DE945424C - Verfahren zum Aufschmelzen der Zinnschicht von galvanisch verzinnten Eisenbaendern oder -blechen - Google Patents

Verfahren zum Aufschmelzen der Zinnschicht von galvanisch verzinnten Eisenbaendern oder -blechen

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DE945424C
DE945424C DEE3499A DEE0003499A DE945424C DE 945424 C DE945424 C DE 945424C DE E3499 A DEE3499 A DE E3499A DE E0003499 A DEE0003499 A DE E0003499A DE 945424 C DE945424 C DE 945424C
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DE
Germany
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tin
melting
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Expired
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DEE3499A
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English (en)
Inventor
Dr-Ing Robert Mintrop
Vinzenz Seul
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Stahl & Walzwerke Rasselstein
Original Assignee
Stahl & Walzwerke Rasselstein
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48After-treatment of electroplated surfaces
    • C25D5/50After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
    • C25D5/505After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment of electroplated tin coatings, e.g. by melting

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Description

  • Verfahren zum Aufschmelzen der Zinnschicht von galvanisch verzinnten Eisenbändern oder -blechen Es ist bekannt, daß der Glanz, das Reflektionsvermögen und die Korrosionsbeständigkeit galvanisch verzinnter Eisenbänder und -bleche verbessertwerden . können., indem nach der Elektrolyse das Band oder Blech kurzzeitig z. B. durch elektrische Widerstandserhitzung auf eine dicht oberhalb des Zinnschmelzpunktes liegende Temperatur erhitzt und anschließend beschleunigt abgekühlt wird.
  • Umfangreiche systematische Untersuchungen haben ergeben, daß diesem bekannten Aufschmelzverfahren folgende Nachteile anhaften.
  • Bei - dem kurzzeitigen Aufschmelzen des galvanisch aufgebrachten Zinnüberzuges bildet sich nicht eine gleichmäßig verteilte Zinnschicht, sondern es läuft vielmehr das Zinn stellenweise zusammen, bildet also eine starkwellige unebene Oberfläche, d. h. eine Vielzahl einzelner Zinnzusammenballungen, zwischen denen zinnarme Stellen liegen.
  • Hierdurch wird sowohl das Reflektionsvermögen der Weißbleche sowie auch deren Korrosionsbeständigkeit erheblich beeinträchtigt. Dieses stellenweise Zusammenballen der flüssigen Zinnschicht während des Aufschmelzens wird dadurch gefördert, daß ein Teil des während des Beiz- und galvanischen Prozesses aufgenommenen Wasserstoffs während des Aufschmelzens entweicht und die flüssige Zinnschicht aufbläht. Dieser Vorgang wird noch dadurch verstärkt, daß Reste von Elektrolytflüssigkeit und Säure, die sich infolge Kapillarwirkung in Poren des Überzugs angesammelt haben und durch Waschen und Trocknen der Bänder und Bleche nach der Elektrolyse nicht in genügendem Maße entfernt werden konnten, eine Dampfbildung in der flüssigen Zinnschicht hervorrufen. Durch diese Gas- und Dampfentwicklung entstehen während des Aufschmelzens kraterförmige Aufrauhungen der Zinnoberfläche.
  • Ferner ist zu berücksichtigen, daß das Aufschmelzen der Zinnauflage wegen der Oxydationsgefahr der Bänder oder Bleche und auch wegen des Zusammenlaufens -der flüssigen Zinnschicht nur kurzzeitig vorgenommen werden kann. Bei dieser kurzzeitigen Erhitzung bildet sich nicht wie. bei der Feuerverzinnung eine dünne Legierungsschicht (Eisenziiinschticht) zwischen Überzugs- und Grundmetall. Versuche haben aber gezeigt, daß die Bildung dieser Legierungszwischenschicht eine Voraussetzung für eine gute Benetzung der Eisenoberfläche durch flüssiges Zinn ist und damit auch die Voraussetzung zur Vermeidung des Zusammenlaufens der Zinnauflage zu kleinen Tropfen und der Erzielung eines gleichmäßigen porenarmen Überzuges.
  • Aus dem Ergebnis dieser Untersuchung geht klar hervor, daß das bisher angewendete Aufschmelzverfahren nicht zu einer- günstigen Struktur des Zinnüberzuges führen kann.
  • Vor Anwendung des elektrischen Aufschmelzverfahrens war es bekannt; galvanisch verzinnte Bänder durch ein heißes Ölbad zu führen. Es ist vor längerer Zeit auch vorgeschlagen worden, die Bänder durch zwei hintereinandergeschaltete Öl-Bäder zu führen, von denen das erste eine unter dem Zinnschmelzpunkt liegende Temperatur und das zweite eine erheblich über dem Zinnschmelzpunkt liegende Temperatur (etwa 287°) aufweist. Hier wird die Wärme verhältnismäßig langsam von außen mit dem heißen Öl durch Wärmeleitung auf das Band übertragen. Es ist demgemäß eine Durchlaufzeit von einigen Sekunden durch das 01 erforderlich, die im zweiten Bad, auch im Hinblick auf dessen -hohe Temperatur, eine zu starke Erhitzung der Zinnoberfläche und damit ein Zusammenlaufen des Zinns zu kleinen Tropfen zur Folge hat. Außerdem bildet sich durch die längere Erhitzung über den Zinnschmelzpunkt eine stärkere Legierungsschicht, die bis in die Oberfläche reicht. Da diese Eisenzinnlegierung nicht korrosionsfest .st, so wird damit der Korrosionsschutz herabgesetzt. Da die Eisenzinnlegierung 8i'o/o Zinnanteil aufweist, so wird damit auch eine erhebliche Zinnmenge dem eigentlichen Korrosionsschutz entzogen.
  • Außerdem wirkt sich eine dickere Legierungsschicht auch für die Verarbeitung sehr nachteilig aus, da bei der Verformung, z. B. Falzen, die` spröde Legierungsschicht ein Aufreißen der dünnen Zinnschicht verursacht.
  • Beidem vorliegenden Aufschmelzverfahren, das die . bekannte Induktions- oder Widerstandserhitzung benutzt, werden nach der Erfindung die Eisenbänder oder -bleche zunächst in einer ersten Heizstufe, vorzugsweise bis dicht an die Zinnschmelzterriperatur, vorerhitzt und dann zum Aufschmelzen in einer zweiten Heizstufe kurzzeitig auf eine zweckmäßig dicht über dem Zinnschmelzpunkt liegende Temperatur erhitzt, wobei die Aufschmelzzeit nur einen Bruchteil der Vormärmzeit beträgt.
  • In der ersten Erwärmungsstufe werden die vonder Elektrolyse herrührenden schädlichen Verunreiriigungen beseitigt, indem bei dieser Vorerhitzung Wasserstoff, Wasserdampf und Reste von Elektrolytflüssigkeit entweichen. Es werden damit also reinere Grenzflächen zwischen Eisenband und Zinnschicht gebildet. Die Vorerhitzung auf eine Temperatur. unterhalb des Zinnschmelzpunktes, beispielsweise auf etwa 2oo° C, bewirkt ferner die Mischkristallbildung (intermetallische Verbindung), d. h. die Bildung der obenerwähnten Legierungsschicht (Eisenzinrnschicht). Erst nach. Beseitigung der vo:ngenannten Unrein :igkeiten und nach Bildung der Legierungsschicht sind die Voraussetzungen für das gleichmäßige Aufschmelzen der Zinnschicht gegeben. Dieses Aufschmelzen erfolgt dann nach- der Erfindung in einer zweiten Erhitzungsstufe, in welcher die Bänder oder Bleche ganz kurzzeitig über die Zinnschmelztemperatur, d. h. beispielsweise Bruchteile einer Sekunde, auf eine Temperatur von 2q.0° C erhitzt werden.
  • Dieses blitzartige Aufschmelzen hat die Wirkung, daß eine sehr gleichmäßige Verschmelzung der Zinnpartikelchen zu einer dichten Zimischicht eintritt und ein Zusammenlaufen zu Zinntropfen unterbunden wird. Außerdem kann auch in dieser zweiten außerordentlich kurzen Erhitzungsstufe keine weitere Legierungsbildung eintreten, so daß die in der ersten Erhitzungsstufe gebildete verhältnismäßig dünne Eisenzinnschicht nicht verstärkt wird. Es wird also in der zweiten Stufe nur die Verschmelzung der Zinnschicht bewirkt. Mit dem neuen Verfahren wird also ein verzinntes Blech oder Band erzielt, das an der Oberfläche eine reine Zinnschicht aufweist, wodurch der Korrosionsschutz erhöht wird. Die nur in der . Vorerhitzungsstufe entstehende dünne Legierungsschicht hat für die nachträglich-- Verarbeitung bzw. Verformung der Bleche (Falzen, Drücken, Biegen) zu Konservendosen u. dgl. insofern eine erhebliche Bedeutung, als bei dieser Verformung kein Aufreißen der dünnen Zinnschicht an der Oberfläche eintritt.
  • In der Zeichnung ist die Durchführung des neuen Verfahrens beispielsweise veranschaulicht und das Ergebnis des Verfahrens gezeigt. Es stellt dar Fig. i eine Vorrichtung zum Vorerhitzen und Aufschmelzen galvanisch verzinnter Eisenbänder, Fig. 2 eine Mikroaufnahme von Weißblech, das nach dem bekannten elektrischen Aufschmelzverfahren behandelt wurde, Fig. 3 bis 5 Mikroaufnahmen von Weißblechen, die nach dem neuen. Verfahren behandelt wurden. Nach Fig. i wird das aus dem galvanischen Bad kommende gereinigte und getrocknete Band i in Pfeilrichtung A durch eine Heizvorrichtung 2 geführt, in welcher die obenerwähnte Vorerhitzung des Bandes stattfindet. Anschließend wird das verzinnte Eisenband durch eine zweite Heizvorrichtung 3 geführt, in' der das Aufschmelzen erfolgt, worauf das beschleunigte Abkühlen (Abschrecken): des Bandes in bekannter Weise stattfindet.
  • Die Nachbehandlung, d. h. Erhitzung des Weißbandes (oder -bleches) auf eine Temperatur oberhalb des Zinnschmelzpunktes, wird also nicht, wie bisher üblich, in einer Stufe, sondern vielmehr in zwei Erhitzungsstufen vorgenommen. Kennzeichnend für den zeitlichen Erwärmungsverlauf eines nach dem neuen Verfahren behandelten Weißbandes oder -bleches ist somit, daß in der Temperatur-Zeit-Kurve eine ausgesprochene Temperaturstufe bzw. eine Verzögerung der Erwärmungsgeschwindigkeit dicht unterhalb des Schmelzpunktes der Zinnauflage in Erscheinung tritt.
  • Zum Beispiel wird das Weißband durch Induktion erhitzt, d. h. durch mit- hoch- oder mittelfrequentem Wechselstrom beaufschlagte Spulen geführt. Statt dessen kann für die beiden Heizstufen 2 und 3 auch eine elektrische Widerstandserhitzung vorgesehen sein, wobei das Band oder Blech an den Seitenrändern durch Kontaktrollen läuft und damit der Stromkreis durch die Bänder oder Bleche kurzgeschlossen wird.
  • In der ersten Erwärmungsstufe :2 wird' das Band oder Blech auf eine Temperatur erhitzt, die einerseits unterhalb des Schmelzpunktes derZinnauflage, andererseits aber oberhalb I2o° C liegt. In der zweiten Stufe 3 wird das Band oder Blech auf eine Temperatur oberhalb des Zinnschmelzpunktes gebracht. Es ist dabei zweckmäßig, die Bänder oder Bleche in der ersten Stufe 2 längere Zeit zu erwärmen (z. B. einige Sekunden), jedoch in der zweiten Stufe 3 das Zinn kurzzeitig aufzuschmelzen (z. B. Bruchteil einer Sekunde), so daß also die Vorerhitzungszeit das Mehrfache der Auf'schmelzzeit beträgt. Eine längere Vorwärmzeit in der Stufe r ist notwendig zur Legierungsbildung sowie um den gelösten Gasen (insbesondere Wasserstoff sowie Wasserdampf) genügend Zeit zu lassen, um aus der Eis,enbandoberfläche und der Zinnauflage heraus zu diffundieren. Die Band- bzw. Blechgeschwindigkeit kann dabei sehr hoch sein, z. B. 5oo m pro Minute betragen, indem die beiden Heizstufen 2 und 3 entsprechend lang gewählt werden..
  • Die Mikroaufnahmen der Fig. 2 bis 5 zeigen in starker Vergrößerung die Oberfläche von Weißband bzw. -blech (galvanisch verzinnt) mit to g/m2 Zinnauflage. Das in Fig. 2 gezeigte Weißband bzw. -hlech ist mit dem bekannten. Aufschmelzverfahren behandelt worden. Die Mikroaufnahme zeigt ein starkes örtliches Zusammenlaufen der Zinnschicht, so daß sich eine sehr ungleiche wellige Zinnauflage ergibt.
  • Dit Proben nach Fig. 3, 4 und 5 wurden mit dem neuen Verfahren gemäß vorliegender Erfindung behandelt. Sie unterscheiden sich nur durch verschieden große Vorwärmzeiten. Die Vorwärmzeit der Probe nach Fig. 4 ist größer als jene nach Fig.- 3 und die Vorwärmzeit der Probe nach Fig. 5 wiederum länger als jene der Fi.g. 4. Es ist ersichtlich, daß diese nach dem neuen Verfahren behandelten Proben: eine wesentlich gleichmäßigere Oberfläche zeigen als die Probe der Fig. 2 und daß die Verfeinerung der Oberflächenstruktur mit der Vorwärmzeit zunimmt.
  • Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens ist darin zu sehen, daß man mit wesentlich kürzeren Aufschmelzzeiten als bisher auskommen kann. Dies ergibt sich hieraus, daß das Weißband oder -blech zunächst auf eine Temperatur von beispielsweise 200° vorerhitzt wird und daß es dann naturgemäß in der zweiten Stufe nur einer sehr kurzen weiteren Erhitzung bedarf, um das Weißband oder -blech auf etwa 24o°, d. h. die Aufschmelztemperatur, zu bringen. Auch durch diese wesentliche Verkürzung des eigentlichen Aufschmelzvorganges wird das bei den bekannten Verfahren auftretende Zusammenlaufen der Zinnschicht wirksam verhindert.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Aufschmelzen der Zinnschicht von galvanisch verzinnten Eisenbändern oder -blechen mittels Induktions- oder Widerstandserhitzung, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenbänder oder -bleche zunächst in einer ersten Stufe, vorzugsweise bis dicht an die Zi.nnschmelztemperatur, vo.rerhitzt und dann zum Aufschmelzen in einer zweiten Stufe kurzzeitig auf eine zweckmäßig dicht über dem Zinnschmelzpunkt liegende Temperatur erhitzt werden, wobei die Aufschmelzzeit nur einen Bruchteil der Vorwärmzeit beträgt. Angezogene Druckschriften: » Galvanotechnik « (früher Pfanhauser), 1949, S. 837; Hoare und Hedges, »Tinplate«, 1946, S.264 und 265.
DEE3499A 1951-03-23 1951-03-23 Verfahren zum Aufschmelzen der Zinnschicht von galvanisch verzinnten Eisenbaendern oder -blechen Expired DE945424C (de)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1055316B (de) * 1957-03-05 1959-04-16 Deutsche Edelstahlwerke Ag Verfahren zum fortschreitenden elektrischen Aufschmelzen der Zinnschicht von galvanisch verzinnten Eisenbaendern
DE971981C (de) * 1951-05-16 1959-05-06 Langbein Pfanhauser Werke Ag Verfahren zum Aufschmelzen von galvanischen oder aehnlichen Metallniederschlaegen auf draht- oder bandfoermigen Unterlagen
DE1227754B (de) * 1959-07-29 1966-10-27 Stahl Und Walzwerke Rasselstei Verfahren und Vorrichtung zum schmelzfluessigen UEberziehen von Metallbaendern, insbesondere Eisenbaendern mit Metall, insbesondere mit Zinn
DE1228888B (de) * 1961-12-13 1966-11-17 United States Steel Corp Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen thermischen Nachbehandlung von galvanisch verzinntem Eisenband
EP3070189A3 (de) * 2015-03-14 2016-11-30 Diehl Metal Applications GmbH Verfahren zur herstellung eines werkstücks aus metall

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE971981C (de) * 1951-05-16 1959-05-06 Langbein Pfanhauser Werke Ag Verfahren zum Aufschmelzen von galvanischen oder aehnlichen Metallniederschlaegen auf draht- oder bandfoermigen Unterlagen
DE1055316B (de) * 1957-03-05 1959-04-16 Deutsche Edelstahlwerke Ag Verfahren zum fortschreitenden elektrischen Aufschmelzen der Zinnschicht von galvanisch verzinnten Eisenbaendern
DE1227754B (de) * 1959-07-29 1966-10-27 Stahl Und Walzwerke Rasselstei Verfahren und Vorrichtung zum schmelzfluessigen UEberziehen von Metallbaendern, insbesondere Eisenbaendern mit Metall, insbesondere mit Zinn
DE1228888B (de) * 1961-12-13 1966-11-17 United States Steel Corp Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen thermischen Nachbehandlung von galvanisch verzinntem Eisenband
EP3070189A3 (de) * 2015-03-14 2016-11-30 Diehl Metal Applications GmbH Verfahren zur herstellung eines werkstücks aus metall

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