DE2757592C2 - Verfahren zur Herstellung von Deckschichten auf aus Zink-Kupfer-Titan-Legierungen bestehenden Formkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dunkelgrauen bis schwarzen Deckschichten einheitlicher Farbtönung auf aus Zink-Kupfer-Titan-Legierungen bestehenden Formkörpem, insbesondere auf durch Walzen hergestellten Blechen und Bändern.

Unter normalen atmosphärischen Bedingungen bilden sich auf Oberflächen von aus Zink oder Zinklegierungen bestehenden Formkörpem schützende Deckschichten aus basischem Zinkcarbor.aL Die Bildung dieser Deckschichten benötigt bei einer Atmosphäre mit 75% relativer Luftfeuchte etwa drei Tage. Diese Deckschichten weisen je nach der legierungsmäßigen Zusammensetzung, nach der örtlichen Lage sowie in Abhängigkeit von der Atmosphäre und Zeit einen hell- bis dunkelgrauen Farbton auf. Die Ausbildung solcher Deckschichten wird jedoch verzögert bzw. verhindert drTch den Gehalt der Luft an Verunreinigungen, z. B. an Schwefeldioxid.

Es ist deshalb in zahlreichen Fällen aus ästhetischen Gründen eine Oberflächenbehandlung erforderlich. Die technischen Vorteile einer solchen Behandlung bestehen in der Vereinheitlichung der Deckschichtbildung. Durch Oberflächenbehandlung läßt sich eine gleichmäßige Farbwirkung erzielen.

Als Verfahren zur chemischen Passivierung von aus Zink bzw. Zinklegierungen bestehenden Oberflächen werden neben der galvanischen Oberflächenbehandlung in relativ großem Umfang das Chromatieren und Phosphatieren angewendet. Beim Chromatieren werden die gereinigten und vorbehandelten Oberflächen mit verdünnter Chromsäure oder Chromatlösungen behandelt. Diesen Lösungen werden in bestimmten Mengen anorganische Säuren oder Salze zugesetzt, um bestimmte Farbtöne und Sichtdicken zu erzielen. Die so behandelten Oberflächen zeigen Farbtöne von schwachgelb bis olivbraun. Die aus Chromhydroxid und basischem Chrom (IH)-Chromat bestehenden Deckschichten haben eine Dicke von < 1 μιτι bis etwa 5 μΐη.

Die Phosphatierung kann nach entsprechender Vorbehandlung im Phosphorsäurebeizverfahren oder schichtbildenden Phosphatierungsverfahren erfolgen. Die Schichtdicke der Phosphatüberzüge schwankt im allgemeinen zwischen 2 bis 15μπι. Die vorgenannten Verfahren sind, bedingt durch die vergleichsweise zahlreichen Verfahrensschritte, mit einem beachtlichen Aufwand verbunden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich die chromatieren bzw. phosphatierten Halbzeuge nicht ohne eine entsprechende Vorbehandlung löten lassen, so daß beispielsweise die Verarbeitung von Zinkblechen im Bauwesen erheblich erschwert ist.

Aus Vogel, O.: Handbuch der Metallbeizerei, Nichteisenmetalle, Verlag Chemie GmbH, Weinheim 1951, Seite 317, ist auch bekannt, Zinkbleche in einer Beize aus 10 Teilen Wasser, 1 Teil konzentrierter Schwefelsäure und 1 Teil Salpetersäure so zu behandeln, daß deren Oberfläche gleichmäßig angegriffen wird und feinkristallin erscheint.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem es möglich ist, auf der Oberfläche von aus Zink-Kupfer-Titan-Legierungen bestehenden Formkörpern, insbesondere auf durch WaI-zen hergestellten Bändern und Blechen, dunkelgraue bis schwarze Deckschichten einheitlicher Farbtönung herzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Formkörper in einer Lösung aus 60 bis 90 Vol.-% Wasser und 10 bis 40VoL-% Salpetersäure und 5 bis 10 VoL-% Schwefelsäure behandelt werden.

Die US-PS 28 84 350 beschreibt zwar etr Verfahren, bei dem eine Zink-Zinn-Legierung in eine wässerige l%ige Salpetersäurelösung mit dem Ziel der Herstellung einer grauen, gegen Fingerabdrücke unempfindlichen und die Lötbarkeit nicht beeinträchtigenden Oberfläche, kurzzeitig eingetaucht wird. Ein Hinweis auf Zink-Kupfer-Titan-Legierungen und deren Behandlung in einer wässerigen Lösung aus Salpeter- und Schwefelsäure liegt jedoch nicht vor.

Falls die Formkörper noch Verunreinigungen aufweisen, ist es erforderlich, diese vor der Behandlung zu entfetten sowie ggfs. zu spülen und zu bürsten.
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde beispielsweise aus einer Zink-Kupfer-Titan-Legierung der Zusammensetzung 0,14 Gew.-% Kupfer, 0,13 Gew.-% Titan. 0.01 Gew.-% Aluminium, Rest Feinzink, gewalztes Band von 0.72 mm Dicke in einer aus 85 Vol.-% Wasser, 10 Vol.-% Salpetersäure und 5 VoL-% Schwefelsäure bestehenden Lösung behandelt, anschließend gespült, gebürstet sowie getrocknet Nach dieser Behandlung ist die Oberfläche des Bandes dunkelgrau bis schwarz eingefärbt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen

darin, daß es gelingt, mit relativ einfachen Mitteln eine Vorbewitterung von aus Zink-Kupfer-Titan-Legierungen bestehenden Formkörpern zu erzielen, ohne daß auf die durch die Langzeiteinwirkung atmosphärischer Einflüsse bewirkte dunkelgraue bis schwarze Verfärbung der Oberfläche gewartet werden muß. Dieser Vorteil kommt insbesondere dem aus ästhetischen Gründen bestehenden Bestreben nach einer gleichmäßigen Färbung z. B. von im Bauwesen verwendeten Blechen entgegen. Ferner eignen sich die vorbe*/itterten Oberflächen als Primer für einen eventuellen Farbanstrich. Ein wesentlicher Vorteil ist auch darin zu sehen, daß sich die vorbewitterteii Formkörper mit herkömmlichen Mitteln löten lassen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von dunkelgrauen bis schwarzen Deckschichten einheitlicher Farbtönung auf aus Zink-Kupfer-Titan-Legierungen bestehenden Formkörpem, insbesondere auf durch Walzen hergestellten Blechen und Bändern, dadurchgekennzeichnet, daß die Formkörper in einer Lösung, bestehend aus 60 bis 90 VoL-% Wasser, 10 bis 40VoL-% Salpetersäure und 5 bis lOVoL-% Schwefelsäure, behandelt werden.