EP0264151A1 - Verfahren zur Erzeugung von Phosphatüberzügen - Google Patents

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EP0264151A1
EP0264151A1 EP87201891A EP87201891A EP0264151A1 EP 0264151 A1 EP0264151 A1 EP 0264151A1 EP 87201891 A EP87201891 A EP 87201891A EP 87201891 A EP87201891 A EP 87201891A EP 0264151 A1 EP0264151 A1 EP 0264151A1
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EP
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composite parts
rinsing
alkali
steel
bath
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Rainer Kühna
Gerhard Müller
Werner Dr. Rausch
Helmut Dr. Schümichen
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Metallgesellschaft AG
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/14Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated

Definitions

  • the invention relates to a method for producing phosphate coatings on composite parts made of steel and galvanized steel by alkaline cleaning, rinsing with an aqueous rinsing bath and zinc phosphating, and its use for preparing these composite parts for the subsequent painting, in particular electrocoating.
  • the object of the invention is now to provide a method for producing phosphate coatings on composite parts made of steel and galvanized steel, the use of which does not give rise to the abovementioned disadvantages and which is nevertheless simple in terms of process and can be carried out without significant additional cost.
  • the object is achieved by designing the method of the type mentioned at the outset in accordance with the invention in such a way that the cleaned composite parts are rinsed with a rinsing bath containing at least 0.2 g / l alkali borate, at least 0.1 g / l alkali silicate and at least 0. Contains 05 g / l alkali nitrite.
  • the term steel is understood to mean unalloyed to low-alloy steel, as it e.g. in the form of sheets for body construction.
  • galvanized steel includes e.g. Galvanizing by electrolytic and hot-dip and refers to zinc and zinc alloys, e.g. ZnNi, ZnFe, ZnAl.
  • the process step of alkaline cleaning is carried out with aqueous alkaline, surfactant-containing solutions and the aim is to free the metal surfaces of oil, grease and dirt at least as far as is necessary for a subsequent, perfect phosphating.
  • Disodium and trisodium phosphate condensed alkali phosphates, alkali silicates, alkali carbonates, alkali borates and alkali hydroxides can be used.
  • Complexing agents such as ethylenediaminetetraacetic acid, nitrilotriacetic acid, polyhydroxycarboxylic acid and phosphonates serve to avoid precipitation and to improve cleaning performance.
  • titanium phosphate By adding titanium phosphate, the cleaning agent can be activated to activate the subsequent zinc phosphating.
  • the surfactants are usually selected from the group of nonionic and anionic products.
  • the pH of the solutions is usually in the range from 9 to 12, preferably between 9.5 and 11.5.
  • the concentration of the cleaning baths is e.g. 1 to 40 g / l. They can be used in diving and / or spraying at temperatures between 30 and 95 ° C.
  • the zinc phosphating processes used in the context of the invention work with aqueous treatment solutions which contain 0.4 to 1.7 g / l Zn and in which the weight ratio of Zn: P2O5 is set to about 1: (6 to 60) and is maintained.
  • the phosphating baths can additionally contain one or more further divalent cations. These preferably include Ni, Mn, Mg and Ca. They are usually added in concentrations of 0.1 to 2 g / l, partly incorporated into the phosphate layer and lead to a further improved layer quality under special conditions.
  • the phosphating baths also contain at least one oxidizing agent from the group consisting of chlorate, bromate, nitrate, nitrite, peroxide and organic nitro compound, e.g. meta-nitrobenzenesulfonate.
  • the dosage is carried out in the amount and manner customary in phosphating technology.
  • the phosphating baths can also contain other additives known per se, such as single and complex fluorides, chlorides, sulfates, polyhydroxycarboxylic acids, polyphosphates, ammonium, alkali, copper, cobalt ions and surfactants.
  • the phosphating baths are used in spraying and / or dipping at bath temperatures of 25 to 70 ° C and treatment times of 0.45 to 10 minutes.
  • the rinsing baths used in the process according to the invention contain additives which are selected, for example, from the group of sodium and potassium borates, sodium and potassium silicates and sodium and potassium nitrite.
  • the rinsing treatment can take place in one step or in several steps.
  • the cleaned composite parts should be treated with a rinsing bath which Contains alkali borate, alkali silicate and alkali nitrite in a total amount of maximum 5 g / l.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides for the composite parts to be activated before the zinc phosphating with an activation bath containing titanium phosphate, to which tetraalkali pyrophosphate is added in an amount of at least 1 g / l.
  • tetraalkali pyrophosphate as such or e.g. in the form of another pyrophosphate-containing substance and the amount of alkali required for neutralization. It is easiest to add tetrasodium and / or tetrapotassium pyrophosphate to the activation bath.
  • the maximum concentration of tetraalkali pyrophosphate is preferably 4 g / l.
  • the activation bath gradually loses its effectiveness over time. Accordingly, it is supplemented with a concentrate containing fresh titanium phosphate. In order to avoid an excessive increase in the salt concentration, a part of the bath can be drained off and reattached from time to time.
  • the tetraalkali pyrophosphate is preferably metered in such a way that the optimum concentration is maintained in the bath.
  • the temperatures of the rinsing and activating baths are preferably kept below 40 ° C.
  • the treatment times should be chosen so that a complete exchange of the liquid adhering to the composite parts from the previous treatment stage is ensured. Depending on the shape of the parts and the type of flushing, dipping or spraying - 0.2 to 1 min are sufficient. In many cases, the contact times with the rinsing bath and activation bath are significantly longer due to the specified system dimensions and the transport speed of the workpieces. The advantages of the method according to the invention are particularly evident under these conditions.
  • the process according to the invention produces phosphate coatings of high uniformity.
  • the formation of stripes and specks is avoided.
  • rinsing with a rinsing bath containing alkali borate, silicate and nitrite is sufficient as a condition to to get perfect phosphate coatings.
  • the phosphate coatings produced with the method according to the invention can be used with advantage in all fields in which phosphate coatings have been used. However, they are preferably suitable as a preparation of composite parts made of steel and galvanized steel for painting, in particular electro-dip painting.
  • Example 1 in which steps 3 and 4 were only rinsed with water and in which the activation bath was free of tetraalkali pyrophosphate, led to deficient phosphate coatings.
  • Example 2 shows in particular that the addition in the rinsing baths leads to an improvement, but speck formation on the galvanized area of the composite part is not yet avoided.
  • Example 3 illustrates that, with a suitable choice of the rinsing bath, flawless phosphate layers are obtained on the steel parts, but because of the activation bath used, without the required addition of tetraalkali pyrophosphate, specks still occur on the galvanized area of the composite parts.
  • Example 4 the steel surface is slightly streaky because of the insufficient addition of effective rinsing components with perfect formation of phosphate layers in the galvanized area.
  • Example 5 with the correctly selected additives both in the rinsing bath and in the activation bath leads to flawless results in both areas of the composite parts.
  • Example 6 which represents a repetition of Example 5 while omitting a separate activation treatment, shows that in this case too, perfect phosphate layers can be obtained on both surface areas. However, the weight per unit area of the phosphate layers is somewhat higher than in Example 5.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Erzeugung von Phosphatüberzügen auf Verbundteilen aus Stahl und verzinktem Stahl durch alkalisches Reinigen, Spülen mit wäßrigem Spülbad und Zinkphosphatierung wird zur Vermeidung einer ungleichmäßigen Schichtausbildung und von Stippen mit Spülbad gearbeitet, das mindestens 0,2 g/l Alkaliborat, mindestens 0,1 g/l Alkalisilikat und mindestens 0,05 g/l Alkalinitrit enthält. Vorzugsweise soll es diese Komponenten in einer Gesamtmenge von maximal 5 g/l aufweisen. Sofern beabsichtigt ist, die Verbundteile vor der Zinkphosphatierung mit einem Titanphosphat enthaltenden Aktivierungsbad zu aktivieren, ist es erforderlich, dem Aktivierungsbad Tetraalkalipyrophosphat in einer Menge von mindestens 1 g/l, vorzugsweise maximal 4 g/l, zuzusetzen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit besonderem Vorteil auf die Vorbereitung von Verbundteilen aus Stahl und verzinktem Stahl für die anschließende Lackierung, insbesondere Elektrotauchlackierung anwendbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Phosphatüberzügen auf Verbundteilen aus Stahl und verzinktem Stahl durch alkalisches Reinigen, Spülen mit wäßrigem Spülbad und Zinkphosphatierung sowie dessen Anwendung zur Vorbereitung dieser Verbundteile für die anschließende Lackierung, insbesondere Elektrotauchlackierung.
  • Es ist heute allgemein üblich, Verbundteile aus Stahl und verzinktem Stahl, z.B. Autokarosserien, vor der Elektrotauchlackierung mit einem Zinkphosphatierverfahren zu behandeln, wobei nacheinander die folgenden Behandlungsstufen im Spritz-, Spritztauch- oder Tauchverfahren durchlaufen werden:
    - ein- oder mehrstufige alkalische Reinigung
    - ein- oder mehrstufige Spülung mit Wasser
    - Aktivierung mit einer wäßrigen Titanphosphat-Suspension (falls erforderlich)
    - Zinkphosphatierung
    - ein- oder mehrstufige Spülung mit Wasser
    - meist eine passivierende Nachspülung
    - Spülung mit vollentsalztem Wasser
  • Bisweilen treten bei Anwendung dieses Arbeitsganges jedoch Schwierigkeiten auf, die sich in der Ausbildung ungleichmäßig gefärbter und unterschiedlich dicker Phosphatschichten äußern. Auf dem verzinkten Stahl können zusätzlich punktförmige oder auch flächige weißliche Kristallausblühungen (Stippen) auftreten. Phosphatschichten mit den beschriebenen Eigenschaften können die Abscheidung gleichmäßiger Elektrotauchlackschichten empfindlich stören. Eine genauere Analyse dieser Phänomene ergab, daß sie verstärkt auftreten, wenn die Spülzeiten zwischen alkalischer Reinigung und Zinkphosphatierung übermäßig lang sind und/oder die Spülwässer durch Chlorid und/oder Sulfat verunreinigt sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Erzeugung von Phosphatüberzügen auf Verbundteilen aus Stahl und verzinktem Stahl bereitzustellen, bei dessen Anwendung die vorgenannten Nachteile nicht auftreten und das dennoch verfahrensmäßig einfach und ohne wesentlichen zusätzlichen Kostenaufwand durchführbar ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem das Verfahren der eingangs genannten Art entsprechend der Erfindung derart ausgestaltet wird, daß man die gereinigten Verbundteile mit Spülbad spült, das mindestens 0,2 g/l Alkaliborat, mindestens 0,1 g/l Alkalisilikat und mindestens 0,05 g/l Alkalinitrit enthält.
  • Unter dem Begriff Stahl wird un- bis niedriglegierter Stahl verstanden, wie er z.B. in Form von Blechen für den Karosseriebau Verwendung findet. Der Begriff verzinkter Stahl umfaßt z.B. Verzinkungen auf elektrolytischem und auf dem Schmelztauchwege und bezieht sich auf Zink und Zinklegierungen, z.B. ZnNi, ZnFe, ZnAl.
  • Der Verfahrensschritt der alkalischen Reinigung, der ein- oder mehrstufig sein kann, erfolgt mit wäßrigen alkalischen, tensidhaltigen Lösungen und hat das Ziel, die Metalloberflächen von Öl, Fett und Schmutz mindestens so weit zu befreien, wie es für eine anschließende, einwandfreie Phosphatierung erforderlich ist.
  • Als Komponenten für das anorganische Gerüst des alkalischen Reinigers können u.a. Di- und Trinatriumphosphat, kondensierte Alkaliphosphate, Alkalisilikate, Alkalicarbonate, Alkaliborate und Alkalihydroxide verwendet werden. Komplexbildner, wie Ethylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Polyhydroxycarbonsäure und Phosphonate, dienen dazu, Ausfällungen zu vermeiden und die Reinigungsleistung zu steigern. Durch Zusatz von Titanphosphat kann dem Reiniger eine die nachfolgende Zinkphosphatierung aktivierende Wirkung verliehen werden. Die Tenside werden üblicherweise aus der Gruppe der nichtionogenen und anionaktiven Produkte ausgewählt. Der pH-Wert der Lösungen liegt meist im Bereich von 9 bis 12, vorzugsweise zwischen 9,5 und 11,5.
  • Die Konzentration der Reinigungsbäder beträgt z.B. 1 bis 40 g/l. Die Anwendung kann im Tauchen und/oder Spritzen bei Temper aturen zwischen 30 und 95°C erfolgen.
  • Die im Rahmen der Erfindung eingesetzten Zinkphosphatierverfahren arbeiten mit wäßrigen Behandlungslösungen, die 0,4 bis 1,7 g/l Zn enthalten und in denen das Gewichtsverhältnis von Zn : P₂O₅ auf etwa 1 : (6 bis 60) eingestellt ist und gehalten wird.
  • Die Phosphatierbäder können zusätzlich ein oder mehrere weitere zweiwertige Kationen enthalten. Hierzu zählen vorzugsweise Ni, Mn, Mg und Ca. Sie werden üblicherweise in Konzentrationen von 0,1 bis 2 g/l zugesetzt, zum Teil mit in die Phosphatschicht eingebaut und führen unter speziellen Bedingungen zu einer weiter verbesserten Schichtqualität.
  • Die Phosphatierbäder enthalten außerdem mindestens ein Oxidationsmittel aus der Gruppe Chlorat, Bromat, Nitrat, Nitrit, Peroxid und organische Nitroverbindung, z.B. meta-Nitrobenzolsulfonat. Die Dosierung erfolgt in der in der Phosphatiertechnik üblichen Menge und Art und Weise.
  • Die Phosphatierbäder können noch weitere, an sich bekannte Zusätze, wie Einfach- und Komplexfluoride, Chloride, Sulfate, Polyhydroxycarbonsäuren, Polyphosphate, Ammonium-, Alkali-, Kupfer-, Kobaltionen und Tenside enthalten.
  • Die Phosphatierbäder werden im Spritzen und/oder Tauchen bei Badtemperaturen von 25 bis 70°C und Behandlungszeiten von 0,45 bis 10 min angewendet.
  • Die innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Spülbäder enthalten Zusätze, die z.B. aus der Gruppe der Natrium- und Kaliumborate, Natrium- und Kaliumsilikate und Natrium- und Kaliumnitrit ausgewählt sind. Die Spülbehandlung kann in einer Stufe oder in mehreren Sufen erfolgen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sollten die gereinigten Verbundteile mit einem Spülbad behandelt werden, das Alkaliborat, Alkalisilikat und Alkalinitrit in einer Gesamtmenge von maximal 5 g/l enthält.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, die Verbundteile mit einem Spülbad zu behandeln, dessen pH-Wert auf einen Wert im Bereich von 9,5 bis 12,0 eingestellt ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die Verbundteile vor der Zinkphosphatierung mit einem Titanphosphat enthaltenden Aktivierungsbad, dem Tetraalkalipyrophosphat in einer Menge von mindestens 1 g/l zugesetzt ist, zu aktivieren. Der Zusatz an Tetraalkalipyrophosphat kann als solcher oder z.B. in Form einer anderen Pyrophosphat enthaltenden Substanz und der zur Neutralisation notwendigen Menge Alkali erfolgen. Am einfachsten ist es, dem Aktivierungsbad Tetranatrium- und/oder Tetrakaliumpyrophosphat zuzugeben. Vorzugsweise beträgt die maximale Konzentration an Tetraalkalipyrophosphat 4 g/l.
  • Während des Betriebes reichern sich in dem Spülbad oder in den Spülbädern Verunreinigungen aus der vorausgehenden Verfahrensstufe an. Um diese nicht über ein störendes Niveau ansteigen zu lassen, wird den Spülbädern Frischwasser zugegeben, dem die erforderlichen Mengen an Alkaliborat, Alkalisilikat und Alkalinitrit zugesetzt sind. Hierbei können die aus dem Reinigerübertrag stammenden Komponenten mit berücksichtigt werden. Es hat sich als günstig erwiesen, den Zusatz der genannten Substanzen auf Basis einer Kontrolle der elektrischen Leitfähigkeit der Spülbäder vorzunehmen.
  • Das Aktivierungsbad verliert im Laufe der Zeit zunehmend an Wirksamkeit. Es wird dementsprechend mit frischem Titanphosphat enthaltendem Konzentrat ergänzt. Um einen zu starken Anstieg der Salzkonzentration zu vermeiden, kann kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit ein Teil des Bades abgelassen und neu angesetzt werden. Die Dosierung des Tetraalkalipyrophosphates erfolgt vorzugsweise in der Art, daß die optimale Konzentration im Bad aufrechterhalten wird.
  • Die Temperaturen der Spül- und Aktivierbäder werden vorzugsweise unter 40°C gehalten. Die Behandlungszeiten sollten so gewählt werden, daß ein vollständiger Austausch der an den Verbundteilen haftenden Flüssigkeit aus der vorausgegangenen Behandlungsstufe gewährleistet ist. Hi erzu sind je nach Form der Teile und Art der Spülung-Tauchen oder Spritzen - 0,2 bis 1 min ausreichend. Vielfach sind die Kontaktzeiten mit Spülbad und Aktivierungsbad wegen der vorgegebenen Anlagendimensionen und der Transportgeschwindigkeit der Werkstücke wesentlich länger. Insbesondere unter diesen Bedingungen kommen die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich zum Ausdruck.
  • Bei ordnungsgemäßer Ausführung werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Phosphatüberzüge von hoher Gleichmäßigkeit erzeugt. Die Entstehung von Streifen und Stippen wird vermieden. Ordnungsgemäß bedeutet hierbei, daß für den Fall der Zinkphosphatierung ohne vorherige Aktivierung mit Titanphosphat enthaltendem Aktivierungsbad bereits die Spülung mit Alkaliborat, -silikat und -nitrit enthaltendem Spülbad als Bedingung ausreicht, um einwandfreie Phosphatüberzüge zu erhalten. Sofern jedoch eine derartige Aktivierung beabsichtigt ist, ist es erforderlich, die zusätzliche Bedingung des Tetraalkalipyrophosphat-Zusatzes zum Aktivierungsbad zu erfüllen.
  • Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Phosphatüberzüge sind auf allen Gebieten, auf denen Phosphatüberzüge angewendet wurden, mit Vorteil einsetzbar. Vorzugsweise sind sie jedoch als Vorbereitung von Verbundteilen aus Stahl und verzinktem Stahl für die Lackierung, insbesondere die Elektrotauchlackierung, geeignet.
  • Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels näher und beispielsweise erläutert.
  • Beispiel
  • Autokarosserien als Verbundteile aus Stahl und verzinktem Stahl wurden nach folgendem Arbeitsgang behandelt:
    • 1. Vorentfetten mit einem wäßrigen alkalischen Reiniger aus
      0,8 g/l Na₂B₄O₇.5H₂O
      0,2 g/l Na₂SiO₃.5H₂O
      0,2 g/l Na₅P₃O₁₀
      0,2 g/l Na₄P₂O₇
      0,2 g/l Na₃PO₄
      0,2 g/l NaOH
      0,2 g/l Tensid
      pH: 9,5 bis 11,5

      bei 53°C: 45 sec im Spritzen
    • 2. Hauptentfetten mit einem wäßrigen alkalischen Reiniger aus
      4,0 g/l Na₂B₄O₇.5H₂O
      1,0 g/l Na₂SiO₃.5H₂O
      1,0 g/l Na₅P₃O₁₀
      1,0 g/l Na₄P₂O₇
      1,0 g/l Na₃P0₄
      1,0 g/l NaOH
      1,0 g/l Tensid
      pH: 11 ± 0,5

      bei 53°C: 10 sec im Spritzen
            3 min im Tauchen
            45 sec im Spritzen
    • 3. Spülen mit wäßrigem Spülbad unterschiedlicher Zusammensetzung (siehe Tabelle 1, Spalte 2) bei max. 40°C und 30 sec im Spritzen
    • 4. Spülen mit wäßrigem Spülbad unterschiedlicher Zusammensetzung (siehe Tabelle 1, Spalte 2)

      bei max. 40°C: 10 sec im Spritzen
      3 min im Tauchen
      14 sec im Spritzen
    • 5. Aktivieren mit einem wäßrigen Aktivierungsbad von 1 g/l Titanphosphat-haltigem Aktivierungsmittel und verschiedenen Zusätzen (siehe Tabelle 1, Spalte 3)

      bei 45°C:      3 min im Tauchen
                    14 sec im Spritzen
    • 6. Phosphatierung mit einer wäßrigen Lösung aus

      1,2 g/l      Zn
      0,8 g/l      Ni    Freie Säure:  1,1 Punkte
      2,8 g/l      Na    Gesamtsäure: 20,8 Punkte
      1,7 g/l      NO₃
      12,0 g/l      P₂O₅
      0,15 g/l      NaNO₂

      bei 53°C: 3 min im Tauchen
               10 sec im Spritzen
    • 7. Spülen im Spritzen
    • 8. Spülen im Tauchen
    • 9. Passivierendes Spülen im Tauchen
    • 10. Spülen mit vollentsalztem Wasser im Tauchen und Spritzen
  • Die Zusammensetzung der Bäder aus den Verfahrensschritten 3, 4 und 5 wurde variiert und die dabei resultierende Phosphatschichtausbildung beurteilt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengefaßt.
    Figure imgb0001
  • Aus der Tabelle ergibt sich, daß Beispiel 1, bei dem in den Stufen 3 und 4 lediglich mit Wasser gespült wur de und bei dem das Aktivierungsbad frei von Tetraalkalipyrophosphat war, zu mangelhaften Phosphatüberzügen führte. Beispiel 2 zeigt insbesondere, daß der Zusatz in den Spülbädern zwar zu einer Verbesserung führt, aber eine Stippenbildung auf dem verzinkten Bereich des Verbundteiles noch nicht vermieden ist. Beispiel 3 veranschaulicht, daß bei geeigneter Wahl des Spülbades zwar auf den Stahlteilen einwandfreie Phosphatschichten erhalten werden, aber wegen des verwendeten Aktivierungsbades ohne den erforderlichen Tetraalkalipyrophosphat-Zusatz auf dem verzinkten Bereich der Verbundteile weiterhin Stippen auftreten. In Beispiel 4 ist wegen der zu geringen Zusatzmenge an wirksamen Spülbestandteilen bei einwandfreier Phosphatschichtausbildung im verzinkten Bereich die Stahloberfläche leicht streifig. Beispiel 5 mit den korrekt gewählten Zusätzen sowohl im Spülbad als auch im Aktivierungsbad führt auf beiden Bereichen der Verbundteile zu einwandfreien Ergebnissen.
  • Beispiel 6, das eine Wiederholung des Beispiels 5 unter Fortlassung einer separaten Aktivierungsbehandlung darstellt, zeigt, daß auch in diesem Fall auf beiden Oberflächenbereichen einwandfreie Phosphatschichten erhalten werden können. Allerdings ist das Flächengewicht der Phosphatschichten im Vergleich zu Beispiel 5 etwas höher.

Claims (6)

1. Verfahren zur Erzeugung von Phosphatüberzügen auf Verbundteilen aus Stahl und verzinktem Stahl durch alkalisches Reinigen, Spülen mit wäßrigem Spülbad und Zinkphosphatierung, dadurch gekennzeichnet, daß man die gereinigten Verbundteile mit Spülbad spült, das mindestens 0,2 g/l Alkaliborat, mindestens 0,1 g/l Alkalisilikat und mindestens 0,05 g/l Alkalinitrit enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die gereinigten Verbundteile mit einem Spülbad spült, das Alkaliborat, Alkalisilikat und Alkalinitrit in einer Gesamtmenge von maximal 5 g/l enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die gereinigten Verbundteile mit einem Spülbad spült, dessen pH-Wert auf einen Wert im Bereich von 9,5 bis 12,0 eingestellt ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verbundteile vor der Zinkphosphatierung mit einem Titanphosphat enthaltenden Aktivierungsbad, dem Tetraalkalipyrophosphat in einer Menge von mindestens 1 g/l zugesetzt ist, aktiviert.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verbundteile mit einem Aktivierungsbad, dem Tetraalkalipyrophosphat in einer Menge von maximal 4 g/l zugesetzt ist, aktiviert.
6. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 auf die Vorbereitung von Verbundteilen aus Stahl und verzinktem Stahl für die anschließende Lackierung, insbesondere Elektrotauchlackierung.
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ES (1) ES2020552B3 (de)
GB (1) GB2199850B (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5597465A (en) * 1994-08-05 1997-01-28 Novamax Itb S.R.L. Acid aqueous phosphatic solution and process using same for phosphating metal surfaces
US5714047A (en) * 1994-08-05 1998-02-03 Novamax Itb S.R.L. Acid aqueous phosphatic solution and process using same for phosphating metal surfaces
DE102008047533A1 (de) 2008-09-16 2010-04-15 Sachtleben Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von Titan-IV-phosphat
WO2014124866A1 (de) * 2013-02-13 2014-08-21 Chemetall Gmbh Verfahren zur beschichtung von metallischen oberflächen zur vermeidung von stippen auf zink-haltigen metallischen oberflächen
WO2019042951A1 (de) * 2017-08-31 2019-03-07 Chemetall Gmbh Verbessertes verfahren zur nickelfreien phosphatierung von metallischen oberflächen

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3814287A1 (de) * 1988-04-28 1989-11-09 Henkel Kgaa Polymere titanphosphate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur aktivierung von metalloberflaechen vor einer zinkphosphatierung
US7611588B2 (en) * 2004-11-30 2009-11-03 Ecolab Inc. Methods and compositions for removing metal oxides
US8097575B2 (en) 2004-12-02 2012-01-17 Harris Research, Inc. Composition and method for cleaning and neutralizing a surface

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3007817A (en) * 1957-11-29 1961-11-07 Parker Rust Proof Co Cold cleaning and cold phosphate coating process
FR1291347A (fr) * 1961-06-06 1962-04-20 Parker Ste Continentale Procédé de phosphatation par pulvérisation du fer et de l'acier
GB932970A (en) * 1961-05-19 1963-07-31 Pyrene Co Ltd Improvements relating to the cleaning and phosphate coating of metallic surfaces
BE675956A (de) * 1965-03-31 1966-06-16 Metallgesellschaft Ag
DE3217145A1 (de) * 1982-05-07 1983-11-10 Gerhard Collardin GmbH, 5000 Köln Verfahren zum reinigen, entfetten sowie aktivieren von metalloberflaechen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2815328A (en) * 1955-02-25 1957-12-03 Nat Aluminate Corp Corrosion inhibitor composition for aqueous liquids
GB878307A (en) * 1959-04-30 1961-09-27 Pyrene Co Ltd Improvements relating to the cleaning and phosphate coating of metallic surfaces
SE332330B (de) * 1965-10-19 1971-02-01 Parker Ste Continentale
JPS5319974B2 (de) * 1972-10-04 1978-06-23
JPS5811515B2 (ja) * 1979-05-11 1983-03-03 日本ペイント株式会社 金属表面にリン酸亜鉛皮膜を形成するための組成物
AU2448684A (en) * 1983-03-02 1984-09-06 Parker Chemical Company Metal treatment before phosphate coating

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3007817A (en) * 1957-11-29 1961-11-07 Parker Rust Proof Co Cold cleaning and cold phosphate coating process
GB932970A (en) * 1961-05-19 1963-07-31 Pyrene Co Ltd Improvements relating to the cleaning and phosphate coating of metallic surfaces
FR1291347A (fr) * 1961-06-06 1962-04-20 Parker Ste Continentale Procédé de phosphatation par pulvérisation du fer et de l'acier
BE675956A (de) * 1965-03-31 1966-06-16 Metallgesellschaft Ag
DE3217145A1 (de) * 1982-05-07 1983-11-10 Gerhard Collardin GmbH, 5000 Köln Verfahren zum reinigen, entfetten sowie aktivieren von metalloberflaechen

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5597465A (en) * 1994-08-05 1997-01-28 Novamax Itb S.R.L. Acid aqueous phosphatic solution and process using same for phosphating metal surfaces
US5714047A (en) * 1994-08-05 1998-02-03 Novamax Itb S.R.L. Acid aqueous phosphatic solution and process using same for phosphating metal surfaces
DE102008047533A1 (de) 2008-09-16 2010-04-15 Sachtleben Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von Titan-IV-phosphat
WO2014124866A1 (de) * 2013-02-13 2014-08-21 Chemetall Gmbh Verfahren zur beschichtung von metallischen oberflächen zur vermeidung von stippen auf zink-haltigen metallischen oberflächen
RU2680040C2 (ru) * 2013-02-13 2019-02-14 Шеметалл Гмбх Способ нанесения покрытий на металлические поверхности для предотвращения образования микрораковин на цинкосодержащих металлических поверхностях
WO2019042951A1 (de) * 2017-08-31 2019-03-07 Chemetall Gmbh Verbessertes verfahren zur nickelfreien phosphatierung von metallischen oberflächen
CN111065761A (zh) * 2017-08-31 2020-04-24 凯密特尔有限责任公司 用于无镍磷化金属表面的改进方法
US11643731B2 (en) 2017-08-31 2023-05-09 Chemetall Gmbh Method for nickel-free phosphating metal surfaces

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