DE2818160A1 - PROCESS FOR ORGANIC PHOSPHATING OF METALLIC SURFACES AND DEVICE FOR PADDING THESES - Google Patents
PROCESS FOR ORGANIC PHOSPHATING OF METALLIC SURFACES AND DEVICE FOR PADDING THESESInfo
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Description
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21. April 1978 D/KeApril 21, 1978 D / Ke
1. Compagnia Continentale S.C.E.A.R. s.r.l« Via Tagiura, 91. Compagnia Continentale S.C.E.A.R. s.r.l « Via Tagiura, 9
I—20146 Mailand / ItalienI — 20146 Milan / Italy
undand
2. Industriale Marin S.p.A. Corso Vercelli, 252. Industriale Marin S.p.A. Corso Vercelli, 25
I—20100 Mailand / ItalienI-20100 Milan / Italy
Verfahren zum organischen Phosphatieren metallischer Oberflächen und Vorrichtung zur Durchführung desselbenProcess for the organic phosphating of metallic surfaces and device for implementation same
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Comp^Continer.rale u.Ind.Marin, MailandComp ^ Continer.rale u.Ind.Marin, Milan
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum organischen Phosphatieren metallischer Oberflächen und auf eine Vorrichtung zur Durchführung desselben·The present invention relates to a method for organically phosphating metallic surfaces and to a device for carrying out the same
Unter dem "organischen Phosphatieren" versteht man das Kaltvorbehandlungsverfahren von Eisenmetallen und Nichteisenmetallen sowie von Legierungen derselben mit Ablagerung auf die Oberfläche derselben von durch einen Film aus Polymermaterial überzogenem Eisen- und Zinkphosphat. Dieses organische Phosphatierungsverfahren besitzt die Eigenschaft, die Behandlung jedweder durch Öle bzw. Fette verunreinigten metallischen Fläche zu gestatten, ohne die Notwendigkeit eines vorhergehenden Entfettungsvorganges.This is understood by "organic phosphating" Cold pre-treatment process for ferrous and non-ferrous metals and alloys thereof deposited on the surface thereof through a film iron and zinc phosphate coated from polymer material. This organic phosphating process has the Property of allowing the treatment of any metallic surface contaminated by oils or fats without the Necessity of a previous degreasing process.
Dieses Verfahren besteht im wesentlichen im kontinuierlichen bzw. diskontinuierlichen Eintauchen der zu behandelnden Werkstücke in dazugehörige, die Behandlungslösungen enthaltende Becken.This process essentially consists of continuous or discontinuous immersion of the material to be treated Workpieces in associated basins containing the treatment solutions.
Das Vorhandensein der oben erwähnten, die Oberfläche verunreinigenden Verbindungen hat praktisch keinen Einfluß auf das Phosphatierungsverfahren. Deshalb ist eine theoretisch unbegrenzte Arbeitsfähigkeit der Behandlungsbecken gewährleistet.The presence of the above, contaminating the surface Compounds has practically no effect on the phosphating process. Therefore one is theoretical unlimited working capacity of the treatment basins guaranteed.
Ein wichtigerer, den bekannten Phosphatierungsverfahren anhaftender Nachteil besteht darin, daß die aus metallischen Schlacken, Pulverablagerungen und aus verkohlten Seifen und Fetten bestehenden Unreinheiten der behandelten Oberflächen während der Behandlung nicht vollständig entfernt werden. Daraus folgt, daß die Oberflächen der mit den bekannten Phosphatierungsverfahren behandelten Metalle für die industriellen Arbeiten bzw. Werke, für deren Produkte ein hoher Fertigungsgrad verlangt wird,A more important, inherent disadvantage of the known phosphating process is that the metallic Slags, powder deposits and impurities consisting of charred soaps and fats of the treated Surfaces are not completely removed during treatment. It follows that the surfaces of the treated with the known phosphating process Metals for industrial work or factories whose products require a high level of manufacturing,
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Comp.Coatinentale u.Ind.Marin, MailandComp.Coatinentale u.Ind.Marin, Milan
nicht geeignet sind. Es kommen nämlich die infolge der auf der Oberfläche der behandelten Metalle verbliebenen Verunreinigungen entstandenen Defekte in allen denjenigen Lackierungsverfahren zum Vorschein, die mit Grundanstrichen bzw. Fertiganstrichen mit wässrigen oder organischen lösungsmitteln oder auch mit lösungsmittelfreien Produkten und auf Basis von Pulver durchgeführt werden.are not suitable. In fact, there are those that remain on the surface of the treated metals Impurities caused defects in all those painting processes that use primer coats or finished paints with aqueous or organic solvents or with solvent-free products and based on powder.
Ein weiterer Mangel ist darauf zurückzuführen, daß die Behandlungszeiten zum organischen Phosphatieren, obwohl dieselBen kurzer als die Zeiten sind, die in alternativen Vorbereitungsverfahren auftreten, wie diejenigen der anorganischen Phosphatierung bzw. der einfachen Entfernung der öligen bzw. fetten Verunreinigungen, immerhin verhältnismäßig lang und infolgedessen in'.hohem Maße unökonomisch sind.Another shortcoming is due to the treatment times for organic phosphating, although the times are shorter than those in alternative preparation processes occur, such as those of inorganic phosphating or the simple removal of the oily or greasy impurities, after all, relatively long and consequently in'.highly uneconomical are.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum organischen Phosphatieren sowie eine diesbezügliche Vorrichtung zu schaffen, die die aufgezählten Nachteile nicht mehr aufweisen.The invention is based on the object of a method for organic phosphating and a related one To create device that no longer have the disadvantages listed.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Behandlung unter der Einwirkung von Ultraschallwellen durchgeführt wird.According to the invention, this object is achieved in that the treatment under the action of ultrasonic waves is carried out.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die ebenfalls den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, besteht deshalb aus einem Bottich, in dem die polyphosphatische Behandlungslösung enthalten ist und einer oder mehreren in dem Bottich angeordneten Ultraschallwellenquellen· The device for performing the method according to the invention, which is also the subject of the present Invention forms, therefore consists of a vat in which the polyphosphatic treatment solution is contained and one or more ultrasonic wave sources arranged in the tub
Die Einwirkung der Ultraschallquellen während des Phosphatierungsvorganges hat die Beseitigung der UnreinheitenThe effect of the ultrasonic sources during the phosphating process has the removal of impurities
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Comp.Continentals u.Ind.Marin,MailandComp.Continentals u.Ind.Marin, Milan
der Oberflächen der behandelten Werkstücke zur Folge, so daß diese für jede beliebige Weiterverwendung geeignet sind. Die Ultraschallwellenquellen können sowohl magnetostriktiver als auch piezoelektrischer Art sein und haben Leistungen zwischen 0,2 und 12 kW und Frequenzen von 18 bis 50 kHz.the surfaces of the treated workpieces result, so that they are suitable for any further use are. The ultrasonic wave sources can be and have both magnetostrictive and piezoelectric types Powers between 0.2 and 12 kW and frequencies from 18 to 50 kHz.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß die besseren Ergebnisse mit Ultraschallwellenquellen erzielt werden,die nach dem physikalischen Magnetostriktionsprinzip in einem Frequenzbereich von 19 bis 20 kHz arbeiten und die Strahlplatten haben, die eine Ultraschall-Leistung im Bereich von 1 bis 1,5 W/cm2 liefern.In practice it has been shown that the better results are achieved with ultrasonic wave sources which work according to the physical magnetostriction principle in a frequency range from 19 to 20 kHz and which have radiant panels which have an ultrasonic power in the range from 1 to 1.5 W / cm 2 deliver.
Die Abmessungen der Geber oder im allgemeinen der Ultra— Schallwellenquellen, die Orientierung derselben und das Aufnahmevolumen der Bottiche hängen von der geometrischen Form der zu behandelnden Werkstücke, der Bewegungsgeschwindigkeit der Werkstücke - (für die kontinuierlich arbeitenden Anlagen) - und der Art der abzutragenden festen Verunreinigungen ab.The dimensions of the transducers or, in general, of the ultrasonic wave sources, the orientation of the same and that The capacity of the tubs depends on the geometric shape of the workpieces to be treated and the speed of movement the workpieces - (for the continuously operating systems) - and the type of solid to be removed Impurities.
Die Behandlung der metallischen Oberflächen nach dem den Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden Verfahren gewährleistet die vollständige Entfernung der öligen und fetten Verschmutzungen der Seifen oder verkohlten Fette und der festen Verunreinigungen, wie Feilspäne, Schlacken und Pulver.The treatment of the metallic surfaces according to the method forming the subject of the present invention is guaranteed the complete removal of the oily and greasy soiling of the soaps or charred fats and solid impurities such as filings, slag and powder.
Die Durchführungszeiten des organischen, den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Phosphat!erverfahrens sind in bezug auf das normale Verfahren erheblich herabgesetzt, und zwar aufgrund der von den Ultraschallwellen auf die zu behandelnde polyphosphatische Flüssigkeit ausgeübten Kavitationswirkung0 The execution times of the organic, the object of the present invention forming phosphate! Erverfahrens are considerably reduced with respect to the normal procedure, because of the pressure exerted by the ultrasonic waves to the liquid to be treated polyphosphatische cavitation 0
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Comp.Contin-sn^aIe uoInd.Marin,MailandComp.Contin-sn ^ aIe u o Ind.Marin, Milan
Nach einer derartigen Behandlung werden durch die Flüssigkeit sowohl die Verschmutzungen schneller entfernt als auch die phosphatische Schutzschicht schneller abgelagert. Die Behandlungszeit kann somit für Flächen kleinerer Abmessungen auf 20-40 see. verkürzt werden. Die abgelagerte phosphatische Schicht erfährt außerdem aufgrund der Ultraschallwirkung eine bessere Kristallorientierung, die eine Herabsetzung der Rauheit der behandelten Werkstücke bewirkt. After such a treatment, both the contaminants are removed faster than the liquid also the phosphatic protective layer is deposited faster. The treatment time can therefore be used for areas of smaller dimensions at 20-40 see. be shortened. The deposited phosphatic layer also experiences due to the ultrasonic action a better crystal orientation, which has the effect of reducing the roughness of the treated workpieces.
Ferner hat sich gezeigt, daß die von den Ultraschallwellen ausgeübte Wirkung den Abbau der Verschmutzungen und Unreinheiten ergibt, die sich nach der Entfernung aus den Werkstücken im Behandlungsbottich sammeln. Dadurch, daß diese Unreinheiten starken, auf die Kavitationswirkungen zurückzuführenden Drücken ausgesetzt sind, ballen sie sich zusammen und können deshalb leichter aus dem Behandlungsbad entfernt werden. Furthermore, it has been shown that the effect exerted by the ultrasonic waves reduces the pollution and impurities results that collect after removal from the workpieces in the treatment tub. As a result of that These impurities are exposed to strong pressures due to the effects of cavitation, they clump together together and can therefore be removed more easily from the treatment bath.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing explained. Show it:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Phosphatierungsbehandlung metallischer Werkstücke und1 shows an apparatus for continuous phosphating treatment metallic workpieces and
Fig. 2 eine Vorrichtung zur Phosphatierungsbehandlung einzelner Metallwerkstücke.2 shows an apparatus for the phosphating treatment of individual metal workpieces.
Danach besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung zur organischen Phosphatierungsbehandlung aus einem Bottich 1, der außen und seitlich mit einer schiefen Ebene 2 versehen ist, die zum Sammeln der Tropfen der behandelten Werkstücke dient. Der Bottich 1, der ggf. in einem dazu vorgesehenen Graben eingelegt sein kann (Fig.2), istThereafter, the device according to the invention for the organic phosphating treatment consists of a vat 1, which is provided on the outside and on the side with an inclined plane 2, which is used to collect the drops of the treated Workpieces is used. The tub 1, which can optionally be placed in a trench provided for this purpose (FIG. 2), is
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Co&p.Continentale u.Ind.Marin,Mailand Co & p. Continentale and Indian Marin, Milan
mit einem entfernbaren Doppelboden 3 versehen. Sollte der Bottich nicht eingegraben sein (Fig.l), so ist derselbe am Boden mit einem Ablaßventil 4 versehen.provided with a removable double floor 3. If the vat is not buried (Fig. 1), it is the same provided with a drain valve 4 at the bottom.
Die polyphosphatische, im Bottich 1 enthaltene Behandlungslösung wird durch eine Pumpe 5 entnommen und über einweitmaschiges Filter 6 sowie durch eine Filtergruppe 7 an die abgewandte Bottichseite mittels der mit einem Absperrschieber 9 versehenen Leitung 8 geleitet. Bei kontinuierlich arbeitenden Vorrichtungen (s.Fig.l) ist oberhalb des Bottiches 1 eine Schiene 10 angeordnet, die$ eine zweckmäßige Bahn aufweist, entlang der die zu behandelnden Werkstücke durch eine geeignete Kette geleitet werden. Innerhalb des Bottiches 1 sind in gegenüberliegenden Stellungen wenigstens zwei Ultraschallgeber 11 und 11' angeordnet.The polyphosphatic treatment solution contained in the tub 1 is removed by a pump 5 and via a wide mesh Filter 6 as well as through a filter group 7 to the side of the vat facing away by means of a gate valve 9 provided line 8 passed. In the case of continuously operating devices (see Fig. 1) Above the tub 1 a rail 10 is arranged, which has a suitable path along which the to be treated Workpieces are passed through a suitable chain. Inside the tub 1 are in opposite directions Positions at least two ultrasonic transducers 11 and 11 'arranged.
Bei Vorrichtungen für einzelne Behandlungen (s.Fig.2) ist dagegen an einer der Längsseiten des Bottiches 1 eine Schiene 12 angeordnet, entlang der über eine dazugehörige Laufkatze 13 ein Ultraschallgeber 14 laufen kann.In the case of devices for individual treatments (see Fig. 2), on the other hand, there is one on one of the long sides of the tub 1 Arranged rail 12, along which an ultrasonic transducer 14 can run over an associated trolley 13.
Bei beiden in Fig.l und 2 dargestellten Ausführungen sind die vorliegenden Vorrichtungen im Bereich der geneigten Tropfebene 2 mit einem Sauglüfter 15 zum Verdampfen der am behandelten metallischen Werkstück anhaftenden flüssigen Phase versehen.In both of the embodiments shown in Fig.l and 2, the present devices are in the area of the inclined Drop level 2 with a suction fan 15 for evaporating the liquid adhering to the treated metal workpiece Phase provided.
Aus dem oben Angeführten und aus der Betrachtung der verschiedenen Figuren der beigefügten Zeichnungen sind die die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur organischen Phosph'fttierungsbehandlung von Oberflächen von metallischen Werkstücken kennzeichnenden Funktionalität und Anwendbarkeit/ideutlich entnehmbar.From what has been said above and from considering the various Figures of the attached drawings are the devices according to the invention for organic phosphate treatment of surfaces of metallic workpieces characterizing functionality and applicability / ideal removable.
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Claims (7)
1,5 W/cm liefernden Strahlplatten versehen sind.2
1.5 W / cm supplying radiant panels are provided.
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