DE3407513A1 - Verfahren zur zink-calcium-phosphatierung von metalloberflaechen bei niedriger behandlungstemperatur - Google Patents
Verfahren zur zink-calcium-phosphatierung von metalloberflaechen bei niedriger behandlungstemperaturInfo
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Description
D 6882
Gerhard Collardin GmbH
5000 Köln 30, den 27. Febr. 1984
05
5000 Köln 30, den 27. Febr. 1984
05
Verfahren zur Zink-Calcium-Phosphatierung von Metalloberflächen bei niedriger Behandlungstemperatur
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Phosphatierung
von Metalloberflächen, insbesondere von Oberflächen aus Eisen, Stahl, Zink und/oder Aluminium mittels
einer Zink, Calcium, Phosphat und Beschleuniger, sowie gegebenenfalls weitere Zusätze enthaltende Phosphatierlösung
sowie die Anwendung dieses Verfahrens zur Vorbehandlung der Metalloberflächen für die Elektrotauchlackierung,
insbesondere für die kathodische Elektrotauchlackierung.
Der Schutz metallischer Oberflächen, insbesondere der Schutz von Eisen- und Stahloberflächen, durch phosphathaltige
überzüge ist seit langer Zeit bekannt. Dabei werden die sogenannte "nicht-schichtbildende
Phosphatierung", d.h. die Verwendung von Alkali- und/ oder Ammoniumorthophosphatlösungen zur Erzeugung von
Eisenphosphatschichten, in denen das Eisenion aus der zu überziehenden metallischen Oberfläche stammt, und
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die sogenannte "schichtbildende Phosphatierung" unterschieden, bei der auf Metalloberflächen unter Verwendung
von Zink- oder Zink-/Calciumphosphat-Lösungen Zinkphosphatschichten bzw. Zink-Calciumphosphat-Schichten
gebildet werden.
Derartige Phosphatschichten verbessern nicht nur den Korrosionsschutz der Metalloberflächen, sondern erhöhen
auch die Haftung für auf die Oberfläche zu applizierende Lacke. Zudem können sie in bestimmten
Fällen dazu beitragen, die Eigenschaften von Metallblechen bei der Kaltumformung und bei der Anwendung
von Tiefziehverfahren zu verbessern.
Speziell für die Phosphatierung von Metalloberflächen,
die später mit Elektrotauchlacken beschichtet werden sollen, werden immer häufiger Zink-Calcium-Phosphatlösungen
angewendet. Dabei haben Erfahrungswerte über die Zusammensetzung der Badlösungen einerseits und
grundsätzliche Erkenntnisse über den Aufbau von Phosphatierungsschichten andererseits (A. Neuhaus und M.
Gebhardt, Werkstoffe und Korrosion, 567 (1966)) die Lehre vermittelt, daß der Aufbau einheitlicher und
geschlossener Phosphatierungsschichten nicht nur von der Zusammensetzung der Badlösungen, sondern auch von
der Vorbehandlung der Rohbleche, der Aktivierung vor dem Phosphatier-Schritt, der Wahl eines geeigneten
Beschleunigers und weiteren Verfahrens-Parametern abhängt.
In der DE-OS 15 21 818 werden wässrige Phosphatierungslösungen, die als wesentliche Bestandteile Zink-, Calcium-,
Nickel-, Phosphat-, Nitrit- und Nitrationen enthalten und die Phosphatierung galvanisierter Eisenmetalloberflächen
bei erhöhten Temperaturen gestatten, offenbart. Ein Nachteil der offenbarten Phosphatie-
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rungslösung ist es jedoch, daß die Temperatur des Phosphatierungsschrxttes relativ hoch sein muß, um
eine wirtschaftlich vertretbare, kurze Applikationszeit der Lösungen erreichen zu können: Bei Gesamteintauchzeiten
von 1 bis 20 see liegen die Temperatüren zwischen 66 und 1160C. Die verwendeten Lösungen
enthalten sehr hohe Gehalte an Zink- und Calciumionen bei niedrigem Phosphationen-Gehalt; das Gewichtsverhältnis
der Summe aus Zink- und Calciumionen zu Phosphationen liegt im Bereich von 1 : 3,5 bis 1 : 7,1.
Wässrige Lösungen für Phosphatier-Verfahren, die Zink-,
Calcium-, Phosphat- und gegebenenfalls auch Nickel-Ionen und zusätzlich H3O3 als Beschleuniger enthalten,
werden in der BE-PS 81 12 20 beschrieben. Die Anwendungstemperaturen
derartiger Lösungen liegen jedoch auch relativ hoch. Im Verhältnis zum Phosphatgehalt
ist der Gehalt an Zink- und Calciumionen sehr hoch.
Verfahren zur Phosphatierung von Metalloberflächen mittels sauerer, Oxidationsmittel-haltiger Zinkphosphatlösungen,
in denen ein vergleichsweise niedriger Zinkgehalt einem deutlich höheren Phosphatgehalt gegenübersteht
und die weitere zweiwertige Metallionen,
2+
z.B. auch Ca -Ionen, enthalten können, werden in der DE-AS 22 32 067 und der DE-OS 31 18 375 beschrieben. Mit dem Verfahren gemäß der DE-AS 22 32 067 lassen sich zwar mit frischen Anwendungslösungen qualitativ hochwertige Phosphatsxjhichten ausbilden; nach Durchlauf einer höheren Zahl von Blechen wird jedoch der Korrosionsschutz aufgrund unregelmäßiger Phosphatier-Schichten qualitativ schlechter, z.T. bilden sich keine brauchbaren Schutzschichten mehr aus.
z.B. auch Ca -Ionen, enthalten können, werden in der DE-AS 22 32 067 und der DE-OS 31 18 375 beschrieben. Mit dem Verfahren gemäß der DE-AS 22 32 067 lassen sich zwar mit frischen Anwendungslösungen qualitativ hochwertige Phosphatsxjhichten ausbilden; nach Durchlauf einer höheren Zahl von Blechen wird jedoch der Korrosionsschutz aufgrund unregelmäßiger Phosphatier-Schichten qualitativ schlechter, z.T. bilden sich keine brauchbaren Schutzschichten mehr aus.
Ein weiterer Nachteil der meisten bisher beschriebenen Verfahren ist darin zu sehen, daß die Qualität der im
Phosphatierschritt ausgebildeten Schwermetallphosphat-Schichten in höchstem Maße von der entfettenden Vor-
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behandlung der Metalloberflächen wie auch von der Aktivierung
abhängig ist. Insbesondere dem Aktivierungsschritt kommt insofern große Bedeutung zu, als er die
Grundlage für die Haftung der späteren Phosphatschichten darstellt und damit die Qualität der sich bildenden
Phosphat-Überzüge wesentlich beeinflußt. Die gewünschte Ausbildung dünner, feinkörnig-kristalliner
Phosphatüberzüge ist nur nach hinreichender Aktivierung durch geeignete Aktivierungsmittel, z.B. phosphathaltige
Aktivierungslösungen, möglich. Dabei ergibt sich insbesondere die Schwierigkeit, eine Stippenbildung
zu vermeiden, die die Qualität der Phosphatier-Schicht nachteilig beeinflußt.
überraschend wurde nun gefunden, daß man dünne, feinkörnig-kristalline
Zink-Calcium-Phosphat-Schichten hoher Homogenität schon bei niedriger Behandlungstemperatur
erhält, wenn man Metalloberflächen mit sauren wässrigen Lösungen behandelt, die Zink-, Calcium- und
Phosphationen, sowie einen oder mehrere Beschleuniger enthalten, wobei ein enger Bereich des pH-Wertes, ein
bestimmtes Säureverhältnis, sowie ein vorgegebenes Gewichtsverhältnis der Summe an Calcium- und Zinkionen
zu Phosphat-Ionen einzuhalten sind.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zu Phosphatierung von Metalloberflächen, insbesondere von
Oberflächen aus Eisen* Stahl, Zink und/oder Aluminium mittels einer sauren, Zink, Calcium, Phosphat und Beschleuniger,
sowie gegebenenfalls weitere Zusätze enthaltenden Phosphatierlösung, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man die Oberflächen nach entfettender Reinigung ohne Aktivierungsschritt im Temperaturbereich
von 30 bis 650C mit Lösungen in Kontakt bringt,
— 1 2 + die mehr als 0,5 bis 1,5 g . 1 Ca ,0,5 bis 1,5 g .
1~ Zn , 10 bis 50 g . 1~ PO. , sowie als Be-
J--
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— 1 —
schleuniger 0,5 bis 30 g . 1 NO3 und/oder 0,01 bis
schleuniger 0,5 bis 30 g . 1 NO3 und/oder 0,01 bis
0,6 g . l"1 NO " und/ oder 0,2 bis 10 g . l"1 ClO,"
-1
und/oder 0,1 bis 2 g . 1 einer organischen Nitroverbindung und/oder 0,01 bis 0,5 g . 1 ^2^? bzw. eines anorganischen Peroxids enthalten und einen pH-Wert von 2,2 bis 3,8, ein Verhältnis von freier Säure zu Gesamtsäure von 1 : 10 bis 1 : 60, sowie ein Gewichtsverhältnis
1: 40 aufweisen.
und/oder 0,1 bis 2 g . 1 einer organischen Nitroverbindung und/oder 0,01 bis 0,5 g . 1 ^2^? bzw. eines anorganischen Peroxids enthalten und einen pH-Wert von 2,2 bis 3,8, ein Verhältnis von freier Säure zu Gesamtsäure von 1 : 10 bis 1 : 60, sowie ein Gewichtsverhältnis
1: 40 aufweisen.
2+ ?+ 3-wichtsverhältnis (Ca + Zn" ) : PO4 von 1 :^ 8 bis
Die Erfindung betrifft außerdem die Anwendung dieses Verfahrens zur Vorbehandlung der Metalloberflächen für
die Elektrotauchlackierung, insbesondere für die kathodische Elektrotauchlackierung
15
15
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere
für die Phosphatierung von Metalloberflächen aus Eisen, Stahl und Zink. Es sind jedoch auch Oberflächen
aus Aluminium mit Zink-Calcium-Schichten gemäß dem vorgelegten Verfahren zu überziehen.
Wie herausgefunden werden konnte, überziehen sich die behandelten Metalloberflächen mit einer Schicht von
Dizinkcalciumphosphat-Dihydrat (Scholzit). Obwohl in
die Phosphatier-Schicht Zink- und Calcium-Ionen im Molverhältnis 2 : 1 eingebaut werden, ist es wesentlich
für die Zusammensetzung der Badlösungen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, daß sie Zink- und Calcium-Ionen
im Gewichtsverhältnis 1 : 0,5 bis 1 : 1,5, bevorzugt im Verhältnis 1 : 1 enthalten.
Dazu werden den Lösungen geeignete wasserlösliche Zink- bzw. Calcium-Salze bzw. Lösungen zugesetzt, so
2+ -1
daß der Gehalt an Zn 0,5 bis 1,5 g . 1 Phcsphatier-Lösung und der Gehalt an Ca'' mehr als 0,5 bis 1,5 g .
1 Phosphatier-Lösung beträgt. Insbesondere werden
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ZnO, Phosphorsäure und Ca (NO-) „ . 4H»0 als Ausgangsverbindungen
eingesetzt.
Der durch Phosphorsäure einstellbare Anteil an PO. Ionen in den erfindungsgemäßen Phosphatier-Lösungen
liegt wesentlich höher: er bewegt sich im Bereich von 10 bis 50 g . l"1.
Die angegebenen Mengen der die Hauptbestandteile der erfindungsgemäßen Phosphatier-Lösung bildenden aktiven
Ionen sind also dadurch charakterisiert, daß das Gewichtsverhältnis der Summe aus Calcium und Zink zu
Phosphat immer im Bereich von 1 : größer 8 bis 1 : 40 liegt. Dadurch wird gewährleistet, daß auf allen behandelten
Metalloberflächen homogene Scholzit-Schichten gebildet werden; die Bildung von z.B. tertiärem
Zinkphosphat-Tetrahydrat (Hopeit) oder Dezinkeisenphosphat-Tetrahydrat (Phosphophyllit), die zusammen
mit Scholzit zu einer weniger homogenen und schlechter haftenden Schutzschicht führen würden, wird nicht beobachtet.
Ein weiterer wesentlicher Verfahrensparameter ist darin zu sehen, daß das Molverhältnis von freier Säure
zu Gesamtsäure (Säureverhältnis) auf Werte von 1 : 10 bis 1 : 60 einzustellen ist. Dies bedeutet insbesondere,
daß ein relativ niedriger Wert für die Konzentration an freier Säure besonders wichtig für die Ausbildung
guter Scholzit-Schichten ist.
Als beschleunigende Oxidationsmittel werden den Phosphatierbad-Lösungen
für das Verfahren gemäß der Erfindung Nitrat-Ionen in einer Menge von 0,5 bis
30 g . 1 , Nitrit-Ionen in einer Menge von 0,01 bis 0,6 g . 1 , Chlorat-Ionen in einer Menge von 0,2 bis 10 g . 1 , organische Nitroverbindungen in einer Men-
30 g . 1 , Nitrit-Ionen in einer Menge von 0,01 bis 0,6 g . 1 , Chlorat-Ionen in einer Menge von 0,2 bis 10 g . 1 , organische Nitroverbindungen in einer Men-
J-
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ge von 0,1 bis 2 g . 1~ und/oder anorganische Peroxide bzw. H-O9 in einer Menge von 0,01 bis
0,5 g . 1 Badlösung zugesetzt.
0,5 g . 1 Badlösung zugesetzt.
Sollen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Aluminiumflächen phosphatiert werden, so können den Badlösungen
einfache und/oder komplexe Fluoride in einer Menge von 0,01 bis 2 g .1~ zugesetzt werden, um auch kleinste
Mengen von Aluminium, die aus der Metalloberfläche in das Bad treten und seine Wirksamkeit beeinträchtigen
könnten, durch Fluorid-Ionen zu komplexieren.
Die Phosphatier-Lösungen, mit denen Metalloberflächen entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren phosphatiert
werden, können auch weitere Metall-Ionen enthal-
2+
ten, z.B. Ni . Ihr Gehalt liegt im Bereich von 0,01 bis 1,5 g . 1~ Badlösung.
ten, z.B. Ni . Ihr Gehalt liegt im Bereich von 0,01 bis 1,5 g . 1~ Badlösung.
Die Behandlung der Eisen-, Stahl-, Zink- und/oder AIuminiumoberflächen
gemäß dem vorliegenden Verfahren kann im Spritzen, Tauchen oder auch im Fluten erfolgen;
es sind jedoch auch kombinierte Verfahren, wie z.B. Spritztauchen mit gleich gutem Erfolg anwendbar.
Die Zeiten, während denen die Phosphatierlösungen mit den Metalloberflächen in Kontakt stehen, liegen zwischen
60 und 240 see. Sie betragen z.B. für Spritzverfahren zwischen 60 und 180 see und für das Tauchen 90
bis 240 see. Es sind jedoch auch wesentlich kürzere Behandlungszeiten möglich.
30
30
Die Metalloberflächen werden erfindungsgemäß mit den Phosphatierlösungen im Temperaturbereich von 30 bis
650C behandelt. Bevorzugt werden Temperaturen zwischen 48 und 570C angewendet.
35
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Einer der wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist es, daß die Ausbildung der Scholzit-Schichten auf den Metalloberflächen völlig unabhängig
davon erfolgt, welche Art von Reinigung dem Phosphatier-Schritt vorangegangen ist. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht also völlige Freiheit hinsichtlich der Wahl der Entfettungs- und Reinigungsmittel.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß besonders dünne, feinkörnig-kristalline Phosphatschichten auch
ohne Anwendung von Aktivierungsmitteln erhalten werden, wie sie bei bisher bekannten Verfahren üblich
waren. Dies erspart nicht nur mindestens einen der Phosphatierung vorausgehenden Verfahrensschritt, sondern
auch die dafür notwendigen Rohstoffe, wie z.B. Titanphosphate, die als Aktivierungsmittel Anwendung
finden.
Entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden ausgezeichnete Schutzschichten mit einer
Schichtdicke zwischen 0,5 und 5 μΐη erhalten, die als
Grundlage für Elektrotauchlacke, insbesondere für kathodische Elektrotauchlacke, wie sie in der Autoindustrie
zunehmend verwendet werden, hervorragend geeignet sind. Die erfindungsgemäß erhaltenen Phosphatierschichten
sind jedoch auch als Grundlage für andere organische Oberflächen-Schutzschichten geeignet.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.
Die erfindungsgemässen Phosphatierlösungen wurden nach
an sich bekannten Verfahren dadurch hergestellt, daß man die gewünschten Komponenten, insbesondere Zinkoxid,
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Phosphorsäure und Calciumnitrat-Tetrahydrat enthaltende Konzentrate, Salze und Lösungen vereinigte und mit
Wasser auf die erfindungsgemässen Konzentrationen verdünnte .
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Es wurde eine Phosphatierungslösung hergestellt, die
1,0 gl"1 Ca2+
1,2 gl"1 Zn2+
29,5 gl"1 PO4 3"
29,5 gl"1 PO4 3"
1,0 gl"1 ClO3"
3,2 gl"1 NO3"
0,1 gl"1 NO2"
0,1 gl"1 NO2"
enthielt.
Die Phosphatierlösung hatte folgende Kenndaten:
pH-Wert: ca. 3,1
pH-Wert: ca. 3,1
Säureverhältnis: ca. 1 : 19
ZlCa2+ + Zn2+ : PO4 3" =1 : 13,4
ZlCa2+ + Zn2+ : PO4 3" =1 : 13,4
Stahlbleche, die zuvor mit einer alkalischen Reinigungslösung bei 5O0C während 3 Minuten durch Tauchbehandlung
gereinigt und mit Wasser gespült worden waren, wurden mit der vorgenannten Phosphatierlösung 4
Minuten bei 55°C im -Tauchen behandelt. Anschließend wurde mit Wasser und mit destilliertem Wasser gespült
und getrocknet.
Die erzeugten Phosphatschichten waren feinkristallin und geschlossen.
-US- D 6882
Danach wurden die Bleche mit einem kathodischen Elektrotauchlack
beschichtet und 20 Minuten durch Erwärmen bei 1850C getrocknet. Die Trockenfilmdicke des Lackes
betrug 18 μΐη.
Anschließend wurden die Bleche mit einem Einzelschnitt nach DIN 53167 versehen und dem Salzsprühtest gemäß
DIN 50021 während einer Zeitdauer von 480 h unterworfen. Die Auswertung nach DIN 53167 ergab eine Unterwanderung
νοη^Ο,Ι mm.
Das Beispiel veranschaulicht, daß das erfindungsgemäße Verfahren gute Phosphatschichten entstehen läßt.
Es wurde eine Phosphatierlösung hergestellt, die
0,6 0,7 |
gi-1 gi"1 |
Ca2+ Zn2+ |
22,6 | gi"1 |
Γ*+
Ni |
0,3 | gi'1 | f" |
2,7 0,5 |
gi"1 ι gi"1 |
gl"1 NO2" |
0,1 | enthielt. | |
Die Phosphatierlösung hatte folgende Kenndaten: pH-Wert: ca. 3,3
Säureverhältnis: ca. 1 : 39
a2+ + Zn2+ : PO4 3" = 1 : 17,4
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Stahlbleche, die zuvor mit einer alkalischen Reinigungslösung bei 450C während 60 Sekunden durch Spritzbehandlung
gereinigt worden waren, wurden mit der vorgenannten Phosphatierlösung 90 Sekunden bei 480C im
Spritzen behandelt. Anschließend wurde mit Wasser und mit destilliertem Wasser gespült und durch Preßluft
getrocknet.
Die erzeugten Phosphatschichten waren feinkristallin und geschlossen.
Danach wurden die Bleche mit einem kathodischen Elektrotauchlack
beschichtet und 20 Minuten durch Erwärmen bei 1850C getrocknet. Die Trockenfilmdicke des Lackes
betrug 18 um.
Anschließend wurden die Bleche mit einem Einzelschnitt nach DIN 53167 versehen und dem Salzsprühtest gemäß
DIN 50021 während einer Zeitdauer von 480 h unterworfen. Die Auswertung nach DIN 53167 ergab eine Unterwanderung
von < 0,1 mm.
Das Beispiel veranschaulicht, daß das erfindungsgemäße Verfahren gute Phosphatschichten entstehen läßt.
25
25
Es wurde eine Phosphatierlösung hergestellt, die
1,3 gl"1 Ca2+
1,3 gl"1 Zn2+
21,2 gl"1 PO 3"
1,0 gl"1 Ni2
1,3 gl"1 Zn2+
21,2 gl"1 PO 3"
1,0 gl"1 Ni2
2,2 gl"1 ClO,"
-1
0,6 gl Natriumnitrobenzolsulfonat
0,6 gl Natriumnitrobenzolsulfonat
enthielt.
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Die Phosphatierlösung hatte folgende Kenndaten:
Die Phosphatierlösung hatte folgende Kenndaten:
pH-Wert: ca. 2,9
Säureverhältnis: ca.l : 18.6
SlCa2+ + Zn2+ : PO4 3" = 1 : 8,2
D6882
Säureverhältnis: ca.l : 18.6
SlCa2+ + Zn2+ : PO4 3" = 1 : 8,2
D6882
Elektrolytisch verzinkte Stahlbleche, die zuvor mit einer alkalischen Reinigungslösung bei 500C während
3 Minuten durch Tauchbehandlung gereinigt und mit Wasser gespült worden waren, wurden mit der vorgenannten
Phosphatierlösung 3 Minuten bei 570C im Tauchen behandelt. Anschließend wurde mit Wasser und mit
destilliertem Wasser gespült und durch Preßluft getrocknet..
Die erzeugten Phosphatschichten waren feinkristallin und geschlossen.
Danach wurden die Bleche mit einem kathodischen Elektrotauchlack
beschichtet und 20 Minuten durch Erwärmen bei 1850C getrocknet.
Die Trockenfilmdicke des Lackes betrug 18 um.
Die Trockenfilmdicke des Lackes betrug 18 um.
Anschließend wurden die Bleche mit einem Einzelschnitt nach DIN 53167 versehen und dem Salzsprühtest gemäß
DIN 50021 während einer Zeitdauer von 480 h unterworfen. Die Auswertung nach DIN 53167 ergab eine Unterwanderung
von ^ 0,1 mm.
Das Beispiel veranschaulicht, daß das erfindungsgemäße Verfahren gute Phosphatschichten entstehen läßt.
D6882
Es wurde eine Phosphatierlösung hergestellt, die
1,0 gl"1 Ca2+
1,4 gl"1 Zn2+
26,6 gl"1 PO4 3"
26,6 gl"1 PO4 3"
3,2 gl"1 NO3"
0,1 gl"1 NO2"
enthielt.
enthielt.
Die Phosphatierlösung hatte folgende Kenndaten:
pH-Wert ca. 3,6
pH-Wert ca. 3,6
Säureverhältnis: ca 1 : 48
^Ca2+ + Zn2+ : PO-3" - 1 : 11,1.
'4
Stahlbleche, die zuvor mit einer alkalischen Reinigungslösung bei 450C während 60 Sekunden durch Spritzbehandlung
gereinigt worden waren, wurden mit der vorgenannten Phosphatierlösung 120 see. bei 350C im
Spritzen behandelt. Anschließend wurde mit Wasser und mit destilliertem Wasser gespült und durch Preßluft getrocknet.
Spritzen behandelt. Anschließend wurde mit Wasser und mit destilliertem Wasser gespült und durch Preßluft getrocknet.
Die erzeugten Phosphatschichten waren feinkristallin und geschlossen.
Danach wurden die Bleche mit einem kathodischen Elektrotauchlack
beschichtet und 20 Minuten durch Erwärmen bei 1850C getrocknet. Die Trockenfilmdicke des Lackes
betrug 18 um.
Anschließend wurden die Bleche mit einem Einzelschnitt nach DIN 53167 versehen und dem Salzsprühtest gemäß
DIN 50021 während einer Zeitdauer von 480 h unterworfen. Die Auswertung nach DIN 53167 ergab eine Unterwanderung
von 0,2 mm.
D 6882
Das Beispiel veranschaulicht, daß das erfindungsgemäße Verfahren gute Phosphatschichten entstehen läßt.
Vergleichsbeispiel
05
05
Gemäß der DE-OS 15 21 818, S. 12, wurde die Lösung3 hergestellt.
Stahlbleche, die zuvor mit einer alkalischen Reinigungslösung bei 72°C während 30 see gereinigt worden waren,
wurden mit der vorgenannten Phosphatierungslösung 60 see bei 660C im Spritzen behandelt. Anschließend wurde
mit Wasser und mit destilliertem Wasser gespült und durch Preßluft getrocknet. Die erzeugten Phosphatschichten
waren grob kristallin und nicht ganz geschlossen.
Danach wurden die Bleche mit einem kathodischen Elektrotauchlack
beschichtet und 20 min durch Erwärmen bei 1850C getrocknet. Die Trockenfilmdicke des Lackes
betrug 18 μΐη.
Anschließend wurden die Bleche mit einem Einzelschnitt nach DIN 53167 versehen und dem Salzsprühtest gem. DIN
50021 während einer Zeitdauer von 480 h unterworfen. Die Auswertung nach DIN 53167 ergab eine Unterwanderung
von 4 bis 6 mm
Das Vergleichsbeispiel veranschaulicht, daß im Gegensatz zu den erfindungsgemässen Beispielen ein deutlich
verminderter Korrosionsschutz erreicht wird.
Claims (7)
1. Verfahren zur Phosphatierung von Metalloberflächen insbesondere von Oberflächen aus Eisen, Stahl, Zink
und/oder Aluminium mittels einer sauren, Zink, Calcium, Phosphat und Beschleuniger, sowie gegebenenfalls
weitere Zusätze, wie Nickel oder Fluoride, enthaltenden Phosphatier-Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Oberfläche nach entfettender Reinigung ohne Aktivierungsschritt im Temperaturbereich von 30 bis
650C mit Lösungen in Kontakt brinqt, die
-1 " 2+
a) mehr als 0,5 bis 1,5 g . 1 Ca ,
b) 0,5 bis 1,5 g . l"1 Zn2+,
c) 10 bis 50 g . l"1
sowie als Beschleuniger
d) 0,5 bis 30 g . l"1 NO," und/oder
-1 0,01 bis 0,6 g . 1 NO„ und/oder
-1 —
0,2 bis 10 g . 1 ClO- und/oder
0,2 bis 10 g . 1 ClO- und/oder
— 1
0,1 bis 2 g . 1 einer organischen Nitroverbindung und/oder
0,1 bis 2 g . 1 einer organischen Nitroverbindung und/oder
0,01 bis 0,5 g . 1 eines anorganischen Peroxids
bzw. H_02
bzw. H_02
enthalten und einen pH-Wert von 2,2 bis 3,8, ein Verhältnis
von freier Säure zu Gesamtsäure von 1 : 10 bis
2+ 1^+
1 : 60, sowie ein Gewichtsverhältnis (Ca' + Zn*" ) : PO. von 1:^8 bis 1 : 40 aufweisen.
1 : 60, sowie ein Gewichtsverhältnis (Ca' + Zn*" ) : PO. von 1:^8 bis 1 : 40 aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metalloberflächen mit Phosphatier-Lösungen
2+ 2+
in Kontakt bringt, die Zn - und Ca -Ionen im Gewichtsverhältnis von 1 : 0,5 bis 1 : 1,5, bevorzugt im
Verhältnis 1 : 1 enthalten.
D6882
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metalloberflächen mit Phospha-
2+
tier-Lösungen in Berührung bringt, die Ni in einer
Menge von 0,01 bis 1,5 g . 1 enthalten.
05
05
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Metalloberflächen mit Phosphatier-Lösungen in Kontakt bringt, die einfache und/oder
komplex^
halten.
komplexe Fluoride in Menge von 0,01 bis 2 g.1 ent-
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metalloberflächen bei 48 bis
570C mit den Phosphatier-Lösungen in Kontakt bringt.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metalloberflächen im Tauchen,
Spritzen, Fluten oder durch kombinierte Verfahren behandelt.
7. Anwendung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 6 zur Vorbehandlung von Metalloberflächen insbesondere
aus Eisen, Stahl, Zink und/oder Aluminium für die Elektrotauchlackierung, insbesondere für die kathodisehe
Elektrotauchlackierung.
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