gegenstandes der ersten Elektrotauchlackemulsion umfasst, dass die Magnesiumoberfläche mit der ersten Elektrotauchlackemulsion besprüht wird.
Verfahren zum Schützen einer Magnesiumoberfläche eines Gegenstandes, wobei das Verfahren umfasst, dass: ein Elektrotauchlackbad vorgesehen wird, das einen pH-Wert im neutralen oder sauren Bereich aufweist und eine Menge eines darin dispergierten kathodischen Elektrotauchlacks umfasst, die Magnesiumoberfläche des Gegenstandes in das wässrige Elektrotauchlackbad getaucht wird, sodass die Magnesiumoberfläche reagiert, um den pH des Bades in der Nähe der Magnesiumoberfläche lokal zu erhöhen, ohne einen Strom oder ein Potential an den Gegenstand anzulegen, und wobei der pH-Anstieg bewirkt, dass der dispergierte kathodische Elektrotauchlack in der Nähe der Magnesiumoberfläche deemulgiert und auf die Magnesiumoberfläche koaguliert, um einen gleichmäßigen und schützenden Elektrotauchlackvorfilm auf der Magnesiumoberfläche zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Magnesiumoberflächenabschnitt des Gegenstandes eine magnesiumhaltige Umwandlungsbeschichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Magnesiumoberflächenabschnitt des Gegenstandes eine magnesiumhaltige anodisierte Beschichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Vorsehen eines Elektrotauchlackbades umfasst, dass ein Elektrotauchlackbad aus einer Elektrotauchlackemulsion mit einem pH von 5,8 bis 6,2, einer Leitfähigkeit von 1300 bis 2000 Mikrosiemens/cm und 15 bis 35 Säuremilliäquivalenten vorgesehen wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Vorsehen eines Elektrotauchlackbades umfasst, dass ein Bad aus einer wässrigen Elektrotauchlackemulsion mit einem darin dispergierten kathodischen Elektrotauchlack vorgesehen wird, die ein Aminoepoxidharz umfasst, das mit einer schwachen organischen Säure neutralisiert und in Wasser emulgiert ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Vorsehen eines Elektrotauchlackbades umfasst, dass ein Bad aus einer wässrigen Elektrotauchlackemulsion mit einem darin dispergierten kathodischen Elektrotauchlack vorgesehen wird, die zu deemulgieren beginnt, wenn der pH-Wert des Bades auf 10,5 oder mehr ansteigt.