DE1223657B

DE1223657B - Verfahren zum Phosphatieren von Metalloberflaechen

Info

Publication number: DE1223657B
Application number: DES75241A
Authority: DE
Inventors: Guenther Graef; Arthur Schmenn
Original assignee: CHEMISCHE und LACKFABRIK
Current assignee: CHEMISCHE und LACKFABRIK
Priority date: 1961-08-09
Filing date: 1961-08-09
Publication date: 1966-08-25

Description

Verfahren zum Phosphatieren von Metalloberflächen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Phosphatieren von Metalloberflächen.
Es ist bekannt, Metalloberflächen, insbesondere Eisenoberflächen, zum Schutz gegen Korrosion mit Überzügen zu versehen. Als überzugsmaterialien dienten beispielsweise Lacke oder auch Chrom oder Nickel. Schließlich hat es sich als besonders wirksam erwiesen, die Metalloberflächen mit Phosphat-Überzügen auszustatten. Diese so gebildeten Phosphatschichten stellten nicht nur einen wirksamen Korrosionsschutz dar, sondern dienten auch der Haftverbesserung aufzubringender Lacke oder der Erleichterung der spanlosen Verformung. Bei der Durchführung der Phosphatierung, d. h. der Behandlung der Oberflächen mittels geeigneter Phosphatierungslösungen, hat es sich gezeigt, daß der Phosphatierungsvorgang selbst geraume Zeit in Anspruch nimmt. Um die Phosphatierungszeit abzukürzen, hat man bereits den Phosphatierungsbädern sogenannte Beschleunigungsmittel zugeführt. Als Beschleunigungsmittel haben sich bewährt Verbindungen von Schwermetallen, die edler als Eisen sind, organische Beschleunigungsmittel, Reduktionsmittel und schließlich oxydierende Mittel. Besonders die oxydierenden Mittel haben eine erhebliche Verkürzung des Phosphatierungsvorganges herbeigeführt. Bekannte Oxydationsmittel sind z. B. Nitrate, Nitrite, Chlorate und Bromate.
Wenn auch das erstrebte Ziel, nämlich die Verkürzung des Phosphatierungsvorganges, durch die genannten Beschleunigungsmittel erreicht wurde, so brachte deren Anwendung doch einige Nachteile mit sich, die in erster Linie in dem stärkeren Verbrauch der Phosphatierungslösung, in einer nicht geringen Schlammbildung und schließlich in den relativ hohen Kosten der oxydierenden Mittel bestehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Phosphatierung von Metalloberflächen zu schaffen, bei dem als Beschleuniger wirksame, oxydierende Mittel enthaltende Phosphatierungslösungen verwendet werden und durch welches der Verbrauch an Phosphatierungslösung sowie die Schlammbildung gering gehalten und die Verwendung teurer oxydierender Mittel vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als oxydierende Mittel oxydierende Gase, insbesondere Luft und/oder Sauerstoff der Phosphatierungslösung unter Druck in feinster Verteilung zugeführt werden.
Es ist an sich bereits bekannt, während des Beizvorganges Sauerstoff oder Luft einzuleiten. Diese Maßnahme dient aber ausschließlich dem Zweck, den entwickelten Wasserstoff in statu nascendi zu oxydieren, nicht aber um die Schichtbildung zu beschleunigen.
Für die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung gibt es verschiedene Möglichkeiten. So können die oxydierenden Gase in die in einem Behälter befindliche Lösung durch vorzugsweise als Kapillaren ausgebildete Düsen eingespritzt werden.
Auch kann man bei Anwendung des Spritzverfahrens die oxydierenden Gase der Phosphatierungslösung innerhalb des Spritzapparates zuführen.
Es ist aber auch möglich, die Oxydation der Phosphatierungslösung mit Luft oder Sauerstoff schon in dem Sammelbecken vorzunehmen, aus welchem mittels einer Pumpe die bereits oxydierte Lösung zur Spritzvorrichtung gefördert wird.
Es hat sich gezeigt, daß die nach den Verfahren gemäß der Erfindung erzeugten Überzüge sich durch außergewöhnliche Haltbarkeit über längere Zeitdauer auszeichnen.
Durch die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird zunächst eine völlige Einsparung der kostspieligen chemischen Oxydationsmittel erreicht. Ferner bietet das Verfahren eine längere Haltbarkeit der Phosphatierungslösung, insbesondere dadurch, weil der Oxydations-, d. h. Beschleunigungsvorgang auf die Zeit der Nutzung des Bades beschränkt bleiben kann. Schließlich zeichnet sich das Verfahren gemäß der Erfindung noch dadurch aus, daß eine äußerst geringe Schlammbildung auftritt und eine einfache Überwachung und Steuerung möglich ist. Ausführungsbeispiel Ein Phosphatierungsbad mit folgender"Zusammensetzung: 13,0 g/1 P205, 4,9 ,g/1 Zn0, 977,1 g/1 1120, wird auf 70° C erwärmt. Auf dem Boden, des- Bades werden poröse Steine, z. B. sogenannte Sprühsteine, wie sie zur Belüftung von Aquarien Verwendung finden, eingebracht. Diesen porösen, mit feinen Kapillaren ausgestatteten Steinen wird durch einen Schlauch aus säureresistentem Material, z. B. Polytetrafluoräthylen, komprimierter Sauerstoff und/oder Luft zugeführt. Ein in diesem Bad eingeführtes fett-und rostfreies Eisenblech erhält nach kürzester Zeit bereits eine festhaftende, dichte Phosphätschicht, die als Lackunterlage oder Gleitschicht zur Verbesserung spanloser Verformung bestens geeignet ist.
Es hat sich für die Durchführung der Erfindung -als erforderlich erwiesen, daß die oxydierenden Gase der Phosphatierungslösung in feinster Verteilung zugeführt werden. Ferner hat es sich gezeigt, daß die Phosphatierungslösung eine gewisse Anreicherung an oxydierenden Gasen erhält, so daß die Beschleunigungswirkung längere Zeit nach Ausschalten der Gaszuführung erhalten bleibt.
Selbstverständlich läßt sich das Verfahren gemäß der Erfindung in an sich bekannter Weise auch kontinuierlich für Durchlaufverfahren anwenden.
Soll das Verfahren gemäß der Erfindung zur Behandlung von ortsfesten Objekten, wie beispielsweise Brücken und anderen Baukonstruktionen,Anwendung finden, so wird zweckmäßig die Phosphatierungslösung zusammen mit der Spritzvorrichtung in Behältern mitgeführt und hieraus verspritzt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Phosphatierung von Metalloberflächen unter Verwendung von als Beschleuniger wirksame oxydierende Mittel enthaltenden Phosphatierungslösungen, dadurch gekennzeichnet, daß als oxydierende Mittel oxydierende Gase, insbesondere Luft und/oder Sauerstoff, der Phosphatierungslösung unter Druck in feinster Verteilung zugeführt werden: 2. Verfahren nach Anspruch 1, unter Anwendung des Tauch- oder Spritzverfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydierenden Gase in die in einem Behälter befindliche Lösung durch vorzugsweise als Kapillaren ausgebildete Düsen eingespritzt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 unter Anwendung des Spritzverfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydierenden Gase der Phosphatierungslösung innerhalb des Spritzapparates zugeführt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: W. Machu, »Die Phosphatierung« 1950, S.164; W.Machu, »Nichtmetallischeanorganischeüberzüge«, 1952, S. 203; W. Machu, »Oberflächenvorbehandlung von Eisen- und Nichteisenmetallen«, 1954, S. 245.