EP2157213B1 - Korrosionsschutzbeschichtung mit zwei Zinkschichten - Google Patents

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EP2157213B1
EP2157213B1 EP08014206A EP08014206A EP2157213B1 EP 2157213 B1 EP2157213 B1 EP 2157213B1 EP 08014206 A EP08014206 A EP 08014206A EP 08014206 A EP08014206 A EP 08014206A EP 2157213 B1 EP2157213 B1 EP 2157213B1
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EP
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zinc
bath
zinc layer
minimum
layer
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    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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    • C25D5/60Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
    • C25D5/625Discontinuous layers, e.g. microcracked layers
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    • C25D5/60Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
    • C25D5/615Microstructure of the layers, e.g. mixed structure
    • C25D5/617Crystalline layers

Definitions

  • the invention relates to a corrosion protection coating with zinc.
  • Zinc layers as corrosion protection of metallic objects are well known in the art, as well as methods for depositing such a zinc layer from a galvanic bath.
  • the DE 31 29 129 A1 discloses a method for the two-stage galvanic deposition of high gloss, adhesive coatings for screws. For this purpose, a first zinc layer is deposited from an acidic bath, a second zinc layer from an alkaline bath.
  • the DE 198 37 431 A1 also describes a two-stage coating process wherein the first layer is deposited as a zinc, zinc-nickel alloy or zinc-cobalt alloy from an acidic electrolyte.
  • the second layer is deposited as a zinc-nickel alloy from an alkaline electrolyte.
  • the DE 197 16 375 A1 also relates to a two-stage coating process in which a first zinc layer is deposited from an acidic electrolyte and has a thickness of 0.5 ⁇ m to 3 ⁇ m.
  • the second zinc layer is deposited from an alkaline electrolyte.
  • the JP 61 183491 A describes a multi-stage coating process, wherein as a first layer, a zinc-nickel alloy is provided and the second layer is designed either as a zinc layer or turn as a zinc-nickel alloy.
  • the invention is based on the problem of specifying an improved corrosion protection coating.
  • the invention solves the problem with a method for anticorrosive coating of a metallic surface article wherein a first layer of zinc in an acid plating bath and immediately on the first a second layer of zinc Zinc layer is deposited with a thickness of at least 5 microns in an alkaline galvanic bath, wherein the first zinc layer has a thickness of at least 4 microns and the object is designed as from below the vehicle freely accessible component, in particular as part of a suspension of a motor vehicle ,
  • the invention is based on the idea to improve the corrosion protection with a well-adhering and durable zinc coating by directly two successive zinc layers of an acidic and an alkaline galvanic bath each of at least a certain thickness are deposited.
  • the anticorrosion coating according to the invention has two directly successive zinc layers, of which the first zinc layer is deposited from an aqueous acidic and the second zinc layer from an aqueous alkaline galvanic bath.
  • These two galvanic bath types for the deposition of zinc layers are known in principle from the prior art, the invention being significantly in the specified combination and thickness of the layers deposited from each different baths.
  • the zinc layer deposited from an aqueous acidic bath has a very good surface adhesion, in particular also on steel, at least in comparison with the layer deposited from an alkaline bath, but may show a cracked, columnar surface.
  • a zinc layer deposited from an alkaline bath has a quasi-amorphous closed surface of comparatively high hardness but lower ductility, which can be torn comparatively easily under mechanical stress or else detached from the coated material. Only through the combination according to the invention of the first zinc layer with the immediately following second zinc layer can a significantly improved corrosion protection be achieved in the layer thicknesses according to the invention.
  • the first (ductile) zinc layer in particular ensures a very good adhesion to the coated article, can absorb mechanical compression or strain and serves as a primer for the second zinc layer, which has a closed surface of the entire coating of larger Hardship creates.
  • the thickness of the first zinc layer is at least 4 .mu.m, 5 .mu.m or 6 .mu.m and the thickness of the second zinc layer in this order is increasingly preferably at least 5 .mu.m, 7 .mu.m, 9 .mu.m or 10 .mu.m.
  • the layer thickness of the first zinc layer can be increasingly preferred in this order at most 15 microns, 12 microns, 10 microns or 8 microns and the thickness of the second zinc layer in this order increasingly preferably be at most 25 microns, 22 microns, 20 microns or 18 microns.
  • the aqueous acid plating bath preferably has a pH of in these orders increasingly preferably at least 4.5, 4.8 or 4.9 and at most 5.8, 5.5 or 5.3.
  • the aqueous alkaline galvanic bath preferably has a pH of at least 12 and at most 14, with a pH above 13 being particularly preferred here.
  • the galvanic treatment time for depositing the first zinc layer may be in these sequences increasingly preferably at least 4 min, 6 min, 8 min or 10 min and at most 30 min, 27 min, 24 min or 20 min.
  • a bath temperature of at least 12 ° C or 20 ° C and at most 35 ° C or 30 ° C is preferred.
  • the treatment time for depositing the second zinc layer from the alkaline bath may be increasingly preferably at least 15 minutes, 18 minutes or 20 minutes and at most 45 minutes, 42 minutes or 40 minutes in these orders.
  • the alkaline bath preferably has a temperature of at least 15 ° C or 20 ° C and at most 40 ° C or 30 ° C.
  • the current density in the electrodeposition of the first zinc layer in the acid bath is preferably at least 0.3 A / dm 2 and at most 2.5 A / dm 2 , preferably at a voltage between 1.5 V and 5 V.
  • the current density in the alkaline bath is preferably at least 0.5 A / dm 2 and at most 5 A / dm 2 , preferably at a voltage of at least 3 V and at most 8 V.
  • the acid plating bath is preferably increasingly preferred in these orders at least 10 g / l, 20 g / l, 25 g / l or 30 g / l and at most 60 g / l, 45 g / l or 40 g / l zinc, at least 80 g / l, 100 g / l or 120 g / l and not more than 200 g / l, 180 g / l or 160 g / l chloride and at least 10 g / l, 15 g / l, 20 g / l or 25 g / l and at most 40 g / l or 35 g / l boric acid.
  • the acid plating bath may additionally be increasingly preferred in the respective orders at least 0.5 ml / l or 0.8 ml / l and not more than 2 ml / l or 1.5 ml / l organic brightener additive and / or at least 30 ml / l and not more than 80 ml / l or 50 ml / l of organic surfactants.
  • the acidic bath may be an aqueous solution which, with particular preference to all possible impurities, has exclusively the abovementioned components.
  • the alkaline plating bath may be increasingly preferred in these orders at least 5 g / l or 10 g / l and not more than 20 g / l or 14 g / l zinc, at least 50 g / l or 100 g / l and at most 200 g / l or 140 g / l of an alkaline additive, wherein the alkaline additive may be, for example, NaOH.
  • the alkaline bath in these orders may be increasingly preferred in addition at least 8 ml / l or 10 ml / l and not more than 20 ml / l or 15 ml / l of an organic luster carrier and / or at least 0.5 ml / l and at most 3 ml / l or 2 ml / l of an organic gloss enhancer.
  • the alkaline galvanic bath is preferably in the form of an aqueous solution and, in a particularly preferred embodiment, may contain, in addition to possible impurities, at most the abovementioned components in aqueous solution.
  • the object to be coated is rinsed, conveniently at least with water.
  • rinsing can take place after the deposition of the second galvanic zinc layer.
  • a cleaning of the article to be coated prior to the deposition of the first zinc layer is advantageous, in which case, in particular, depending on the material of the article to be coated, from the prior art, numerous cleaning methods are known.
  • the galvanic bath and / or also the object to be coated can be moved in the bath.
  • a thick-layer passivation can follow (in particular directly) onto the second zinc layer, wherein it can be applied in a further process in a chemical bath in a further bath.
  • Such an additional thick-film passivation can additionally increase the mechanical resistance of the entire coating.
  • an additional protection against chemical influences can be achieved.
  • a lacquer can also be applied directly to the second zinc layer or also directly following the thick-layer passivation.
  • the mechanical resistance and / or the protection against chemical influences can likewise be improved in a known manner.
  • the paint can be applied by electrochemical dip coating, preferably by cathodic dip coating, which is also referred to as KTL coating and is known from the prior art.
  • An article which has at least the two galvanic zinc layers according to the invention can be used as a component of a motor vehicle, particularly preferably as a component that is freely accessible from below the vehicle. It may be a vehicle part made of stainless steel and be protected according to the invention from moisture, corrosive substances such as salt, but also mechanical effects on its surface. Particularly preferred may be a component of a motor vehicle floor, in particular a part of a drive system or a suspension, for example a subframe, have a coating according to the invention.
  • a subframe made of a non-stainless steel sheet is cleaned in a first treatment, in particular degreased and freed from surface oxides. After rinsing in water, it is galvanized in an acid plating bath at 28 ° C with a current of 0.6 A / dm 2 under a voltage of 2.7 V at a treatment time of 15 min.
  • the bath with a pH of 5.0 consists here of an aqueous solution of 35 g / l zinc, 140 g / l chloride, 30 g / l boric acid, 1.2 ml / l organic brightener and 40 ml / l organic surfactants.
  • a first ductile well-adhering zinc layer of surface-cracked structure of about 7 microns is applied and then rinsed the steering column in water.
  • a further galvanic treatment takes place in an alkaline bath with a pH of about 14 and at a temperature of 26 ° C.
  • a second zinc layer is deposited during a treatment period of 30 minutes at a current density of 1 A / dm 2 at an applied voltage of 5.5 V.
  • This second galvanic bath in this case has an aqueous solution of 12 g / l zinc, 120 g / l NaOH, 12 ml / l organic gloss and 1.2 ml / l organic gloss enhancer on.
  • a layer thickness of about 16 microns of a quasi-amorphous zinc structure is deposited here, wherein after the galvanic coating of the subframe is rinsed again with water.
  • a thick film passivation is chemically deposited on a coated subframe in a further bath directly on the second zinc layer, and then the article is rinsed again in a water bath.
  • the subframe produced in this way has a corrosion protection coating with two directly successive zinc layers and an outer thick-film passivation.
  • Another embodiment resides in the anti-corrosion coating of a subframe which differs from that previously described by a cathodic dip-coating rather than the thick-film passivation.
  • a fourth embodiment corresponds to the first, thus has two successive zinc layers according to the invention.
  • a thick-film passivation is applied directly to the second zinc layer and directly to this one KTL coating.
  • This embodiment thus has a corrosion protection coating with these four successive layers.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Korrosionsschutzbeschichtung mit Zink.
  • Zinkschichten als Korrosionsschutz von metallischen Gegenständen sind nach dem Stand der Technik allgemein bekannt, ebenso Verfahren zum Abscheiden einer solchen Zinkschicht aus einem galvanischen Bad.
  • Die DE 31 29 129 A1 offenbart ein Verfahren zur zweistufigen galvanischen Abscheidung hochglänzender, haftfester Überzüge für Schrauben. Dazu wird eine erste Zinkschicht aus einem sauren Bad abgeschieden, eine zweite Zinkschicht aus einem alkalischen Bad.
  • Die DE 198 37 431 A1 beschreibt ebenfalls ein zweistufiges Beschichtungsverfahren, wobei die erste Schicht als Zink, Zink-Nickel-Legierung oder Zink-Kobalt-Legierung aus einem sauren Elektrolyten abgeschieden wird. Die zweite Schicht wird als Zink-Nickel-Legierung aus einem alkalischen Elektrolyten abgeschieden.
  • Die DE 197 16 375 A1 betrifft ebenfalls ein zweistufiges Beschichtungsverfahren, bei dem eine erste Zinkschicht aus einem sauren Elektrolyten abgeschieden wird und eine Dicke von 0,5 µm bis 3 µm hat. Die zweite Zinkschicht wird aus einem alkalischen Elektrolyten abgeschieden.
  • Die JP 61 183491 A beschreibt ein mehrstufiges Beschichtungsverfahren, wobei als erste Schicht eine Zink-Nickel-Legierung vorgesehen ist und die zweite Schicht entweder als Zinkschicht oder wiederum als Zink-Nickel-Legierung ausgeführt ist.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine verbesserte Korrosionsschutzbeschichtung anzugeben.
  • Die Erfindung löst das Problem mit einem Verfahren zur Korrosionsschutzbeschichtung eines Gegenstandes mit metallischer Oberfläche, bei dem eine erste Zinkschicht in einem sauren galvanischen Bad und unmittelbar auf der ersten eine zweite Zinkschicht mit einer Dicke von mindestens 5 µm in einem alkalischen galvanischen Bad abgeschieden wird, wobei die erste Zinkschicht eine Dicke von mindestens 4 µm hat und der Gegenstand als von unterhalb des Fahrzeuges aus frei zugänglicher Bestandteil, insbesondere als Bestandteil einer Radaufhängung, eines Kraftfahrzeuges ausgelegt ist.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und ergeben sich des weiteren aus der folgenden Beschreibung. Die Offenbarung ist dabei im Hinblick auf die Verfahrens- und Vorrichtungskategorie, sowie auf die Verwendung eines Gegenstandes, der eine erfindungsgemäße Beschichtung aufweist oder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet wurde, zu verstehen.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, mit einer gut haftenden und strapazierfähigen Zinkbeschichtung den Korrosionsschutz zu verbessern, indem direkt aufeinander folgend zwei Zinkschichten aus einem sauren und einem alkalischen galvanischen Bad jeweils von zumindest einer gewissen Dicke abgeschieden werden.
  • Dabei kann eine solche Zinkbeschichtung dem Korrosionsschutz eines Gegenstandes mit metallischer Oberfläche, die vorzugsweise eisenhaltig, beispielsweise aus Stahl, ist, dienen.
  • Die erfindungsgemäße Korrosionsschutzbeschichtung weist zwei unmittelbar aufeinander folgende Zinkschichten auf, von denen die erste Zinkschicht aus einem wässrigen sauren und die zweite Zinkschicht aus einem wässrigen alkalischen galvanischen Bad abgeschieden wird. Diese beiden galvanischen Badtypen zur Abscheidung von Zinkschichten sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, wobei die Erfindung maßgeblich in der angegebenen Kombination und Dicke der Schichten, abgeschieden aus jeweils unterschiedlichen Bädern, liegt.
  • Die aus einem wässrigen sauren Bad abgeschiedene Zinkschicht weist zumindest im Vergleich zu der aus einem alkalischen Bad abgeschiedenen Schicht eine sehr gute Oberflächenhaftung, insbesondere auch auf Stahl auf, kann jedoch eine rissige, säulenartige Oberfläche zeigen. Dagegen weist eine aus einem alkalischen Bad abgeschiedene Zinkschicht eine quasiamorphe geschlossene Oberfläche von vergleichsweise hoher Härte jedoch geringerer Duktilität auf, die bei einer mechanischen Belastung vergleichsweise leicht aufreißen oder sich auch von dem beschichteten Material ablösen kann. Erst durch die erfindungsgemäße Kombination der ersten Zinkschicht mit der unmittelbar folgenden zweiten Zinkschicht kann bei den erfindungsgemäßen Schichtdicken ein deutlich verbesserter Korrosionsschutz erreicht werden. Dabei zeigt sich besonders deutlich ein Synergieeffekt, wobei die erste (duktile) Zinkschicht insbesondere eine sehr gute Haftung auf dem beschichteten Gegenstand gewährleistet, mechanische Stauchungen oder Dehnungen abfangen kann und als Haftvermittler für die zweite Zinkschicht dient, die eine geschlossene Oberfläche der gesamte Beschichtung von größerer Härte schafft.
  • Dabei beträgt die Dicke der ersten Zinkschicht mindestens 4 µm, 5 µm oder 6 µm und die Dicke der zweiten Zinkschicht in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt mindestens 5 µm, 7 µm, 9 µm oder 10 µm.
  • Für einen hinreichenden Korrosionsschutz und gute Schichtmorphologie kann die Schichtdicke der ersten Zinkschicht in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt höchstens 15 µm, 12 µm, 10 µm oder 8 µm und die Dicke der zweiten Zinkschicht in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt höchstens 25 µm, 22 µm, 20 µm oder 18 µm sein.
  • Das wässrig saure galvanische Bad weist vorzugsweise einen pH-Wert von in diesen Reihenfolgen zunehmend bevorzugt mindestens 4,5, 4,8 oder 4,9 und höchstens 5,8, 5,5 oder 5,3 auf.
  • Das wässrig alkalische galvanische Bad weist vorzugsweise einen pH-Wert von mindestens 12 und höchstens 14 auf, wobei hier ein pH-Wert von über 13 besonders bevorzugt ist.
  • Die galvanische Behandlungsdauer zum Abscheiden der ersten Zinkschicht kann in diesen Reihenfolgen zunehmend bevorzugt mindesten 4 min, 6 min, 8 min oder 10 min und höchstens 30 min, 27 min, 24 min oder 20 min betragen. Dabei ist eine Badtemperatur von mindestens 12 °C oder 20 °C und höchstens 35 °C oder 30 °C bevorzugt.
  • Die Behandlungsdauer zum Abscheiden der zweiten Zinkschicht aus dem alkalischen Bad kann in diesen Reihenfolgen zunehmend bevorzugt mindestens 15 min, 18 min oder 20 min und höchstens 45 min, 42 min oder 40 min betragen. Auch das alkalische Bad hat dabei vorzugsweise eine Temperatur von mindestens 15 °C oder 20 °C und höchstens 40 °C oder 30 °C.
  • Die Stromdichte bei der galvanischen Abscheidung der ersten Zinkschicht in dem sauren Bad beträgt vorzugsweise mindestens 0,3 A/dm2 und höchstens 2,5 A/dm2, und zwar vorzugsweise bei einer Spannung zwischen 1,5 V und 5 V. Die Stromdichte in dem alkalischen Bad beträgt vorzugsweise mindestens 0,5 A/dm2 und höchstens 5 A/dm2, und zwar bevorzugt bei einer Spannung von mindestens 3 V und höchstens 8 V.
  • Das saure galvanische Bad weist vorzugsweise in diesen Reihenfolgen zunehmend bevorzugt
    mindestens 10 g/l, 20 g/l, 25 g/l oder 30 g/l und höchstens 60 g/l, 45 g/l oder 40 g/l Zink,
    mindestens 80 g/l, 100 g/l oder 120 g/l und höchstens 200 g/l, 180 g/l oder 160 g/l Chlorid und
    mindestens 10 g/l, 15 g/l, 20 g/l oder 25 g/l und höchstens 40 g/l oder 35 g/l Borsäure auf.
  • Ferner kann das saure galvanische Bad zusätzlich in den jeweiligen Reihenfolgen zunehmend bevorzugt
    mindestens 0,5 ml/l oder 0,8 ml/l und höchstens 2 ml/l oder 1,5 ml/l organischen Glanzzusatz und/oder
    mindestens 30 ml/l und höchstens 80 ml/l oder 50 ml/l organische Tenside aufweisen.
  • Dabei kann das saure Bad eine wässrige Lösung sein, die besonders bevorzugt bis auf eventuelle Verunreinigungen ausschließlich die zuvor genannten Komponenten aufweist.
  • Das alkalische galvanische Bad kann in diesen Reihenfolgen zunehmend bevorzugt
    mindestens 5 g/l oder 10 g/l und höchstens 20 g/l oder 14 g/l Zink,
    mindestens 50 g/l oder 100 g/l und höchstens 200 g/l oder 140 g/l eines alkalischen Zusatzes aufweisen, wobei der alkalische Zusatz beispielsweise NaOH sein kann.
  • Ferner kann das alkalische Bad in diesen Reihenfolgen zunehmend bevorzugt zusätzlich
    mindestens 8 ml/l oder 10 ml/l und höchstens 20 ml/l oder 15 ml/l eines organischen Glanzträgers und/oder
    mindestens 0,5 ml/l und höchstens 3 ml/l oder 2 ml/l eines organischen Glanzverstärkers aufweisen.
  • Auch das alkalische galvanische Bad liegt vorzugsweise als wässrige Lösung vor und kann in einer besonders bevorzugten Ausführung neben eventuellen Verunreinigungen höchstens die zuvor genannten Komponenten in wässriger Lösung aufweisen.
  • Vorzugsweise wird nach dem Abscheiden der ersten Zinkschicht der zu beschichtende Gegenstand gespült, und zwar günstigerweise zumindest mit Wasser. Ebenso kann ein Spülen nach dem Abscheiden der zweiten galvanischen Zinkschicht erfolgen. Ferner ist eine Reinigung des zu beschichtenden Gegenstandes vor dem Abscheiden der ersten Zinkschicht vorteilhaft, wobei hier, insbesondere auch in Abhängigkeit des Materials des zu beschichtenden Gegenstandes, aus dem Stand der Technik zahlreiche Reinigungsverfahren bekannt sind. Auch kann zur Verbesserung des galvanischen Abscheidungsprozesses jeweils das galvanische Bad und/oder auch der zu beschichtende Gegenstand in dem Bad bewegt werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführung der Beschichtung kann (insbesondere unmittelbar) auf die zweite Zinkschicht eine Dickschichtpassivierung folgen, wobei diese in einem chemischen Prozess in einem weiteren Bad aufgetragen werden kann. Durch eine solche zusätzliche Dickschichtpassivierung kann die mechanische Widerstandsfähigkeit der gesamten Beschichtung zusätzlich erhöht werden. Ebenso kann ein zusätzlicher Schutz gegen chemische Einflüsse erzielt werden.
  • Ebenso kann auch unmittelbar auf die zweite Zinkschicht oder auch unmittelbar auf die Dickschichtpassivierung folgend ein Lack aufgetragen werden. Dadurch lassen sich in bekannter Weise ebenfalls die mechanische Widerstandsfähigkeit und/oder der Schutz gegen chemische Einflüsse verbessern. Dabei kann der Lack durch elektrochemisches Tauchlackieren aufgetragen werden, vorzugsweise durch kathodisches Tauchlackieren, das auch als KTL-Beschichtung bezeichnet wird und aus dem Stand der Technik bekannt ist.
  • Ein Gegenstand, der zumindest die beiden erfindungsgemäßen galvanischen Zinkschichten aufweist, kann als Bestandteil eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden, und zwar besonders bevorzugt als ein Bauteil, das von unterhalb des Fahrzeuges aus frei zugänglich ist. Dabei kann es ein Fahrzeugteil aus nicht rostfreiem Stahl sein und erfindungsgemäß vor Feuchtigkeit, korrosiven Substanzen wie beispielsweise Salz, aber auch mechanischen Einwirkungen auf seine Oberfläche geschützt sein. Besonders bevorzugt kann dabei ein Bestandteil einer Kfz-Bodengruppe, insbesondere ein Teil eines Antriebssystems oder einer Radaufhängung, beispielsweise ein Fahrschemel, eine erfindungsgemäße Beschichtung aufweisen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale auch in anderen Kombinationen, insbesondere auch mit der vorhergehenden Beschreibung, erfndungswesentlich sein können.
  • Ein aus einem nicht rostfreien Stahlblech gefertigter Fahrschemel wird in einer ersten Behandlung gereinigt, insbesondere entfettet und von Oberflächenoxiden befreit. Nach einem Spülvorgang in Wasser wird er in einem sauren galvanischen Bad bei 28 °C mit einem Strom von 0,6 A/dm2 unter einer Spannung von 2,7 V bei einer Behandlungsdauer von 15 min verzinkt. Das Bad mit einem pH-Wert von 5,0 besteht hier aus einer wässrigen Lösung von 35 g/l Zink, 140 g/l Chlorid, 30 g/l Borsäure, 1,2 ml/l organischem Glanzzusatz und 40 ml/l organischen Tensiden. In diesem Bad wird eine erste duktile gut haftende Zinkschicht von oberflächenrissiger Struktur von etwa 7 µm aufgetragen und der Achsschemel anschließend in Wasser gespült.
  • Unmittelbar im Anschluss erfolgt eine weitere galvanische Behandlung in einem alkalischen Bad mit einem pH-Wert von etwa 14 und bei einer Temperatur von 26 °C. Hierbei wird eine zweite Zinkschicht während einer Behandlungsdauer von 30 min bei einer Stromdichte von 1 A/dm2 bei einer angelegten Spannung von 5,5 V abgeschieden. Dieses zweite galvanische Bad weist hierbei eine wässrige Lösung von 12 g/l Zink, 120 g/l NaOH, 12 ml/l organische Glanzträger und 1,2 ml/l organische Glanzverstärker auf. Insgesamt wird hier eine Schichtdicke von etwa 16 µm eines quasiamorphen Zinkgefüges abgeschieden, wobei nach der galvanischen Beschichtung der Fahrschemel nochmals mit Wasser gespült wird.
  • Bei einem weiteren Beispiel wird auf einem beschichteten Fahrschemel in einem weiteren Bad unmittelbar auf der zweiten Zinkschicht eine Dickschichtpassivierung chemisch abgeschieden und anschließend der Gegenstand wieder in einem Wasserbad gespült. Der so hergestellte Fahrschemel weist also eine Korrosionsschutzbeschichtung mit zwei unmittelbar aufeinander folgenden Zinkschichten und einer äußeren Dickschichtpassivierung auf.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel liegt in der Korrosionsschutzbeschichtung eines Fahrschemels, die sich von dem zuvor beschriebenen durch eine KTL-Beschichtung anstatt der Dickschichtpassivierung unterscheidet.
  • Ein viertes Ausführungsbeispiel entspricht dem ersten, weist also zwei aufeinanderfolgende erfindungsgemäße Zinkschichten auf. Zusätzlich ist unmittelbar auf der zweiten Zinkschicht eine Dickschichtpassivierung und unmittelbar auf dieser eine KTL-Beschichtung aufgetragen. Dieses Ausführungsbeispiel hat also eine Korrosionsschutzbeschichtung mit diesen vier aufeinander folgenden Schichten.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Korrosionsschutzbeschichtung eines Gegenstandes mit metallischer Oberfiäche, bei dem
    eine erste Zinkschicht in einem sauren galvanischen Bad und
    unmittelbar auf der ersten eine zweite Zinkschicht mit einer Dicke von mindestens 5 µm in einem alkalischen galvanischen Bad abgeschieden wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zinkschicht eine Dicke von mindestens 4 µm hat, und der Gegenstand als von unterhalb des Fahrzeuges aus frei zugänglicher Bestandteil, insbesondere als Bestandteil einer Radaufhängung, eines Kraftfahrzeuges ausgelegt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dicke der ersten Zinkschicht höchstens 15 µm beträgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Dicke der zweiten Zinkschicht höchstens 25 µm beträgt.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der pH-Wert des sauren Bades mindestens 4,5 und höchstens 5,8 beträgt.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der pH-Wert des alkalischen Bades mindestens 12 und höchstens 14 beträgt.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Behandlungsdauer In dem sauren galvanischen Bad mindestens 4 min beträgt.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Behandlungsdauer in dem alkalischen Bad mindestens 15 min beträgt.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer Stromdichte von mindestens 0,3 A/dm2 in dem sauren Bad.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Stromdichte von mindestens 0,5 A/dm2 in dem alkalischen Bad.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das saure galvanische Bad aufweist:
    mindestens 10 g/l und höchstens 60 g/l Zink,
    mindestens 80 g/l und höchstens 200 g/l Chlorid und
    mindestens 10 g/l und höchstens 40 g/l Borsäure.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das alkalische galvanische Bad aufweist:
    mindestens 5 g/l und höchstens 20 g/l Zink und
    mindestens 50 g/l und höchstens 200 g/l NaOH.
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem unmittelbar auf der zweiten Zinkschicht eine Dickschlchtpassivierung abgeschieden wird.
  13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem gegebenenfalls unmittelbar auf der Dickschichtpassivierung bzw. auf der zweiten Zinkschicht eine KTL-Beschichtung aufgetragen wird.
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DE19837431C2 (de) * 1998-08-18 2001-10-31 Schloetter Fa Dr Ing Max Beschichtung von Bauteilen aus gehärtetem Stahl oder Eisenguß und Verfahren zur Aufbringung derselben

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