DE1796195A1 - Verfahren zum Galvanisieren von Eisen oder Stahl - Google Patents

Description

• Verfahren zum Galvanisieren von Eisen oder Stahl Die Abmessungen des beim üblichen Heisstauchverfahren ver- wendeten Zinkbades für die Galvanisierung von Eisen- oder Stahlgegenständen begrenzen die Grüsse der auf diese Weise galvanisierbaren Gegenstände bzw. Werkstücke und wirken sich daher hindernd aus, wenn grosse Gegenstände galvani- siert werden sollen. Aufgabe der Erfindung ist es, ein, insbesondere kommerziell brauchbares Vorfahren zum Galvanisieren von Eisen- oder Stahlgegenständen zu schaffen, mit dem der vorgenannte, den üblichen Reisstauchverfahren notwendigerweise an- haftende Nachteil überwunden wird. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Galvanisieren von Eisen.. oder Stahlgegenständen überwunden, das sich erfindungsgemäss dadurch auszeichnet, dass der saubere bzw. gereinigte Eisen- oder Stahlgegenstand auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes (Behandlungs- temperatur einer nachfolgend zur Einwirkung auf den Eisen- oder Stahlgegenstand gelangenden zinkhaltigen Galvanisiermasse vorerwärmt bzw.-erhitzt wird, dass man die zinkhaltige Galvanisiermasse in feinzerkleinerter oder -verteilter bzw. -pulverisierter, fester oder ge- schmolzener Form auf den vorerwärmten bzw. -erhitzten Eisen- oder Stahlgegenstand einwirken lässt, während sich dieser auf der Behandlungstemperatur befindet; dass der Eisen- oder Stahlgegenstand abschliessend abgekühlt wird, wodurch man den galvanisierten Gegenstand erhält, wobei der feinzerkleinerten oder -verteilten bzw. -pulverisierten zinkhaltigen Galvanisiermasse und dem Eisen- oder Stahlgegenstand vor Einwirkung der ersteren auf letzteren elektrostatische Ladungen gegensätzlicher Polarität aufgeprägt worden. Der zu galvanisierende, d.h. mit einem galvanischen Überzug zu versehende Gegenstand kann durch irgendein brauchbares Verfahren gereinigt werden, beispielsweise mittels Kugel- oder Sandstrahlen oder durch ßeizbehandlung mit Salzsäure oder einer anderen geeigneten Säure. Wenn der Gegenstand nach der Reinigungsbehandlung nass ist, dann wird er anschliessend getrocknet und kaiui, sofern es nötig erscheint, mit einem leichten Überzug eines Flussmittels, wie z.B. Zink-Ammonium-Chlorid versehen werden. Vorzugsweise wird der zu galvanisierende Gegenstand auf eine Temperatur im Bereich von 412 bis 438°C erwärmt, insbesondere auf etwa 1+21°C. Die Temperatur, auf welche der Gegenstand vorerwärmt bzw. -erhitzt wird, die nachfolgend als Behandlungstemperatur bezeichnet ist, hängt von den gegebenen Bedingungen ab, beispielsweise von der zinkhaltigen Galvanisiermasse und der Gestalt, Abmessung und Zusammensetzung des zu galvanisierenden Gegenstandes. Man nimmt an, dass die Vorerwärmung bzw. -erhitzung die Poren der Oberfläche des zu galvanisierenden Gegenstandes öffnet und das Galvanisieren fördert. Wenn erwünscht, kann die zinkhaltige GaIvanisiermasse ein feinpulverisiertes Flussmittel, wie z.ß. Zink-Ammonium-Chlorid, enthalten. Die zinkhaltige Galvanisier- masse kann aus feinpulverisiertem Zink, Zinkstaub oder einer feinverteilten bzw. -zerteilten zinkhaltigen Legierung ber, stehen, beispielsweise Zink, das einen geringen Prozentsatz von Aluminium und/od.er Zinn enthält, jedoch besteht die Masse vorzugsweise aus einem Zinkstaub der Qualität 10O1300 British Standard Mesh oder aus Zinkdraht oder Rohzink, vorzugsweise mit einem Zinkgehalt von wenigstens 98 Gew.-%. Zum besseren Verständnis der Erfindung und um deren Anwendung zu zeigen, wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens näher, und ins Einzelne gehend beschrieben bzw. erläuterte, Eine Eisenplatte und eine Stahlplatte, die als Teile eines Wassertanks vorgesehen sind, wurden zum Entfernen von Schmutz, Rost u.dgl. mittels Kugelstrahlen vorbehandelt. Darauf folgte ein Beizen mit Salzsäure. Die nassen Platten wurden anschliessend getrocknet und mit einer leichten Schicht aus Zink-Ammonium-Chlorid als Flussmittel ver- sehen. Nach der Vorbehandlung wurden die Platten elektrisch auf eine Temperatur von 421°C vorerhitzt. Die Zeitdauer, während deren die Platten der Wärme zur Erhitzung auf die Behandlungstemperatur ausgesetzt waren, wurde automatisch gesteuert. Hierzu wurde eine automatische Zeit- gebervorrichtung in einem Fall verwendet, während im anderen Fall ein Thermostat benutzt wurde, der bei einer Temperatur ansprach, die etwas oberhalb der gewünschten Behandlungstemperatur lag. Die Zeit betrug ungefähr ein bis zwei Minuten. Die angewandte Galvanisiermasse enthielt feinpulverisier- tes Zink von 98 % Reinheit sowie feinzerteiltes Zink-Ammonium-Chlorid als Flussmittel, um den Eindringgrad, die Haftung und das Aussehen der endgültigen Schicht zu verbessern. Die Galvanisiermasse wurde unter einem Überdruck aus einer Düse auf die erhitzten Gegenstände auf- gespritzt. Der die Galvanisiermasse enthaltende Behälter war von einer an den elektrischen Strom anschliessbaren Spule umgeben, und zwar in der Weise, dass der feinzerkleiner- ten, -zerteilten bzw. -pulverisierten Galvanisiermasse eine erhebliche positive oder negative elektrostatische Ladung aufgeprägt werden konnte. Um auf die Platten eine erhebliche bzw, beachtliche elektrostatische Ladung entgegengesetzter Polarität in Bezug auf die Polarität der aufgesprühten Galvanisiermasse aufbringen zu können, wurde ebenfalls eine an eine elektrische Energiequelle anschliessbare Spule verwendet. Beim Auf-bringen der Masse auf die Platten haftete die Masse leicht und sogleich an den erhitzten Gegenständen, was auf die elektrostatische Ladung zurückzuführen ist. Infolgedessen kam es zu einer vollständigen Bedeckung der behandelten Gegenstände und einetindringen in diese bis zu der gewünschten Tiefe, und zwar nicht nur an den äusseren, vollständig der Bbsprühung ausgesetzten Flächen, sondern auch zu einer Bedeckung innerer Hohl- räume, sogenanater "Blindstellen" od.dgl. Zur Steuerung der angewandten Menge an Galvanisiermasse und der Be- handlungsdauer mit dieser Galvanisiermasse wurde eine automatische Vorrichtung verwendet. Die Behandlungs- dauer betrug wenige Sekunden. Nachdem die Galvanisiermasse an den Platten haftete, kam es zum Schmelzen der Masse, wodurch eine zusammen- hängende Schicht entstand, die in merklichem Ausmass in die Oberfläche des Gegenstandes eindrang und hier- bei eine Eisen-Zink-Legierung bzw. eine Stahl-Zink-Legierung bildete, d.h. es wurde eine tatsächliche Galvanisation erreicht. Anschliessend liess man die behandelten Platten abkühlen. Während des Abkühlens wurde die zinkhaltige Schicht fest, sodass die galva- nisierten Platten in einen Oberflächenzustand über- gingen, der gleich dem Zustand ist, wie er durch ein übliches Heisstauchverfahren erreicht wird. Selbstverständlich kann nicht nur eine elektrische Heizeinrichtung verwendet werden, vielmehr lassen sich auch geeignete andere Heizvorrichtungen benutzen, beispielsweise kann die Erhitzung durch Abbrennen von Brennstoff, wie z.B. Kokereigas, Leuchtgas; Koks oder Öl erfolgen. Weiterhin ist es möglich, verschiedene Verfahren zum Aufbringen bzw. zur Einwirkung der Galvanisiermasse auf die erhitzten CGegenstände, im vorliegenden fall auf die platten anzuwenden, beispielsweise kann die Galvanisier- masse aufgespritzt bzw. -gestäubt oder im Freifall auf- gebracht werden sowie durch Saugwirkung. Hierbei kann die Galvanisiermasse feinzerkleinert, -zerteilt oder -pulverisiert sein oder als geschmolzenes Metall oder Suspension eines staubförmigen Stoffes in bzw. auf einem geeigneten Träger vorliegen. Es ist leicht einzusehen, dass das vorbeschriebene elektrostatische Aufladen die Bedeutung der Erfindung hinsichtlich ihrer Anwendung auf Gegenstände kompli- zierter Gestalt, die galvanisiert werden sollen, erhöht. Der galvanisierte Gegenstand kann mittels irgendeiner der üblichen, auch beim konventionellen Heisstauch- Galvanisierungsverfahren angewandten Kühlmethodenabgekühlt werden, beispielsweise einfach dadurch, dass er in einen Raum von normaler Lufttemperatux gestellt wird, die zoB. auf dem Flur der Fabrik oder im Freien ausserhalb der Werksgebäude herrscht. In dem speziellen Fall kleiner Werkstätten oder Fabriken, die keinen Raum zur Anwendung dieser Abkühlverfahren zur Verfügung haben, kann das Abkühlen auch durch Besprühen bzw. Abschrecken mit kaltem Wasser unmittelbar nach der Galvanisierung erfolgen, um die Galvanisierungsschicht zu verfestigen und deren Weg- bzw. Zerfliessen zu verhindern.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1, Verfahren zum Galvanisieren von Eisen- oder Stahlgegenständen, dadurch gekennzeichnet, dass der saubere bzw, gereinigte Eisen- oder Stahlgegenstand auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes (Behandlungstemperatur) einer nachfolgend zur Einwirkung auf den Eisen- oder Stahlgegenstand gelangenden zinkhaltigen Galvanisiermasse vorerwärmt bzw, -erhitzt wird' dass man die zInkhaltige Galvanisiermasse in feinzerkleinerter oder -verteilter bzw. -pulverisierter, fester oder geschmolzener Form auf den vorerwärmten bzw, -erhitzten Eisen- oder Stahlgegenstand einwirken lässt, während sich dieser auf der Behandlungstemperatur befindet, dass der Eisen- oder Stahlgegenstand abschliessend abgekühlt wird, wodurch man den galvanisierten Gegenstand erhält, wobei der feinzerkleinerten oder -verteilten bzw. -pulverisierten zinkhaltigen Galvanisiermasse und dem Eisen- oder Stahlgegenstand vor Einwirkung der ersteren auf letzteren elektrostatische Ladungen gegensätzlicher Polarität aufgeprägt werden. 2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisen- oder Stahlgegenstand auf eine Tempe- ratur von 412 bis 438°C vorerwärmt bzw. -erhitzt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisen-. oder Stahlgegenstand auf eine Tempe- ratur von 421°C vorerwärmt bzw. -erhitzt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Eisen- oder Stahlgegenstand vor der Einwirkung der feinzerkleinerten oder -verteilten bzw. -pulverisierten zinkhaltigen Galvanisiermasse mit einem Flussmittel behandelt wird, 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass die feinzerkleinerte oder -verteilte bzw, -pulverisierte zinkhaltige Galvanisiermasse ein Flussmittel enthält. 6, herfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Flussmittel Zink-Ammonium-Chlorid verwendet wird. '7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die feinzerkleinerte oder -verteilte bzw, -pulverisierte zinkhaltige Galvanisiermasse feingemahlenes bzw, -pulverisiertes Zink oder Zinkitaub enthält bzw. ist. B. verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die feinzerkleinerte oder -verteilte bzw.-pulverisierte zinkhaltige Galvanisiermasse feinzerteiltes geschmolzenes Metall oder eine Suspension eines staubförmigen Stoffes in bzw. auf einem geeigneten Träger enthält bzw. ist. 9. Eisen- oder Stahlgegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass er nach einem oder mehreren der Verfahren ge- mäss Anspruch 1 bis 8 galvanisiert ist.