DE1621898A1

DE1621898A1 - Verfahren zur elektrolytischen Oberflaechenbehandlung von Baendern aus Stahlblech

Info

Publication number: DE1621898A1
Application number: DE1967F0051333
Authority: DE
Inventors: Takashi Ihara; Hideshi Sato; Hiromu Uchida
Original assignee: Fuji Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Fuji Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 1966-01-26
Filing date: 1967-01-24
Publication date: 1972-03-16
Also published as: US3558460A; NL6701254A; DE1621898B2; GB1165805A; NL140903B; FR1508914A

Description

DR. ELISABETH JUNG UND DR. VOLKER VOSSIUS M DNCHEN 23. S I EG ESS T RASSE2e - TELEFON 345067 - TELEGRAMM-ADRESSE: INVENT/MONCHEN

C 538 München, den 24«. Januar 1967

J-sch

FUJI IRON & ST¹SEI. GOKPAHY₈ LTD, Tokyo / Japan

"Verfahren zur elektrolytischen-Oberflächenbehandlung von

Bändern aus Stahlblech"

Priorität: 26. Januar I966 / Japan Anmelde-Nr. Sho 41-4488

Die vorliegende %*findung betrifft eine spezielle Methode zur Behandlung der Oberfläche von Bändern aus kaltgewalztem Stahlblech, gemäß welcher die kaltgewalzten Stahlblechbänder zuerst kurzzeitig kathodisch mit einer SLektrolytlösung behandelt werden, welche zur Hauptsache aus Chromsäure besteht, und auf welchen man anschließend elektrolytisch mit hoher Geschwindigkeit einen dünnen organischen überzug niederschlägt, wodurch Stahlblechbänder mit wesentlich verbesserter Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkelt sowie verbessertem Haftvermögen für Lacke usw, erhalten werden.

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Die erfindungsgemäß für die kathodische Behandlung des kaltgewalzten Bleches verwendete *2.ektrolytlösung mit Chromsäure als Hauptkomponente entspricht einer der Lösungen, wie sie in der US-Patentschrift 311 845» der kanadischen Patentschrift 710 3< >9 bzw«, der französischen Patentschrift 1 365 368 beschrieben werden, oder anderen für den gleichen Zweck bekannten Lösungen, wie sie zum elektrolytischen Niederschlagen eines Überzugsfilmes aus Chrom und/oder Chromat auf Stahlbleohbändern verwendet werden.

Chromplattierte bzw· einen Chromatüberzug aufweisende Stahlblechbänder, welche bei der kathodischen Behandlung von Bändern mit« tels solcher "SLektrolytlösungen erhalten werden, finden eine weit verbreitete Anwendung als ausgezeichneter Ersatz für Weißblech, welches bisher als typisches Behältermaterial bevorzugt worden ist· .

Das Lackieren solcher chromplattierter bzwo einen Chromatüberzug aufweisender Stahlblechbänder geschah bisher im allgemeinen,, wie auch* bei dem bisher als typisches Behältermaterial verwendeten Weißblech, zum größten Teil an abgeschnittenen Blechstreifen und zum Teil auch im aufgewickelten Zustand bei niedriger Temperatur und mit geringer Geschwindigkeit unter Verwendung eines mit einem organischen Lösungsmittel verdünnten Lackes· Das Laokierungsverfahren erfolgt daher ganz getrennt und unabhängig von der elektrolyt Ischen Behandlung·

Grund für die Anwendung des vorstehend geschilderten Lackie^ rungsverfahrene besteht darin, daß es bei des bisher eingesetzten

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Aufstrelehmethode mittels Walzen unmöglich war, bei einer hohen Arbeitsgeschwin&igkeit einen dünnen und gleichmäßigen überzug zu erzielen* Sin weiterer Grund besteht darin,, daß es unmöglich war, die Überzugsfilme bei hoher Temperatur und mittels direkter Flamraeinwirkung zu trocknen und zu härten, weil ein organisches Lösungsmittel angewendet wurde«, ¹SIn weiterer Grund ist darin zu sehen_r daß bei tfeißblech_r dem typischen Behälterraaterial:.„ der niedrige Schmelzpunkt des Zinns {232°C) ein Trocknen und Härten des Überzugsfilmes bei hohen Temperaturen und hoher Arbeitsgeschwindigkeit unmöglich machte» Obwohl nun dieses spezielle überzugsmetall durch andere Materialien ersetzt wurde_Ehat man sich doch bis jetzt nicht von diesen Bedingungen frei machen können» welche bei der Verarbeitung 'des---Weißbleches" erforderlich waren*

3in wesentlicher Nachteil des üblichen _t bei niedriger Temperatur und niedriger Geschwindigkeit durchgeführten Lackierung ν erfahrene besteht vor.allem darin_f daß der Ausstoi3 an Fertigprodukt sehr gering ist_c ¹^In weiterer Nachteil des vorstehend erläuterten Lackierungsverfahrene besteht darin," Saß'es nicht mit der hohen Arbeitsgeschwindigkeit (150 ~ 600 m/Min.) der Chrompiattierung und/oder einer Chroraatbehandlung Schritt halten kann und daß daher die Chromplattierung und/oder die Chromatbehandlüng getrennt und unabhängig von dem Lackierungsverfahren durchgeführt werden rauß_e Infolgedessen ergeben sich die weiteren nachstehenden Mängel _e die erfindungsgemäß verbessert werden sollen: vor Beendigung der Chromplattierung und/oder der Chromatbehandlüng müssen weitere Zwischenstufen durchgeführt werden,, wodurch besondere Verfahrens» schritte,, wie Trocknen_f Ölen und Verpacken zwecks Verhinderung

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einer Korrosion und eines Abriebs durchgeführt werden müssen» Wenn man das Ölen als Beispiel nimmt, so ist es ganz klar, daß diese Behandlung In Be^tig auf das ansohliei3ende Laokierungsver fahren nicht vorteilhaft sondern im Gegenteil schädlich ist.

Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines bei hoher ' Temperatur und mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Lackierungs« verfahrenB für dünne Stahlblechbändera

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer besonderen Oberflächenbehandlung _s bei welcher durch die Anwendung eines bei hoher Temperatur und mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Lackierungsverfahrens die Chromplattlerung und/oder die Chromatbehssn&lung zusammen und kontinuierlich mit der anschließenden Lackierung durchgeführt werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Oberflächenbehandlungsmethodeβ mittels welcher ein Produkt erzeugt werden kann _t welches in Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit sowie auf die Fabrikationseigenschaften und die Laoklerbarkeit für die Behälterherstellung voll befriedigt, selbst wenn die Zelt für die kathodische Behandlung in einer zur Hauptsache aus Chromsäure bestehenden Elektrolytlösung abgekürzt wird» d„h. wenn die Ghromplattierung und/oder der Chromatfilm auf der Oberfläche dee Stahlbandes dünner ist als es bisher üblich war.

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Noon ein Heiteres Siel der '%»fiisämg ls@®tQfo& Ib einer speziellen Qberfläohenb@ten&Xuifigssa@th©{l@₄ ra!fct®l ausgezeichnete Ergebnisse in Bagug auf das Laokhsf fcnsigsverfflögeÄ_e die Bearbeitbarkeit und die Korroeionsbeetän&igtee-ife Ire fergleioa zu der bisher üblicherweise hergestellten Ware e^gielt werden, bei welcher das Überzugsmaterial in übllohen organischen Lösungsmitteln gelöst und durch Streichwalzen aufgebracht wird,, nachdem das kaltgewalzte Stahlblech kathodisch in eines* Elektrolytlösung behandelt worden war« die zur Hauptsache aus Chromsäure besteht.

Die vorliegende Erfindung beruht auf d©r jgrundlei©n& neuen Idee» den Lack elektrolytisch auf einem kaltgewalzten Blechband niederzuschlagen« welches vorher kathodisch In einer Elektrolytlösung behandelt worden 1st» dl© bui⁸ Hauptsach© aus Chromsäure besteht·

Ein erstes wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Lacküberzug elektrolytisch auf einer Blechoberfläohe niedergeschlagen wird, auf -der vorher mittels kathodischer Behandlung in einer zur Hauptsache aus Chromsäure bestehenden Elektrolytlösung eine Chromplattlerung und/oder ein Chromatf lim erzeugt worden ist·

Die Kathode de· Aufbringens eines Laoküberzuges durch elektrolyt . tischen niederschlag ist bisher In d@p Autoindustrie iii Tpraitem Umfange zur Anwendung gekommen» In der vorliegenden Anmeldung sind Jedoch der elektrolytisch^ Flattlenmgsprozee und um® Aufbringen der Xfftokeehicht durch elekt^eiflii©E@ii Νΐβάβρβθ^ΐβ® mm ®mtmt Kai in organifroher Weise miteinander ko^blBl®^ w^r&tm? im» auf

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der Beobachtung beruht $ daß sich chromplattiertes und/oder mit einem Gferonsatfilm versehenes Blechband auf diese Weise wesentlich besser lackieren lädt als Stahl „ Zink» mit Nickel oder Kupfer plattierter Stahl ₉ Aluminium bzw» phosphatiert er Stahl (vgl. Pig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen),

Sin chromplattlertes und/oder mit einem Chroraatf ilra überzogenes Stahlblech weist einen viel höheren Schmelzpunkt als Weißblech auf und daher ist ss möglich^ den auf der Chromplattierung und/ oder dem Chromatfilra elektrolytisch niedergeschlagenen Lackfilm bei einer wesentlich höheren Temperatur zu trocknen und zu härten» als es bei einem auf Zinn haftenden Überzug möglich ist·

Ee wurde bereits vorstehend erwähnt, daS die Methode der Lackierung durch elektrolyt Ischen Niederschlag bisher hauptsächlich in der Autoindustrie zur Anwendung kommt, wobei die Zelt für das elektrolytisohe Niederschlagen in diesem Fall zwischen 1 und 10 Hinuten liegt, die Fortbewegungsgeschwindigkeit des in dem SLektrolysebehälter zu überziehenden Materials im Durchschnitt etwa o₍l bis 5 m/Min, beträgt und das Trockenfllragewioht zwischen 200 und 400 mg/dm beträgt« Bei dem Grundmaterial handelt es sich im allgemeinen um phosphatieren Stahl oder phosphatieren galvanisierten Stahl« Der Grund für die Anwendung dieses elektrolytischen Hiedersohlagsverfahrens in der Autoindustrie beruht auf der Tatsache, daß infolge der Anwendung wässriger Lösungen bei einer solohen Laokierungemethode keine Feuergefahr besteht, daß das Überzugsmaterial sehr gut in die Verbindungestellen und Fugen eindringt und daß auch die Tiefenwirkung beim elektrolytisches

Niederschlagen sehr gut 1st·

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Demgegenüber beruht die Anwendung dor Methode des Aufbringen» eines Lacküberzuges durch elektrolytisches Niederschlag teai dem erfindungsgemäßen Verfahren auf ganz anderen Erwägungen» Bei der Erfindung handelt es sich um eine ganz neuartige Technik, welche durch die Entdeckung von Eigenschaften und Verhaltensweisen möglich wurde« die bei dem üblichen Lackieren mittels elektrolytisohem Niederschlag bisher unbekannt waren. Die Erfindung ermöglicht so

die Durchführung der Lackierung durch elektrolytisches! Niederschlag in sehr kurzen Zeiträumen von etwa O₃5 bis 5 Sekunden, was bisher nicht nur in der Autoindustrie sondern auch auf anderen industriellen Anwendungsgebieten ganz unbekannt war·

Wenn Stahl zuerst mit einer Chromplattierung und/oder ein^is Chromatf lim versehen wird, dann schlägt sich darauf ein gleichmäßiger Lackfilm elektrolytisch sehr viel schneller nieder als bei unbehandeltem Stahl₉ wie durch Fig. 2 bestätigt wird. Außerdem werden dann die Eigenschaften des erhaltenen Materials bezüglich seiner Eignung für die Behälterherstellung wesentlich verbessert, wie insbesondere durch Tabelle I bestätigt wird.

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Tabelle I

Korrosionsbeständigkeit von Wellblech«* chromplattiertem Stahl und chromplattiertem Stahl mit einem elektrolytisch niedergeschlagenen Epoxyharzüberzug«,

Material Test- Verfahren	Weißblech O_e751b/BB	ohromplattier- ter Stahl ο Cr I₉8rng/din	chroraplattierter Stahl mit elektro lytisch niederge schlagenem Spoxy- har«überzug (1)
Bawitterungs« test 7 Tage Flache Test probe Erichsen-Kalot· te (cup) (5 rani)	leichter Eostbefall Hostbefall	schiferer Eoßt- befall schwerer Rost befall	kein Rosten kein Rosten
Salzsprühtest_s 24 Std. Flache Test probe Eriohsen-Kalot· te (cup) (5 ram;	leichter Rostbefall Rostbefall	schwerer Rost befall schwerer Rost befall	kein Rosten kein Rosten
Eintauchtest (Zimmertempe ratur) Methyläthyl- keton ( 7 Tage! 1 % NaOH (2)	gut < 3 Std.	gut :> 7 Tage	gut >7 Tage
IJi HCl (2) 3% NaGl (2)	< 3 Std«, >· 7 Tage	3 Tage 3 Tage	> 7 Tage > 7 Tage

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Fußnoten:

«j

(1). Gewicht des Kpoxyharzlackes: 20 rag/dm Diese Lackschicht läßt sich kaum durch Aceton entfernen, obwohl ein in gleicher Weise auf Weißblech elektrolytisch niedergeschlagener Lackfilm leicht durch Aceton entfernt wird.

(2) Zeit bis zum Auftreten der Korrosion

Erf indungsgemäß lassen sich gut anhaftende organische Filme entsprechend einem Gewicht von 5 - 100 mg/dm in sehr kurzer Zeit durch elektrolytischen Niederschlag auf kaltgewalzten Stahlblechbändern aufbringen, die vorher ehromplattiert und/oder mit einem Ghroraatfilm versehen worden sind, und außerdem können hohe Temperaturen angewendet werden und nach dem Niederschlag des Lackfilms kann das Einbrennen sehr schnell erfolgen. Infolgedessen ist es möglich, hohe Arbeitsgeschwindigkeiten anzuwenden und den Produktausstoß im Vergleich zu dem üblichen Walzenstreichverfahren ganz wesentlich zu erhöhen. Bin weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin j daß nunmehr das Aufbringen des Lackfilraes durch elektrolytischen Niederschlag mit der hohen Arbeitsgeschwindigkeit (100 600 m/Hin.) der vorhergehenden elektrolyt!sehen Behandlung des Blechbandes Schritt halten kann und damit alle Schwierigkeiten und Pannen entfallen,, die darauf beruhen» daß man bisher die elektrolyt!sehe Behandlung und die Lackierung ganz getrennt durchfuhren mußte. Außerdem ist es nunmehr möglich geworden, das kaltgewalzte Stahlbleohband nach der Behandlung in der Chromsäure als Hauptkomponente enthaltenden Elektrolytlösung direkt anschließend an die letzte Waschbehandlung und ohne Zwlsehentrooknug und Ölung in den Behälter für die elektrolyt!sehe Niedersohlagsbehandlung einzuführen. Daher liegt auf der Oberfläche der Chromplattlerung und/oder des Chromatf ilms kein .öliger Bestandteil

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vor, der die chemische Aktivität beeinträchtigt, und daher ist die Laekhaftung nach Durchführung des Nlederschlagsvsrfahrens gleichbleibend gut und es kann daher ein Endprodukt erwartet werden, welches eine gute Qualität in Bezug auf .Korrosionsbeständigkeit, Bearbeitbarkeit usw. aufweist· Überdies ist die Im

wässrige Rahmen der Erfindung verwendete/Lackldsung frei von Zersetzuags erecheinungen duroh die Chromplattlerung und/oder den Chromate film.

Der Grund für die Anwendung der elektrolytisches. Niederschlags» methode als Überzugsverfahren int Rahmen der Erfindung ist darin sni sehen, daß die Lackierung mit den vorhergehenden Waschstuf en kombiniert werden SoIl₅ um in kurzer Zeit und mit hoher Geschwindigkeit einen gleichförmigen feuchten Überzug zu erhalten, der dann in sehr kurzer Zeit und bei hoher Temperatur, auch mittels direkter Flammeneinwirkung, eingebrannt wird. Hit anderen Worten,, es wird ein Überzugsmaterial im wässrigen Medium verwendete welches sich von dem üblichen Überzugsmaterial unterscheidet, das in einem organischen Lösungsmittel zur Anwendung kommt. Außerdem 1st der Pestkörpergehalt in dem feuchten Filmüberzug nach dem elektrolytisches* Niederschlagen sehr hoch, bis zu etwa 90 %₉ und man braucht daher im Verlauf des Trooknungsvorganges keinen wesentlichen Schwund im Film zu. befürchten, unter Berücksichtigung aller dieser Tatsachen kann das Einbrennen des Lackes bei hoher Temperatur und mit hoher Geschwindigkeit in befriedigender Weise erfolgen· SrfIndungsgemäß lassen sich Überzüge mit einem Gewicht von 100 mg/dm oder weniger herstellen, doch werden die basten Ergabnisse er2ielt₅ wenn Übersüge mit ainem Gewicht von weniger als 50 mg/dm hergestellt warden» BAD ORIGiNAL .

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Ale Überzugsraafcarial für das elektrolytisohe Niederschlagen KÖanen im Rahmen der· Erfindung SpoxylnaFzlacket, AcrylharElacke, Phenolharzlack oder Alkydharzlack© verwendet werden, je nach den gewünschten speziellen Eigenschaften,

Bsi Anwendung des erfijidttng3geraäßesi Verfahrens ist es selbst "bei einer Verldirsimg der Bahaii&lungsseit für die kathodische Behänd« luag des Sts&Xblechbandes in eines* sur Hauptsache aus Chromsäure bestehender Elektrolytlösung ra6glieh_r lacLprodukte von guter Qualität; ku es»ssugea_s ©©lehe eine ausgezeichnete Korrosionsbestämdigkelti sowie die für ein. Behältermaterial erforderliche Bearbeitbarkeit und !^©kierbarkeit aufweisea» Mit anderen Worten ist eine einfaehe kathodische Behandlung von Stahlblechband in einer zur Hauptsache aus Chromsäure bostehendsn Elektrolytlösung für viele Zwecke nicht befriedigend^ wenn der so gebildete anorganische Oberfläehenfilra ©ine Stärke von weniger als O₉Ol Mikron aufweist {ChrOingshalt: 0₅5 mg/dra )« Bai Anwendung des ©rfindungs-Verfahres.s ist es 5®doeh auch bei einer Behandlungsd&uer nur 0_s5 - 5 Sekunde» sur Herstellung eines elektrolytischen und Aufbringen eines orgaaißchesi Films entsprechend einem Gewicht von 5 · 100 rag/dm² mögllch₈ befriedigende Endprodukte für ßle vepscliledesistea Änwendungsawecke herzustellen^ selbst viesm &ev anorganische Film eine Starke ύοϊι weniger als 0_a01 Hilcron aufweist_e Auf diese Erscheinungen wird nachstehend noch mehr im einseinen eingegangen wordeiu Im Rahmen der Erfindung gibt es viele Högliehfc©iteii₈ um das Stahlband in den elektrolytischen Niederschlagstsnk einsuführena Beispielsweise ist es mög- -. das Band vom oberen Teil des Tanks nmesh unten za leiten,

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es am Boden des Tanks durch eine Tauchwaise nach oben umzuleiten und es dann in vertikaler Richtung aus dem Tank herauszuziehen· Auch kann man das Band unter Anwendung einer Dichtung am Boden des Tanks zuführen, es dann nach oben leiten and aus dem Tank herausziehen. Srfindungsgemäß wird das mit dem elektrolytischen Niederschlag versehene Band auf jeden Pail in vertikaler Richtung abgezogen uW dann auf seinem Weg zu einer praktisch direkt über dem Niederschlagstank angeordneten Umlenkrolle getrocknet, ge« härtet und abgekühlt, so daß der Überzugsfilm durch die Umlenk· rolle nicht verkratzt werden kann» Um das Band In vertikaler Richtung aus dem Tank herauszuziehen» 1st es nicht erforderlich» diese vertikale Bewegungsrichtung des Bandes durch spezielle Führungsrollen zu unterstützen» sondern die Umlenkrolle kann allein dazu verwendet werden* um das Band aus dem Tank herauszuziehen» so daß keine Gefahr des Verkratzens des Überzugsfilms auf dem Band im Verlauf seiner Fortbewegung durch irgendwelche Rollen besteht·

Sowohl die üblichen ohromplattlerten und/oder einen Chromatüberzug aufweisenden Stehlblechbänder als auch die erfindungsgemäS oberfläehenbehandelten Bänder werden zur Herstellung von Nahrunge· mittelbehältern_s Kronenkapseln und der verschiedensten anderen Behälter als Ersatz für Weißblech verwendet, doch sind die er· f indungsgeraäß behandelten Stahlbleohbänder weit besser als die in üblicher Weise hergestellten Bänder. Da die nicht erfindungsgemäß behandelten Bänder in der letzten Verfahrensstufe öftere geölt werden, besteht die Gefahr, daß bei der anschließenden Lackierung sogexjamite "Augen« gebildet werden, doch tritt diese

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Gef ahr bei dem erfindung β gemäßen Verfahren überhaupt nicht auf· Auoh wird im Verlauf άον^ Behälterherstellung praktisch keine Verkratzung der Raterialoberflaehe beobachtet· Insbesondere in einigen Bearbeitungsstufen* wie beim sogenannten "Ziehen", wird bei dem erf indungsgensäS hergestellten Material im Verlauf tier Bearbeitung praktisch kein Verkratzen beobachtet. Auoh bezüglich der Korrosionsbeständigkeit in Luft und Wasser sowie beim Salz» sprühtest und gegenüber Chemikalien weist das erf indungsgetnäß hergestellte Material wesentliche Verbesserungen gegenüber den in üblicher Welse erhaltenen Produkten auf·

Die nachstehenden Beispiele bestätigen ganz eindeutig, daß das erfindungsgeraäö hergestellte Material wesentlich besser ist als ein solches ₉ bei dem das Lackieren gans getrennt von der elektro-Irischen Behandlung mittels Auf streichwalzen erfolgt.

Das erf indimgsgemäSe Verfahren wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 näher erläutert«

Kaltgewalztes Stahlblechband wird von der Abwiokelhaspel 1 abgewiokelt und läuft über Klemrarolle 2, Spannungebremse 3, den elektrolytisches Beiniger fc» den Wäscher 5$ den Beistank 6, einen weiteren Wäscher ? und eine kombinierte Burst- und Waschvorrichtung für die Oberflächenreinigung 8 in den Behälter 9 tür die kathodlsohe Behandlung, in welchem auf der Bandoberfläohe eine Ohromplattierung und/oder ein Chromatflim von 0,001 - 0,1 Mikron Stärke gebildet wird* Über den weiteren Wäscher 10 wird

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dann das Band lit den Behälter 11 für das el elttroly tische Nieder·· schlagen geleitet, in welchem ©s mit einem Lacküberzug versehen wird» Dann wird es aus diesem Behälter vertikal abgezogen und der direkt darüber angsor-dneten Umlenkrolle 15 zugeleitet, wobei überschüssige wässrige Lösung mittels des Abstreifmessers 12 wieder in den Tank zurückgeführt wird. Das Einbrennen des Überzuges findet in dem Troekungs* und Härtungsofen 13 statt, und an dar Stelle Tb wird das Band während seines Zulauf ens auf die Umlenkrolle 15 zwangsweise durch Luft gekühlt« Schließlich wird das Band durch die Spannungswalze 16 geleitet und auf der Haspel 17 wieder aufgewickelt*

Die arfindungageraäße Arbeitsweise wird durch die nachstehenden Beispiele nooh weiter erläutert, ohne daß jedoch die dort beschriebenen speziellen Ausführungeweisen als beschränkend aufzufassen sind.

Beft.sifj.el 1

In miner kontinuierlich arbeitenden Anlage geaäS Fig. 3 wird bei einen kaltgewalzten Stahlblechband von 0,22 mm Stärke und einer Breite von X5® mm eine kontinuierliche Oberflächenbehandlung durchgeführt. Xn diesem Fall wird in dem Behälter 9 für die kathodisohe Behandlung sine Chroraplattlerung von 0,02 Mikron Stärke aufgebrachtjund direkt nach dem Waechprozeö in der Endstufe 10 dos Plattierungsverfahrens wird das noch nasse Band anschließend in den Behälter 11 für die elektrolytisch* Niedersohlagsbehandlung eingerührt, in welchem sich bei einer Temperatur von Z5°G eine -

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wässrige 8#~ig© ÜberzugelSsung eines Epoxyharzes befindet, und der organische Film wird auf dem als Anode geschalteten Band tsährend l_r5 Sekunden elektrolytisch niedergeschlagen·

Mach Beendigung der niederschlagsbildung wird das Band in vertikaler Richtung nach oben aus dem Bad abgezogen und gleichzeitig wird die überschüssige wässrige Lösung dem Niederschlagsbehälter wieder sugeführ-t. Zm Verlauf der vertikalen Bewegung des Bandes in Richtung auf die direkt über dem Behälter angeordnete Uralenk* rolle läuft das Band etwa 3_t5 Sekunden lang durch den auf 800⁰C gehaltenen Troetaiunge- und Härtungsofen 13. Direkt nach dem Verlassen dieses Ofens wird das Band zwangsweise durch Luft von Zimmertemperatur gekühlt _r. wodurch ein Überzugsfilm von etwa 2 Mikron Dicke entsteht« nachdem das Band über die Umlenkrolle gelaufen Ist, wird es auf der Haspel 17 wieder aufgewickelt. Die Arbeitsgeschwindigkeit in der gesamten Anlage beträgt etwa 120 ra/Min. Auf dem Oberfläehenf lim des Endproduktes konnte kein sichtbarer Hangel entdeckt werden«

Zn der nachstehenden Tabelle sind die Ergebniese von Verglelohsversuohen zusammengestellt.

Zn dieser Tabelle wurde die Probe (A) gemäß der-Arbeitsweise von Beispiel 1 hergestellt· Für die Probe (B) wurde nur das Chromplattierungsverfahren von Beispiel 1 angewendet« Bei Probe (C) würde gleichfalls die Chrompl&ttierung ^on Beispiel 1 angewendet und anschließend wurde ein organischer Überzug durch Auf streichen mittels Walzen aufgebracht« ·

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Xb diesem Fall warde ein stypolraGdifigiertes Alkydharz verwendet das Einbrennen erfolgte 10 Minuten, laug bei 17Ö°G_t und das Troekenfilmgewiaht betrug 20 rag/dm²·

In der folgenden Tabelle bedeutet di® Bewertungsziffer 5 ein optimales Ergebnis mit Aussiahme dee Kratz test es:

5 - praktisch keine Rostbildung

if> - 10 % oder weniger Rostbildung auf der Kalotte (cup)

nach Erlchsen
3 - 30 % oder weniger Hostbildimg auf der Kalotte (eup)

nach Epiefesea
2 ~ 50 # oder «rssaiger Rostbildung auf der Kalotte (cup)

nach Erichsen
1 ~ vollständige Rostbildung

Die Testproben (a) werden mit einem Durchmesser von 5 rara mittels der Ericheen Testing Machine ausge»taust, und die Testproben (b) sind die Deekel von Lebensmittelbehältern,,

Die Ergebnisse des Kratztestes sind, angegeben als die Ansah! von Reibvorgängen _t die erforderlieh sind_e bis der Abriebeffekt bei diesen Werkstücken sichtbar wird- mittels einer ehrooplattieften Platte«, die 10 era lang, 5 ora breit und 200 g schwer ist.

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	162	1898
(A)	(B)	(C)
fr	2	fr
fr	2	3
5	2	3
fr	1	fr
5	2	5
5 '	2	5
5	2	fr
5	3	5
20	1	20

Salssprühtest (5 Stunden)

Testprobe (e) . Testprobe (to) Bewltt&ruagstest im Freien (20 Tage)

Teetprebe (a) Testprobe (b)

Betfitterungstest in Ismon« räumen C 50 Tage) Testprobe (a) Testprobe (b)

1% Zitronensäuretest (100OC, 5 Stunden)

Testprobe (a) Testprobe (b) Kratztest

Die vorstehenden Versuaftsergebnissü zeigen» daß die Probe (A) ohne Zweifel Aer Probe (B) überlegen 1st, welohe nur einen Chromüberzug auf weißt ₅ und öiiß sie auch ein besseres Verhalten als die Probe (G) zeigt, die Probe (A) 1st dei Profce (B) insbesondere hinsichtlich des Bewitterungstestos im &*el9n und des Kratxteetes überlegen.

Beispiel 2

VIe in Beispiel 1 wird das Metallband zunächst mit einer Chromplattlerung -von 0,03 Mikron Stärke versehen uud dann eine Sekunde lang in dem elektrolytisohen H ledere<3hlagsbehältv>r mit einer

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wässriges 8^«igen Lösung eines Acrylharzlackes behandelte Die Temperatur in dem Trocknungö- und Härtungsof en beträgt 900⁰G und die Arbeitsgeschwindigkeit der gesamten Anlage beträgt etwa 400 m/Min« Die änderest Verfahrensbedingungeai entsprechen denjenigen vosx Beispiel 1«,

Auf diese Weise «erden BndprodHkt© erhalten» die ein besseres, Verhalten bezüglich der Qualität des Überzuges, der Bearbeitbarkeit und der Laokhaftung neigen als die nur einen Chromüberzug aufweisenden Materialproben. Die Ergebnisse von Vergleiehsverw suchen entsprechen praktisch denjenigen ron Beispiel Io

Beispiel 3

Es wird die gleiche Betriebsanlage «ie in Beispiel 1 verwendet. Der Behälter 9 für die kathodische Behandlung wird auf einer Temperatur von 3O⁰G gehalten und enthält eine Elektrolytlösung,, «eiche 35 g/Liter Chromsäure und O_e*f g/Hter Schwefelsäure enthält« Das Stahlband wird 4- S eirunden 3a ng bei einer Stromdichte vm 15 Ämp/dia kathodisch behandelt. Anschließend wird das Band y Sekunden lang in dem Behälter für das elektrolytische Niederschlagen behandelt, der mit einer wässrigen 5£*igen Lösung eines Alkydharzes gefüllt 1stο Sodann läuft das Band 6 Sekunden lang durch den Trooknuags- und Härtungsofen, der eine Temperatur von 600°C aufweist. Die Arbeitsgeschwindigkeit der Anlage beträgt I50 m/Min,, Die Eigenschaften des so erhaltenen Endproduktes sind mit denjenigen dee Endproduktes von Beispiel 1 vergleichbar«

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur elektrolytisches Oberflächenbehandlung von Bändern aus Stahlblech; dadurch gekennzeichnet, daß ein fortbewegtes Band aus kaltgewalztem Stahl zunächst In einer zur Hauptsache aus Chromsäure bestehenden Elektrolytlösung kurzzeitig kathodisch behandelt wircL daß dann auf dem als Anode geschalteten Band in einem Behälter* welcher eine wässrige Über» zugslösung enthält; innerhalb kurser Zeit ein organischer Film elektrolytisch niedergeschlagen wire, worauf das Band in vertikaier Blchtung aus dem Behälter abgezogen* der Überzug getrocknet und eingebrannt wird und das das Band im Verlauf seiner vertikalen Bewegimg von dem Behälter in Richtung einer direkt darüber angeordneten Umlenkrolle innerhalb kurzer Zelt gekühlt und dadurch mit hoher Geschwindigkeit ein dünner organischer Film auf dem chromplattierten und/oder einen Chromatflira aufweisenden Stahlblechband gebildet wird.

2. Verfahren naoh Anspruch l_f dadurch gekennzeichnet, daß mittels der kathodischen Behandlung in einer zur Hauptsache aus Chromsäure bestehenden Elektrolytlösung auf dem Stahlband eine Chromplattierung und/oder ein Chromatfllm mit einer Dicke von GjOl -0,1 Mikron, entsprechend einem Chromgehalt υοά 0_f05 - 5 rag/dm erzeugt wird.

3« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet» daß das Aufbringen des organischen Films durch elektrolytisches Niederschlagen kontinuierlich und anschließend

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an die letzte Wasehstufe der vorhergehenden kathodischen Behandlung des Bandes, in einer zur Hauptsache aus Chromsäure bestehen· Elektrolytlösung, erfolgt«

fc« Verfahren nach Ansprach 1 bis % d a d u r β h g e k β η η« Z- β i c h net ₉ daß auf dem Stshlblöchband ein organischer Filra mit einem Gewicht von 5 - 100 mg/dra² elektrolytisch nie&erge-. sehlagen wi?d_o

5, Verfahrext nach Anspruch 1 bis % d a d u r ο h ge k β η nseichnet , daß das Stahlbleohband mit einer Geschwindigkeit von 100 - 600 m/ΗΙΠο durch ami Behalter tür die Durchführung des elektrolytisches NiederschlagsTerfahrens swecka Aufbringen eines organischen Filme hlndurchbeiiegt wird»

6··« Verfahren nach Anspruch 1 bis % d a d u r ο h gekennzeichnet _t daS das Trocknen und Einbrennen des organischen Films und das Abkühlen des StaJilbleehbandes im Verlauf der vertl-Icalen Betregang desselben von dem Behälter in Richtung auf eine direkt über dem Behälter angeordnete Umlenkrolle stattfindet»

7* Betriebsanlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch Vorrichtungen sur; Oberflächenreinigung, zur elektrolytischen Behandlung _s zum Waschen, zum elektrolytischen Niederschlagen* zum Umlenken des Stahlblechbandes aus dem Niedersehlagsbehälter in vertikaler Richtung, mim Entfernen von Überschüssiger KledersohlagslSsung, sum Trocknen und Härten sowie zum Kühlen und sum nochmaligen Umlenken.

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d_s Betriebsanlage melt Ansprach ?. dadurch g ek β η η« ü β i β h η θ t _t daß direkt übe? dem elelctrolyfclsciien Niedersohlagsbahälter (U) eine Tlmleakrolle (15) und zwißohem dem Behälter und dieser ürnlenlcrolle ein Abstreifmesser (12), ein . Trocknungs- und Häptungsofen (13) eowie eine Blaßevorrichtung für Kühlluft angeordnet sind·

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