DE3121667C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektro­ phoretischen Beschichten mit Email (Keramik) gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der elektrophoretischen Emailliermethode werden die suspendierten Emailteilchen unter Einwirkung eines elektrischen Feldes auf dem anodisch gepolten Werkstück abgeschieden. Dieser Abscheidungsprozeß ist aufgrund des hohen Ionengehaltes der wäßrigen Suspension, Emailschlicker genannt, mit starken Elektrolytreaktionen verbunden. An der Werkstückoberfläche kommt es beim Stromfluß und damit bei der Abscheidung der Emailteilchen zu starken unerwünschten Reaktionen, die sich in Form von Gasent­ wicklungen und Oxidationsprodukten des Trägermaterials äußern. Die abgeschiedene Emailschicht wird dadurch mit Poren durchsetzt und durch Oxidationsprodukte des vorwiegend aus Eisen bestehenden Trägerwerkstoffes verfärbt.

Aus der DE-PS 20 45 265 ist eine Verzinkungsmethode bekannt, durch die diese Nachteile bei der Beschichtung weitgehendst unterbunden werden.

Nachteilig bei diesem an sich gut funktionierenden Verfahren ist jedoch, daß die Zinkschicht dünn und sehr gleichmäßig aufgebracht sein muß und daß die Anlagen durch diesen zusätzlichen Verfahrensschritt größer werden und somit die Investitions- und die Verbrauchskosten steigen.

Die Oxidation der Werkstückoberfläche kann auch durch Substanzen verhindert werden, die dem Schlicker beigemischt und bei der Abscheidung des Emails im Bereich der Anode (Werkstück) zum Elektronenspender werden. Es handelt sich vorzugsweise um Verbindungen, die oxidierbar sind und damit unter bestimmten Bedingungen als Reaktionsmittel wirken und teils auch als Reduktionsmittel bekannt sind.

So ist z. B. aus der DE-PS 9 42 006 bekannt, bei einem Verfahren zur Herstellung von Email und Glasuren in deren Rohstoffmischung bewußt Chloride einzuführen. Zudem wird in der DE-OS 27 01 869 vorgeschlagen, Nitrite als Zusatz­ mittel vorzusehen.

Es hat sich in der Praxis jedoch gezeigt, daß durch das Zusetzen von Chloriden oder Nitriten nicht die gewünschten Wirkungen im Hinblick auf die angestrebte Oberflächengüte des behandelten Stahlbleches erreicht werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein elektrophoretisches Emaillier-Verfahren zu offenbaren, bei dem einwandfreie Emailschichten mit einer verbesserten Oberflächengüte erzielt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 als Zusatzstoff ein Bromid verwendet.

Als besonders vorteilhaft hat sich die Anwendung eines Kaliumbromids gezeigt, aber auch mit einem Natriumbromid sind zufriedenstellende Ergebnisse erzielbar. Geeignete Mengenverhältnisse für die Zusatzstoffe ergeben sich aus Unteranspruch 3.

Obwohl Bromide in der Emailliertechnik bislang als Zusatz­ stoffe nicht verwendet wurden und auch in der Literatur keine nachweisbare Berücksichtigung gefunden haben, hat man mit diesen Stoffen bei dem der Anmeldung zugrunde­ liegenden Problem einen überraschend guten Erfolg erzielt. Die auf diese Weise behandelten Oberflächen sind besonders glatt und porenfrei.

Sehr anschaulich läßt sich die Wirkung von Kaliumbromid als Zusatz zum Schlicker demonstrieren.

In Fig. 1 ist eine beschichtete und getrocknete aber nicht gebrannte Prüfplatte gezeigt, die im unteren Bereich vor der Beschichtung mit Email nach dem aus der DE-PS 20 45 265 bekannten Verfahren verzinkt wurde. Im Gegensatz zu dem oberen Bereich, der nicht verzinkt wurde, ist die abgeschiedene Emailschicht auf dem verzinkten Bereich glatt und porenfrei.

In der Fig. 2 sind fünf emaillierte Prüfplatten dargestellt, an denen die Wirkung von unterschiedlich hohen Zusätzen von Kaliumbromid zum Schlicker ersichtlich ist.

Im unteren Bereich wurden die Prüfplatten vor der elektro­ phoretisch Beschichtung mit Email verzinkt, im oberen nicht. Der Gehalt an Kaliumbromid wurde bei den Aufnahmen von 0 bis 2,0 g/l gesteigert.

Bei der Schlickerherstellung wurde darauf geachtet, daß oxidierbare Substanzen anfänglich im Schlicker nicht vorhanden waren (u. a. durch Verwendung von destilliertem Wasser).

Ist kein Kaliumbromid im Schlicker enthalten (Fig. 2, 1. Prüfplatte links oben), erkennt man deutlich die Wirkungsweise des Zinks. Nur im Bereich der Verzinkung ist die Emailschicht ohne Fehler.

Bei einer Konzentration von 0,5 bis 1,5 g Kaliumbromid/l Schlicker besteht nach der Emaillierung praktisch kein Unterschied zwischen der verzinkten und der unverzinkten Fläche.

Bei einer Konzentration von 2,0 g. Kaliumbromid/l Schlicker konnte ein Zusammenziehen des Emails auf der unverzinkten Fläche festgestellt werden. Der aufgezeichnete Versuch wurde mit einem für die Direktemaillierung geeigneten Titan-Weißemail durchgeführt. Die optimale Konzentration der oxidierbaren Substanz ist, wie sich in vielen Versuchen herausstellte, von dem Emailtyp, von der Schlickerzusammen­ setzung und von den verwendeten Substanzen abhängig.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird außerdem erreicht, daß auch bei geringeren oder ungleichmäßigen Zinkschichten auf dem Werkstück die Beschichtung mit Email gleichmäßig und ohne Blasenbildung erfolgt. Es ist kein zusätzlicher Verfahrensschritt erforderlich, vielmehr wird die Möglichkeit, mit geringeren Zinkschichten zu arbeiten oder auf die Verzinkung ganz zu verzichten, durch den Zusatz eines Bromides zu dem Emailschlicker bewirkt. Es handelt sich um einen Zusatz, der einmal emailverträglich und zum anderen in der Lage ist, Elektronen abzugeben und damit unerwünschte Reaktionen am anodisch gepolten Werkstück ganz oder teilweise zu verhindern.

Claims (4)

1. Verfahren zum elektrophoretischen Beschichten mit Email, (Keramik), bei dem der wäßrigen Suspension des Emails als Zusatzstoff ein Salz zugesetzt wird, das email­ verträglich ist und im Bereich des anodischen Werkstückes Elektronen abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoff ein Bromid verwendet wird.

2. Verfahren zum elektrophoretischen Beschichten mit Email nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Email-Schlicker zugesetzte Stoff aus Kalium­ bromid besteht.

3. Verfahren zum elektrophoretischen Beschichten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Email-Schlicker zwischen 0,5 bis 1,5 g Kaliumbromid/Liter Emailschlicker zugesetzt werden.

4. Verfahren zum elektrophoretischen Beschichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Emailschlicker Natriumbromid zugesetzt wird.