ES2268846T3 - Procedimiento y dispositivo para la aplicacion de un recubrimiento de fosfato sobre piezas. - Google Patents
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Abstract
Un revestimiento de fosfato sobre una pieza de trabajo metálica. Una pieza metálica ferrosa larga está revestida con fosfato pasando la pieza de trabajo móvil y calentada a través de un baño de fosfatación mientras se proporciona una corriente eléctrica (preferentemente catódica). Se aplica un revestimiento de fosfato sobre una pieza de trabajo larga de metal ferroso calentando la pieza de trabajo móvil y haciéndola pasar a través de un baño de fosfatación con un tiempo de permanencia de 1.5-19 segundos (preferentemente 4-9 segundos) en presencia de una corriente eléctrica (preferentemente catódica). La invención se refiere también a un aparato de revestimiento de fosfato para realizar el anterior procedimiento, en el que la unidad de fosfatación (5) está precedida por un precalentador de pieza de trabajo (3) y tiene forma de una unidad electrolítica con un electrodo tubular que envuelve la pieza de trabajo (11).
Description
Procedimiento y dispositivo para la aplicación
de un recubrimiento de fosfato sobre piezas.
La invención se refiere a un procedimiento para
la aplicación de un recubrimiento de fosfato con espesor regulado de
la capa como medio auxiliar, en el caso de una conformación en frío
de aceros de aleación baja o no aleados en forma de alambres o
barras con empleo de corriente eléctrica.
Además, la invención comprende un dispositivo
para la aplicación de un recubrimiento de fosfato con espesor de la
capa regulado como medio auxiliar para una conformación en frío,
sin arranque de virutas, de alambres o barras de acero de baja
aleación o no aleado, que constan de, al menos, los componentes:
unidad de fosfatado accionable electrolíticamente, instalación de
secado, dispositivos de preparación, alimentación así como descarga
para el alambre o barra.
Para un tratamiento superficial químico de
piezas de trabajo, en especial a base de aleaciones básicas de
hierro, como protección temporal contra la corrosión y medio
auxiliar de deslizamiento en el caso de una conformación sin
arranque de virutas o conformación en frío por el estilo o como
preparación y parte de un acabado de superficie se ha acreditado
una aplicación de recubrimientos de fosfatos desde hace tiempo y es
estado de la técnica. En este caso un fosfatado de las piezas de
trabajo se efectúa en un baño de tratamiento, el cual como
compuestos o componentes principales contiene fosfatos, la mayor
parte fosfato alcalino o de zinc y agentes oxidantes aceleradores
de la reacción en solución acuosa.
Mediante una exacta sintonización de la
concentración de fosfatos, la naturaleza o clase y la cantidad de
los agentes incorporados, que actúan como aceleradores, así como la
temperatura y el valor pH en el baño se pueden lograr unas óptimas
condiciones de formación de la capa.
Las capas de fosfato formadas constan, la
mayoría de las veces, de dos estratos, adhiriéndose fuertemente a la
pieza de trabajo el primero y poseyendo la parte superior de la capa
escasa adherencia. Así pues, en el caso de una aplicación práctica
del fosfatado se ha de optar por unas condiciones de procedimiento,
en las cuales la parte que descanse o apoya suelta, se configure lo
más pequeña posible. Además, mediante las condiciones de
procedimiento se determina la estructura de la capa de fosfato, la
cual ejerce su influencia, en alto grado, sobre la adherencia de un
lubricante a la superficie.
Para un pulimentado a presión, estirado y
similares de barras de acero, de alambre y perfil macizo es de
decisiva importancia una adherencia suficiente de la fosfatación y
su invariabilidad o consistencia en todo su perímetro o contorno a
lo largo de varias operaciones sucesivas de mecanizado o de
deformación, representando una capa de fosfato fina cristalina una
buena posibilidad de anclaje para el lubricante, de manera que se
impide un arrancado de la película lubrificante.
A fin de lograr una conformación sin arranque de
virutas, por ejemplo, un estirad de alambres de acero con elevados
o altos grados de deformación y bajo desgaste de las herramientas,
por ejemplo, de las hileras, con ahorros o economías de
tratamientos de recocido intermedio, es importante que la
superficie de la pieza de trabajo tanto en su periferia como
también en su extensión longitudinal presente una elevada
adherencia, un espesor exigido, configurado uniformemente y una
estructura superficial fina cristalina de la capa de fosfato. El
correcto espesor de la capa de fosfato es de especial importancia,
porque capas demasiado gruesas o espesas aumentan eventualmente en
gran medida la fricción o rozamiento, en especial en el primer paso
o fase del procedimiento o en el primer tiro o tracción. Por otra
parte, fosfatados demasiado delgados o desiguales a lo largo del
contorno o periferia de la pieza de trabajo conducen al
desgarramiento de la capa en el tiro o tracción, por lo que se
pueden ocasionar peores calidades de la superficie del producto y
una menor durabilidad de las hileras de los últimos tiros.
Para un tratamiento de alambre de acero se
conocen métodos de sumergimiento o inmersión y procedimientos de
paso continuo, en los cuales se utilizan principalmente baños de
tratamiento de fosfato de zinc, acelerados con clorato o
nitrato/nitraros. En el caso de un tratamiento de inmersión se
introducen rollos o atados de alambre en un baño de tratamiento
durante un determinado período de tiempo, pudiendo resultar
ventajoso si el baño de tratamiento de fosfatación está posicionado
en el curso de la decapación juntamente con otras cubetas de
tratamiento ulterior y está integrado en un espacio o en una calle
o tren. Si, además, los rollos o atados de alambre se sumergen
suspendidos de un transportador con ciclo o mando programa
automático en los distintos pasos de tratamiento, con una
composición de baño constante o invariable son alcanzables unos
pesos de capa esencialmente iguales. Sin embargo, en el caso de
rollos o atados enrollados compactamente y/o pequeño o escaso
movimiento del baño se pueden configurar espesores de recubrimiento
desiguales y/o incorrectos en el caso de fallos en el programa de
desarrollo.
También se conoce, para el cumplimiento de los
requisitos por lo que respecta a un igual espesor de la capa
perimetralmente, realizar una fosfatación en el procedimiento de
paso continuo. En este caso es ciertamente necesario utilizar
grandes longitudes de baños de tratamiento y/o pequeñas y
especialmente constantes velocidades de paso continuo y/o elevadas
temperaturas de los baños de tratamiento con la mayoría de las
veces altas concentraciones de agentes de oxidación, que actúan
como aceleradores, lo cual puede ser poco rentable y/o ir vinculado
a grandes problemas de procedimiento. Además, en el caso de
fosfatados muy acelerados se forman capas, muchas veces bastas, en
especial cristalinas bastas, las cuales pueden ser desventajosas
para un subsiguiente secado así como un enjabonado y especialmente
para el estirado del acero o del alambre.
Para la facilitación del conformado en frío de
aceros inoxidables, aleados se conoce, de conformidad con DE 25 05
836-A1, que las superficies se tratan catódicamente
en una solución de fosfatado ácida, que contiene un compuesto de
quelato. Al mismo tiempo, mediante la corriente eléctrica, se
separa o precipita cinc sobre la superficie del acero inoxidable de
momento y a continuación en una fase de fosfatado se forma una
película de acción lubrificante.
La US-2,812 296 da a conocer un
procedimiento para el tratamiento de la superficie de chapa de
acero para el aumento de la resistencia a la corrosión y para el
mejoramiento de la adherencia de una capa de laca, a fin de hacer
utilizable esta chapa en substitución de hojalata en la fabricación
de botes o latas para fines de envasado. En este caso se aplica
catódicamente una capa, que representa una base muy ventajosa para
una laqueado o barnizado, a la chapa en el paso continuo a través
de una solución ácida que contiene fosfatos e iones de unas sales
de cromo, en la cual el cromo se presenta como hexavalente.
Además, la EP 288 853 da a conocer un
procedimiento para la preparación de piezas de trabajo a base de
titanio o aleaciones de titanio, en el cual se sumergen las piezas
de trabajo en una solución acuosa de fosfatado, que contiene
fosfato de zinc ácido, y en la superficie se crea mediante
electrólisis catódica un recubrimiento de fosfato de zinc. El
titanio y las aleaciones de titanio son químicamente más estables o
resistentes que el acero, de modo que sólo con dificultades se
pueden aplicar capas portadoras del lubrificante adecuadas.
La invención tiene por objeto eliminar las
deficiencias de los tratamientos de fosfatado conocidos hasta ahora
e indicar un procedimiento rentable, con el cual se puede aplicar a
piezas de trabajo a base de aleaciones básicas de hierro, en
especial a alambres de acero de baja aleación un recubrimiento de
fosfato muy adherente fino cristalino con un espesor seleccionable
y constante en la sección transversal y con un peso por unidad de
superficie invariable o constante sobre la longitud. Al mismo
tiempo, se tiene que conseguir una constancia del recubrimiento
incluso en el caso de tiempos de tratamiento distintos y de
concentraciones de iones distintas en el baño de trata-
miento.
miento.
Además es un objetivo de la invención crear unos
dispositivos, con el cual son factibles dichos recubrimientos de
fosfato.
El problema se resuelve en el caso de un
procedimiento según el género por el hecho de que el alambre o
barra se mueve o desplaza en sentido longitudinal con relación al
dispositivo y al mismo tiempo se lleva sucesivamente, al menos su
zona próxima a la superficie a una elevada temperatura entre 45°C y
12°C, se conduce a través de, al menos un baño de tratamiento y
durante el paso continúa a través de una unidad de fosfatación con
un tiempo de paso continúo entre 1,5 y 19 segundos se fosfata
catódicamente su superficie con una acción de corriente eléctrica,
de manera que al fosfatar perpendicularmente a la extensión
longitudinal del alambre perimetralmente se efectúa un igual
desarrollo del potencial en el baño de tratamiento por medio de un
ánodo esencialmente tubular colocado alrededor del alambre y se
regulan los parámetros eléctricos de modo que se logra en el
alambre la densidad de corriente de 0,5 hasta 20 A/dm^{2} y
después de la extracción del alambre del baño se deja secar la capa
aplicada en este caso.
Las ventajas conseguidas con la invención se ha
de ver esencialmente en el hecho de que con cortos tiempos de
tratamiento, por consiguiente con alta rentabilidad, se aplica con
alta calidad un recubrimiento de fosfato fino cristalino, bien
adherente, el cual es variable en su espesor de la capa mediante
los valores eléctricos con la electrolisis catódica. De este modo
resulta posible en gran parte independientemente de variaciones en
la concentración del fosfato, en la participación de agentes de
oxidación dosificados mas bajos, que actúan como aceleradores, de
la temperatura y del valor pH del baño, configurar mediante el
ajuste de la densidad de la corriente catódica les deseamos
espesores de la capa de fosfato sobre la superficie de las piezas
de trabajo. Así pues, si se deseara, por ejemplo, en vez de capas
de fosfato residual favorable de 0,5-1 g/m^{2} en
el material de alambre de acero trefilado de acabado una capa de
fosfato relativamente gruesa de 5 hasta 15 g/m^{2} para una
mecanización o elaboración ulterior, por ejemplo para alambres
recalcados en frió, entonces se puede lograr ésta de manera
sencilla mediante aumento de la corriente catódica. Pero es
importante para ello que antes de la introducción de la pieza de
trabajo o del alambre en el baño de fosfatación se lleve, al menos,
la zona próxima a la superficie a elevada temperatura, a fin de
configurar una estructura de la capa fino cristalina inmediatamente
después de la introducción.
Se puede ayudar la configuración ventajosa de la
capa de fosfato en la pieza de trabajo si esta se lleva a una
temperatura entre 45° y 120° y el baño de tratamiento se mantiene a
una temperatura entre 45°C y el punto de ebullición del mismo,
preferentemente en la inteligencia de que se regule la temperatura
de baño igual o más baja que la temperatura superficial de la pieza
de trabajo.
Tanto para el ajuste de los valores eléctricos
para la electrolisis catódica como también para la configuración de
un espesor capa constante perimetralmente en la pieza de trabajo,
se ha evidenciado como especialmente favorable si al fosfatar la
pieza de trabajo, conectada eléctricamente como cátodo,
perpendicularmente a su extensión longitudinal se establece
perimetralmente un igual curso o desarrollo de potencial en el baño
de tratamiento, efectuándose un paso continuo a través de un ánodo
e esencialmente tubular dispuesto alrededor le la pieza de trabajo
y se regulan los parámetros eléctricos de modo que se logra en la
pieza de trabajo una densidad de desde 0,5 hasta 20 A/dm2
preferentemente desde 5 hasta 10 A/dm^{2}.
Si, además, de manera ventajosa se configura el
ánodo en el baño de fosfatado de suerte que su densidad de
corriente se mantiene a un valor de 0,1 hasta 0,6 en especial a
unas 0,3 veces la densidad de corriente en la superficie de la
pieza de trabajo, se pueden lograr especialmente eficaces
parámetros de electrólisis bien regulables.
A fin de configurar una capa fino cristalina
ventajosamente muy adherente, resulta favorable si la pieza de
trabajo se mueve a través del baño de tratamiento con una velocidad
de 5 hasta 500 m/min., preferentemente de 30 hasta 100 m/min. y al
mismo tiempo se aplica a su superficie un recubrimiento de fosfato
de 1 hasta 50 g/m^{2}, preferentemente desde 5 hasta 15
g/m^{2}. Ciertamente velocidades de sedimentación superiores
podrían aportar otras ventajas del procedimiento rentables, sin
embargo, ocasionan una estructura basta de la capa de fosfato, la
cual de este modo puede causar un influjo desventajoso en el
enjabonado y especialmente en el último tiro de la conformación en
frío del alambre.
Se pueden aumentar tanto la calidad como también
la uniformidad de la fosfatación, si se regulan los valores
eléctricos en el caso de la electrólisis catódica en función de la
concentración de cationes y del respectivo tiempo de paso continuo
de la pieza de trabajo a través del baño de fosfatación, en la
inteligencia de que el espesor de recubrimiento se mantiene
esencialmente constante sobre la longitud de la pieza de trabajo y
de que en el caso de una interrupción del movimiento de paso
continuo se extrae o saca la pieza de trabajo del baño de
tratamiento o se hace descender su nivel del baño por debajo del
nivel de la pieza de trabajo. De este modo también cabe la
posibilidad de bloquear en gran parte un efecto negativo sobre la
calidad del producto en el caso de fallos de la instalación.
Se puede lograr una especial ventaja en lo que
respecta a un fosfatado continuo, sumamente rentable o económico si
se decapa la pieza de trabajo en su sentido de paso continuo antes
de un fosfatado apoyado mediante la acción de corriente eléctrica,
en especial un fosfatado catódico. Además se ha evidenciado como
útil si se efectúa un decapado anódico en el paso continuo con una
densidad de corriente en la pieza de trabajo entre 20 y 100
A/dm^{2}, preferentemente entre 40 y 80 A/dm^{2} y se mantiene
el baño de decapado a una temperatura entre 45°C y 95°C.
El suministro de corriente eléctrica de la
instalación se puede simplificar y lograr eficazmente su capacidad
de regulación si se conectan eléctricamente en serie el baño
electrolítico de decapado así como el de fosfatado y se
aprovisionan de tensión continua regulada.
Se puede mejorar el flujo de material y aumentar
el aseguramiento de la calidad del recubrimiento si se
descascarilla o desoxida la pieza de trabaje con una superficie de
la sección transversal de 0,003 hasta 700 mm^{2} inmediatamente
después de la tona del stock o provisión de existencias, y/o se
endereza linealmente.
El otro objetivo de la invención se consigue con
un dispositivo de la técnica mencionada anteriormente por el hecho
de que los componentes individuales del dispositivo presentan una
forma de ejecución y disposición tales que el alambre o barra es
susceptible de movimiento a través de éste en sentido longitudinal
y de elaboración en éstos y que delante de la unidad de fosfatado
se ubica, al menos, una instalación de calentamiento para un
alambre o barra movidos en sentido transversal, presentando la
unidad de electrólisis alimentable con corriente eléctrica para un
fosfatado, al menos, un electrodo tubular, que rodea al alambre, y
poseyendo una alimentación y una instalación de rebosamiento o
derrame, por la parte de entrada o admisión así como por la parte
de salida o descarga, para el baño de fosfatado.
Las ventajas, que se logran mediante esta forma
de ejecución del dispositivo según la invención, resultan o se
derivan esencialmente del hecho de que en una instalación de paso
continuo accionable rentablemente, por medio de una instalación de
calentamiento preubicada para el alambre o barra se crean óptimas
condiciones para un fosfatado fino cristalino con regulación del
espesor de la capa de fosfate. Al mismo tiempo es, además,
importante que la unidad de electrólisis presenta esencialmente un
electrodo, que rodea concéntricamente la pieza de trabajo, de
manera que se consigue perimetralmente un mismo curso del potencial
o una misma caída catódica de la tensión hacia la superficie de la
pieza de trabajo y se dan favorables condiciones previas para un
fosfatado con formación constante del espesor de la capa. En este
orden de ideas también es importante un movimiento en el baño de
fosfatado o una presentación de reactivo bien conservado en la
superficie de la pieza de trabajo, lo cual es alcanzable o
asequible según la invención mediante instalaciones de
rebosamiento, que impiden un estregado y ablaciones.
A fin de no producir espesores del recubrimiento
excesivo o desmesurados a pesar de una interrupción, condicionada
por fallos, del paso continuo de la pieza de trabajo a través del
baño de fosfatación resulta favorable si la unidad de fosfatado
alimentable con corriente eléctrica presenta en la zona del baño de
fosfatado y/o en su zona de entrada o descarga presenta un
dispositivo para el descenso rápido del nivel del baño por debajo
de la altura de la pieza.
Si, además, delante de la unidad de fosfatado
accionable electrolíticamente, va ubicada de preferencia
inmediatamente, al menos, una unidad de decapado de preferencia
esencialmente de igual estructura, se puede lograr una fosfatación
especialmente rentable y segura con alta calidad del producto.
Se puede impulsar o activar el desarrollo del
recubrimiento en lo que respecta a la estructura y configuración de
la capa de fosfato en la pieza de trabajo, si la unidad de
fosfatado y la unidad de decapado y/o los medios presentación o
aprontamiento para los medios líquidos de fosfatado y decapado
presentan instalaciones de calor regulables para éstos.
Por lo que respecta a la conducción de corriente
eléctrica y configuración de los contactos, puede estar previsto de
forma favorable que el electrodo tubular de la unidad de decapado y
el electrodo tubular de la unidad de fosfatado sean susceptibles de
unión con el polo negativo y el polo positivo de una fuente de
tensión continua regulable y que la pieza de trabajo sea
configurable como ánodo y cátodo respectivamente sin conexión.
Tanto para una fácil introducción de la pieza de
trabajo como también para unas condiciones de servicio mejoradas se
puede prever que el electrodo tubular, dispuesto esencialmente
concéntrico alrededor del alambre, de la unidad de fosfatado y/o de
la unidad de decapado, visto en sentido axial, esta formado por, al
menos, dos segmentos de coquilla respectivamente y al menos una
parte de los segmentos de coquilla sea realizada con susceptibilidad
de levantamiento o de basculado.
Se ha evidenciado como especialmente eficaz por
lo que respecta a una evitación de cortocircuitos en el baño de
electrólisis si, al menos, la cara o lado inferior del electrodo
tubular o un segmento de coquilla está provisto de taladros o
realizado en forma de rejilla.
Si, además, el dispositivo de calentamiento está
configurado como instalación de inducción o como instalación que
actúa conductivamente y, al menos, después del dispositivo de
calentamiento, preferentemente delante y/o detrás de la unidad de
decapado de la unidad de fosfatado respectivamente así como
eventualmente de la instalación de secado se dispone una
instalación de medición de la temperatura para la determinación y/o
la regulación de la temperatura de la pieza de trabajo, y si la
totalidad de las instalaciones de medición del dispositivo se unen
con una unidad central de medición y/o de regulación y/o de
documentación, se puede conseguir un funcionamiento totalmente
automático del dispositivo para la aplicación de una capa de fosfato
y una calidad muy elevada del recubrimiento.
A continuación se explica más detalladamente la
invención con ayuda de dibujos, que representan esquemáticamente
solo un modo de ejecución. Muestran:
La figura 1 una instalación de fosfatado, de
paso continuo.
La figura 2 una instalación continua de decapado
y fosfatado en disposición en tándem.
Seguidamente se recogen en una lista los números
de referencia, que tienen validez para la fig. 1 y la fig. 2.
- 1
- Stock de piezas de trabajo
- 11
- Pieza de trabajo
- 2
- Enderezamiento
- 3
- Instalación de calentamiento
- 4
- Unidad de decapado
- 40
- Medio de decapado o líquido
- 41
- Electrodo tubular
- 42
- Alimentación
- 43
- Instalación de derramamiento
- 44
- Instalación de derrame
- 45
- Dispositivo para el descenso del nivel del baño.
- 46
- Nivel del baño de decapado
- 5
- Unidad de fosfatado
- 50
- Medio de fosfatado
- 51
- Electrodo "tubular"
- 51'
- Rodillo de contacto
- 52
- Alimentación
- 53
- Instalación de rebosamiento
- 54
- Instalación de rebosamiento
- 55
- Dispositivo para el descenso del nivel del baño
- 56
- Nivel del baño de fosfatado
- 6
- Instalación de secado
- 7
- Instalación de deformado 8 conformado
- 8
- Fuente de tensión continua
- T_{1}
- T_{2}
- T_{3}
- Instalaciones de temperatura
- T_{4}
- T_{5}
- Z
- Sentido direccional del movimiento de la pieza de trabajo.
La fig. 1 muestra un dispositivo según la
invención para la aplicación de una capa de fosfato a alambre, el
cual a continuación se deforma en una instalación de estirado o
trefilado. Los componentes individuales de la instalación se
establecen y disponen para un paso continuo del alambre. Procedente
de un tambor o de un rollo, se endereza axialmente un alambre
laminado 11, a través de una instalación de curvado y
enderezamiento, por ejemplo, y se introduce en una instalación de
calentamiento regulable. Mediante una instalación de medición de
temperaturas T post conectada se puede efectuar una regulación de
la instalación de calor, que actúa sobre el alambre en especial
inductiva o conductivamente.
Una unidad de fosfatado 5 ubicada a continuación
en el sentido direccional del paso continuo Z del alambre 11
dispone de un recipiente o deposito para un medio de fosfatado 50 y
tiene, al menos, una alimentación 52 para éste. Por la parte de
entrada y salida presenta el recipiente una instalación de
rebosamiento 53, 54 respectivamente, con ayuda de la cual se puede
hacer pasar el alambre 11 en gran parte sin rozamiento o fricción a
través del baño de fosfatado. Para casos de fallos o para una
recogida del alambre 11 por medio de un dispositivo 55 se puede
descender el nivel del baño de fosfatado. Un electrodo tubular 51
en el recipiente, que puede estar realizado en forma de segmentos,
es susceptible de posicionamiento esencialmente concéntrico
alrededor del alambre 11 y posee una conexión al polo POSITIVO de
una fuente regulable de corriente continua 8, estando unido su polo
NEGATIVO a un rodillo de contacto 51. Una instalación de
calefacción (no representada) para el medio de fosfatado 50 se
puede colocar en el depósito o en un recipiente de preparación o
aprontamiento. Por medio de elementos registradores de la
temperatura T_{3} T_{4} T_{5}, cuyos valores de medición se
alimentan preferentemente a una instalación de regulación, se
pueden determinar las temperaturas superficiales del alambre y las
del baño.
Después de la unidad de fosfatado 5 se ubican
unos medios de enjuagado o lavado para el alambre 11 no
representados, el cual a continuación atraviesa una instalación de
secado 6 así como eventualmente una instalación de enjabonado y se
deforma en un banco de estirado o trefilado.
En la fig. 2 está representado esquemáticamente
un dispositivo 5 para la aplicación de una capa de fosfato con una
unidad de decapado 4 ubicada delante. La unidad de decapado,
presenta en la fig. 2 una estructura por principio igual que la
unidad de fosfatado 5, sin embargo, puede estar montada
diferentemente. Por ello es importante que, como una operación de
decapado se efectúa en la misma línea que una aplicación de una
capa de fosfatado, los parámetros de decapado con concentración del
líquido de decapado, temperatura del medio de decapado y del
alambre, condiciones de electrólisis así cono duración del decapado
y similares se sintonicen con la velocidad del alambre. Resulta
especialmente ventajosa una conducción de corriente a través del
electrodo tubular 51 en el medio de fosfatado 50 a través del
alambre 11 y a través del electrodo tubular, en el líquido de
decapado 40 con una conexión de los electrodos a una fuente de
corriente continua regulable 8.
Claims (20)
1. Procedimiento para la aplicación de un
recubrimiento de fosfato con espesor de capa regulado como medio
auxiliar en el caso de una conformación en frío, sin arranque de
virutas, de aceros de baja aleación o no aleados en forma de
alambres o barras con empleo de corriente eléctrica, desplazándose
o moviéndose el alambre o barra en sentido direccional longitudinal
con relación al dispositivo y llevándose al mismo tiempo
sucesivamente, al menos, su zona próxima a la superficie a una
elevada temperatura entre 45°C y 120°C, conduciéndose a través de,
al menos, un baño de tratamiento y durante el paso continuo a
través de una unidad de fosfatado con un tiempo de paso continuo
entre 1,5 y 19 segundos siendo fosfatada catódicamente su
superficie con una acción de corriente eléctrica, de manera que al
fosfatar perpendicularmente a la extensión longitudinal del alambre
se efectúa perimetral o periféricamente un igual desarrollo de
potencial en el baño de tratamiento mediante un ánodo esencialmente
tubular, colocado alrededor del alambre, y se regulan de tal modo
los parámetros eléctricos que la densidad de corriente en el
alambre alcanza desde 0.5 hasta 20 A/dm^{2} y se seca o hace
secar la capa aplicada después de la extracción del alambre del
baño.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
llevándose el alambre a una temperatura entre 45°C y 120°C y
manteniéndose el baño de tratamiento a una temperatura entre 45°C y
el punto de ebullición del mismo en la inteligencia de que la
temperatura del baño se ajusta igual o más baja que la temperatura
de la superficie del alambre.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
siendo fosfatado el alambre o barra durante el paso continuo a
través de una unidad de fosfatación con un tiempo de paso continuo
entre 4 y 9 segundos y con una densidad de corriente desde 5 hasta
10 A/dm^{2}.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, siendo configurado el ánodo en el baño de
fosfatación de manera que su densidad de corriente se mantiene a un
valor desde 0,1 hasta 0,6 en especial a aproximadamente 0,3 veces la
densidad de corriente en la superficie del alambre.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, moviéndose o desplazándose el alambre con
una velocidad de 5 a 500 m/min., preferentemente de 30 a 100 m/min.
a través del baño de tratamiento y siendo aplicado a su superficie
un recubrimiento de fosfato de 1 a 50 g/m^{2}, preferentemente de
5 a 15 g/m^{2}, al mismo tiempo.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, siendo regulados los valores eléctricos en
el caso de la electrólisis catódica en función de la concentración
de iones en el baño de fosfatación y del respectivo tiempo de paso
continuo del alambre a través del baño de fosfatación en la
inteligencia de que se mantiene constante esencialmente el espesor
de recubrimiento sobre la longitud del alambre y de que en el caso
de una interrupción del movimiento de paso continuo se extrae el
alambre del baño de tratamiento o se hace descender su nivel del
baño por debajo del nivel del alambre.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, siendo decapado el alambre en su sentido de
paso continuo antes de un fosfatado catódico.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, siendo descascarillado o desoxidado y/o
siendo enderezado linealmente el alambre con una superficie o área
de sección transversal desde 0,03 hasta 700 mm^{2} inmediatamente
después de la toma del stock o acopio de existencias.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, siendo apoyado o ayudado el decapado
mediante la acción de corriente eléctrica, llevándose a cabo en
especial un decapado anódico en el paso continuo con una densidad
de corriente en el alambre entre 20 y 100 A/dm^{2},
preferentemente entre 40 y 80 A/dm^{2} y manteniéndose el baño de
decapado a una temperatura entre 45°C y 95°C.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, conectándose en serie eléctricamente el
baño de decapado electrolítico así como el baño de fosfatado similar
y siendo abastecidos con tensión continua regulada.
11. Dispositivo para la aplicación de un
recubrimiento de fosfato con densidad de capa regulada como medio
auxiliar para una conformación en frío, sin arranque de virutas, de
alambres o barras de acero de baja aleación o no aleado, que consta
de, al menos, los componentes: unidad de fosfatado accionable
electrolíticamente, instalación de secado, dispositivos de
presentación o aprontamiento, alimentación así como de extracción o
descarga para el alambre o barra, caracterizado por el hecho de que
los componentes individuales del dispositivo presentan una forma de
ejecución y disposición respectivamente tales que el alambre o
barra (11) es susceptible de movimiento o desplazamiento en sentido
longitudinal (Z) a través de éstas y de elaborable en éstas y que a
la unidad de fosfatado (5) precede, al menos, una instalación de
calentamiento (3) para un alambre o barra (11) movida o desplazada
en sentido transversal, presentando la unidad de electrólisis (5)
aprovisionable con corriente eléctrica, para una fosfatación, al
menos, un electrodo (51) tubular, que rodea el alambre, y teniendo
una alimentación (52) y una instalación de rebosamiento (53, 54)
por la parte de entrada o admisión así como de salida o evacuación
para el baño de fosfatación (50).
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado por el hecho de que la unidad de fosfatado (5)
alimentable con corriente eléctrica presenta en la zona del baño de
fosfatación (50) y/o en su zona de entrada o salida un dispositivo
(55) para el descenso rápido del nivel del baño (56) por debajo de
la altura del alambre (11).
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado por el hecho de que
a la instalación de calentamiento (3) precede una instalación de
descascarillado o desoxidación y/o una instalación de
enderezamiento (2) para el alambre (11) preferentemente
mecánica.
14. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por el hecho de que
a la unidad de fosfatación (5) accionable electrolíticamente
precede, al menos, una unidad de decapado (4) esencialmente de igual
estructura.
15. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 11 a 14, caracterizado por el hecho de que
la unidad de fosfatado (5) y la unidad de decapado (5) y/o los
medios de aprontamiento para los medios líquidos de fosfatación y
decapado presentan unas instalaciones de calor regulables para
éstos.
16. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 11 a 15, caracterizado por el hecho de que
el electrodo tubular (41) de la unidad de decapado (4) y el
electrodo tubular (51) de la unidad de fosfatado (5) son
susceptibles de unión con el polo negativo y el polo positivo de
una fuente de tensión continua regulable (8) y de que el alambre es
configurable como ánodo y cátodo respectivamente sin conexión.
17. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 11 a 16, caracterizado por el hecho de que
el electrodo tubular dispuesto esencialmente concéntrico alrededor
de alambre de la unidad de fosfatado (5) y/o de la unidad de
decapado (4), visto en sentido axial, está formado por, al menos,
dos segmentos de boquilla respectivamente y, al menos, una parte de
los segmentos de coquilla está realizada de manera basculable.
18. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 11 a 17, caracterizado por el hecho de que,
al menos, el lado inferior del electrodo tubular o un segmento de
coquilla colocado así está provisto de taladros o perforaciones o
está realizado en forma de rejilla.
19. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 11 a 18, caracterizado por el hecho de que
la instalación de calentamiento (3) esta configurada como
instalación de inducción o instalación que actúa
conductivamente.
20. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 11 a 19, caracterizador por el hecho de
que, al menos, la instalación de calentamiento (3), preferentemente
delante de y/o detrás de la unidad de decapado (4) de la unidad de
fosfatado así como de la instalación de secado (6) esta ubicada una
instalación medidora de las temperaturas (T_{1}) (T_{2} T_{3}
T_{5} T_{0}) para la determinación y/o la regulación de la
temperatura del alambre y de que la totalidad de las instalaciones
de medición del dispositivo están unidas a una unidad central de
medición y/o de relación y/o documentación.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| AT1363/98 | 1998-08-06 | ||
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