DE69207704T2 - Process for electro galvanizing a metal sheet - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Elektroverzinken eines Metallbandes.The present invention relates to a method for electrogalvanizing a metal strip.
Sie bezieht sich insbesondere auf die Herstellung eines Überzugs oder einer Auflage aus Zink auf einem Metallband.It relates in particular to the manufacture of a coating or deposit of zinc on a metal strip.
Es ist bekannt, einen Überzug aus Zink auf einem Metallband herzustellen, indem man dieses mit großer Geschwindigkeit durch wenigstens eine Elektrolysezelle laufen läßt, die ein Bad mit auf dem Band abzuscheidenden Ionen enthält. Die Elektrolysezelle oder -zellen enthalten kathodenbildende elektrisch leitende Rollen, die mit dem Metallband in Berührung stehen, und wenigstens eine Anode, die gegenüberliegend zu jeder Rolle angeordnet ist. Jedes Paar aus leitender Rolle und Anode wird mit elektrischem Strom versorgt.It is known to produce a coating of zinc on a metal strip by passing it at high speed through at least one electrolytic cell containing a bath of ions to be deposited on the strip. The electrolytic cell or cells contain cathode-forming electrically conductive rollers in contact with the metal strip and at least one anode arranged opposite each roller. Each pair of conductive roller and anode is supplied with an electric current.
Das in dem Bad enthaltene Überzeugsmetall wird in dem Elektrolyten transportiert mit Hilfe des elektrolytischen Stromes zwischen den Anoden und dem Band, das durch die elektrisch leitenden Rollen auf einem Kathodenpotential gehalten wird.The metal contained in the bath is transported in the electrolyte by means of the electrolytic current between the anodes and the strip, which is kept at a cathode potential by the electrically conductive rollers.
Die Bedingungen zur Bildung der Zinkauflage hängen insbesondere von der den Paaren aus leitenden Rollen und Anoden der Elektrolysezelle oder -zellen zugeführten elektrischen Stromstärke ab.The conditions for the formation of the zinc deposit depend in particular on the electrical current supplied to the pairs of conductive rollers and anodes of the electrolytic cell or cells.
Bisher werden sämtliche Paare aus leitenden Rollen und Anoden der Elektrolysezelle oder -zellen mit einem elektrischen Strom gespeist, dessen Stromstärke im allgemeinen für sämtliche Paare dieselbe ist, und zwar so groß wie möglich, mehr als 50A/dm².Until now, all the pairs of conductive rollers and anodes of the electrolytic cell or cells have been supplied with an electric current, the intensity of which is generally the same for all the pairs and as high as possible, more than 50A/dm2.
Man stellt jedoch fest, daß man am Ende der Abscheidung eine Erhöhung der Rauhigkeit des behandelten Bandes erhält, die nicht mehr den Anforderungen der Kundschaft genügt, insbesondere denen der Karosseriebauer für Außenteile von Fahrzeugen.However, it is observed that at the end of the deposition process, the roughness of the treated strip is increased, which no longer meets the requirements of customers, in particular those of bodybuilders for external vehicle parts.
Die vorliegende Erfindung zielt insbesondere auf die Verminderung der Rauhigkeit des Bandes ab, unter Bildung einer elektrolytischen Metallauflage auf der Oberfläche eines Bandes, deren Adhäsion und Kohäsion von hoher Qualität ist.The present invention is particularly aimed at reducing the roughness of the strip, forming an electrolytic metal deposit on the surface of a strip, the adhesion and cohesion of which is of high quality.
Zu diesem Zweck hat die vorliegende Erfindung ein Veffahren zum Elektroverzinken eines Metallbandes zum Gegenstand, bei dem man das Band durch wenigstens eine Elektrolysezelle laufen läßt, die ein Bad mit auf dem Band abzuscheidenden Ionen enthält und kathodenbildende elektrisch leitende Rollen, die mit dem Band in Berührung stehen, und wenigstens eine Anode aufweist, die gegenüberliegend zu jeder Rolle angeordnet ist, wobei jedes Paar aus leitender Rolle und Anode mit elektrischem Strom versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abscheidung bewirkt, indem man das Band zwischen einer ersten Serie von Paaren aus leitenden Rollen und Anoden, denen Strom mit einer geeigneten ersten Stromstärke zugeführt wird, und dann zwischen einer zweiten Serie von Paaren aus leitenden Rollen und Anoden durchlaufen läßt, denen Strom mit einer zweiten Stromstärke zwischen 7,5 und 20% der ersten Stromstärke zugeführt wird.To this end, the present invention relates to a process for electrogalvanizing a metal strip, in which the strip is passed through at least one electrolytic cell containing a bath of ions to be deposited on the strip and comprising cathode-forming electrically conductive rollers in contact with the strip and at least one anode arranged opposite each roller, each pair of conductive roller and anode being supplied with an electric current, characterized in that the deposition is carried out by passing the strip between a first series of pairs of conductive rollers and anodes to which current is supplied at a suitable first current intensity, and then between a second series of pairs of conductive rollers and anodes to which current is supplied at a second current intensity of between 7.5 and 20% of the first current intensity.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:According to further features of the invention:
- beträgt die zweite Stromstärke zwischen 5 und 15 A/dm², vorzugsweise 10A/dm²,- the second current is between 5 and 15 A/dm², preferably 10A/dm²,
- entspricht die zweite Serie dem letzten Paar aus leitender Rolle und Anode der letzten Elektrolysezelle,- the second series corresponds to the last pair of conductive roller and anode of the last electrolytic cell,
- entspricht die zweite Serie den beiden letzten Paaren aus leitender Rolle und Anode der letzten Elektrolysezelle,- the second series corresponds to the last two pairs of conductive roller and anode of the last electrolytic cell,
- wird zwischen der zweiten Serie aus Paaren von leitenden Rollen und Anoden ein Überzug auf dem Metallband abgeschieden, dessen Dicke zwischen 0,05 und 0,5 µm, vorzugsweise 0,2 µm beträgt.- between the second series of pairs of conductive rollers and anodes, a coating is deposited on the metal strip, the thickness of which is between 0.05 and 0.5 µm, preferably 0.2 µm.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the method according to the invention is described in more detail below.
Bei diesem Beispiel wird das Verfahren zum Elektroverzinken gemäß der Erfindung für die Bildung von Zink mit einer Dicke von etwa 10 µm auf einem Metallband eingesetzt.In this example, the electrogalvanizing process according to the invention is used to form zinc with a thickness of about 10 µm on a metal strip.
Das Metallband läuft mit einer Geschwindigkeit zwischen 40 und 180 m/min durch ein Bad wenigstens einer Elektrolysezelle, das auf dem Band abzuscheidende Zinkionen enthält.The metal strip runs at a speed of between 40 and 180 m/min through a bath of at least one electrolysis cell containing zinc ions to be deposited on the strip.
In herkömmlicher Weise enthält die Elektrolysezelle kathodenbildende elektrisch leitende Rollen, die mit dem Metallband in Berührung stehen, und wenigstens eine Anode, die gegenüberliegend zu jeder Rolle angeordnet ist. Jedem Paar aus leitender Rolle und Anode wird elektrischer Strom mit einer geeigneten Stromstärke zugeführt.Conventionally, the electrolytic cell contains cathode-forming electrically conductive rollers in contact with the metal strip and at least one anode arranged opposite each roller. Each conductive roller/anode pair is supplied with an electric current of a suitable current intensity.
Das in dem Bad enthaltene Überzugsmetall wird in dem Elektrolyten transportiert durch den Elektrolysestrom zwischen den Anoden und dem Band, das durch die elektrisch leitenden Rollen auf einem Kathodenpotential gehalten wird.The coating metal contained in the bath is transported in the electrolyte by the electrolysis current between the anodes and the strip, which is kept at a cathode potential by the electrically conductive rollers.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß man die Abscheidung bewirkt, indem man das Band zwischen einer ersten Serie aus Paaren von leitenden Rollen und Anoden, denen Strom mit einer geeigneten ersten Stromstärke von im allgemeinen mehr als 50 A/dm² zugeführt wird und dann durch eine zweite Serie von Paaren aus leitenden Rollen und Anoden laufen läßt, denen Strom mit einer zweiten Stromstärke zwischen 7,5 und 20% der ersten Stromstärke zugeführt wird.The process according to the invention consists in effecting the deposition by passing the strip between a first series of pairs of conductive rollers and anodes to which current is supplied at a suitable first current intensity of generally more than 50 A/dm² and then through a second series of pairs of conductive rollers and anodes to which current is supplied at a second current intensity of between 7.5 and 20% of the first current intensity.
Diese zweite Stromstärke beträgt zwischen 5 und 15 A/dm², vorzugsweise 10A/dm².This second current is between 5 and 15 A/dm², preferably 10A/dm².
Während einer ersten Stufe des Verfahrens, entsprechend der ersten Serie aus Paaren von leitenden Rollen und Anoden, bewirkt man somit auf dem Metallband eine Zinkabscheidung, deren Dicke etwas kleiner ist als die Gesamtdicke des gewünschten Überzugs, und danach bewirkt man während einer zweiten Stufe, entsprechend der zweiten Serie von Paaren aus leitenden Rollen und Anoden, eine Zinkabscheidung mit sehr geringer Dicke in der Größenordnung von 0,05 bis 0,5 µm, vorzugsweise 0,2 µm, um die Gesamtdicke des Überzugs zu erhalten.During a first stage of the process, corresponding to the first series of pairs of conductive rollers and anodes, a zinc deposit is thus made on the metal strip with a thickness slightly less than the total thickness of the desired coating, and then, during a second stage, corresponding to the second series of pairs of conductive rollers and anodes, a zinc deposit is made with a very small thickness, of the order of 0.05 to 0.5 µm, preferably 0.2 µm, in order to obtain the total thickness of the coating.
Die zweite Serie aus Paaren von leitenden Rollen und Anoden entspricht dem letzten oder den letzten beiden Paaren von leitenden Rollen und Anoden der letzten Elektrolysezelle.The second series of pairs of conductive rollers and anodes corresponds to the last or the last two pairs of conductive rollers and anodes of the last electrolytic cell.
Diese Verminderung der Stromstärke des Versorgungsstromes für das letzte oder die letzten beiden Paare aus leitenden Rollen und Anoden der letzten Elektrolysezelle gestattet es, die Rauhigkeit des behandelten Bandes beträchtlich zu verringern und so in der Folge beispielsweise eine Ablösung von Zink während einer Temperbehandlung zu vermeiden, die beispielsweise dazu bestimmt ist, eine Lackschicht auf dem Band zu polymerisieren.This reduction in the intensity of the supply current to the last or the last two pairs of conductive rollers and anodes of the last electrolysis cell makes it possible to considerably reduce the roughness of the treated strip and thus consequently to avoid, for example, detachment of zinc during a tempering treatment intended, for example, to polymerise a layer of varnish on the strip.
An nackten Blechen, an Blechen, die ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschichtet wurden, und an Blechen, die nach dem beschriebenen Verfahren beschichtet wurden, wurden arithmetische Rauhigkeitsmes sungen mit Hilfe eines Rauhigkeitsmessers vorgenommen.Arithmetic roughness measurements were carried out using a roughness meter on bare sheets, on sheets coated without using the method according to the invention, and on sheets coated according to the method described.
Man stellt fest, daß für ein nacktes Blech die anfängliche arithmetische Rauhigkeit Ra 1,3 µm beträgt, während sie 1,6 µm beträgt, wenn das Blech ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschichtet wird, wohingegen sie nur 1,4 µm beträgt, wenn das Blech nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet wird, wobei die Gesamtdicke der Beschichtung gleich 7,5 µm ist.It is found that for a bare sheet, the initial arithmetic roughness Ra is 1.3 µm, while it is 1.6 µm when the sheet is coated without using the process according to the invention, whereas it is only 1.4 µm when the sheet is coated according to the process according to the invention, the total thickness of the coating being equal to 7.5 µm.
Es versteht sich, daß die beiden aufeinanderfolgenden Stufen des Verfahrens in mehreren in Serie angeordneten Elektrolysezellen durchgeführt werden können.It is understood that the two successive stages of the process can be carried out in several electrolysis cells arranged in series.
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