DE3834035A1

DE3834035A1 - Vorrichtung und verfahren zum langzeitkorrosionsschutz von schadstellen an automobilen

Info

Publication number: DE3834035A1
Application number: DE19883834035
Authority: DE
Inventors: Rolf Reuter
Original assignee: Gut Ges Umweltschonende Tech
Current assignee: Gut Ges Umweltschonende Tech
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1990-04-12
Also published as: WO1990004052A1; AU4522289A

Description

Die Erfindung betrifft eine Auftragsvorrichtung und ein Verfahren zum Auftragen einer Metallschicht auf eine metallische Unterlage, die mit einem Pol einer Gleich spannungsquelle verbunden ist, enthaltend eine Elektrode, Anschlußmittel zum Anschluß der Elektrode an den anderen Pol der Gleichspannungsquelle und einen mit einer Elektrolytlösung beschickbaren Träger, mit dem die Elektrode und die metallische Unterlage leitend verbindbar sind.

Es ist beispielsweise zur Ausbesserung von Schadstellen an nicht oder nur schwierig ausbaubaren Maschinenteilen wie Antriebs- oder Abtriebswellen bekannt, die Welle mit einem Pol eines an das Netz angeschlossenen Gleichrichters zu verbinden. Der andere Pol des Gleichrichters wird an eine Elektrode angeschlossen, die mit einem Träger zum Beispiel in Form eines Tampons versehen ist. Der Tampon wird in eine Elektrolytlösung getaucht, die das jeweils gewünschte Metall enthält, und mittels der Elektrode reibend über die Schadstelle geführt. Dabei wird die Schadstelle, gegebenenfalls erst nach mehrfacher Wiederholung, durch galvanische Abscheidung des jeweiligen Metalls ausgebessert.

Es ist weiterhin bekannt, Blechteile durch galvanische Abscheidung von Metallen langzeitig gegen Korrosion zu schützen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Auftrags vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, durch das eine galvanische Ausbesserung von Schadstellen an Automobilen unter Verwendung einfachster Mittel erreicht werden kann.

Die erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode mit den Anschlußmitteln an den positiven Pol einer Autobatterie anschließbar ist und beim Schließen des Stromkreises eine langzeitig gegen Korrosion schützende Metallschicht auf eine gereinigte und abgeschliffene Schadstelle an einer Automobil karosserie, welche die metallische Unterlage bildet, auftragbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode an den positiven Pol einer Autobatterie angeschlossen wird, daß eine Schadstelle an einer Auto mobilkarosserie gereinigt und abgeschliffen wird und die metallische Unterlage bildet, und daß die Elektrode unter Zwischenschaltung des Trägers zum Auftragen einer langzeitig gegen Korrosion schützenden Metallschicht auf der gereinigten und abgeschliffenen Schadstelle reibend bewegt wird.

Überraschenderweise wurde dabei gefunden, daß auf diese Weise auch Zink aufgetragen werden kann, wobei ein ausreichender Korrosionsschutz erzielt wird, obwohl die Abscheidungsbedingungen mit denen bekannter Verzinkungen nicht vergleichbar sind und insbesondere die Abscheidungs spannung weit über der sonst für zulässig angesehenen Obergrenze liegt.

Nach der Erfindung kann die Verzinkung aus einer zink haltigen Elektrolytlösung oder mit einer Opferelektrode aus Zink vorgenommen werden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß Elektrolytlösungen eingesetzt werden können, die keine Umweltbelastungen mit sich bringen, und daß diese Lösungen nur in so geringen Mengen verwendet werden, so daß die zulässigen Grenzkonzen trationen zinkhaltiger Waschwässer stets eingehalten werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der Bezugs zeichen erläutert und beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung; und

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Auftragsvorrichtung enthält eine Elektrode, die über Anschlußmittel 2 an den positiven Pol einer Autobatterie anschließbar ist. Die Anschlußmittel 2 bestehen im wesentlichen aus einem Anschlußkabel 3, einem Stecker 4 und einer Fassung 5 an der Auftragsvorrichtung 1. Das Anschlußkabel 3 ist an dem nicht dargestellten Ende mit einem Stecker versehen, der beispielsweise in die Fassung für den Zigarettenanzünder eingeführt oder auf andere Weise mit dem positiven Pol der Autobatterie verbunden werden kann.

Die Fassung 5 der Anschlußmittel 2 befindet sich an einem Gehäuse 6 der Auftragsvorrichtung 1. Das Gehäuse 6 ist als Vorratsbehälter zur Aufnahme einer Elektrolyt lösung ausgebildet. An dem der Fassung 5 abgewandten Ende ist das Gehäuse 6 durch ein Dosierventil 7 abgeschlossen, das abdichtend mit dem offenen Ende einer perforierten, einseitig geschlossenen Hohlelektrode 8 verbunden ist. Die Hohlelektrode 8 ist von einem auswechselbaren Tampon 9 umgeben, der aus einem üblichen, durch Flüssigkeiten tränkbaren Material besteht.

Das Dosierventil 7 kann in unterschiedlichster Weise ausgebildet sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Öffnungsgrad des Dosierventils 7 mit einem Handrad 10 verstellbar. Stattdessen kann aber auch beispielsweise ein Dosierventil 7 verwendet werden, das auf von außen ausgeübten Druck anspricht und dadurch den Durchfluß von der Elektrolytlösung aus dem Vorratsbehälter 6 in die Hohlelektrode 8 freigibt.

Die Hohlelektrode 8 ist durch Verbindungsmittel 12 mit der Fassung 5 elektrisch verbunden. Bei geöffnetem Dosierventil 7 besteht daher eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem positiven Pol der Autobatterie und dem mit Elektrolytlösung getränkten Tampon 9.

Zum Aufbringen einer Metallschicht als Langzeitkorrosions schutz auf eine Schadstelle an einer Automobilkarosserie wird die Schadstelle zunächst von Lack- und Rostteilen mit üblichen Mitteln befreit und anschließend in üblicher Weise abgeschliffen. Danach wird die Auftragsvorrichtung 1 mit dem mit Elektrolytlösung getränkten Tampon 9 über die gereinigte und abgeschliffene Schadstelle mit einer reibenden Bewegung geführt. Da die Automobil karosserie mit dem negativen Pol der Autobatterie verbunden ist, wird durch den mit Elektrolytlösung getränkten Tampon 9 ein Stromkreis geschlossen, durch den eine korrosionschützende Metallschicht galvanisch auf der Schadstelle abgeschieden wird. Dabei wird das Dosierventil 7 je nach Bedarf geöffnet, um den Tampon 9 mit Elektrolytlösung getränkt zu halten.

Nach der galvanischen Abscheidung des korrosions schützenden Metalls bzw. Zink wird die so ausgebesserte Schadstelle mit Wasser gewaschen und getrocknet und anschließend in üblicher Weise gespachtelt, grundiert und lackiert.

Die galvanische Abscheidung des Metalls kann auf verschiedene Weise bewirkt werden. So kann die Hohl elektrode 8 als Opferelektrode ausgebildet sein, die bei der galvanischen Abscheidung der Teilschicht verbraucht wird. Die Hohlelektrode 8 kann aber auch als Graphitelektrode ausgebildet sein; in diesem Fall enthält die in dem Vorratsbehälter 6 enthaltene Elektrolytlösung das Metall, das galvanisch auf der Schadstelle abgeschieden werden soll.

Insbesondere kann die Auftragsvorrichtung 1 zur galvanischen Abscheidung einer Zinkschicht auf der gereinigten und abgeschliffenen Schadstelle dienen.

Aus Umweltschutzgründen empfiehlt sich die Anwendung der Graphitelektrode in Verbindung mit der das abzuscheidende Metall enthaltenden Elektrolytlösung, weil dadurch mögliche Umweltverunreinigungen auf ein Minimum beschränkt werden können. Als Elektrolytlösung werden dabei schwach saure oder schwach alkalische Lösungen verwendet, die frei von den in der Galvanotechnik sonst üblichen, die Umwelt erheblich belastenden Zusätzen sind. Eine schwach saure Elektrolytlösung enthält beispielsweise 20 g/l Zink in Form von Zinkchlorid, 120 g/l Natriumchlorid und 20 g/l Borsäure, durch die die Lösung auf einen pH-Wert von 6,2 abgepuffert ist. Im allgemeinen werden schwach sauer abgepufferte Elektrolytlösungen verwendet, deren pH-Wert beispielsweise zwischen 5 und 6,9 liegt. Es können aber auch schwach alkalisch abgepufferte Elektrolytlösungen verwendet werden, die 20 g/l Zink und beispielsweise einen Phosphat-Zitronensäurepuffer enthalten, durch den die Elektrolytlösung auf einen pH-Wert im Bereich zwischen beispielsweise 7,1 und 9,8 eingestellt wird.

Zum Auftragen einer Metallschicht von 33 µm Stärke auf einer Schadstelle mit einer Oberfläche von 1 dm² werden ca. 2,4 g Zink benötigt, entsprechend einer Menge von ca. 150 ml der vorgenannten Elektrolytlösung. Diese Menge an Elektrolytlösung wird in den Vorratsbehälter 6 eingefüllt und die vorstehend beschriebene galvanische Abscheidung des Zinks bis zum Verbrauch der Elektrolytlösung durchgeführt. Danach haftet an der Schadstelle noch eine Menge von 0,05 bis 0,1 ml Elektrolytlösung entsprechend bis 2 mg Zink. Wird diese anhaftende Restmenge mit ca. 4 bis 6 Liter Wasser abgespült, so enthält das Waschwasser eine Zinkkonzentration im Bereich von 0,5 bis 0,17 mg/l Zink. Dieses Waschwasser enthält eine so geringe Schwer metallmenge, daß es ohne weiteres in das Kanalnetz eingeleitet werden kann. Eine Entsorgung ist allenfalls für die auch verwendeten Reinigungs- und Schleifmittel und die auswechselbaren Tampons 9 notwendig.

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Die dargestellte Auftragsvorrichtung 20 enthält einen Handgriff 21 und an dessen einem Ende die vorgenannten Anschlußmittel 2, nämlich das Anschlußkabel 3, den Stecker 4 und eine Fassung 5 zum Anschluß an den positiven Pol einer Autobatterie. Der Handgriff 21 ist am gegenüberliegenden Ende mit einer Metallelektrode 23 versehen, die im Inneren des Handgriffs 21 an die Fassung 5 angeschlossen ist. Das freie Ende der Metallelektrode 22, die aus einem rostfreien Metall hergestellt ist, enthält eine Schutzkappe 23 aus Titan oder platinbeschichtetem Titan. Zwischen der Schutzkappe 23, der Metallelektrode 22 und der Schadstelle befindet sich ein Träger 24 für eine der vorstehend beschriebenen Elektrolytlösungen. Der Träger 24 besteht aus einem saugfähigen Material wie Filtrierpapier oder dergleichen und ist mit der Elektrolytlösung getränkt und getrocknet.

Zur Durchführung der galvanischen Metallabscheidung wird der Träger 24 auf die wie vorstehend gereinigte und abgeschliffene Schadstelle aufgelegt und mit Wasser befeuchtet. Gegebenenfalls kann dazu der Handgriff 21 der Auftragsvorrichtung 20 einen Wasservorratsbehälter mit einem Dosierventil oder dergleichen enthalten, durch die das Wasser auf den Träger 24 aufgebracht wird. Anschließend wird die Auftragsvorrichtung 20 mit der Schutzkappe 23 reibend über den Träger 24 bewegt und dadurch das in dem Träger 24 enthaltene Metall galvanisch auf der Schadstelle abgeschieden.

Der Träger 24 enthält eine vorgegebene, zum Langzeit korrosionsschutz ausreichende Metall- bzw. Zinkmenge, so daß bei der Durchführung des Verfahrens lediglich die Fläche des Trägers 24 an die Schadstelle angepaßt werden muß. Der Träger 24 kann zusätzlich mit einem Indikator versehen werden, der den Verbrauch des in dem Träger 24 enthaltenen Metalls anzeigt.

Die vorstehend beschriebenen Auftragsvorrichtungen 1 und 20 lassen sich in einfachster Weise an einer Autobatterie anschließen und ermöglichen dadurch die Aufbringung eines Langzeitkorrosionsschutzes an Schadstellen einer Automobilkarosserie ohne externe Gleichspannungsquelle. Dabei können die Elektrolytlösungen so gewählt werden, daß sie keine bzw. vernachlässigbare Umweltbelastungen verursachen. Tatsächlich kann die Ausbesserung von Schadstellen von jedermann unter Beachtung einiger weniger Vorsichtsmaßregeln vorgenommen werden. Dazu wird die Auftragsvorrichtung 1 oder 20 zweckmäßigerweise in einem Set geliefert, der neben der Auftragsvorrichtung 1 oder 20 einen Rostentfernungsstift, grobes und feines Schmirgelpapier, Scheuerpulver zum Nachreinigen, ein Anschlußkabel, saugfähige Wischtücher, Austauschtampons 9 bzw. Träger 24 und eine Entsorgungstüte enthält.

Claims

1. Auftragsvorrichtung zum Auftragen einer Metallschicht auf eine metallische Unterlage, die mit einem Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden ist, enthaltend eine Elektrode, Anschlußmittel zum Anschluß der Elektrode an den anderen Pol der Gleichspannungsquelle und einen mit einer Elektrolytlösung beschickbaren Träger, mit dem die Elektrode und die metallische Unterlage leitend verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8, 22) mit den Anschlußmitteln (2) an den positiven Pol einer Autobatterie anschließbar ist und beim Schließen des Stromkreises eine lang zeitig gegen Korrosion schützende Metallschicht auf eine gereinigte und abgeschliffene Schadstelle an einer Automobilkarosserie, welche die metallische Unterlage bildet, auftragbar ist.

2. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß beim Schließen des Stromkreises eine langzeitig gegen Korrosion schützende Zinkschicht auftragbar ist.

3. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (6) für die Elektrolyt lösung, ein Dosierventil (7) für die Elektrolytlösung, eine perforierte, einseitig geschlossene und durch das Dosierventil (7) an den Vorratsbehälter (6) ange schlossene Hohlelektrode (8), und einen auswechsel baren, die Hohlelektrode (8) umgebenden Tampon (9) als Träger.

4. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hohlelektrode (8) eine Zinkelektrode ist.

5. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Elektrolytlösung eine zinkhaltige Elektrolytlösung und die Hohlelektrode (8) eine Graphitelektrode sind.

6. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die zinkhaltige Elektrolytlösung eine schwach sauer abgepufferte, zinkhaltige Elektrolyt lösung ist.

7. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die zinkhaltige Elektrolytlösung eine schwach alkalisch abgepufferte, zinkhaltige Elektrolytlösung ist.

8. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (7) ein auf Druck ansprechendes Dosierventil ist.

9. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Metallelektrode (22) mit einem freien Ende (23), das mit einer Schutzkappe (23) versehen ist, und einen mit einer zinkhaltigen Elektrolytlösung getränkten und getrockneten, befeuchtbaren und auf die Schadstelle auflegbaren Träger (24).

10. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schutzkappe (23) eine Titankappe ist.

11. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schutzkappe (23) eine platin beschichtete Titankappe ist.

12. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die zinkhaltige Elektrolytlösung eine schwach alkalisch abgepufferte Elektrolytlösung ist.

13. Verfahren zum Auftragen einer Metallschicht auf eine metallische Unterlage, bei dem eine Elektrode und die metallische Unterlage an die Pole einer Gleich spannungsquelle angeschlossen werden und die Elektrode über einen mit einer Elektrolytlösung beschickten Träger reibend auf der metallischen Unterlage bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode an den positiven Pol einer Autobatterie angeschlossen wird, daß eine Schadstelle an einer Automobilkarosserie gereinigt und abgeschliffen wird und die metallische Unterlage bildet, und daß die Elektrode unter Zwischenschaltung des Trägers zum Auftragen einer langzeitig gegen Korrosion schützenden Metallschicht auf der gereinigten und abgeschliffenen Schadstelle reibend bewegt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf die gereinigte und abgeschliffene Schadstelle eine langzeitig gegen Korrosion schützende Zinkschicht aufgetragen und anschließend lackiert wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger an der Elektrode auswechselbar befestigt wird und die Elektrolytlösung dem Träger durch eine perforierte, einseitig geschlossene Hohl elektrode aus einem Vorratsbehälter dosiert zugeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlelektrode als Opferelektrode aus Zink gebildet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlelektrode als Graphitelektrode ausgebildet wird und dem Träger durch die Graphitelektrode eine zinkhaltige Elektrolytlösung zugeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem Träger durch die Graphitelektrode eine schwach sauer abgepufferte, zinkhaltige Elektrolytlösung zugeführt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem Träger durch die Graphitelektrode eine schwach alkalisch abgepufferte, zinkhaltige Elektrolytlösung zugeführt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode als eine Metallelektrode mit einer Schutzkappe an ihrem freien Ende ausgebildet wird, daß der Träger mit einer zinkhaltigen Elektrolytlösung getränkt und getrocknet wird, und daß der Träger auf die Schadstelle aufgelegt und befeuchtet wird.