EP3390690B1 - Passivierungslösung zur passivierung einer oberfläche eines metallbauteils - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a passivation solution for forming a conversion layer for the surface of the metal component according to the preamble of claim 1.
- metal components especially light metal components
- vehicle bodies can be made of mixed construction, for example from light metal and sheet steel parts, in order to achieve a weight reduction.
- aluminum or magnesium materials or alloys thereof can be used as the light metal.
- paint subsurface migration and filiform corrosion are frequently occurring damage patterns.
- pickling, passivation and the application of an organic coating is common practice.
- the commercial coatings only partially offer the necessary protective effect against self-corrosion, filiform corrosion and/or paint creep.
- the high potential difference must be regarded as promoting corrosion.
- a generic method for passivating a surface of a metal component is known.
- a conversion layer containing calcium phosphate is produced on the surface of the metal component in a passivation step using an aqueous passivation solution.
- the Conversion Layer shows oxides and hydroxides as well as carbonates of the component material and the passivation solution.
- the passivation that takes place in this way can be upstream of a process chain for painting vehicle bodies, as can be seen from the DE 196 30 289 C2 is known.
- a method for surface treatment of a surface of a component is known, the material of which is a magnesium alloy.
- a nickel coating with a uniform thickness can be produced with the method.
- a dosing solution for an anodic oxidation of magnesium or magnesium alloys is known.
- a method for coating a light metal component made of a magnesium alloy is known.
- the object of the invention is to provide a passivation solution for forming a conversion layer for the surface of a metal component, in which simple and improved passivation is made possible compared to the prior art.
- the passivation solution for the formation of the conversion layer has exactly one substance acting as a chelate complexing agent (ie chelate ligand). This results in a layer formation mechanism, described later, in which the conversion layer formed has fewer cracks than in the prior art.
- the passivation solution contains a large number of different organic substances that function as chelate complexing agents (i.e. chelate ligands). This large number of different chelating complexing substances can compete with one another during the formation of the conversion layer, so that the mechanism of formation of the layer is impaired, which can lead to the crack structure in the conversion layer.
- chelate complexing agents i.e. chelate ligands
- the passivation solution ie the coating electrolyte
- these substances are substituted by precisely one substance which acts as a chelate complexing agent.
- a directed layer growth takes place, in which the layer formation mechanism is initiated by the only chelate complexing substance contained.
- the layer formation mechanism is therefore not affected by other competing substances that can also act as chelating complexing agents.
- the conversion layer is thus covered with a closed, low-crack layer morphology formed, whereby its protective effect is improved.
- any suitable substance can be used as the chelating agent.
- An organic substance with optionally deprotonated functional groups with one or more free electron pairs can preferably be used as the chelate complexing agent, ie for example OH end groups, COOH end groups, NH 2 end groups or the like.
- an organic acid or its salts, an amino acid or a suitable vitamin can be used as the organic substance.
- the organic acid contained in the passivation solution can be a tartaric acid, an acetic acid or L-arginine.
- the substance acting as a chelate complexing agent can preferably be contained in the passivation solution with a concentration in the range of 1-20 mmol/l.
- carboxylic acids organic acids
- other possible groups of chelating complexing agents are also: alcohols, phenols, naphthols, enols, thiols, sulfonic acid, phosphoric acid esters, phosphonic acid.
- the chelate complexing substance contained in the passivation solution (tartaric acid as an example below) enables a flawless layer formation mechanism for the formation of the conversion layer compared to the prior art:
- the tartaric acid acts as a chelate complexing agent, in which the Ca 2 + ions are complexed in the respective tartaric acid molecule, with the formation of a chelate complex.
- the Ca 2+ ions are bound to the tartaric acid molecule by electrostatic attraction.
- the chelate complex is temporarily physically and reversibly adsorbed to the metallic component surface via any deprotonated functional groups, i.e. for example via OH end groups.
- the Ca 2+ ions bound in the chelate complex are therefore also transported to the metallic component surface. There it reacts with the phosphates dissolved in the passivation solution and forms the conversion layer containing calcium phosphate. Subsequently, the chelating agent (ie the chelating ligand) is desorbed and the same process can take place again.
- the passivation solution according to the invention By means of the passivation solution according to the invention, a further reduction in contact corrosion currents with aluminum, steel, zinc, carbon fibers or CFRP can take place compared to the above prior art. Furthermore, there is an additional increase in the penetration resistance. The higher the penetration resistance of the conversion layer, the lower the corrosion currents. The penetration resistance is therefore inversely proportional to the corrosion currents. In addition, the passive behavior of the conversion layer is increased in comparison to the above prior art, due to the essentially closed, low-crack layer structure of the conversion layer.
- the metal component designed with the passivated surface can be used across all sectors.
- the metal component can be used in the medical field.
- the metal component can optionally be used in the automotive sector, namely hidden from view inside the vehicle or as an external part that is visible from the outside.
- the metal component can be implemented as a vehicle interior display frame, an assembly part, a chassis part or a component part of a seat frame structure.
- the passivation solution produces a compact coating containing calcium phosphate and aluminum hydroxide/oxide with amino acids.
- the layer morphology is essentially closed, that is to say at least with few cracks.
- a component material made of magnesium results in a compact coating containing calcium phosphate and magnesium hydroxide/oxide, the layer morphology of which is also essentially closed and has few cracks.
- the passivation solution contains MgSO 4 .7H 2 O with a concentration of between 100 and 400, in particular 200 mg/l.
- Ca 2+ and/or PO 4 3- ions are also built into the conversion layer as fragments to support layer formation.
- the passivation layer can contain calcium phosphates.
- the conversion layer has carbonate-containing components.
- the passivation solution can contain NaHCO 3 . Carbonate formation is also dependent on any CO 2 that may have been added.
- the passivation solution can contain at least exactly the following components in combination: NaCl with a concentration between 5000 and 8000, in particular 6400 mg/l; and or KCl with a concentration between 300 and 500, in particular 400 mg/l, NaH2PO4 _ with a concentration between 100 and 170, in particular 124 mg/l, and/or CaCl 2 with a concentration between 170 and 300, in particular 200 mg/l NaHCO 3 with a concentration between 3500 and 4500, in particular 3700 mg/l MgSO4.7H2O _ with a concentration between 100 and 400, in particular 200 mg/l chelating agents with in particular 1 to 20 mmol/l
- the passivation reaction according to the invention can take place at a pH of about 7. In this case, the coating reaction proceeds slowly. Alternatively, the coating reaction can also take place in the acidic range.
- the coating reaction can be accelerated by increasing the temperature, reducing the pH and/or by polarizing and/or increasing the partial pressure of CO 2 .
- the coating process can preferably be accelerated with the help of a pH value reduction (pH from 1 to 5) and with the help of a temperature increase from normal room temperature by 15° to 80°C.
- the metal component can be a vehicle part, which is first pretreated with the passivation solution according to the invention to form the conversion layer.
- the conversion layer of the component can be covered with at least one further layer in a subsequent coating process.
- the coating process has a first coating step, in which a KTL layer, ie an organic protective layer, is formed.
- a KTL layer ie an organic protective layer
- a powder coating is then applied in a further coating step.
- This is done in a powder coating process under applied DC voltage.
- a process-reliable coating the above-mentioned closed, low-crack layer morphology is of particular importance. On the one hand, this ensures a high protective effect of the conversion layer. On the other hand, sufficient residual electrical conductivity through the conversion layer is ensured in the dipping process and in the powder coating process.
- the metal component for example as an outer part on the visible side
- the metal component can be joined to the not yet painted body shell in a single joining process.
- the body-in-white, together with the light metal component mounted on it, is then subjected to a conventional body painting process.
- This means that the body shell is primed using the immersion method.
- the body shell provided with the primer is then taken to another coating station, in which a KTL process takes place.
- the KTL process is followed by a continuous furnace in which the KTL layer is burned in at high temperatures.
- a conventional automotive paint structure is then applied in a further coating station, which is also baked at high temperature in a subsequent drying step.
- the metal component mounted on the body shell is already pre-coated with a layer structure, namely with the conversion layer, the KTL layer and the powder coating.
- the metal component is thus electrically insulated, so that the KTL layer electrically applied in the body-in-white painting process no longer sticks, while the conventional automotive paint structure can be applied easily to the metal component that has already been coated.
- the layer structure 1 of a paint coating on the surface 25 of a body component 3 is shown as an example in a greatly enlarged partial sectional view.
- the body component 3 is made of light metal, for example aluminum, magnesium or an alloy thereof.
- the layer structure 1 has a conversion layer 5 directly on the workpiece surface 25 of the light metal component 3, which serves for passivation and corrosion protection.
- the conversion layer 5 is covered by a KTL layer 6 .
- a powder coating 7 is formed on this, on which a conventional automotive, multi-layer paint structure 9 (in Fig. 1a shown in one layer for reasons of clarity) is applied. How from the Fig. 1a further shows that the conversion layer 5 has a substantially closed layer morphology with few cracks.
- the conversion layer 5 is also formed in such a way that sufficient residual conductivity is provided between a KTL immersion bath and the light metal material of the component 3 in a KTL coating process, which will be described later.
- the 1 as well as the others Figures 2 to 7 , are prepared for easier understanding of the invention. Therefore, the figures are only roughly simplified representations that do not represent a realistic layer structure 1. Thus, the conversion layer 5 actually has a layer thickness that is in the ⁇ m range.
- the passivation solution contains at least the following main components: NaCl with 6400 mg/l KCl with 400 mg/l NaH2PO4 _ with 124 mg/l CaCl 2 with 200 mg/l NaHCO 3 with 3700 mg/l MgSO4.7H2O _ with 200 mg/l chelating ligand between 1 and 20 mmol/l
- NaCl and KCl in the passivation solution are used to activate the metal surface 25.
- the components NaH 2 PO 4 and CaCl 2 support the coating process by incorporating the Ca 2+ and PO 4 3- ions into the conversion layer 5.
- the tartaric acid causes the following based on the Figures 1b and 1c described layer formation mechanism for the formation of the conversion layer 5. This is how the tartaric acid works in a first process step ( Fig. 1b ) as a so-called chelate complexing agent, in which the Ca 2+ ions coordinated in the passivation solution are complexed in the respective tartaric acid molecule, forming a chelate complex 8 ( Fig. 1b ). In the chelate complex 8, the Ca 2+ ions are attracted by electrostatic attraction (in the Figures 1b and 1c indicated by dashed lines).
- the chelate complexing agent alternative to tartaric acid, for example also amino acids/vitamins
- a second process step ( 1c ) The chelate complex 8 is attached via functional groups, that is, for example via OH end groups, to the Surface 25 of the metal component 3 is briefly physically and reversibly adsorbed (in the 1c indicated by a single arrow).
- the Ca 2+ ions bound in the chelate complex 8 are therefore also transported to the surface 25 .
- a reaction occurs with the phosphates dissolved in the passivation solution (in the 1c indicated by a double arrow) and to form the conversion layer 5 containing calcium phosphate.
- the chelate complexing agent ie the chelate ligand
- the same process can take place again.
- the tartaric acid (or another suitable substance) is preferably contained in the passivation solution as the sole chelate complexing agent.
- a directed layer growth takes place, in which preferably only the tartaric acid acts as a chelating substance.
- the stratification mechanism initiated by the tartaric acid is therefore not affected by other competing substances that can also act as chelating complexing agents.
- the conversion layer 5 can be formed with a preferably closed, low-crack layer morphology. The conversion layer 5 therefore has an improved protective effect compared to conversion layers with crack structures.
- tartaric acid is used as the sole chelating agent.
- the invention is not limited to this exemplary embodiment.
- the conversion layer 5 according to the invention also has carbonate-containing layer components. These are provided in the passivation solution by the components NaHCO 3 and CO 2 (from the atmosphere).
- the passivation solution according to the invention is therefore an aqueous treatment liquid whose pH is in the range of about 7 or in the acidic range.
- the passivation preferably takes place in the immersion bath at room temperature.
- the treatment time depends on the set pH value, the process temperature and, if necessary, an additional polarization as well as the required nominal thickness of the coating.
- the component 3 is fed to a rinsing/drying process.
- the above coating process can be accelerated by reducing the pH to a value of 1 to 5 and/or by increasing the temperature by 15 to 80°C.
- the component 3 coated with the conversion layer 5 is in the present application in the further process sequence (according to the 3 ) in a coating station 17 with a KTL layer 6 (ie an organic protective layer).
- KTL coating is carried out using the immersion method, in which an electrical DC voltage is applied between the body 15 and the immersion bath, as a result of which the paint particles dissolved in the immersion bath are attracted to the component 3 and adhere uniformly there. Additionally required pre- or post-treatment steps are omitted for the sake of easier understanding of the invention.
- a downstream drying station 18 the component 3 runs through a continuous furnace at a predetermined conveying speed, in which the KTL layer 6 is baked at process temperatures in the range of 180° C., for example. Then, in process step II, a powder coating is carried out in a coating station 20, in which the layer 7 ( 1 ) is applied to component 3.
- the paint particles are transported to the grounded component 3 by an electrostatic field from live spike heads. This is followed by a baking process in a continuous furnace in a further station 19 .
- the light metal component 3 is joined as a visible-side vehicle exterior part in a joining process (for example gluing and/or screwing) to a body shell 15 that has not yet been painted.
- the body shell 15 is in a continuous process in a body painting plant (see 4 ) promoted.
- the body shell 15 provided with the primer is then fed to a further coating station 29 in which a KTL process takes place.
- the KTL process 29 is also followed by a continuous furnace 31 in which the coating is baked at high temperature.
- a further coating station 33 a conventional automotive four-layer paint structure 9 is applied, which is then subjected to a baking process 35.
- the Indian 4 The body painting process shown is carried out with a light metal component 3 that has already been precoated.
- the light metal component 3 is electrically insulated, so that the KTL layer applied in the body-in-white painting process no longer sticks, whereas the conventional automotive paint structure 9 (i.e. a four-layer structure) can easily be applied to the powder coating 7 of the metal component 3.
- the light metal component 3 is shown in different process steps. So is in the figure 5 the light metal component 3 is shown with a cleaned and exposed metallic surface 25 . In the 6 the light metal component 3 is shown after passivation and rinsing or drying has taken place. Accordingly, the conversion layer 5 is applied to the surface 25 of the light metal component. In the 7 the light metal component 3 is shown after the KTL process has taken place.
- the conversion layer 5 can also remain on the light metal component 3 as the sole layer (ie in a single-layer structure without additional intermediate and cover layers).
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Passivierungslösung zur Bildung einer Konversionsschicht für die Oberfläche des Metallbauteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Der Einsatz von Metallbauteilen, insbesondere von Leichtmetallbauteilen, ist branchenübergreifend gängige Praxis. Speziell im Fahrzeugbau können beispielhaft Fahrzeugkarosserien im Mischbau zum Beispiel aus Leichtmetall- und Stahlblechteilen gefertigt werden, um eine Gewichtsreduzierung zu erzielen. Beispielhaft können als Leichtmetall Aluminium- oder Magnesiumwerkstoffe oder Legierungen davon eingesetzt werden. Bei im Mischbau gefertigten Fahrzeugkarosserien besteht die Gefahr von Kontaktkorrosion zwischen den Leichtmetallbauteile (aus Magnesium oder Aluminium) und den Stahl-Bauteilen. Vor allem Lackunterwanderungen und Filiformkorrosion sind häufig auftretende Schadensbilder. Zum Schutz der Leichtmetallbauteile ist ein Beizen, eine Passivierung sowie die Applikation einer organischen Beschichtung gängige Praxis. Die kommerziellen Beschichtungen bieten jedoch nur zum Teil die notwendige Schutzwirkung gegen Eigenkorrosion, Filiformkorrosion und/oder Lackunterwanderung. Vor allem bei Kontakt von Stahl mit Magnesium ist der hohe Potentialunterschied als korrosionsfördernd zu betrachten.
- Aus der
DE 10 2014 005 444 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Passivierung einer Oberfläche eines Metallbauteils bekannt. In dem Verfahren wird in einem Passivierungsschritt unter Verwendung einer wässrigen Passivierungslösung auf der Oberfläche des Metallbauteils eine kalziumphosphathaltige Konversionsschicht erzeugt. Die Konversionsschicht weist Oxide und Hydroxide sowie Karbonate des Bauteil-Werkstoffes und der Passivierungslösung auf. Die so erfolgte Passivierung kann einer Prozesskette zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien prozesstechnisch vorgelagert werden, wie sie aus derDE 196 30 289 C2 bekannt ist. - Bei dem oben skizzierten Schichtbildungsmechanismus wird eine Konversionsschicht erzeugt, die eine schollenförmige Schichtmorphologie mit Rissstrukturen aufweist. Dies führt zu einer Reduzierung der Schutzwirkung der Konversionsschicht. Zudem weist die aus der
DE 10 2014 005 444 A1 bekannte Passivierungslösung einen äußerst komplex aufgebauten Beschichtungselektrolyten auf. - Aus der
WO 2015/015524 A ist ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer Oberfläche eines Bauteils bekannt, dessen Werkstoff eine Magnesiumlegierung ist. Mit dem Verfahren kann eine Nickelbeschichtung mit gleichmäßiger Dicke erzeugt werden. Aus derDE 37 15 663 A1 ist eine Andosier-Lösung für eine anodische Oxidation von Magnesium oder Magnesium-Legierungen bekannt. Aus derJP 2009-228087 - Aus der
EP 2 392 693 A1 ist ein Verfahren und eine Lösung zur Passivierung von Magnesiumbauteilen, insbesondre Bauteile für Automobile, bekannt. - Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Passivierungslösung zur Bildung einer Konversionsschicht für die Oberfläche eines Metallbauteils bereitzustellen, bei dem im Vergleich zum Stand der Technik eine einfache sowie verbesserte Passivierung ermöglicht ist.
- Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
- Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
- Gemäß dem Patentanspruch 1 weist die Passivierungslösung für die Bildung der Konversionsschicht genau eine als Chelatkomplexbildner (das heißt Chelatligand) wirkende Substanz auf. Dadurch ergibt sich ein später beschriebener Schichtbildungsmechanismus, bei dem die gebildete Konversionsschicht im Vergleich zum Stand der Technik rissärmer ist.
- Untersuchungen haben ergeben, dass eine Ursache für die Rissstruktur in der Konversionsschicht darin liegen kann, dass die Passivierungslösung eine Vielzahl unterschiedlicher organischer Substanzen enthält, die als Chelatkomplexbildner (das heißt Chelatliganden) funktionieren. Diese Vielzahl unterschiedlicher Chelatkomplexbildner-Substanzen können bei der Konversionsschicht-Bildung zueinander in Konkurrenz stehen, so dass der Schichtbildungsmechanismus beeinträchtigt wird, was zu der Rissstruktur in der Konversionsschicht führen kann.
- Vor diesem Hintergrund ist es bevorzugt, wenn die Passivierungslösung (das heißt der Beschichtungselektrolyt) nicht mehr eine Vielzahl von Substanzen enthält, die beim Beschichtungsprozess als Chelatkomplexbildner funktionieren können. Erfindungsgemäß werden diese Substanzen durch genau eine als Chelatkomplexbildner wirkende Substanz substituiert. Auf diese Weise erfolgt ein dirigiertes Schichtwachstum, bei dem der Schichtbildungsmechanismus von der einzig enthaltenen Chelatkomplexbildner-Substanz eingeleitet wird. Der Schichtbildungsmechanismus wird daher nicht durch andere konkurrierende Substanzen beeinträchtigt, die ebenfalls als Chelatkomplexbildner wirken können. Die Konversionsschicht wird dadurch mit einer geschlossenen, rissarmen Schichtmorphologie ausgebildet, wodurch dessen Schutzwirkung verbessert ist.
- Als Chelatkomplexbildner können beliebige geeignete Substanzen verwendet werden. Bevorzugt kann als Chelatkomplexbildner eine organische Substanz mit gegebenenfalls deprotonierten funktionellen Gruppen mit einem oder mehreren freien Elektronenpaaren verwendet werden, das heißt zum Beispiel OH-Endgruppen, COOH-Endgruppen, NH2-Endgruppen oder dergleichen. Als organische Substanz kommt zum Beispiel eine organische Säure bzw. deren Salze, eine Aminosäure oder ein geeignetes Vitamin infrage. Exemplarisch kann die in der Passivierungslösung enthaltende organische Säure eine Weinsäure, eine Essigsäure oder L-Arginin sein. Die als Chelatkomplexbildner wirkende Substanz kann bevorzugt mit einer Konzentration im Bereich von 1-20 mmol/l in der Passivierungslösung enthalten sein. Mögliche weitere Gruppen von Chelatkomplexbildnern sind neben Carbonsäuren (organische Säuren) ebenso: Alkohole, Phenole, Naphthole, Enole, Thiole, Sulfonsäure, Phosphorsäureester, Phosphonsäure.
- Die in der Passivierungslösung enthaltene Chelatkomplexbildner-Substanz (nachfolgend beispielhaft die Weinsäure) ermöglicht einen im Vergleich zum Stand der Technik einwandfreien Schichtbildungsmechanismus zur Bildung der Konversionsschicht: So wirkt in einem ersten Prozessschritt die Weinsäure als Chelatkomplexbildner, bei dem die in der Passivierungslösung koordinativ gebundenen Ca2+-Ionen im jeweiligen Weinsäure-Molekül komplexiert werden, und zwar unter Bildung eines Chelatkomplexes. Im Chelatkomplex sind die Ca2+-Ionen durch elektrostatische Anziehung an das Weinsäure-Molekül gebunden. Hintergrund ist, dass die freien Elektronenpaare bei den funktionellen C=O-Endgruppen der Weinsäure eine hohe Dichte negativer Ladungsträger erzeugen, die eine Wechselwirkung mit den positiv geladenen Ionen (Mg2+, Ca2+) eingehen. Der Chelatbildner (zum Beispiel Aminosäuren/Vitamine) kann somit Kationen binden. Wird anstelle der Weinsäure eine Aminosäure (zum Beispiel die Aminosäure L-Arginin) oder ein geeignetes Vitamin als Chelatkomplexbildner in der Passivierungslösung verwendet, sind die funktionellen Gruppen nicht C=O-Endgruppen, sondern NH2/NH-Endgruppen oder COOH-Endgruppen oder dergleichen.
- In einem zweiten Prozessschritt wird der Chelatkomplex über gegebenenfalls deprotonierte funktionelle Gruppen, das heißt zum Beispiel über OH-Endgruppen, an die metallische Bauteil-Oberfläche kurzzeitig physikalisch-reversibel adsorbiert. Die im Chelatkomplex gebundenen Ca2+-Ionen werden daher mit an die metallische Bauteil-Oberfläche transportiert. Dort kommt es zur Reaktion mit den in der Passivierungslösung gelösten Phosphaten und zur Bildung der kalziumphosphathaltigen Konversionsschicht. Anschließend erfolgt eine Desorption des Chelatkomplexbildners (das heißt des Chelatliganden) und der gleiche Prozess kann erneut stattfinden.
- Mittels der erfindungsgemäßen Passivierungslösung kann im Vergleich zum obigen Stand der Technik eine weitere Reduktion der Kontaktkorrosionsströme mit Aluminium, Stahl, Zink, Kohlenstofffasern oder CFK erfolgen. Ferner ergibt sich ein zusätzlicher Anstieg des Durchtrittswiderstands. Je höher der Durchtrittswiderstand der Konversionsschicht, desto geringer sind die Korrosionsströme. Der Durchtrittswiderstand verhält sich daher umgekehrt proportional zu den Korrosionsströmen. Darüber hinaus wird im Vergleich zum obigen Stand der Technik das passive Verhalten der Konversionsschicht gesteigert, und zwar aufgrund des im Wesentlichen geschlossenen, rissarmen Schichtaufbaus der Konversionsschicht.
- Das mit der passivierten Oberfläche ausgebildete Metallbauteil kann branchenübergreifend eingesetzt werden. Beispielhaft kann das Metallbauteil im medizinischen Bereich angewendet werden. Alternativ ist das Metallbauteil gegebenenfalls im Automobilbereich einsetzbar, und zwar sichtgeschützt innerhalb des Fahrzeugs oder als nach außen sichtbares Außenteil. Beispielhaft kann das Metallbauteil als ein fahrzeuginnenseitiger Display-Rahmen, ein Aggregateteil, ein Fahrwerksteil oder ein Bestandteil einer Sitzrahmenstruktur realisiert sein.
- Bei einem Bauteil-Werkstoff aus Aluminium ergibt sich mit der Passivierungslösung eine kompakte kalziumphosphat- und aluminiumhydroxid/oxidhaltige Beschichtung mit Aminosäuren. Die Schichtmorphologie ist dabei im Wesentlichen geschlossen, das heißt zumindest rissarm, ausgebildet. Alternativ dazu ergibt sich bei einem Bauteil-Werkstoff aus Magnesium eine kompakte kalziumphosphat- und magnesiumhydroxid/oxidhaltige Beschichtung, deren Schichtmorphologie ebenfalls im Wesentlichen geschlossen sowie rissarm ausgebildet ist.
- Die Passivierungslösung kann bevorzugt als Aktivatoren zur Aktivierung der Oberfläche des Bauteils zumindest die folgenden Bestandteile aufweisen:
- NaCl mit einer Konzentration zwischen 5500 und 7500, insbesondere 6400 mg/l; und/oder
- KCl mit einer Konzentration zwischen 300 und 500, insbesondere 400 mg/l.
- Sowohl NaCl als auch KCl wirken als Chlorid-Quelle und unterstützen eine Aktivierung der Schichtbildung, bei der vermehrt Werkstoff-Ionen aus der Oberfläche des Bauteils herausgelöst werden, die für die Schichtbildung notwendig sind. Zudem enthält die Passivierungslösung MgSO4·7H2O mit einer Konzentration zwischen 100 und 400, insbesondere 200 mg/l.
- Zur Unterstützung der Schichtbildung sind zudem Ca2+- und/oder PO4 3--Ionen als Fragmente in der Konversionsschicht eingebaut. In diesem Fall kann die Passivierungsschicht Kalziumphosphate enthalten.
- Darüber hinaus weist die Konversionsschicht karbonathaltige Bestandteile auf. Zur Bereitstellung solcher karbonathaltigen Schichtbestandteile kann die Passivierungslösung NaHCO3 enthalten. Die Karbonatbildung ist zudem abhängig von gegebenenfalls zugeführtem CO2.
- Die Passivierungslösung kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante zumindest genau die folgenden Bestandteile in Kombination enthalten:
NaCl mit einer Konzentration zwischen 5000 und 8000, insbesondere 6400 mg/l; und/oder KCl mit einer Konzentration zwischen 300 und 500, insbesondere 400 mg/l, NaH2PO4 mit einer Konzentration zwischen 100 und 170, insbesondere 124 mg/l, und/oder CaCl2 mit einer Konzentration zwischen 170 und 300, insbesondere 200 mg/l NaHCO3 mit einer Konzentration zwischen 3500 und 4500, insbesondere 3700 mg/l MgSO4·7H2O mit einer Konzentration zwischen 100 und 400, insbesondere 200 mg/l Chelatkomplexbildner mit insbesondere 1 bis 20 mmol/l - Die erfindungsgemäße Passivierungsreaktion kann bei einem pH-Wert von etwa 7 erfolgen. In diesem Fall läuft die Beschichtungsreaktion nur langsam ab. Alternativ kann die Beschichtungsreaktion auch im sauren Bereich stattfinden. Die Beschichtungsreaktion kann durch Erhöhung der Temperatur, Reduzierung des pH-Wertes und/oder durch Polarisation und/oder Erhöhung des Partialdruckes von CO2 beschleunigt werden. Der Beschichtungsprozess kann bevorzugt mit Hilfe einer pH-Wert-Reduktion (pH von 1 bis 5) und mit Hilfe einer Temperaturerhöhung von normaler Raumtemperatur um 15° bis 80°C beschleunigt werden.
- In einem speziellen Anwendungsfall kann das Metallbauteil ein Fahrzeugteil sein, das zunächst mit der erfindungsgemäßen Passivierungslösung unter Bildung der Konversionsschicht vorbehandelt wird. Die Konversionsschicht des Bauteils kann in einem folgenden Beschichtungsprozess mit zumindest einer weiteren Schicht überdeckt werden.
- Beispielhaft weist der Beschichtungsprozess einen ersten Beschichtungsschritt auf, bei dem eine KTL-Schicht, das heißt eine organische Schutzschicht, gebildet wird. Dies erfolgt in einem Tauchverfahren (das heißt KTL) unter angelegter Gleichspannung, wodurch die im Tauchbad gelösten Lackpartikel vom Bauteil angezogen werden und dort unter Bildung der KTL-Schicht haften bleiben. In einem weiteren Beschichtungsschritt wird dann eine Pulverbeschichtung aufgebracht. Dies erfolgt in einem Pulverbeschichtungsprozess unter angelegter Gleichspannung. Im Hinblick auf eine prozesssichere Beschichtung ist die bereits oben erwähnte geschlossene, rissarme Schichtmorphologie von besonderer Bedeutung. Diese gewährleistet einerseits eine hohe Schutzwirkung der Konversionsschicht. Andererseits wird im Tauchverfahren und im Pulverbeschichtungsprozess eine ausreichende elektrische Restleitfähigkeit durch die Konversionsschicht hindurch gewährleistet.
- Im Anschluss an den Bauteil-Beschichtungsprozess kann in einem möglichen Anwendungsfall das Metallbauteil, zum Beispiel als ein sichtseitiges Außenteil, in einem Fügevorgang an die noch nicht lackierte Rohbaukarosserie gefügt werden. Die Rohkarosserie wird dann zusammen mit dem daran montierten Leichtmetallbauteil einem herkömmlichen Karosserie-Lackierprozess unterworfen. Das heißt es erfolgt eine Grundierung der Rohkarosserie im Tauchverfahren. Darauffolgend wird die mit der Grundierung versehene Rohkarosserie zu einer weiteren Beschichtungsstation geführt, in der ein KTL-Prozess erfolgt. Dem KTL-Prozess ist ein Durchlaufofen nachgeschaltet, in dem bei hoher Temperatur ein Einbrennen der KTL-Schicht erfolgt. Anschließend wird in einer weiteren Beschichtungsstation ein herkömmlicher automobiler Lackaufbau aufgebracht, der in einem nachfolgenden Trocknungsschritt ebenfalls unter hoher Temperatur eingebrannt wird.
- Im obigen Karosserie-Lackierprozess ist das an der Rohkarosserie montierte Metallbauteil bereits mit einem Schichtaufbau vorbeschichtet, und zwar mit der Konversionsschicht, der KTL-Schicht und der Pulverbeschichtung. Das Metallbauteil ist somit elektrisch isoliert, so dass die im Rohkarosserie-Lackierprozess elektrisch applizierte KTL-Schicht nicht mehr haften bleiben, während sich der herkömmliche automobile Lackaufbau ohne weiteres auf das bereits beschichtete Metallbauteil applizieren lässt.
- Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination zur Anwendung kommen.
- Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1a
- den Schichtaufbau eines fertig lackierten Metallbauteils,
- Fig. 1b und 1c
- jeweils Ansichten, die den Schichtbildungsmechanismus zur Bildung einer Konversionsschicht veranschaulichen;
- Fig. 2 bis 4
- jeweils Ablaufpläne, die Beschichtungsprozesse zur Herstellung des in der
Fig. 1 gezeigten Schichtaufbaus veranschaulichen; und - Fig. 5 bis 7
- jeweils stark vergrößerte Teilschnittansichten, die den Beschichtungsprozess bis zum Auftragen der KTL-Schicht veranschaulichen.
- In der
Fig. 1a ist in einer stark vergrößerten Teilschnittansicht beispielhaft der Schichtaufbau 1 einer Lackbeschichtung auf der Oberfläche 25 eines Karosserie-Bauteils 3 gezeigt. Beispielhaft ist hier das Karosserie-Bauteil 3 aus Leichtmetall gefertigt, etwa aus Aluminium, Magnesium oder einer Legierung davon. Demzufolge weist der Schichtaufbau 1 unmittelbar an der Werkstück-Oberfläche 25 des Leichtmetallbauteils 3 eine Konversionsschicht 5 auf, die zur Passivierung sowie zum Korrosionsschutz dient. Die Konversionsschicht 5 ist von einer KTL-Schicht 6 überzogen. Auf dieser ist eine Pulverbeschichtung 7 gebildet, auf der ein herkömmlicher automobiler, mehrschichtiger Lackaufbau 9 (in derFig. 1a aus Gründen der Übersichtlichkeit einschichtig dargestellt) aufgetragen ist. Wie aus derFig. 1a weiter hervorgeht, weist die Konversionsschicht 5 eine im Wesentlichen geschlossene, rissarme Schichtmorphologie auf. Die Konversionsschicht 5 ist zudem so ausgebildet, dass in einem später beschriebenen KTL-Beschichtungsprozess eine ausreichende Restleitfähigkeit zwischen einem KTL-Tauchbad und dem Leichtmetall-Werkstoff des Bauteils 3 bereitgestellt ist. - Die
Fig. 1 , wie auch die weiterenFig. 2 bis 7 , sind im Hinblick auf ein einfacheres Verständnis der Erfindung angefertigt. Von daher sind die Figuren lediglich grob vereinfachte Darstellungen, die keinen realitätsgetreuen Schichtaufbau 1 wiedergeben. So weist die Konversionsschicht 5 tatsächlich eine Schichtdicke auf, die im µm-Bereich liegt. - Nachfolgend wird anhand des in den
Fig. 2 bis 4 gezeigten Ablaufplans ein in einer Lackieranlage durchgeführter Serienlackprozess beschrieben, in dem eine erfindungsgemäße Passivierungslösung Anwendung findet: Demzufolge erfolgen in derFig. 2 als Vorbehandlungsschritte zunächst eine (optionale) mechanische Bearbeitung, zum Beispiel ein Schleifen. Anschließend wird eine naßchemische Vorbehandlung, das heißt ein Entfetten und ein Beizen, durchgeführt. Darauf folgt ein Passivierungsschritt, bei dem das Metallbauteil 3 zum Beispiel in ein Tauchbad aus der Passivierungslösung eingetaucht wird. - Die Passivierungslösung enthält zumindest die folgenden Hauptbestandteile:
NaCl mit 6400 mg/l KCl mit 400 mg/l NaH2PO4 mit 124 mg/l CaCl2 mit 200 mg/l NaHCO3 mit 3700 mg/l MgSO4·7H2O mit 200 mg/l Chelatligand zwischen 1 und 20 mmol/l - Dabei dient NaCl und KCl in der Passivierungslösung zur Aktivierung der Metall-Oberfläche 25. Die Komponenten NaH2PO4 und CaCl2 unterstützen den Beschichtungsprozess durch Einbau der Ca2+- und PO4 3--Ionen in die Konversionsschicht 5.
- Die Weinsäure bewirkt den nachfolgend anhand der
Fig. 1b und 1c beschriebenen Schichtbildungsmechanismus zur Bildung der Konversionsschicht 5. So funktioniert die Weinsäure in einem ersten Prozessschritt (Fig. 1b ) als ein sogenannter Chelatkomplexbildner, bei dem die in der Passivierungslösung koordinativ gebundenen Ca2+-Ionen im jeweiligen Weinsäure-Molekül komplexiert gebunden werden, und zwar unter Bildung eines Chelatkomplexes 8 (Fig. 1b ). Im Chelatkomplex 8 sind die Ca2+-Ionen durch elektrostatische Anziehung (in derFig. 1b und 1c durch gestrichelte Linien angedeutet) gebunden. Hintergrund ist, dass die freien Elektronenpaare bei den funktionellen C=O-Endgruppen sowie den OH-Endgruppen der Weinsäure eine hohe Dichte negativer Ladungsträger erzeugen, die eine Wechselwirkung mit den positiv geladenen Ionen (Mg2+, Ca2+) eingehen; der Chelatkomplexbildner (alternativ zur Weinsäure zum Beispiel auch Aminosäuren/Vitamine) kann somit Ionen binden. Wird anstelle der Weinsäure eine Aminosäure (zum Beispiel die Aminosäure L-Arginin) oder ein geeignetes Vitamin als Chelatkomplexbildner in der Passivierungslösung verwendet, sind die gegebenenfalls deprotonierten funktionellen Gruppen nicht C=O-Endgruppen, sondern NH2/NH-Endgruppen, COOH-Endgruppen, PO4 3--Endgruppen, SH-Endgruppen oder OH-Endgruppen. - In einem zweiten Prozessschritt (
Fig. 1c ) wird der Chelatkomplex 8 über funktionelle Gruppen, das heißt beispielsweise über OH-Endgruppen, an die Oberfläche 25 des Metallbauteils 3 kurzzeitig physikalisch-reversibel adsorbiert (in derFig. 1c mit Einfach-Pfeil angedeutet). Die im Chelatkomplex 8 gebundenen Ca2+-Ionen werden daher mit an die Oberfläche 25 transportiert. Dort kommt es zur Reaktion mit den in der Passivierungslösung gelösten Phosphaten (in derFig. 1c mit einem Doppelpfeil angedeutet) und zur Bildung der kalziumphosphathaltigen Konversionsschicht 5. Anschließend erfolgt eine Desorption des Chelatkomplexbildners (das heißt des Chelatliganden) und der gleiche Prozess kann erneut stattfinden. Erfindungsgemäß ist die Weinsäure (oder auch eine andere geeignete Substanz) bevorzugt als alleiniger Chelatkomplexbildner in der Passivierungslösung enthalten. Auf diese Weise erfolgt ein dirigiertes Schichtwachstum, bei dem bevorzugt einzig die Weinsäure als Chelatkomplexbildner-Substanz wirkt. Der von der Weinsäure eingeleitete Schichtbildungsmechanismus ist daher nicht durch andere konkurrierende Substanzen beeinträchtigt, die ebenfalls als Chelatkomplexbildner wirken können. Auf diese Weise kann die Konversionsschicht 5 mit einer bevorzugt geschlossenen, rissarmen Schichtmorphologie ausgebildet werden. Die Konversionsschicht 5 weist daher im Vergleich zu Konversionsschichten mit Rissstrukturen eine verbesserte Schutzwirkung auf. - Wie oben erwähnt, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel als einzige Chelatkomplexbildner-Substanz Weinsäure verwendet. Es ist jedoch hervorzuheben, dass die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist.
- Die erfindungsgemäße Konversionsschicht 5 weist zudem karbonathaltige Schichtbestandteile auf. Diese werden in der Passivierungslösung durch die Komponente NaHCO3 und CO2 (aus der Atmosphäre) bereitgestellt.
- Insgesamt handelt es sich daher bei der erfindungsgemäßen Passivierungslösung um eine wässrige Behandlungsflüssigkeit, deren pH-Wert im Bereich von etwa 7 oder im sauren Bereich liegt. Die Passivierung erfolgt bevorzugt in dem Tauchbad bei Raumtemperatur. Die Behandlungszeit richtet sich nach dem eingestellten pH-Wert, der Prozesstemperatur und gegebenenfalls einer zusätzlichen Polarisation sowie der geforderten Solldicke der Beschichtung. Nach der Passivierung wird das Bauteil 3 einem Spül-/Trocknungsvorgang zugeführt. Der obige Beschichtungsprozess kann mittels einer pH-Wert-Reduktion auf einen pH-Wert von 1 bis 5 und/oder durch eine Temperaturerhöhung um 15 bis 80 °C beschleunigt werden.
- Das mit der Konversionsschicht 5 beschichtete Bauteil 3 wird im vorliegenden Anwendungsfall in der weiteren Prozeßabfolge (gemäß der
Fig. 3 ) in einer Beschichtungsstation 17 mit einer KTL-Schicht 6 (das heißt einer organischen Schutzschicht) versehen. So erfolgt die KTL-Beschichtung in gängiger Praxis im Tauchverfahren, bei dem zwischen der Karosserie 15 und dem Tauchbecken eine elektrische Gleichspannung angelegt wird, wodurch die im Tauchbad gelösten Lackpartikel vom Bauteil 3 angezogen werden und dort gleichmäßig haften bleiben. Zusätzlich erforderliche Vor- oder Nachbehandlungsschritte sind aus Gründen des einfacheren Verständnisses der Erfindung weggelassen. - In einer nachgeschalteten Trocknungsstation 18 durchläuft das Bauteil 3 mit vorgegebener Fördergeschwindigkeit einen Durchlaufofen, in dem die KTL-Schicht 6 bei Prozesstemperaturen im Bereich von zum Beispiel 180°C eingebrannt wird. Anschließend wird im Prozessschritt II in einer Beschichtungsstation 20 eine Pulverbeschichtung durchgeführt, bei der die Schicht 7 (
Fig. 1 ) auf das Bauteil 3 aufgetragen wird. Bei der Pulverbeschichtung 20 werden die Lackpartikel durch ein elektrostatisches Feld von unter Spannung stehenden Spitzköpfen zu dem geerdeten Bauteil 3 transportiert. Im Anschluss daran erfolgt in einer weiteren Station 19 ein Einbrennvorgang in einem Durchlaufofen. - Im Anschluss an den Bauteil-Beschichtungsprozess L (das heißt Prozessschritte I und II der
Fig. 3 ) wird das Leichtmetallbauteil 3 in einem beispielhaft möglichen Anwendungsfall als ein sichtseitiges Fahrzeug-Außenteil in einem Fügevorgang (zum Beispiel Kleben und/oder Schrauben) an eine noch nicht lackierte Rohbaukarosserie 15 gefügt. Die Rohkarosserie 15 wird in einem kontinuierlichen Prozess in eine Karosserie-Lackieranlage (sieheFig. 4 ) gefördert. Dort erfolgt eine Grundierung 25 im Tauchverfahren. Darauffolgend wird die mit der Grundierung versehene Rohkarosserie 15 zu einer weiteren Beschichtungsstation 29 geführt, in der ein KTL-Prozess erfolgt. Dem KTL-Prozess 29 ist ebenfalls ein Durchlaufofen 31 nachgeschaltet, in dem bei hoher Temperatur ein Einbrennen der Beschichtung erfolgt. Anschließend wird in einer weiteren Beschichtungsstation 33 ein herkömmlicher automobiler Vierschicht-Lackaufbau 9 aufgebracht, der nachfolgend einem Einbrennvorgang 35 unterworfen wird. - Der in der
Fig. 4 gezeigte Karosserie-Lackierprozess wird mit bereits vorbeschichtetem Leichtmetallbauteil 3 durchgeführt. Das heißt das Leichtmetallbauteil 3 ist elektrisch isoliert, so dass die im Rohkarosserie-Lackierprozess applizierte KTL-Schicht nicht mehr haften bleiben, wogegen sich der herkömmliche automobile Lackaufbau 9 (das heißt ein Vierschichtaufbau) ohne weiteres auf der Pulverbeschichtung 7 des Metallbauteils 3 applizieren lässt. - In den
Fig. 5 bis 7 ist in Ansichten entsprechend derFig. 1 das Leichtmetallbauteil 3 in unterschiedlichen Prozessschritten gezeigt. So ist in derFig. 5 das Leichtmetallbauteil 3 mit gereinigter sowie freigelegter metallischer Oberfläche 25 gezeigt. In derFig. 6 ist das Leichtmetallbauteil 3 nach erfolgter Passivierung sowie Spülen oder Trocknen gezeigt. Demzufolge ist die Konversionsschicht 5 auf der Oberfläche 25 des Leichtmetallbauteils appliziert. In derFig. 7 ist das Leichtmetallbauteil 3 nach erfolgtem KTL-Prozess gezeigt. - Es ist hervorzuheben, dass die Erfindung keinesfalls auf diesen obigen speziellen Anwendungsfall beschränkt ist. Vielmehr kann in anderen Anwendungsfällen die Konversionsschicht 5 auch als alleinige Schicht (das heißt im Einschichtaufbau ohne zusätzliche Zwischen- und Deckschichten) auf dem Leichtmetallbauteil 3 verbleiben.
Claims (10)
- Passivierungslösung zur Bildung einer Konversionsschicht (5) für eine Oberfläche (25) eines Metallbauteils (3) in einem Verfahren zur Passivierung der Oberfläche (25) des Metallbauteils (3), bei dem in einem Passivierungsschritt unter Verwendung der wässrigen Passivierungslösung auf der Oberfläche (25) eine kalziumphosphathaltige Konversionsschicht (5) erzeugt wird, die Oxide und Hydroxide sowie Karbonate des Bauteil-Werkstoffes und der Passivierungslösung aufweist, wobei die Passivierungslösung für die Bildung der Konversionsschicht (5) eine als Chelatkomplexbildner wirkende Substanz aufweist, wobei die Konversionsschicht (5) des Bauteils (3) in einem folgenden Beschichtungsprozess (L) mit zumindest einer Schicht (6, 7, 9) überdeckt wird, und wobei der Beschichtungsprozess (L) einen ersten Beschichtungsschritt (I) aufweist, bei dem eine organische Schutzschicht (6) gebildet wird, und zwar in einem Tauchverfahren unter angelegter Gleichspannung, wodurch die im Tauchbad gelösten Lackpartikel vom Bauteil (3) angezogen werden und dort unter Bildung der Schutzschicht (6) haften bleiben, wobei der pH-Wert der Passivierungslösung in einem neutralen bis sauren Bereich liegt, und wobei die Schichtmorphologie beim ersten Beschichtungsschritt (I) eine ausreichende elektrische Restleitfähigkeit zwischen dem Tauchbad und dem Bauteil-Werkstoff gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ausbildung der Konversionsschicht (5) mit einer geschlossenen, rissarmen Schichtmorphologie die Passivierungslösung genau eine als Chelatkomplexbildner wirkende Substanz aufweist und die Passivierungslösung MgSO4·7H2O mit einer Konzentration zwischen 100 und 400, insbesondere 200mg/l, enthält.
- Passivierungslösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Chelatkomplexbildner eine organische Substanz mit gegebenenfalls deprotonierten funktionellen Gruppen mit einem oder mehreren freien Elektronenpaaren verwendet wird, das heißt zum Beispiel OH-Endgruppen, COOH-Endgruppen, NH2-Endgruppen oder dergleichen, und dass insbesondere als organische Substanz eine organische Säure bzw. deren Salze, eine Aminosäure oder ein geeignetes Vitamin verwendet wird, und/oder dass zusätzlich oder alternativ dazu die folgenden Substanzen als Chelatkomplexbildner verwendbar sind: Alkohole, Phenole, Naphthole, Enole, Thiole, Sulfonsäure, Phosphorsäureester, Phosphonsäure.
- Passivierungslösung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Passivierungslösung enthaltende organische Säure eine Weinsäure, Essigsäure oder L-Arginin ist.
- Passivierungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Chelatkomplexbildner wirkende Substanz mit einer Konzentration im Bereich von 1-20 mmol/l in der Passivierungslösung enthalten ist.
- Passivierungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Oberfläche (25) des Bauteils (3) durch ein Leichtmetall, insbesondere Magnesium, Aluminium oder Legierungen davon, gebildet ist.
- Passivierungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passivierungslösung als Aktivatoren zur Aktivierung der Oberfläche (25) des Bauteils (3) zumindest die folgenden Bestandteile aufweist:
NaCl mit einer Konzentration zwischen 5000 und 8000, insbesondere 6400 mg/l; und/oder KCl mit einer Konzentration zwischen 300 und 500, insbesondere 400 mg/l, - Passivierungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passivierungslösung zur Unterstützung der Schichtbildung zumindest die folgenden Bestandteile enthält, die als Fragmente (das heißt Ca2+ oder PO4 3-) in die Konversionsschicht (5) integriert werden:
NaH2PO4 mit einer Konzentration zwischen 100 und 170, insbesondere 124 mg/l, und/oder CaCl2 mit einer Konzentration zwischen 170 und 300, insbesondere 200 mg/l. - Passivierungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konversionsschicht (5) zur Unterstützung der Schichtbildung karbonathaltige Bestandteile aufweist, und dass insbesondere zur Bereitstellung der karbonathaltigen Bestandteile die Passivierungslösung NaHCO3 enthält, und zwar insbesondere mit einer Konzentration zwischen 3500 und 4500, insbesondere 3700 mg/l.
- Passivierungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Passivierungslösung zumindest genau die folgenden Bestandteile in Kombination enthält:
NaCl mit einer Konzentration zwischen 5000 und 8000, insbesondere 6400 mg/l; und/oder KCl mit einer Konzentration zwischen 300 und 500, insbesondere 400 mg/l, NaH2PO4 mit einer Konzentration zwischen 100 und 170, insbesondere 124 mg/l, und/oder CaCl2 mit einer Konzentration zwischen 170 und 300, insbesondere 200 mg/l NaHCO3 mit einer Konzentration zwischen 3500 und 4500, insbesondere 3700 mg/l MgSO4·7H2O mit einer Konzentration zwischen 100 und 400, insbesondere 200 mg/l Chelatkomplexbildner mit insbesondere 1 bis 20 mmol/l - Passivierungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsprozess (L) zumindest einen weiteren Beschichtungsschritt (II) aufweist, bei dem zumindest eine Schicht (7) aufgebracht wird, und zwar insbesondere in einem Pulverbeschichtungsprozess unter angelegter Gleichspannung.
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