DE2154925C3

DE2154925C3 - Process for powder coating of steel sheets

Info

Publication number: DE2154925C3
Application number: DE19712154925
Authority: DE
Inventors: Adolphe Esneux Bragard (Belgien)
Original assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Current assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Priority date: 1970-11-06
Filing date: 1971-11-04
Publication date: 1976-05-20

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pulveralitieren von Stahlblechen nach Reinigung der Oberfläche durch Entfetten und gegebenenfalls ergänzendes Abbeizen, wobei gegebenenfalls das beschichtete Blech unter Vorwärmen einer Warmwalz-Verdichtung unterworfen wird, mit nachfolgendem Glühen an Luft und bei iiiner Temperatur, die gleich oder höher ist als diejenige., die zur Bildung einer Legierung zwischen dem Blech und dem metallischen Anteil des Pulvers erforderlich ist.The invention relates to a method for powder alloying of steel sheets after cleaning the surface by degreasing and, if necessary, additional Pickling, optionally the coated sheet metal is subjected to hot rolling compaction with preheating, followed by annealing in air and at a temperature equal to or higher than those. that lead to the formation of an alloy between the sheet metal and the metallic part of the powder is required.

Derartige Verfahren sind aus dem »Aluminium-Taschenbuch«, 12. Auflage, erschienen im Aluminium-Verlag GmbH, Düsseldorf, 1963, S. 709, 710, und aus der GB-PS 11 53 887 bekannt.Such methods are from the "Aluminum Pocket Book", 12th edition, published by Aluminum-Verlag GmbH, Düsseldorf, 1963, pp. 709, 710, and from GB-PS 11 53 887 known.

Die bekannten Verfahren erlauben Überzüge bzw. Schichten herzustellen, deren Dicke zwischen einigen Mikron und 50 Mikron liegt und bestehen im wesentlichen darin, die Oberfläche eines Stahlbleches mit einer Schutzschicht zu beschichten, die aus einem Metallpulver, insbesondere Aluminiumpulver, besteht und das Verankern dieser Schicht auf dem Stahlblech mittels geeigneter Verfahrensschritte zu verbessern, beispielsweise durch Walzen und Glühen. Sie unterscheiden sich voneinander deutlich durch die Art der Vorbehandlung bzw. Vorbereitung der zu beschichtenden Oberfläche, durch die Art, wie das Pulver aufgebracht wird, durch die Temperatur und die Dauer des Verankerungsglühens sowie durch die Zusammensctzung der Atmosphäre, unter der das Glühen durchgeführt wird.The known methods allow coatings or layers to be produced, the thickness of which is between a few Microns and 50 microns is and essentially consists of the surface of a sheet of steel with to coat a protective layer, which consists of a metal powder, in particular aluminum powder and to improve the anchoring of this layer on the steel sheet by means of suitable process steps, for example by rolling and annealing. They differ from each other clearly by the type of Pretreatment or preparation of the surface to be coated, due to the way the powder is used is applied by the temperature and the duration of the anchoring annealing as well as by the composition the atmosphere under which the annealing is carried out.

Im allgemeinen besteht die Vorbereitung des zu beschichtenden Stahlbleches darin, daß eine sorgfaltige Reinigung der Oberfläche durchgeführt wird, der eine (io vorsichtige, schonende Oxidation folgt.In general, the preparation of the steel sheet to be coated consists in that a careful Cleaning of the surface is carried out, the one (io careful, gentle oxidation follows.

Das Aufbringen des Metallpulvers kann mit einer Sprühpistole bzw. Pistole erfolgen, durch Elektrophorese, auf elektrostatischem Wege usw., wobei diese Aufzählung nur beispielsweise und nicht abschließend '5 und vollständig ist.The application of the metal powder can be done with a spray gun or pistol, by electrophoresis, by electrostatic means, etc., whereby this list is only exemplary and not exhaustive '5 and is complete.

Bezüglich der Glühverfahren ist zu sagen, daß sie im allgemeinen bei Aluminiumpulver in einer Sauerstoff- oder Stickstoffatmosphäre und bei Temperaturen zwischen 250 und 600° C während mehrerer Stunden durchgeführt werden.With regard to the annealing process it should be said that in general aluminum powder in an oxygen or nitrogen atmosphere and at temperatures between 250 and 600 ° C for several hours be performed.

Alle diese Verfahren haben zum Ziel, ein pulveralitiertes Stahlblech mit einer Oberfläche von homogenem Aussehen zu erhalten, das relativ starken Verformungen widerstehen kann, ohne daß ein Loslösen der Beschichtung von dem Stahlblech oder eine Beschädigung deir Beschichtung durch Rißbildung oder Abblättern erfolgt.The aim of all these processes is to produce a powder-coated steel sheet with a surface that is homogeneous To obtain an appearance that can withstand relatively severe deformations without loosening the coating of the steel sheet or damage to the coating by cracking or Flaking occurs.

Die zui Zeit erhaltenen Resultate sind zufriedenstellend, jedoch haben die verschiedenen Verfahren, die empfohlen wurden, immer noch eine begrenzte Anwendung und sind mehr oder weniger kompliziert und oft relativ teuer.The results currently obtained are satisfactory, however, the various procedures that have been recommended still have a limited one Application and are more or less complicated and often relatively expensive.

Der Erfindung, die ein Verfahren der eingangs näher bezeichneten Gattung betrifft, liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Verfahren zu schaffen, das nicht nur eines geringen Aufwands an Reinigung der Stahlbleche bedarf, sondern insbesondere auch nach der Beschichtung mit einer nur kurzen Wärmebehandlung auskommt, so daß nicht nur Material- und Zeitersparnisse erzielt werden, sondern auch die bisherige Gefahr örtlicher Uberhitzungen in den Stahlblechen entfällt.The invention, which relates to a method of the type specified at the beginning, is based on the object to create such a method that not only requires little cleaning of the steel sheets needs, but especially after the coating with only a short heat treatment gets by, so that not only material and time savings are achieved, but also the previous one There is no risk of local overheating in the steel sheets.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von der Überlegung ausgegangen, daß es für die Qualität des beschichteten Stahlbleches — im Gegensatz zu der bisherigen Fachmeinung — gar nicht erforderlich ist, so durchgehend wie nur möglich zu einer flächigen Legierungsbildung zwischen dem aus dem Pulver hervorgehenden überzug und der Oberfläche des beschichteten Stahlbleches zu gelangen; vielmehr genügt es für die praktischen Belange vollauf, wenn an einigen, relativ wenigen Punkten eine solche Haftung in Form der Legierungsbildung zwischen Beschichtung und Oberfläche des Stahlbleches auftritt, wozu einerseits keine übermäßig gründliche Reinigung der Oberfläche des Stahlbleches vor seiner Beschichtung und andererseits keine zeitraubende Wärmebehandlung mehr erforderlich ist. Bei praktischer AnwendungTo solve this problem it is assumed that it is necessary for the quality of the coated Sheet steel - contrary to the previous opinion - is not necessary at all, as continuous as possible to a two-dimensional alloy formation between that resulting from the powder coating and to get to the surface of the coated steel sheet; rather it is sufficient For practical purposes, it is perfectly fine if there is such a liability in the form of a few, relatively few points the formation of an alloy between the coating and the surface of the steel sheet occurs, including on the one hand not excessively thorough cleaning of the surface of the steel sheet prior to its coating and on the other hand, time-consuming heat treatment is no longer required. When used in practice

dieser erfindungsgeniäßen Überlegungen werden also erhebliche Ersparnisse an Zeit und Material bei »erin- £-er Ausschußgefahr erzielt. Wichtig ist es allerdings noch, diejenige nur kurze Zeitspanne zu ermittefn. nach der der Glühvorgang beendet werden kann, weil 5 sich in hinreichender Zahl einzelne Legierungspunkte ausgebildet haben. Nach einem zusätzlichen Erfindungsmerkmal ist diese kurze Zeitspanne aber gerade zu demjenigen Zeitpunkt abgelaufen, da während des Glühprozesses eine sprunghafte Änderung einer optisehen Eigenschaft der Oberfläche der Beschichtung feststellbar ist.These inventive considerations are therefore considerable savings in time and material achieved with reduced risk of rejects. It is important, however nor to determine that for a short period of time. after which the annealing process can be ended because 5 A sufficient number of individual alloy points have formed. According to an additional feature of the invention However, this short period of time has expired precisely at the point in time since during the Annealing process an abrupt change in an optisehen Property of the surface of the coating can be determined.

Die vorgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß vor dem Beschichten ein einfaches kurzzeitiges Entfetten und gegebenenfalls leichtes Beizen sowie ein dem Beschichten nachfolgendes Glühen in der Größenordnung von einigen Sekunden bis zu wenigen Minuten erfolgt, bis eine sprunghafte Änderung einer optischen Eigenschaft der Oberfläche der Beschichtung mittels an sich bekannter. auf diese Eigenschaft abgestellter Detektoren beobachtet wird.The aforementioned object is achieved according to the invention in that a before coating simple short-term degreasing and, if necessary, light pickling as well as a subsequent coating Glowing takes place on the order of a few seconds to a few minutes until an erratic one Change of an optical property of the surface of the coating by means of known ones. is observed for this property of detectors tuned.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren pulveralitierten Stahlbleche weisen die folgenden vorteilhaften Eigenschaften auf: "The powdered by the method according to the invention Steel sheets have the following advantageous properties: "

1. einen geringen Herstellungspreis.1. a low manufacturing price.

2. Haftfähigkeit der Schicht bei beträchtlichen Verformungen, 2. Adhesion of the layer in the event of considerable deformation,

3. gute Schweißfähigkeit,3. good weldability,

4 große Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion und 5. Bemalbar- und Emaillierbarkeit.4 great resistance to corrosion and 5. can be painted and enamelled.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß zum Feststellen der optischen Reflexionseigenschaft der beschichteten Oberfläche eine Fotozelle verwendet wird.An advantageous development of the method according to the invention is characterized in that for A photocell is used to determine the optical reflection properties of the coated surface will.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf folgenden Feststellungen bzw. Beobachtungen:The method according to the invention is based on the following findings and observations:

Das auf dem zn beschichtenden Stahlblech niedergebrachte Metallpulver muß genügend fest haften, so daß ein Transport des bedeckten Stahlbleches sowie ein Warmwalzen — allgemein als »Verdichten« bezeichnet — möglich ist, und zwar zu dem Zwecke, Kim optimale Bedingungen für die Durchführung des Glühens zum Verankern zu erzeugen.The metal powder deposited on the zn- coated steel sheet must adhere firmly enough so that the covered steel sheet can be transported and hot-rolled - commonly referred to as "compacting" - with the aim of providing Kim with optimal conditions for annealing for anchoring to create.

Ein derartiges Haften kann unabhängig von der gewählten Art des Niederbringens durch ein vereinifachtes Vorbehandeln des zu beschichtenden Stahlbleches erhalten werden. Diese Behandlung, die im wesentlichen aus einem Reinigen der Oberfläche beisteht, kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung als genügend betrachtet werden, wenn die zu beschichtende Oberfläche von jeglichem Schmutz befreit 1st; wobei dieses Ergebnis durch einfaches Entfetten erhalten wird, das gegebenenfalls durch geeignetes Abbeizen ergänzt wird.This type of adhesion can be carried out independently of the chosen method of bringing down by a simplified Pretreatment of the steel sheet to be coated can be obtained. This treatment, which is im essentially consists of cleaning the surface, can within the scope of the present invention can be considered sufficient if the surface to be coated has been freed of all dirt 1st; this result being obtained by simple degreasing, if necessary by suitable Stripping is supplemented.

Das mit dem Pulver bedeckte Stahlblech wird einer Verdichtung unterworfen, die im vorliegenden Falle darin besteht, eine leichte Reduktion zwischen 0,5 und 5% und vorzugsweise zwischen 1,5 und 3,5% durch Warmwalzen durchzuführen.The steel sheet covered with the powder is subjected to compression, which is the case in the present case consists of a slight reduction between 0.5 and 5% and preferably between 1.5 and 3.5% to be carried out by hot rolling.

Für Schichten von einigen Mikron Dicke kann das Verdichten bei Umgebungstemperatur durchgeführt werden. Für dickere Schichten, beispielsweise von mehr als 10 Mikron, ist es vorteilhaft, das Stahlblech auf eine Temperatur zwischen 150 und 55O°C vorzuwärmen, und ein Ankleben des Pulvers an den WaIz-A'! indem zu vermeiden und Fehler in der Schicht als Folge eines ungenügenden Haftens des Pulvers auf seiner Unterlage zu unterbinden. Nach dem Verdichten wird das bcschichlete Stahlblech einem Glühen unterworfen, das dazu dient, ein Verankern der Beschichtung auf dem Stahlblech sicherzustellen derart, daß das beschichtete Stahlblech beträchtlichen Verformungen ohne Schaden ausgesetzt werden kann. Ein derartiges Verankern wird infolge des Auftretens einer flüssigen Phase und einer Legierungsbildung des Metallpulvers mit den Bestandteilen des Stahlbleches erhalten.For layers a few microns thick, compaction can be carried out at ambient temperature will. For thicker layers, for example of more than 10 microns, it is advantageous to use the steel sheet preheat to a temperature between 150 and 550 ° C, and sticking the powder to the WaIz-A '! by avoiding and making mistakes in the shift as a result of insufficient adhesion of the powder to its support. After compacting the bcschichlete steel sheet is subjected to an annealing, which serves to ensure an anchoring of the coating on the steel sheet such that the coated steel sheet can be subjected to considerable deformations without damage. A such anchoring is due to the occurrence of a liquid phase and alloying of the metal powder obtained with the components of the steel sheet.

überraschenderweise wurde festgestellt, daß es nicht notwendig ist, einen derartigen Zustand des Schmelzbeginns und der Lcgierungsbildung auf der gesamten Fläche zwischen Stahlblech und Beschichtung zu haben, um die gewünschte widerstandsfähige Verankerung zu erzielen, sondern daß es genügt, einen derartigen Zustand an einzelnen Punkten zu erzielen, nach Art einer Punktschweißung. Weiterhin wurde festgestellt, daß eine derartige lokale Verteilung von Legierungsbereichem zwischen der Beschichtung und dem Stahlblech sich durch eine sprunghafte Änderung einer optischen Eigenschaft der Oberflächenbeschichtung anzeigt, die leicht mittels einfacher und billiger Detektoren(Fotozellen)beobachtet werden kann. Diese Befunde weisen den großen Vorteil auf, daß sie die Durchführung des Glühens zum Verankern gerade nur bei den Temperaturen und während der Dauer erlauben, die dafür notwendig sind, wodurch ein für den guten Zustand des beschichteten Stahlbleches stets nachteiliges überhitzen vermieden wird. Darüber hinaus ist dieses erwähnte Glühen infolge seiner kurzen Dauer und infolge der Abwesenheit einer besonderen Atmosphäre sehr sparsam durchzuführen.It has surprisingly been found that it is not necessary to have such a melt onset state and the formation of alloys on the entire surface between the steel sheet and the coating have to achieve the desired strong anchorage, but that it is sufficient to have such To achieve the condition at individual points, like a spot weld. Furthermore was found that such a local distribution of alloy areas between the coating and the steel sheet by a sudden change in an optical property of the surface coating which can be easily observed using simple and cheap detectors (photocells). This Findings have the great advantage that they are performing the annealing for anchoring straight away allow only at the temperatures and for the duration necessary for this, whereby a for the good condition of the coated steel sheet is always avoided disadvantageous overheating. About it moreover, this glow mentioned is due to its short duration and due to the absence of a special one Carry out atmosphere very sparingly.

Das Pulver für die Beschichtung besteht im wesentlichen aus Alumimium, gegebenenfalls in Form einer seiner Legierungen.The powder for the coating consists essentially of aluminum, optionally in the form of a its alloys.

Es ist für die Erzielung eines beschichteten Stahlbleches mit einer Oberfläche von homogenem Aussehen sehr wichtig, daß die Bedingungen für die Bildung der Legierung möglichst gleichmäßig auf der gesamten Fläche zwischen dem Stahlblech und der Beschichtung eingehalten werden. Wenn dies nicht der Fall ist, erfolgen die chemischen Reaktionen, die diese Legierungsbildung bewirken, mehr oder weniger schnell, wodurch sich Zonen unterschiedlicher Färbungen ergeben. Darüber hinaus ergab sich eine viel größere Anzahl von Fehlstellen, wenn das Stahlblech aus unberuhigtem Stahl statt aus entkohltem Stahl bestand.It is used to obtain a coated steel sheet with a surface with a homogeneous appearance It is very important that the conditions for the formation of the alloy are as uniform as possible on the entire area between the steel sheet and the coating must be observed. If not is the case, the chemical reactions that bring about this alloy formation take place more or more less quickly, which makes zones more different Staining result. In addition, there was a much larger number of voids when the steel sheet consisted of unkilled steel instead of decarburized steel.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Zwischenschicht aus hitzebeständigem Material und dem Material der Deckschicht aufgebracht, insbesondere eine sehr dünne Zwischenschicht in Form einer Einkornschicht. Eine vorteilhafte Anwendung betrifft ein Oxid, insbesondere Titanoxid, als hitzebeständiges Material der Zwischenschicht, wobei insbesondere 10% Titanoxid als hitzebeständiges Material verwendet werden.In a further advantageous development of the method according to the invention, an intermediate layer is used Applied from heat-resistant material and the material of the cover layer, in particular one very thin intermediate layer in the form of a single grain layer. An advantageous application relates to an oxide, in particular titanium oxide, as the heat-resistant material of the intermediate layer, in particular 10% titanium oxide can be used as a heat-resistant material.

Die sehr dünne Zwischenschicht aus einem hitzebeständigen Material oder aus einem Gemisch aus einem hitzebeständigen Material und Aluminium übernimmt den Ausgleich bei der Bildung der Legierung zwischen de:m Stahlblech und der Beschichtung aus Aluminiumpulver. In der Tat gleicht sie die Oberfiächentemperatur aus und verhindert auf diese Weise, daß sich die chemischen Reaktionen mil ver-The very thin intermediate layer made of a heat-resistant material or a mixture of a heat-resistant material and aluminum takes over the balance in the formation of the alloy between de: m sheet steel and the aluminum powder coating. In fact, it resembles them Surface temperature and in this way prevents the chemical reactions from becoming

schiedener Kinetik entwickeln und dann in bestimmten Bereichen der beschichteten Oberfläche mehr oder weniger stark weiterlaufen. Sie hat auch darüber hinaus eine Verlangsamung der chemischen Reaktionen zur Folge, die ohnedies die Tendenz hätten, viel schneller abzulaufendevelop different kinetics and then more or more in certain areas of the coated surface continue to run less strongly. In addition, it also slows down chemical reactions Consequences that would have the tendency to run much faster anyway

in dem Falle, in dem das Stahlblech noch nicht einem Rekristallisationsglühen unterworfen wurde, kann das Verankerungsglühen bei dtr Rekristallisationstemperatur des Stahlbleches durchgeführt werden, wo- ι ο durch sich ein sehr sparsames Glühen durchführen laßt. Die Glühtemperatur Tür das Verankern liegt bei über£50X.in the case where the steel sheet is not yet one Has been subjected to recrystallization annealing, the anchorage annealing can be carried out at dtr recrystallization temperature of the steel sheet are carried out, where ι ο carry out a very economical glow leaves. The annealing temperature door anchoring is included over £ 50X.

Falls das Pulver in einer Suspension oder angefeuchtet aufgebracht wird, wird erst getrocknet.If the powder is in suspension or moistened is applied is first dried.

Falls das beschichtete Stahlblech ohne weitere Beschichtung verwendet werden soll, wird es in vorteilhafter Weist· abschließend gewalzt, was unter dem Namen »Skinp,;iss« bekannt ist.If the coated steel sheet is to be used without further coating, it is more advantageous Knows · finally rolled what is known under the name »Skinp,; iss«.

Das behandelte Stahlblech wird in vorteilhafter Weise darüber hinaus mit einer Emailschicht beschichtet. The treated steel sheet is also coated in an advantageous manner with an enamel layer.

Diese letztere· Abwandlung ist insbesondere vorteilhaft, da die Emails auf Mineralbasis auf Aluminium infolge ihres hohen Deckvermögens in relativ dünnen und flexiblen Schichten verwendbar sind, und zwar kann ihre Schichtdicke auf 50 Mikron begrenzt werden. Bei den üblichen Emails für Stahl muß die minimale Schichtdicke 125 Mikron betragen, um zu vermeiden, daß die Eisenoxide die Farbe der Beschichti'ng verändern.This latter modification is particularly advantageous because the mineral-based enamels on aluminum are relatively thin due to their high hiding power and flexible layers can be used and their layer thickness can be limited to 50 microns. With the usual enamels for steel, the minimum layer thickness must be 125 microns in order to avoid that the iron oxides change the color of the coating.

Gleichfalls ksinn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtetes Stahlblech in vorteilhafter Weise mit einer Farbschicht oder einer »Washprimer«- Schicht versehen werden.Likewise, according to the method according to the invention coated sheet steel in an advantageous manner with a layer of paint or a "wash primer" - Layer are provided.

Das nach dein erfindungsgemäßen Verfahren pulveralitierte Stahlblech ist durch folgende drei Schichten gekennzeichnet:The powdered by your method according to the invention Sheet steel is characterized by the following three layers:

1. eine äußere Beschichtung aus hauptsächlich Aluminiumpulver, 1. an outer coating mainly made of aluminum powder,

2. eine Grenzschicht aus einer begrenzten Anzahl von Verankerungspunkten zwischen der Beschichtung und dem Stahlblech, wobei diese Punkte aus einer Legierung von veränderlicher Konzentration bestehen, und2. a boundary layer of a limited number of anchorage points between the coating and the steel sheet, these points being made of an alloy of varying concentration exist, and

3. das Stahlblech.3. the steel sheet.

Weitere Merkmale und Vorteil-¹ der Erfindung werden an Hand von Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert:Further features and Advantageous ¹ of the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments:

Die verwendeten Unterlagen bestehen aus kaltgewalzten Stahlblechen von 0,8 mm Dicke, aus beruhigtem Stahl, aus unberuhigtem Stahl sowie aus entkohltem Eisen. Diese Bleche werden mit 10%igem Trichloräthylen während 10 Sekunden entfettet und durch EinJauchen in Salzsäure gebeizt. Die Beschichtung besteht aus Aluminiumpulver, das als Suspension in einer Flüssigkeit vorliegt, die aub Acrylharz als Bindemittel und aus Toluol als Lösungsmittel besteht. Die Anteile sind folgende: Aluminium =4,5g, Methylpolymethacrylat = 10 g, Toluol = 10 ecm, Trichloräthylen = 67 ecm. Dieses Methacrylharz hai den Vorteil, daß es sich in der Wärme ohne Verkohlen zersetzt.The pads used consist of cold-rolled steel sheets 0.8 mm thick, made of calmed Steel, from unkilled steel and from decarburized iron. These sheets are made with 10% Trichlorethylene degreased for 10 seconds and pickled by soaking in hydrochloric acid. The coating consists of aluminum powder, which is present as a suspension in a liquid, which also uses acrylic resin as a binder and consists of toluene as a solvent. The proportions are as follows: aluminum = 4.5 g, methyl polymethacrylate = 10 g, toluene = 10 ecm, trichlorethylene = 67 ecm. This methacrylic resin hai den Advantage that it decomposes in the heat without charring.

Diese Suspension wird auf verschiedene Flächen mittels einer Spritzpistole aufgebracht, so daß unmittelbar ein Film infolge der unverzüglichen Verdampfung des Lösungsmittels erhallen wird. Nach diesem Beschichten werden die Bleche auf eine Temperatur von 420⁰C erhitzt, um das Harz zu entfernen. Diese Zersetzung vollzieht sich ohne Rauchbildung und auch ohne unangenehmen Geruch. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Schicht aus Pulver erhalten, dessen Hälften für einen Transport und ein Verdichten der beschichteten Y lache genügend grobThis suspension is applied to different surfaces by means of a spray gun, so that a film is immediately obtained as a result of the immediate evaporation of the solvent. After this coating, the metal sheets are ^{heated to a temperature of 420 °} C. in order to remove the resin. This decomposition takes place without the formation of smoke and also without an unpleasant odor. In this way, a uniform layer of powder is obtained, the halves of which are sufficiently coarse for transport and compacting of the coated Y.

Die so beschichteten Bleche werden mit einer Dickenreduktion von 2% gev.alzt.The sheets coated in this way are galvanized with a thickness reduction of 2%.

Im vorliegenden Falle werden die Bleche vor dem Verdichten auf 250 C vorgewärmt, da es nötig ist, sie abkühlen, zu lassen, nachdem sie zum Depolymerisieren des Methacrylharees erhitzt worden waren. Durch das Vorwärmen wird ein örtliches Ablösen der Pulverschicht vermieden.In the present case, the sheets are preheated to 250 C before compaction, because it is necessary to to let cool after they have been used to depolymerize of the Methacrylharees had been heated. The preheating causes a local detachment the powder layer avoided.

Am Ausgang der Walzstraße weisen die Bleche ein glänzendes Aussehen auf, jedoch blättert die Beschichtung leicht unter dem Einfluß der Verformung ab, da ihre" Haftfähigkeit nicht genügend hoch ist. Die Aufgabe des Verankerungsglühens besteht gerade darin, der Schicht eine genügende Haftfähigkeit bei Verformungen zu erteilen.At the exit of the rolling train, the sheets have a shiny appearance, but the coating is peeling easily under the influence of deformation, since their "adhesiveness is not sufficiently high. The task Anchoring annealing consists precisely in giving the layer sufficient adhesion in the event of deformation granted.

Deshalb werden die beschichteten Bleche einem Glühen bei einer Temperatur oberhalb von 650°C unterworfen.Therefore, the coated sheets are annealed at a temperature above 650 ° C subject.

Table 1

Probesample Unterlagedocument Dicke derThickness of the GlühGlow Dauerlength of time Nr.No. Al-SchichtAl layer tempetempe desof raturrature GlühensGlow (μΓΠ)(μΓΠ) CC)CC) (Sek.)(Sec.) 11 beruhigter Stahlkilled steel 1010 735735 2525th 22 beruhigter Stahlkilled steel 1515th 680680 9090 33 beruhigter Stahlkilled steel 1616 735735 3535 44th gekohlter Stahlcarbon steel 1515th 730730 4040

Das Glühen wird beendet, wenn die optischen Reflexicnseigenschaften der beschichteten Oberfläche eine abrupte Änderung zeigen. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, daß diese Oberfläche alsdann die Struktur einer »Orangenhaut« hat.The glow is terminated when the optical reflective properties the coated surface show an abrupt change. This is the fact to ascribe that this surface then has the structure of an "orange peel".

Die metallurgische Untersuchung hat ergeben, daß diese »Orangenhaut« auf der Oberfläche von der Bildung einer Verbindung zwischen Eisen und Aluminium an bestimmten Stellen der Grenzschicht herrührt. Die Aluminiumschicht haftet folglich an der Unterlage über eine endliche Anzahl sehr kleiner Schweißpunkte. Die Analyse der an diesen Stellen gebildeten Legierung mit einer elektrischen Mikrosonde hat gezeigt, daß ihre Zusammensetzung der Legierung FeAl₃ entspricht. Es besteht jedoch ein Konzentrationsunterschied zwischen den Schichten aus Aluminium und aus Eisen.The metallurgical investigation has shown that this "orange peel" on the surface results from the formation of a bond between iron and aluminum at certain points in the boundary layer. The aluminum layer consequently adheres to the substrate via a finite number of very small weld points. Analysis of the alloy formed at these points with an electrical microprobe has shown that its composition corresponds to _{the alloy FeAl 3.} However, there is a difference in concentration between the aluminum and iron layers.

Diese »Orangenhaut« wurde mittels eines »Skinpass«-Walzstiches wieder beseitigt.This "orange peel" was made using a "skin pass" roll stitch eliminated again.

Auf diese Weise beschichtete Bleche wurden ohne feststellbare Verschlechterungen Verformungen wie bei einem Erichsen-Test unterworfen; wenn dieser Test bis zum Bruch weitergeführt wurde, konnte festgestellt werden, daß die Unterlage früher als die Schutzschicht bricht.Sheet metal coated in this way showed deformations such as subjected to an Erichsen test; if this test was continued until the break, it could be determined that the base breaks earlier than the protective layer.

ZiRoom

Table 2

Erichsen-Test bis zum BruchErichsen test to break

Probe UnterlageSample pad

Schichl- Bruch- Bemerkung dicke tiefe (μ.Γπ) (mm)Schichl Fraction Comment thickness depth (μ.Γπ) (mm)

1 unberuhigter Stahl 10 11,1 Bruch in1 unkilled steel 10 11.1 break in

Stahl-Unterlage Steel base

2 unberuhigter Stahl 13 10,5 Bruch in2 unkilled steel 13 10.5 break in

Stahl-Unterlage Steel base

Die Proben, die Korrosionsversuchen im Salzsprühnebel bzw. SO₂-Nebel unterworfen wurden, widerstanden in bemerkenswerter Weise. Die erhaltenen Resultate sind folgende:The samples that were subjected to corrosion tests in salt spray or SO ₂ fog withstood remarkably well. The results obtained are as follows:

Table 3

Salzsprühnebel gemäß der französischen Norm NF X 41-002. NaCl-Konzentration: 5%Salt spray according to the French standard NF X 41-002. NaCl concentration: 5%

Probesample StahlunterlageSteel base VerforVerfor Schichtlayer Testtest Narbenscar Nr.No. mungmung dickethickness dauerlength of time nachafter (Erich-(Erich- demto the sen)sen) Testtest (mm)(mm) ((j:m)((j: m) (Std.)(Hours.) 77th beruhigtcalmed down 55 1010 4848 geringsmall amount 88th unberuhigtunrestrained 55 2.52.5 220220 keinenone 99 unberuhigtunrestrained 55 77th 4848 geringsmall amount 1010 entkohltdecarburized 55 1616 120120 keinenone

Beim SO₂-Versuch während 24 Stunden widerstanden alle getesteten Proben mit einer Erichsen-Einbeulung von 5 mm.In the SO ₂ test for 24 hours, all tested samples withstood with an Erichsen indentation of 5 mm.

Punktgeschweißte, beschichtete Stahlbleche ergaben hervorragende Festigkeitswert e:Spot-welded, coated steel sheets gave excellent strength values:

Tabelle 4Table 4 Belastung
(kp)load
(kp) Haltbarkeil der Punkt
schweißverbindungDurability the point
welded joint 397
377
385397
377
385 »Ausknöpfung«*)
»Ausknöpfung«*)
»Ausknöpfung«*)»Exhaustion« *)
»Exhaustion« *)
»Exhaustion« *) (Zug-Scher-Versuche)(Tensile shear tests) Probe
Nr.sample
No. U
12
13U
12th
13th

♦) Das heißt Herausreißen aus dem Blech infolge guter Haltbarkeit der Schweißverbindung.♦) That means tearing out of the sheet metal due to the good durability of the welded joint.

Die erfindungsgemäße Abwandlung, bei der zunächst eine Zwischenschicht aufgebracht wird, erläutert das folgende Beispiel:The modification according to the invention, in which initially an intermediate layer is applied, the following example explains:

Ein Stahlblech, wie weiter oben beschrieben, wird wie dort entfettet und gebeizt.A steel sheet, as described above, is degreased and pickled as there.

Nun wird mittels einer Spritzpistole zunächst ein Gemisch aus 90% Aluminiumpulver und 10% Titandioxid in Suspension in einem geeigneten Lack niedergebracht. Dieses Besprühen wird bis zu 0,8 g/dm² Oberfläche durchgeführt. Anschließend wird die eigentliche Beschichtung — Aluminiumpulver in flüssiger Suspension mit Methacrylharz und Toluol — aufgebracht. Das Aufbringen dieser zweiten Schicht wird ebenfalls bis zur Erzielung von 0,8 g/dm² Oberfläche ausgeführt.A mixture of 90% aluminum powder and 10% titanium dioxide in suspension in a suitable paint is now applied by means of a spray gun. This spraying is carried out up to 0.8 g / dm ² surface. Then the actual coating - aluminum powder in liquid suspension with methacrylic resin and toluene - is applied. This second layer is also applied until 0.8 g / dm ^{2 of} surface area has been achieved.

Nach diesen Verfahrensschritten des Beschichtens wird das Blech auf eine Temperatur von 400° C erhitzt, um das Harz zu entfernen.After these process steps of coating, the sheet is heated to a temperature of 400 ° C, to remove the resin.

Das derart beschichtete Blech wird anschließend mit einer Dickenreduktion von 5% gewalzt.The sheet metal coated in this way is then rolled with a thickness reduction of 5%.

Bei einer Temperatur von 680° C wird geglüht, wobei sich die Bildung der Legierung zwischen Unterlage und Beschichtung vollziehtAnnealing takes place at a temperature of 680 ° C, with the formation of the alloy between the base and coating takes place

Die entstandene »Orangenhaut« wird mittels eines leichten Walzstichs beseitigtThe resulting "orange peel" is removed with a light roller pass

Infolge des hitzebeständigen Oxides CTiO₂) erfolg) die Bildung der Schweißpunkte gleichmäßig, und die beschichtete Oberfläche hat ein schönes homogenes Aussehen.As a result of the heat-resistant oxide CTiO ₂ ), the formation of the welding points is uniform, and the coated surface has a nice, homogeneous appearance.

«09621/199«09621/199

Claims

2! 54 claims:

1. Process for powder coating steel sheets after cleaning the surface Degreasing and, if necessary, additional suitable stripping, with the coated if necessary Sheet metal is subjected to a hot-rolling VerdichtUD.g with preheating, with the following Annealing in air and at a temperature equal to or higher than that at which it is formed an alloy is required between the sheet metal and the metallic part of the powder, characterized in that a simple brief degreasing prior to coating and, if necessary, light pickling and subsequent annealing of the order of magnitude from a few seconds to a few minutes until a sudden change occurs an optical property of the surface of the coating by means of known properties on this Property of deactivated detectors is observed.

2. The method according to claim 1, characterized in that a photocell is used to detect the sudden change in the optical reflection property of the coated surface.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in «e. that an intermediate layer heat-resistant material and the material of the cover layer is applied.

4. The method according to claim 3, characterized in that a very thin intermediate layer in Form of a single grain layer is applied.

5. Application of the method according to claim 3 or 4 to an oxide, in particular titanium oxide, as heat-resistant material of the intermediate layer.

6. Use according to claim 5 to 10% titanium oxide as a heat-resistant material.