ES2344345T3 - Procedimiento para proporcionar un revestimiento delgado, inhibidor de la corrosion, sobre una superficie metalica. - Google Patents
Procedimiento para proporcionar un revestimiento delgado, inhibidor de la corrosion, sobre una superficie metalica. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para recubrir superficies metálicas con un recubrimiento de fosfatación, poniendo en contacto superficies metálicas a una temperatura no superior a 45ºC y a un valor de pH menor de 3,5, con una solución o una dispersión acuosa ácida de fosfatación con metal alcalino que contiene: al menos un compuesto con al menos un ácido que contiene fósforo y/o al menos uno de sus derivados seleccionados entre ésteres y sales, con un contenido total de todos los tipos de ácidos y de todos sus derivados seleccionados entre ésteres y sales, de menos de 20 g/L calculado en base molar como orto-fosfato, en donde el contenido de tales compuestos/iones que contienen fósforo es de al menos 50% en peso, en comparación con todos compuestos/iones de este tipo, al menos un ion seleccionado entre el grupo consistente en al menos un ion de metal alcalino y un ion de amonio, y al menos un acelerador a base de guanidina en el intervalo total de 0,01 hasta 5 g/L, en donde el recubrimiento de fosfatación tiene una composición del recubrimiento con un contenido en fósforo que no es superior a 8% atómico, tal y como se mide con espectroscopía de masas de neutros secundarios (SNMS) y en donde el recubrimiento de fosfatación tiene un peso del recubrimiento en el intervalo de 0,01 hasta 0,5 g/m2.
Description
Procedimiento para proporcionar un revestimiento
delgado, inhibidor de la corrosión, sobre una superficie
metálica.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Esta invención se refiere a un procedimiento
para recubrir la superficie de una bobina, de una parte o de un
alambre metálicos con una solución acuosa ácida de fosfatación que
contiene predominantemente iones de metal alcalino y/o iones de
amonio, así como en muchos casos iones de fosfato. Además, se
refiere a una solución de fosfatación que se va a utilizar en este
procedimiento para generar recubrimientos excelentes que inhiben la
corrosión, sobre superficies metálicas. En algunos casos, tal
recubrimiento se puede utilizar para el laminado en frío de la
parte metálica. Tales soluciones se denominan soluciones de
fosfatación con metal alcalino o, si se utilizan sobre superficies
ricas en hierro, se denominan soluciones de fosfatación de
hierro.
La invención se refiere en particular a un
recubrimiento, respectivamente a un recubrimiento de conversión,
sobre aluminio, aleación de aluminio, aleación de hierro tal como
acero y acero inoxidable, aleación de magnesio, zinc o aleación de
zinc, así como a un procedimiento, a un concentrado y a una solución
para la formación de un recubrimiento de fosfatación sobre las
superficies de estos materiales metálicos.
Tal solución de recubrimiento es especialmente
adecuada para la generación de recubrimientos de tratamiento previo
sobre superficies de substrato que se van a recubrir en una segunda
etapa, con al menos una película orgánica, especialmente al menos
una película tal y como a una capa delgada de laca mediante
galvanización, una capa de pintura, una capa rica en silano y/o una
capa adhesiva. Alternativamente, el recubrimiento se puede utilizar
para un tratamiento tal y como a una pasivación, sin que se recubra
con otro recubrimiento, tal como a una capa de pintura.
Procedimientos para la producción de
recubrimientos mediante fosfatación con metal alcalino,
especialmente antes del lacado, se describen en relativamente pocos
casos en comparación con la fosfatación con zinc o la fosfatación
con manganeso, de las que hay un número elevado de publicaciones.
Soluciones de nuevo aporte para la fosfatación con metal alcalino,
que no se habían utilizado todavía, muestran típicamente un
contenido muy bajo o prácticamente ningún contenido en aluminio,
hierro y zinc. Las soluciones acuosas ácidas de nuevo aporte para
la fosfatación con metal alcalino contienen iones de al menos un
tipo de iones de metal alcalino y/o de iones amonio, así como de
iones fosfato. Debido al efecto decapante de tales soluciones ácidas
sobre las superficies metálicas, los iones de los metales disueltos,
tales como aluminio, hierro y zinc, así como las trazas de otros
constituyentes de la aleación de los materiales metálicos decapados,
se enriquecerán durante el procedimiento de fosfatación en curso en
la solución de fosfatación. Típicamente, las fases principales de
los recubrimientos mediante fosfatación con metal alcalino, son los
fosfatos, los óxidos
y/o los hidróxidos correspondientes de los constituyentes metálicos del(de los) material(es) metálico(s) base(s).
y/o los hidróxidos correspondientes de los constituyentes metálicos del(de los) material(es) metálico(s) base(s).
Las soluciones de fosfatación con metal
alcalino, respectivamente los recubrimientos, se denominan
soluciones de fosfatación con hierro, respectivamente
recubrimientos, si se emplean sobre superficies de aleación de
hierro, tal y como el acero. Lo mismo ocurre con el aluminio y las
aleaciones de aluminio en donde tales soluciones, respectivamente
tales recubrimientos, se describen como soluciones, respectivamente
recubrimientos, de fosfatación con aluminio. A menudo, las
superficies de materiales metálicos muy diferentes se pueden
recubrir en el mismo baño de fosfatación con metal alcalino, al
mismo tiempo o una después de otra, por lo que los iones de los
diferentes metales/aleaciones de los materiales básicos se recogerán
en el baño. Tales recubrimientos - en contraposición con los
recubrimientos denominados por fosfatación con zinc,
zinc-manganeso o manganeso -, son casi o totalmente
amorfos o de grano extraordinariamente fino.
Las fosfataciones con metal alcalino has sido
descritas detalladamente por Werner Rausch: "The Phosphating of
Metals", ASM International, Finishing Publications Ltd.,
Teddington, Inglaterra 1990 (especialmente las páginas
94-100, 120-130) y se denominan
"fosfatación sin recubrimiento" o en otras publicaciones
"fosfatación amorfa". La expresión "fosfatación sin
recubrimiento" es engañosa, ya que si que se van a generar
recubrimientos, aunque tales recubrimientos serán
significativamente más delgados que los creados durante, p. ej., una
fosfatación con zinc o una fosfatación con
zinc-manganeso. Los recubrimientos muy delgados de
la fosfatación con metal alcalino no son visibles, son poco visibles
o - si están coloreados o son grises - son claramente visibles; los
recubrimientos sólo pueden ser visibles con colores provocados por
efectos físicos, por su tipo de apariencia de grises y/o por su
apariencia mate. La solución de fosfatación con metal alcalino
contiene siempre un contenido determinado en al menos un metal
alcalino, tal y como sodio, potasio y/o amonio. Los recubrimientos
de fosfatación con metal alcalino son típicamente - en
contraposición con los recubrimientos cristalinos gruesos de las
denominadas "fosfataciones que forman recubrimientos" - más o
menos amorfos y con el microscopio electrónico de barrido, muestran
típicamente formas de grano no cristalinas.
Los recubrimientos mediante fosfatación con
metal alcalino tienen generalmente poco, casi nada o nada de
manganeso y zinc, si no van a ser superficies ricas en manganeso y/o
zinc los que se vayan a tratar previamente o a tratar. Típicamente
tienen poco, casi nada o están totalmente exentos de cromo, cobalto,
cobre, níquel, estaño y/o otros metales pesados. Las fases
generadas y/o precipitadas principalmente durante la fosfatación
con hierro, que se realiza poniendo en contacto superficies
metálicas ricas en hierro con una solución de fosfatación con metal
alcalino, son fosfatos de hierro, óxidos de hierro e hidróxidos de
hierro, tales como, p. ej., la vivianita y/o la magnetita. El
contenido en iones disueltos de la superficie metálica y
transportados después a la solución de fosfatación con metal
alcalino, especialmente de aluminio, cromo, cobre, hierro,
magnesio, estaño, titanio, respectivamente zinc, es relativamente
bajo ya que tales compuestos, respectivamente cationes, normalmente
no se añaden al baño, pero están solamente o casi solamente
presentes debido al efecto decapante de la solución ácida acuosa de
fosfatación con metal alcalino, sobre las superficies metálicas de
las partes, las láminas, los tiras o los alambres que se van a
recubrir. Tales contenidos precipitarán y generarán además el
recubrimiento fundamental que contiene fosfatos, óxidos y/o
hidróxidos de los metales contenidos adicionalmente en la solución,
puede haber trazas o incluso bajos contenidos de tales iones, debido
a las impurezas por el decapado de los recipientes del baño y de
los tubos de conexión, así como por el arrastre desde etapas
anteriores de la serie del procedimiento.
Una diferencia significativa del procedimiento
de fosfatación con metal alcalino en comparación con procedimientos
de fosfatación de la "fosfatación formadora de recubrimiento"
es además que el(los) catión(ones) necesario(s)
para la formación del recubrimiento durante la fosfatación con
metal alcalino está(n) siempre presente(s) en un porcentaje
bajo, se disuelve casi o totalmente desde las superficies de los
sustratos de bases metálicas, por lo que durante, p. ej., la
fosfatación del zinc, del zinc-manganeso, del
zinc-níquel o del
zinc-manganeso-níquel, habrá una
adición relativamente alta de zinc, p. ej., de modo que el zinc
tiene un contenido en su mayor parte de más de 0,3 g/L,
respectivamente frecuentemente más de 1 g/L, en la solución de
fosfatación. Este alto contenido en zinc es provocado
frecuentemente por la adición de compuestos de zinc, con al menos
40%, generalmente más de 60%, frecuentemente incluso más de 80% del
contenido total al baño, mientras que solamente el contenido
restante está generado generalmente por el efecto decapante sobre
las superficies con zinc. Los recubrimientos generados por la
fosfatación con zinc, zinc-manganeso,
zinc-níquel o
zinc-manganeso-níquel, muestran
típicamente las fases que contienen predominantemente zinc y/o
manganeso, hurealita, fosfofilita, escolecita y/o hopeita en formas
cristalinas significativas.
Los recubrimientos de fosfatación con metal
alcalino muestran de forma significativa otras propiedades, tales
como las fosfataciones ricas en zinc: Tienen generalmente un espesor
del recubrimiento en el intervalo de 0,1 hasta 0,8 \mum,
respectivamente sólo un peso de recubrimiento en el intervalo desde
0,2 hasta 1,3 g/m^{2}. En contraposición a los recubrimientos de
fosfatación ricos en zinc con apariencia generalmente gris pálido,
las fosfataciones con metal alcalino más delgadas son generalmente
transparentes o muestran colores iridiscentes relacionados con su
espesor extremadamente delgado. Además, muestran los colores de
"órdenes superiores" y pueden ser, p. ej., casi transparentes,
amarillentos, dorados, rojizos, un poco violetas, verdosos o a
menudo azulados, en parte iridiscentes. Solamente en el caso en el
que los recubrimientos con fosfatación a base de metal alcalino
tengan un peso de recubrimiento superior, especialmente más de 0,7
y quizás hasta aproximadamente 1,3 g/m^{2}, pueden mostrar una
apariencia más gris mate. Especialmente las fosfataciones con metal
alcalino, ricas en aluminio pueden aparecer como plateadas o
plateadas iridiscentes.
Los recubrimientos de fosfatación con metal
alcalino se pueden preparar sin ninguna generación posterior de, p.
ej., al menos una capa de pintura y/o otra capa orgánica similar a
pintura. Entonces este procedimiento de recubrimiento se puede
denominar un tratamiento. Si los recubrimientos de fosfatación se
tienen que utilizar para una protección contra la corrosión durante
un tiempo limitado, entonces los recubrimientos se pueden denominar
una pasivación. Pero se pueden utilizar bajo al menos una capa de
pintura y/o otra capa orgánica similar a pintura, como un cebador,
una laca, una capa de silano, un recubrimiento base y/o un
recubrimiento superior y/o respectivamente, junto con un adhesivo y
entonces se pueden denominar un tratamiento previo.
Generalmente, los recubrimientos de fosfatación
con metal alcalino se producen antes de pintar, poniendo en
contacto la solución acuosa ácida de fosfatación que contiene
típicamente al menos un monofosfato y/o un ortofosfato y
posteriormente mediante electrogalvanización de las superficies
metálicas fosfatadas y/o frecuentemente mediante pintura en polvo,
p. ej., de las partes de la construcción metálica que son fácilmente
accesibles desde fuera, tal y como los radiadores y las carrocerías
de automóviles.
Típicamente, en la actualidad los procesos de
fosfatación con metal alcalino se realizan con soluciones que
contienen metal alcalino y/o amonio y al menos un tipo de fosfato,
generalmente ortofosfato, así como siempre al menos un acelerador,
mostrando de este modo un valor de pH durante la operación en el
intervalo de 4 a 6. Estas soluciones ácidas acuosas se ponen en
contacto con las superficies metálicas, típicamente a temperaturas
en el intervalo de 48 a 72ºC. Sus pesos de recubrimiento típicos
están en el intervalo de 0,3 hasta 1 g/m^{2}. Los recubrimientos
actuales son ricos en al menos un compuesto de fósforo, muestran
recubrimientos coloreados generalmente azulados o grises claros y
frecuentemente un peso de recubrimiento en el intervalo de 0,5 hasta
1,5 g/m^{2}.
El documento de patente
DE-A1-100 06 338 describe un
procedimiento típico para la fosfatación con hierro en donde se ha
añadido una pequeña cantidad de iones de cobre a las soluciones, con
un valor de pH en el intervalo de 3,5 hasta 6,5, a una temperatura
en el intervalo de 30 a 70ºC y especialmente con un valor de pH de
aproximadamente 4,8 a aproximadamente 55ºC. El documento de patente
DE-A1-1 942 156 muestra un
procedimiento de fosfatación con metal alcalino que usa un método
de rociado a presión elevada para poner en contacto las superficies
metálicas con soluciones a una temperatura de 60ºC y un valor de pH
en el intervalo de 3 a 5,5, especialmente con un valor de pH de 4.
El documento de patente DE-A1-1 914
052 se refiere a un procedimiento de fosfatación con metal alcalino
que emplea una aplicación de recubrimiento con rodillo, con una
solución que contiene 5 a 20 g/L de iones fosfato y 3 a 12,5 g/L de
clorato, a una temperatura de 54,5 a 60ºC, con un valor de pH
extraordinariamente poco convencional en el intervalo de 1 a 3,5, en
donde se pone en contacto una bobina menos de 30 segundos y se
recubre con cuchilla. El documento de patente
EP-B1-0 968 320 protege un
procedimiento para la fosfatación con metal alcalino de radiadores
usando una solución rica en tensioactivos, con un valor de pH en el
intervalo de 4 a 6, a una temperatura en el intervalo de 35 a 60°C y
especialmente de al menos 50ºC. El documento de patente
FR-A-1.155.705 se refiere a un
procedimiento de fosfatación con metal alcalino que emplea un
hexafluoruro de silicio amonio y una solución que contiene
nitroguanidina con un valor de pH en el intervalo de 3 a 6, a una
temperatura en el intervalo de 50 a 76ºC. El documento de patente
GB-A-1 388 435 informa sobre un
procedimiento de fosfatación con metal alcalino que emplea una
solución que contiene un fluoruro y un clorato libres con un valor
de pH en el intervalo de 3 a 6, a una temperatura en el intervalo
de 50 a 80ºC, especialmente utilizada con un valor de pH en el
intervalo de 3,65 a 4,4. El documento de patente de EE.UU. número
2.665.231 divulga un procedimiento de fosfatación con metal alcalino
que emplea una solución que contiene fluoruro, con un valor de pH
en el intervalo de 3 a 5,8, a una temperatura en el intervalo de 60
a 82ºC, especialmente utilizada con un valor de pH en el intervalo
de 4,25 a 5,5.
El documento de patente EP 0411606 A2 describe
métodos de tratamiento de superficies de aluminio o sus aleaciones,
aplicando composiciones acuosas que contienen niobio y/o tantalio
junto con fluoruro y opcionalmente con titanio y/o zirconio, así
como con fosfato. La adición de fosfato de 0,01 a 0,5 g/L se debe
emplear como agente para ajustar el pH. Estas composiciones deben
ayudar a evitar el oscurecimiento de las latas durante el
tratamiento con agua hirviendo.
El documento de patente EP 0121155 A1 muestra
procedimientos para la preparación de superficies de hierro o de
acero para pintar, aplicando soluciones de fosfatación con metal
alcalino que contienen dihidrógeno fosfato y nitrobenzolsulfonato
que muestran un pH en el intervalo de 4,2 hasta 6.
El documento de patente DE 1942156 A1 describe
procedimientos para el tratamiento de superficies metálicas,
especialmente superficies de hierro y de acero, aplicando soluciones
que contienen fosfato de metal alcalino, respectivamente fosfato de
de amonio y benzoato, a un pH en el intervalo de 3 hasta 5,5 a
presiones elevadas y a temperaturas de aproximadamente 60ºC.
Era un objeto de la invención proponer un
procedimiento para la fosfatación con metal alcalino, con
condiciones de baño muy estables y con una apariencia y una calidad
del recubrimiento excelentes, usando al menos un acelerador, tal
como nitroguanidina. Otro objeto era proponer un procedimiento de
fosfatación con una resistencia a la corrosión mejorada con
respecto a los procedimientos típicos de fosfatación con metal
alcalino, utilizados en la actualidad. Además, era un objeto
proponer un procedimiento de fosfatación con metal alcalino que
fuera estable y adecuado para la aplicación industrial en bobinas,
partes y alambres, así como más sencillo y más económico con
respecto a los procedimientos utilizados actualmente.
Sorprendentemente, se ha observado que es
posible "fosfatar" una superficie metálica con un contenido en
fosfato inusualmente bajo o incluso con un contenido nulo. Incluso
otros ácidos distintos de los ácidos que contiene fósforo, podían
ser utilizados sin una pérdida de la calidad de las propiedades de
los recubrimientos. Sin embargo, el término "fosfatación" se
utiliza en esta memoria para todos los tipos de procesos de
recubrimiento y los recubrimientos independientemente de si
contienen fósforo o no.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un procedimiento para recubrir superficies metálicas
con un recubrimiento de fosfatación que pone en contacto superficies
metálicas a una temperatura no superior a 45ºC y un valor de pH
inferior a 3,5, con una solución o dispersión acuosa ácida de
fosfatación con metal alcalino, que contiene:
Al menos un compuesto con al menos un ácido que
contiene fósforo y/o al menos uno de sus derivados seleccionados
entre ésteres y sales, con un contenido total de todos los tipos de
ácidos y todos sus derivados seleccionados entre ésteres y sales,
de menos de 20 g/L calculado en base molar como ortofosfato, en
donde el contenido de tales compuestos/iones que contienen fósforo
es al menos del 50% en peso, en comparación con todos estos
compuestos/iones, y al menos un ion seleccionado entre el grupo
consistente en al menos un ion de metal alcalino y un ion de
amonio, y
al menos un acelerador a base de guanidina en el
intervalo total de 0,01 hasta 5 g/L,
en donde el recubrimiento de fosfatación tiene
una composición de recubrimiento con un contenido en fósforo que no
es superior a 8% atómico, tal y como se mide con espectroscopía de
masas de neutros secundarios (SNMS) y
en donde el recubrimiento de fosfatación tiene
un peso de recubrimiento en el intervalo de 0,01 hasta 0,5
g/m^{2}.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un recubrimiento de fosfatación sobre una superficie
metálica preparada poniendo en contacto superficies metálicas con
una solución o dispersión acuosa ácida de fosfatación con metal
alcalino que tiene un espesor del recubrimiento que no es superior a
0,15 \mum y que ofrece una buena protección contra la corrosión
para el material metálico protegido.
Se ha observado que en paneles de acero tratados
con una solución de fosfatación con metal alcalino, basada en una
composición convencional, secos y pintados a continuación con una
pintura de poliéster, muestran un efecto inhibidor de la corrosión,
según se mide con el ensayo de corrosión con niebla salina que
depende claramente del valor del pH de la solución de fosfatación
con metal alcalino. Con un valor de pH de la solución de
aproximadamente 7, la evaluación de la niebla salina (SS, del inglés
"salt spray") mostró resultados de aproximadamente 5, con un
valor de pH de aproximadamente 5, valores de SS de aproximadamente
2,5 y con un valor de pH de aproximadamente 2,5, valores de SS (mm
de avance de la corrosión desde el rayado) de aproximadamente 1,5 o
incluso inferiores. Otros detalles de lo anterior se encuentran en
los ejemplos.
Los ensayos se realizaron para identificar las
fases de los diferentes recubrimientos de fosfatación con metal
alcalino, pero no había un resultado de la difracción de rayos X que
fuera capaz de identificar las fases. Por lo tanto, se cree que los
recubrimientos delgados son amorfos o casi amorfos.
A continuación, se analizó el contenido en
elementos de los recubrimientos mediante espectroscopía de
fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS), que se puede utilizar
con éxito como método de medición de rutina, para controlar los
diferentes recubrimientos, pero que es un método de medición
insuficientemente preciso para estos recubrimientos, para
identificar el contenido en elementos dependiente de la profundidad
del recubrimiento. Solamente se podrían analizar los 8 nm
superiores de la superficie en profundidad y, por lo tanto, hay una
influencia de las impurezas de la superficie. La medición del
contenido en fósforo y de otros elementos en el recubrimiento fue
realizada mediante espectroscopía de fotoelectrones emitidos por
rayos X, con un instrumento 5700LSci de Physical Electronics, con
una fuente de rayos X de aluminio monocromático, una fuente de
energía de 350 vatios, una región de análisis de 2 x 0,8 mm, un
ángulo de salida de 65º, una corrección de la carga para C-(C,H) en
C 1s en espectros a 284,8 eV y una neutralización de la carga
mediante un cañón electrónico de inundación.
Finalmente, el contenido de los elementos de los
recubrimientos fue analizado por espectroscopía de masas de neutros
secundarios (SNMS) con un aparato SNMS con gas de electrones INA3 de
Leybold, que es un método preciso de medición para identificar el
contenido de los elementos, dependiendo de la profundidad del
recubrimiento de dichos recubrimientos delgados por fosfatación con
metal alcalino. Las muestras fueron sometidas a rociado catódica
con iones de Ar, con una energía de 1040 eV y una densidad de
corriente de aproximadamente 1,2 mA/cm^{2}. Un área de 5 mm de
diámetro se sometió a rociado catódica y se analizó. Durante la
medición, los átomos de la capa de la superficie superior se
evaporaron y las siguientes capas de átomos más abajo se
analizaron, hasta que se eliminó el recubrimiento total en el área
rociada durante el análisis. En 10 segundos de rociado catódica, se
eliminaron aproximadamente 10 nm de la parte superior del
recubrimiento. El método de medición se podía calibrar solamente
hasta una determinada cantidad, para la composición de los
recubrimientos analizados. Los resultados mostraron una ligera
dependencia de la rugosidad de la superficie, lo que se consideró en
la evaluación.
Para ambos análisis, XPS y SNMS, se analizaron
las mismas cuatro muestras de los paneles de acero laminados en
frío:
1) un panel sólo limpio, pero no recubierto,
2) un recubrimiento típico convencional por
fosfatación con hierro, de acuerdo con el estado de la técnica, tal
y como se produce en la actualidad, mediante una primera limpieza y
a continuación la puesta en contacto del panel con una solución de
fosfatación con hierro que contiene fosfato, sodio y clorato, con un
valor de pH de 4,5, a una temperatura de 50ºC, generando un
recubrimiento de aproximadamente 0,16 hasta 0,22 \mum de
espesor,
3) un recubrimiento muy delgado amarillo por
fosfatación con hierro de acuerdo con la invención, generado
después de haber limpiado el panel poniéndolo en contacto con una
solución de fosfatación con hierro que contiene fosfato, sodio y
0,2 g/L de nitroguanidina, con un valor de pH de 3,0, con un valor
del ácido total de 6 puntos a una temperatura de 37ºC, con un
recubrimiento de aproximadamente 0,02 a 0,1 \mu m de espesor,
4) un recubrimiento muy delgado, azulado por
fosfatación con hierro, de acuerdo con la invención, generado
después de haber limpiado el panel poniéndolo en contacto con una
solución de fosfatación con hierro que contiene fosfato, sodio y
0,2 g/L de nitroguanidina, con un valor de pH de 3,0, a una
temperatura de 37ºC, con un recubrimiento de aproximadamente 0,06 a
0,12 \mum de espesor, pero el valor de ácido total había caído
por debajo de 3 puntos.
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Los resultados de la tabla 1 muestran que hay
una diferencia considerable en la composición entre la muestra sin
recubrimiento 1), la muestra recubierta de acuerdo con el estado de
la técnica 2) y las muestras recubiertas 3) y 4) de acuerdo con la
invención.
Las figuras presentan la distribución de los
elementos en % atómico, según se ha analizado por la espectroscopía
de masas de neutros secundarios (SNMS), dependiendo de la
profundidad del recubrimiento que se ha analizado desde la
superficie (izquierda) hasta dentro del material de acero masivo
(medio hacia la derecha) en nm. La Figura 1 para la muestra 1)
limpia, pero no recubierta, muestra el efecto de las impurezas de la
región superficial y a continuación la composición del material de
acero laminado en frío. La Figura 2 para la muestra 2) recubierta
con un recubrimiento de fosfatación con hierro convencional y típico
actualmente, indica a través del contenido en Fe, el espesor del
recubrimiento de fosfatación con hierro. Tal y como se muestra en
las siguientes figuras, las curvas del contenido en oxígeno y en
fósforo son - en el gráfico logarítmico - más o menos
proporcionales ("paralelas"). Hay un nivel en las partes
superior y media del recubrimiento de aproximadamente 30% atómico
de Fe, de aproximadamente 50% atómico de O y de aproximadamente 9%
atómico de P. Las Figuras 3 y 4 para las muestras 3) y 4) con el
recubrimiento de acuerdo con la invención, no muestran niveles
claros de contenido. El recubrimiento de la muestra 4) que es algún
porcentaje más grueso que el recubrimiento de la muestra 3), indica
un contenido de aproximadamente 50% atómico de Fe, de
aproximadamente 35% atómico de 0 y de aproximadamente 6% atómico de
P en las partes superiores del recubrimiento. La Figura 5 representa
los resultados de la muestra 5) que es comparable a la muestra 3)
pero que muestra datos de la rugosidad superficial más elevados y,
por lo tanto, una producción de señal más elevada. La Figura 6
representa los resultados de la muestra 6) que es comparable a la
muestra 4) pero que muestra datos de la rugosidad superficial más
elevados y, por lo tanto, también una producción de señal más
elevada. La Figura 7 representa las curvas del contenido en P de
las muestras 1) a 4) en comparación, pero mostrando ahora - en forma
de un gráfico lineal - contenidos en fósforo claramente diferentes,
dependiendo de la profundidad analizada en el recubrimiento.
Por lo tanto, se muestra claramente que la
composición de los recubrimientos convencionales por fosfatación
con hierro es significativamente diferente de la composición de los
recubrimientos por fosfatación con hierro de acuerdo con la
invención.
La rugosidad superficial de todas las muestras
se midió con un interferómetro NT3300 de Wyko de luz blanca, en
cada panel recubierto en tres áreas. Para las muestras 1) a 4), los
datos promedio de R_{a} por panel, variaban entre 0,89 y 1,02
\mum, los datos promedio de R_{z} por panel variaban entre 1,11
y 1,22 \mum y los datos promedio de R_{t} por panel variaban
entre 6,17 y 7,25 \mum. En comparación con las muestras 3) y 4),
las muestras 5) y 6) se habían recubierto de manera semejante y bajo
casi las mismas condiciones, pero mostraban datos de la rugosidad
superficial casi dos veces más elevados que las muestras 3) y 4):
Los datos promedio de R_{a} por panel variaban en aproximadamente
1,79 \mum, los datos promedio de R_{z} por panel variaban en
aproximadamente 11,7 \mum y los datos promedio de R_{t} por
panel variaban en el intervalo de 11,4 a 12,1 \mum. La muestra 3)
se tiene que comparar con la muestra 5) para la diferencia en
rugosidad superficial y el contenido en elementos; de forma similar,
la muestra 4) se tiene que comparar con la muestra 6). Ya que las
superficies más rugosas posibilitan una cantidad más elevada de
partes neutras medidas que las superficies más lisas, las
superficies más lisas se deben utilizar para la investigación
analítica y la evaluación.
Preferiblemente, el contenido en P es menor de
8% atómico en una profundidad de 0,05 \mum por debajo de la
superficie (original) del recubrimiento por fosfatación con metal
alcalino, tal y como se analiza mediante espectroscopía de masas de
neutros secundarios (SNMS) o es menor de 6 o incluso menor de 4%
atómico, en una profundidad de 0,1 \mum por debajo de la
superficie del recubrimiento por fosfatación con metal alcalino
metal alcalino o es menor de 3 o menor de 2% atómico a una
profundidad de 0,1 \mum por debajo de la superficie del
recubrimiento por fosfatación con metal alcalino. Preferiblemente,
el recubrimiento por fosfatación de acuerdo con la invención tiene
un espesor que no es superior o inferior a 0,15 \mum, más
preferentemente no más de 0,12 \mum, aún más preferido no más de
0,10 \mum,
El procedimiento según la invención puede estar
caracterizado preferiblemente porque la temperatura de la solución
o de la dispersión de fosfatación puede estar durante la puesta en
contacto con las superficies metálicas, en el intervalo de 10 a
42ºC, o a menos de 40ºC y más preferentemente al menos a 15ºC o
hasta 38 o hasta 35ºC. El valor del pH se puede seleccionar
preferiblemente en el intervalo que parte de 1,8, respectivamente
que alcanza hasta 3,3, más preferentemente desde al menos 2 o hasta
3,1, especialmente de al menos 2,5 o hasta 2,9. El peso del
recubrimiento se puede seleccionar preferiblemente en el intervalo
de 0,03 hasta 0,4 g/m^{2}, más preferentemente desde al menos
0,05 o hasta 0,36 g/m^{2}, más preferentemente de al menos 0,1 o
hasta 0,32 g/m^{2}.
Como ácidos para uso en la solución o la
dispersión de fosfatación, se pueden emplear la mayoría de los
ácidos orgánicos e inorgánicos, así como sus derivados solubles en
agua y/o dispersables en agua, especialmente sales y/o ésteres,
pero el ácido clorhídrico y los cloruros no están recomendados, ya
que pueden provocar una corrosión intersticial significativa. Se
pueden emplear incluso mezclas a) de ácidos, b) de al menos un ácido
con al menos una de las sales y/o con al menos uno de los éteres o
c) de al menos una de las sales y/o de al menos uno de los
éteres.
Preferiblemente, se emplea al menos un ácido,
tal como el ácido ortofosfórico, el ácido difosfórico, el ácido
monofosfórico, al menos uno de los ácidos fosfónicos, p. ej.,
especialmente al menos uno con al menos un grupo alifático y/o un
grupo aromático cada uno, especialmente al menos uno de los ácidos
difosfónicos, el ácido fosfónico, el ácido fosforoso, el ácido
molibdatofosfórico, el ácido tungstofosfórico y/o al menos uno de
sus derivados, tales como éster(es) y/o sal(es),
especialmente al menos una de monoéster(es), de
diéster(es) y/o de triéster(es) de un ácido que
contiene
fósforo, tal como el ácido ortofosfórico, más preferentemente mezclado con al menos un ácido que contiene fósforo.
fósforo, tal como el ácido ortofosfórico, más preferentemente mezclado con al menos un ácido que contiene fósforo.
Preferiblemente, se emplea al menos un ácido que
contiene azufre y/o al menos uno de sus derivados, tales como
éster(es) y/o sal(es), tales como el ácido sulfúrico,
el ácido sulfamático, al menos uno de los ácidos sulfónicos, tales
como el ácido nitrosulfónico, respectivamente al menos uno de sus
derivados, tales como éster(es) y/o sal(es).
Preferiblemente, se emplea al menos un ácido que
contiene nitrógeno y/o al menos uno de sus derivados, tales como
éster(es) y/o sal(es) tal como ácido nítrico, al menos
un ácido que tiene al menos un grupo nitro y/o al menos un grupo
amino, respectivamente al menos uno de sus derivados, tales como
éster(es) y/o sal(es).
Preferiblemente, se emplea al menos un ácido
orgánico y/o al menos uno de sus derivados, tales como
éster(es) y/o sal(es), tales como al menos uno de los
ácidos orgánicos aromáticos, ácidos hidroxocarboxílicos, oxoácidos,
perácidos y/o ácidos oxocarboxílicos, respectivamente se puede
emplear al menos uno de sus derivados, tales como éster(es)
y/o sal(es), especialmente tales como ácido acético, ácido
benzoico, ácido cítrico, ácido fórmico, ácido glucónico, ácido
hidroxiacético, ácido láctico, ácido málico, ácido oxálico, ácido
succínico, ácido tartárico y/o su(s) derivado(s)
soluble(s)
en agua y/o dispersable(s) en agua, tal(es) como éster(es) y/o sal(es).
en agua y/o dispersable(s) en agua, tal(es) como éster(es) y/o sal(es).
Cualquier ácido, un derivado del mismo, una
mezcla de ácidos y/o una mezcla con al menos uno de sus derivados,
tales como éster(es) y/o sal(es) se pueden emplear,
especialmente al menos una mezcla o cualquier metal que sea capaz
de mostrar un valor de pH, p. ej., de aproximadamente 2,4, de
aproximadamente 2,9, de aproximadamente 3,4, de aproximadamente 3,9
y/o de aproximadamente 4,4, y que sea capaz de generar - al menos
junto con los cationes presentes - un recubrimiento delgado, pero
una cantidad elevada de ácido clorhídrico y de cloruro no es
adecuada que se utilice, debido a su efecto corrosivo extremadamente
fuerte. Entre estos ácidos y derivados, el ácido fosfórico y los
ésteres/sales de fosfatos disueltos son especialmente favorables.
Para acelerar el proceso de fosfatación, se pueden añadir
aceleradores reductores y/o oxidantes, pero no se deben aplicar.
Tal(es) acelerador(es) pueden ser favorables para
mejorar el procedimiento, la calidad del recubrimiento y/o para
influir sobre la situación de la oxidación.
En el procedimiento de acuerdo con la invención,
se puede añadir una cantidad de iones Fe^{2+} a la solución o a
la dispersión de fosfatación, preferentemente en el intervalo de
0,01 a 1 g/L, más preferentemente en el intervalo de 0,02 a 0,8 g/L,
específicamente preferido en el intervalo de 0,03 a 0,5 g/L, lo más
preferido de al menos 0,05 o hasta 0,3 g/L. La adición puede ser un
fosfato de hierro disuelto. Esta adición ayuda en algunos casos,
especialmente en superficies metálicas no ferrosas tales como
materiales galvanizados por inmersión en caliente (HDG) o
materiales electrogalvanizados (EG), para generar una mejor
prestación para inhibir la corrosión.
En caso de recubrimiento de superficies de
acero, es favorable tener cuidado de que la solución o la dispersión
de fosfatación no contenga más de aproximadamente 0,5, 1 o 1,5 g/L
de iones Fe^{2+}, dependiendo de las condiciones reales de
fosfatación; el contenido en hierro se puede disminuir a
continuación, añadiendo un agente oxidante - que en algunos casos
puede ser un acelerador - y/o empleando un material de intercambio
de cationes, p. ej., una resina adecuada.
En realizaciones favorables, la solución o la
dispersión de fosfatación contienen fluoruro libre, preferiblemente
en el intervalo de 0,01 a 1 g/L, y/o fluoruro complejo,
especialmente de aluminio, boro, silicio, titanio y/o circonio,
preferiblemente cada uno en el intervalo de 0,01 a 1 g/L. En tales
casos, es más preferido que el contenido de cada uno de los
fluoruros libres, respectivamente de cada uno de los fluoruros
complejos, se encuentre en el intervalo de 0,02 a 0,8 g/L,
específicamente preferido en el intervalo de 0,03 a 0,5 g/L, lo más
preferido desde al menos 0,05 o hasta 0,3 g/L. El contenido en
fluoruro libre y/o de al menos un fluoruro complejo mejora el
efecto decapante, especialmente sobre superficies metálicas
galvanizadas, así como sobre superficies ricas en aluminio, ya que
el contenido en óxido se puede retirar más fácilmente de la
superficie metálica; además, mejora la prestación y la calidad de la
inhibición de la corrosión y de la adhesión de la pintura del
recubrimiento así formado, para todas las bases de material
metálico.
En el procedimiento según la invención, una
cantidad de iones PO_{4} se puede añadir a la solución o la
dispersión de fosfatación, preferiblemente en el intervalo de 0,1 a
18 g/L, más preferentemente en el intervalo de 0,5 a 15 g/L,
especialmente preferido de al menos 1 y/o hasta 12 g/L, lo más
preferido de al menos 2 g/L y/o hasta 9 g/L de iones PO_{4}. El
contenido en fosfato puede proporcionar la acidez necesaria para el
efecto decapante primario. También puede ayudar, en algunos casos,
a eliminar el exceso de contenido en metales pesados, tal como un
contenido en hierro, fuera de la solución, esto puede ser
predominante o totalmente el resultado del decapado. El ácido
ortofosfórico se puede añadir como ácido, como monoácido y/o como
sal de poliácido de un metal alcalino y/o de un grupo amonio, o en
una cantidad inferior, como un fosfato de hierro. En lugar o
parcialmente en lugar del ácido ortofosfórico, se pueden añadir
su(s) éster(es) y/o su(s) sal(es), un
ácido fosfónico y/o otro ácido que contiene fósforo y/o al menos
una de sus sales y/o de sus ésteres, a la solución o a la
dispersión, especialmente al menos un éster soluble en agua de ácido
fosfórico.
En el procedimiento según la invención, la
solución o la dispersión de fosfatación puede contener una cantidad
de iones SO_{4} en el intervalo de 0,1 a 10 ó 18 g/L,
preferiblemente de al menos 0,5 y/o hasta 15 g/L, más
preferentemente en el intervalo de 1 a 12 g/L, mucho más preferido
al menos 2 g/L y/o hasta 9 g/L de iones SO_{4}. El contenido en
sulfato puede proporcionar la acidez necesaria para el efecto
decapante primario. El ácido sulfúrico se puede añadir como ácido o
como sulfato de un metal alcalino y/o de un grupo amonio, o en una
cantidad inferior como sulfato del hierro. Especialmente una mezcla
de al menos de un ácido que contiene fósforo y/o su(s)
sal(es) y/o su(s) éster(es) con al menos un
ácido que contiene azufre y/o su(s) sal(es) y/o
su(s) éster(es), se puede añadir a la solución o a la
dispersión; preferiblemente, el contenido en tales compuestos que
contienen fósforo debe ser al menos el 50% en peso de todos dichos
ácidos, sales y ésteres.
En el procedimiento según la invención, la
solución o la dispersión de fosfatación puede contener una cantidad
de iones NO_{3} en el intervalo de 0,1 hasta 18 o hasta 10 g/L,
preferiblemente de al menos 0,5 y/o hasta 15 g/L, más
preferentemente de al menos 1 y/o hasta 12 g/L, mucho más preferido
de al menos 2 g/L y/o hasta 9 g/L de iones NO_{3}. El contenido
en nitrato puede proporcionar la acidez necesaria para el efecto
decapante primario. El ácido nítrico se puede añadir como ácido,
como nitrato con al menos un metal alcalino y/o amonio, o en una
cantidad inferior como nitrato de hierro. Especialmente una mezcla
de al menos un ácido que contiene fósforo y/o su(s)
sal(es) y/o su(s) éster(es)
con al menos un ácido que contiene nitrógeno y/o su(s) sal(es) y/o su(s) éster(es), se puede añadir a la solución o a la dispersión; preferiblemente, el contenido en tales compuestos que contienen fósforo debe ser al menos el 50% en peso de todos dichos ácidos, sales y ésteres.
con al menos un ácido que contiene nitrógeno y/o su(s) sal(es) y/o su(s) éster(es), se puede añadir a la solución o a la dispersión; preferiblemente, el contenido en tales compuestos que contienen fósforo debe ser al menos el 50% en peso de todos dichos ácidos, sales y ésteres.
En el procedimiento según la invención, la
solución o la dispersión de fosfatación puede contener una cantidad
de grupos, iones y compuestos junto con ácido(s)
orgánico(s) y/o su(s) derivado(s) en el
intervalo de 0,1 hasta 10 o 18 g/L, preferiblemente de al menos 0,5
y/o hasta 15 g/L, más preferentemente en el intervalo de 1 a 12
g/L, mucho más preferido de al menos 2 g/L y/o hasta 9 g/L de tales
grupos, iones y compuestos.
Además, la solución o la dispersión de
fosfatación contiene una cantidad de nitroguanidina y/o de otros
aceleradores a base de guanidina, tales como acetoguanidina,
aminoguanidina, carbonatoguanidina, melanilinoguanidina,
nitratoguanidina y ureidoguanidina en el intervalo total de 0,01 a
5 g/L, preferiblemente en el intervalo de 0,015 a 3 g/L, más
preferentemente en el intervalo de 0,01 a 1,2 g/L, mucho más
preferido de al menos 0,02 g/L y/o hasta 0,6 g/L del(de los)
compuesto(s) de guanidina. La nitroguanidina ha mostrado en
diversos ejemplos que proporciona los mejores resultados entre
todos los aceleradores sometidos a ensayo. En comparación con el uso
de la aminoguanidina, la adición de nitroguanidina era un poco más
favorable, especialmente para inhibir la corrosión.
En el procedimiento según la invención, la
solución o la dispersión de fosfatación puede contener al menos un
agente tensioactivo, especialmente cuando el lavado y la fosfatación
se realizan con la misma solución o dispersión, en ese caso
preferiblemente con una cantidad de todos los agentes tensioactivos
juntos en el intervalo de 0,01 a 10 g/L. Si se usa al menos un
agente tensioactivo en la solución de fosfatación, es preferible
tener cuidado de no generar espuma. En algunos casos, puede ser
favorable añadir un agente antiespumante. Este contenido total en
agente tensioactivo puede variar preferiblemente en el intervalo de
0,1 a 7 g/L, más preferentemente en el intervalo de 0,3 a 5 g/L,
muchos más preferido de al menos 0,5 g/L y/o hasta 3 g/L de
agente(s) tensioactivo(s). Especialmente en
procedimiento de un solo baño, el lavado y la fosfatación se pueden
realizar dentro del mismo recipiente para el baño, con la misma
solución o dispersión, de modo que la primera vez que se ponen en
contacto los componentes metálicos con la solución o la dispersión
de fosfatación, el efecto de lavado y decapante de la solución o de
la dispersión pueda prevalecer, mientras que después de la puesta
en contacto, el proceso de recubrimiento con la formación del
recubrimiento de fosfatación, pueda predominar. Generalmente, casi
todos los tipos de agentes tensioactivos, respectivamente las
mezclas de agentes tensioactivos, son adecuados para ser añadidos a
la solución o a la dispersión de fosfatación, especialmente los
agentes los tensioactivos, respectivamente las mezclas de agentes
tensioactivos, con propiedades poco espumantes o no espumantes y
con un punto de turbidez en el intervalo de 25 a 40ºC, por lo que
las mezclas de tensioactivos pueden estar exentas de otros
constituyentes, aparte de los agentes tensioactivos.
La solución de fosfatación está preferiblemente
exenta o casi exenta de otros metales pesados, aparte de los que se
decapan de la superficie metálica, quizás con la excepción de
titanio y/o circonio, especialmente en presencia de
fluoruro(s) complejo(s). Está preferiblemente exenta
de cromatos, molibdatos y tungstatos.
En el procedimiento según la invención, la
solución o la dispersión de fosfatación puede contener al menos un
disolvente, tal como propilenglicol y/o éter glicólico; además puede
contener al menos un biocida, al menos un agente estabilizador para
un agente tensioactivo, tal como una sal sulfónica condensada, al
menos un agente estabilizador para el acelerador, tal como un
material de partículas finas de silicato, de arcilla o de material
similar a la arcilla, y/o al menos un agente estabilizador para la
solución o la dispersión misma, tal como un biopolímero. Un
disolvente puede ser preferible para mejorar el efecto del lavado de
la superficie metálica, especialmente junto con al menos un agente
tensioactivo. Es favorable emplear un compuesto de guanidina en
forma de suspensión que contiene un agente estabilizador,
especialmente la nitroguanidina.
En el procedimiento según la invención, se
genera un recubrimiento por fosfatación que generalmente es
incoloro, ligeramente coloreado, de color plateado, dorado,
amarillento, amarillento-pardusco,
amarillento-rojizo y/o azulado. Si el recubrimiento
según la invención es azulado, parece que frecuentemente el
contenido en fósforo del recubrimiento no es tan bajo como lo es
típicamente para tales recubrimientos y se observan frecuentemente
resultados que no son excelentes en tanto a la inhibición de la
corrosión. Este recubrimiento puede estar en algunos casos
coloreado menos intensamente o puede mostrar menos brillo y/o
incluso una apariencia más mate que los recubrimientos
convencionales. Este recubrimiento puede tener típicamente un
espesor del recubrimiento en el intervalo de hasta 1 \mum,
generalmente sólo hasta 0,6 \mum, frecuentemente sólo hasta 0,3
\mum.
En el procedimiento según la invención, una
superficie metálica limpia, lavada y/o decapada se pone en contacto
con la solución, respectivamente con la dispersión. La superficie
metálica puede ponerse en contacto con la solución, respectivamente
la dispersión, sumergiendo, rociando, fosfatando con vapor,
recubriendo con rodillo y/o recubriendo con cuchilla. Todas las
variedades de la aplicación, exceptuando el fosfatado con vapor, se
emplean frecuentemente para el recubrimiento de bobinas. La
superficie metálica recubierta se seca después de ponerse en
contacto con la solución, respectivamente con la dispersión, o
posteriormente después de al menos una etapa de lavado sucesiva,
preferiblemente mediante secado al aire, secado en horno y/o secado
infrarrojo, especialmente a temperaturas en el intervalo de 20 a
250ºC.
Se pueden aplicar al menos dos recubrimientos,
uno después del otro, sobre la superficie metálica, en donde al
menos uno de ellos se aplica con una solución de fosfatación con
metal alcalino, respectivamente con una dispersión, y en donde al
menos otro recubrimiento se puede aplicar opcionalmente con una
solución de recubrimiento de conversión, tal como una fosfatación
rica en zinc y/o manganeso.
En el procedimiento según la invención, se
genera en primer lugar un recubrimiento por fosfatación con metal
alcalino sobre una superficie metálica y a continuación un
recubrimiento seleccionado entre el grupo consistente en un
recubrimiento de conversión, tal como un recubrimiento por
fosfatación rico en zinc y/o manganeso, un recubrimiento con
estearato y un recubrimiento con polímero orgánico, se aplica sobre
el mismo, especialmente para laminar en frío.
En el procedimiento según la invención, una
superficie metálica que consiste esencialmente en materiales
metálicos de aluminio, cromo, titanio y/o zinc, así como al menos
una aleación que contiene aluminio, cromo, cobre tal como latón o
bronce, hierro, magnesio, estaño, titanio y/o aleaciones de zinc, se
cubre con un recubrimiento de una solución o de una dispersión de
fosfatación.
El recubrimiento preparado con un procedimiento
según la invención, se puede utilizar para la pasivación a corto
plazo, para el tratamiento previo antes de al menos una capa de
pintura sucesiva, una capa de cualquier otro recubrimiento orgánico
y/o recubrimiento adhesivo, tal como un vehículo lubricante o como
uno de los recubrimientos lubricantes antes de la laminación en
frío. El lubrificante, respectivamente el vehículo lubrificante, se
puede emplear de forma adecuada para latas, para el mecanizado, para
el trefilado y/o para lubricar las cadenas en movimiento.
El procedimiento se puede variar con éxito al
cubrir el recubrimiento delgado por fosfatación de acuerdo con la
invención, con una solución, respectivamente dispersión, de sellado
final. Los resultados de los ensayos con niebla salina muestran que
un segundo, un tercero y/o un cuarto recubrimiento de la superficie
metálica, generados por la puesta en contacto de los paneles
fosfatados de esta manera, con la solución, respectivamente la
dispersión, de sellado final, mejoran significativamente la
resistencia a la corrosión, aunque dichos recubrimientos de sellado
final sean muy finos. Preferentemente, dichos recubrimientos de
sellado final se pueden generar con una solución/dispersión de
sellado final que contiene al menos un compuesto de elemento de
tierras raras, tal como un compuesto de cerio, al menos un
componente de resina, tal como ácido acrílico y/o al menos un
silano.
El recubrimiento preparado con un procedimiento
de acuerdo con la invención, se puede utilizar para la inhibición
de la corrosión y/o para la lubricación de superficies metálicas,
especialmente para el uso en la industria aeroespacial, la
industria automovilística, el transporte por carril, la construcción
naval, el conformado de metales, el trabajo con metal tal como la
maquinación y/o el desbastado, en la producción de recipientes
metálicos y especialmente la producción de latas, la industria de
bobinas, para aplicaciones de chapa metálica, la producción de
alambres, aparatos, cajas, máquinas y la construcción de
edificios.
Los siguientes ejemplos ilustran,
detalladamente, realizaciones de la invención. Los ejemplos y los
ejemplos comparativos siguientes ayudan a aclarar la invención,
pero no están destinados a restringir su alcance:
Grupo 1: Ejemplos comparativos 1 a
6
Los primeros ensayos se realizaron comparando
una solución ácida acuosa estándar de un concentrado A para
fosfatación con metal alcalino, acelerado con clorato y
metanitrobenzosulfonato sódico (SNBS), que contenía
1,3% en peso de ácido fosfórico,
11,7% en peso de fosfato monosódico,
1,0% en peso de SNBS,
10,0% en peso de clorato sódico y
siendo el resto era agua desionizada,
con otra solución ácida acuosa de un concentrado
B para fosfatación con metal alcalino, acelerado solamente con
nitroguanidina, que contenía
1,3% en peso de ácido fosfórico,
11,7% en peso de fosfato monosódico y
siendo el resto agua desionizada.
Partiendo de estos concentrados, se prepararon
los baños con estas soluciones con 3% en volumen, para ambas
formulaciones, ésto significa para la solución A 3,58% en peso,
respectivamente para la solución B 3,30% en peso, del concentrado.
A la solución B, se añadió además 0,2 g/L de nitroguanidina
estabilizada con un ligero contenido en material de tipo arcilla.
El valor del pH de ambos baños de fosfatación se ajustó a 4,5,
respectivamente a 2,8, con una adición de hidróxido de sodio.
Los paneles del acero laminado en frío (CRS) se
limpiaron con Okemclean®, con 3% en volumen y 54,4ºC durante 30
segundos, mediante rociado. Los paneles se lavaron a continuación y
después se trataron en el baño de fosfatación A o B, durante 60
segundos, rociando a diferentes temperaturas. Esto fue seguido de
lavado y secado con aire comprimido. Los paneles se pintaron
finalmente con una pintura en polvo de poliéster de Dupont TGIC y
fueron sometidos a un ensayo de niebla salina, estrictamente según
la norma ASTM B 117, durante 336 horas, para evaluar las
propiedades que inhibían la corrosión, de acuerdo estrictamente con
una evaluación de la norma ASTM D 1654, que otorga una puntuación de
10 para el mejor y 0 para el peor.
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Cuantos más altos son los valores de la
evaluación, especialmente después de un tiempo más prolongado del
ensayo, mejores son los resultados de la inhibición de la corrosión.
Conforme iba aumentando la temperatura en el baño B acelerado con
nitroguanidina, los recubrimientos se volvieron más uniformes y
cambiaron de color gris-marrón al azul. Los
tratamientos a temperaturas menos elevadas y pesos de recubrimiento
menores, se correlacionaron con un comportamiento mejor de la
niebla salina. El sistema B acelerado con nitroguanidina, mostraba
una apariencia mejor y más homogénea de los recubrimientos y una
inhibición mejor de la corrosión que el sistema A acelerado con
clorato-SNBS. El recubrimiento de los paneles era
homogéneo y pasaba de azul a dorado a medida que se incrementaba la
temperatura.
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Grupo 2: Ejemplos comparativos 11 a
42
Para los siguientes ensayos se emplearon las
mismas formulaciones base para el baño, con el sistema A estándar
acelerado con clorato-SNBS y con el sistema B
acelerado con nitroguanidina, como en el Grupo 1. Los paneles de
acero laminado en frío (CRS), el acero galvanizado por inmersión en
caliente (HDG), el acero electrogalvanizado (EG) y la aleación de
aluminio AA 6061, se limpiaron con Gardoclean® S 5206, se lavaron,
se trataron en los baños A o B de fosfatación y a continuación se
lavaron y secaron con aire comprimido. Basándose en el Grupo 1, el
intervalo de temperatura del recubrimiento se cambió a temperaturas
inferiores. Los paneles se pintaron finalmente con pintura en polvo
de Morton Corvel Black y se sometieron al ensayo de niebla salina
durante 250 horas, de acuerdo con ASTM B 117. El avance de la
corrosión desde el rayado se midió de acuerdo con la evaluación de
0 a 10 según la norma ASTM D 1654; cuanto mayor sean los valores de
SS, mejores son los resultados.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Los resultados de los ensayos de esta serie de
ensayos son muestran que los resultados son parcialmente mejores a
temperaturas más bajas, pero los resultados dependen mucho del
material metálico de la superficie que se pone en contacto. Unos
resultados excelentes se podían alcanzar con todos los paneles de
aleación de aluminio. La nitroguanidina mostraba unos buenos
resultados de inhibición de la corrosión, aunque fuera muy asombroso
que esto se pudiera lograr con un recubrimiento tan delgado.
De nuevo, todos los paneles eran homogéneos.
Para la invención, los paneles de CRS iban del
gris-marrón al azul, a medida que aumentaba la
temperatura. Los paneles de HDG y de EG mostraban una apariencia de
grabado en todos los casos, pero eran incoloros. Los paneles de
aluminio eran brillantes con un recubrimiento aparentemente no
visible. Para las muestras de clorato, los paneles de CRS iban del
azul al dorado, a medida que aumentaba la temperatura, los paneles
de HDG y de EG tenían una apariencia iridiscente y los paneles de
aluminio tenían un color canela claro transparente.
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Grupo 3: Ejemplos comparativos 43 a
44
Los paneles de acero laminados en frío fueron
tratados con soluciones C acuosas y ácidas de fosfatación que
contenían solamente una cantidad muy pequeña de menos de 1 g/L de
ácido fosfórico, sólo para adaptar el valor del pH de la solución
ya mezclada a 2,5, respectivamente a 4,5, 0,2 g/L de nitroguanidina
y 0,2 g/L de bicarbonato de aminoguanidina. Si en todos los ejemplos
se añadió aminoguanidina, se añadió como bicarbonato, aunque no
está siempre indicado. Los paneles se limpiaron con Gardoclean® S
5206 y se lavaron antes de añadir la nitroguanidina y la
aminoguanidina. Los paneles se pusieron en contacto con la solución
de fosfatación para el ensayo, con un valor de pH de 2,5 a
temperatura ambiente y para el ensayo con un valor de pH de 4,5, a
49ºC. Esto fue seguido de un lavado y un secado de los paneles con
aire comprimido. Los paneles recubiertos de este modo tenían una
apariencia dorada y mostraban un recubrimiento homogéneo. Los
paneles se pintaron a continuación con una pintura en polvo de
poliéster Ferro TGIC. Finalmente, en los paneles se comprobó si
había adhesión de la pintura mediante rayado e impacto directo.
Había una pérdida significativa de pintura cuando estos ensayos se
realizaban y no fueron aceptables. A continuación, los paneles
también se sometieron al ensayo de niebla salina durante 250 horas,
según ASTM B 117. Los paneles tenían una evaluación de 0 de acuerdo
con ASTM D 1654, en todos los casos después de 250 horas, lo que es
además un mal resultado. Ya que las soluciones no contenían ningún
ión de metal alcalino, ni iones de amonio, no se tamponaron y
carecían de un contenido significativo en ácido.
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Grupo 4: Ejemplos comparativos 51 a
56
Los ejemplos comparativos ilustran el efecto de
valores de pH bajos y muy altos de la solución de fosfatación,
usando 0,2 g/L de nitroguanidina y 0,2 g/L de carbonato de
aminoguanidina como aceleradores y empleando la solución base B
para el baño del Grupo 1 que contiene 3% en volumen del concentrado
que contiene 1,3% en peso de ácido fosfórico, 11,7% en peso de
fosfato monosódico y el resto agua desionizada. Los paneles de CRS
se limpiaron como en los ejemplos anteriores. Partiendo de un baño
muy ácido, la adición de NaOH daba como resultado valores de pH muy
elevados. Los paneles fueron rociados con esta solución del
recubrimiento de conversión durante 60 segundos a 48,9ºC.
Un panel sin pintar de cada ensayo se puso en
una cámara para estudiar la humedad al 100% en un ensayo de
nebulización, de acuerdo con la norma ASTM D 1735, durante 72 horas
y, a continuación, se evaluó el porcentaje en superficie de óxido
rojo. El resto de los paneles se pintó con una pintura en polvo de
poliéster de Ferro TGIC y se puso en una cámara para el ensayo de
niebla salina según ASTM B 117, durante 250 horas y para un ensayo
acelerado de niebla cupro-acética (CASS),
estrictamente de acuerdo con las normas de ingeniería de General
Motors de junio de 1997, durante 72 horas. Los resultados del ensayo
de niebla salina y los resultados del ensayo CASS fueron medidos en
mm de avance de la corrosión desde el rayado. Los paneles del ensayo
3 y 6 no produjeron ningún recubrimiento visible y por lo tanto no
se sometieron a ensayos adicionales. El baño de nitroguanidina no
era estable a un valor de pH superior a aproximadamente 7.
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La inhibición de la corrosión de la muestra CE
51 era buena sólo con un valor de pH de 2,8 y por lo demás tenía
una calidad media. En este grupo no se midieron los pesos del
recubrimiento. Los recubrimientos en todos los casos eran
homogéneos. Los recubrimientos generados tanto con nitroguanidina y
con aminoguanidina mostraron un color dorado con un valor de pH
bajo, y eran azules con un pH alto.
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Grupo 5: Ejemplos y Ejemplos
comparativos 61 a
79
Los paneles de acero laminados en frío se
limpiaron y se lavaron como en los ejemplos anteriores y en los
ejemplos comparativos. Los baños de fosfatación se prepararon con
cantidades variables de las formulaciones base para el baño,
partiendo del Grupo 1 y variando las concentraciones del acelerador
de A y de B. Los baños del recubrimiento de conversión se
realizaron a 26,7ºC, y sobre todo a un valor de pH 4,5, con un
rociado durante 60 segundos. El último ejemplo comparativo 79 era
la fosfatación con metal alcalino convencional acelerada con
clorato-SNBS, tal y como se había establecido para
el Grupo 1, pero éste se realizó solamente con un valor de pH de
4,5 y a una temperatura de 48,9ºC, durante 80 segundos de rociado.
La evaluación de la niebla salina fue evaluada de acuerdo con ASTM
D 1654, después de 500 horas de ensayo de niebla salina, de acuerdo
con ASTM B 117.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
\hskip1,2cm\text{*}baño sin contenido en
acelerador
Los ejemplos E 72, E 75 y E 78, de acuerdo con
la invención, muestran resultados de la corrosión significativamente
mejores que la mayoría de las otras muestras. Los recubrimientos
eran uniformes, de color dorado con un valor de pH bajo, y de color
azul con un valor de pH alto, para los recubrimientos generados con
aminoguanidina, respectivamente nitroguanidina.
Grupo 6: Ejemplos y ejemplos
comparativos 81 a
97
En este grupo, se empleó una formulación
denominada multimetal. La solución del baño contenía fluoruro para
tratar el acero laminado en frío, galvanizado por inmersión en
caliente, electrogalvanizado y aluminio. La solución base B del
Grupo 1 se utilizó con un contenido adicional en fluoruro libre, por
lo que el contenido de todos los componentes de este baño variaba a
una temperatura de 38ºC.
Un alto número de soluciones y de ensayos se
realizaron para generar datos para estudios detallados con el
diseño de una evaluación experimental. Para estos experimentos, las
superficies metálicas, el contenido en fluoruro
(50-200 mg/L), el contenido en Fe^{2+} añadido
(0-200 mg/L), el contenido en fosfato y en
monofosfato sódico juntos (1,4-7,2 g/L), el
contenido en nitroguanidina como único acelerador
(0,02-0,6 g/L) así como el valor del pH
(2,8-4,5), se variaron sistemáticamente dentro de
los límites mencionados, en donde solamente los ejemplos de acuerdo
con la invención se muestran en la tabla 7. En comparación, una
solución acelerada con clorato-SNBS con un valor de
pH de 4,5, se sometió a ensayo a 49ºC, con CE 88, CE 91, CE 94 y CE
97, mientras que los otros ejemplos comparativos pertenecen
estrictamente al conjunto de datos, tal y como se muestra en el
resto de los ejemplos de acuerdo con la invención. El número de
ejemplos y de ejemplos comparativos sometidos a ensayo se redujo
para esta revisión general, de modo que los resultados típicos están
representados en esta memoria. Partiendo de estos experimentos, se
realizaron cálculos sistemáticos y se seleccionaron las regiones
con un comportamiento excelente, respectivamente estable.
Los paneles se pintaron con una pintura en polvo
de poliéster de Ferro TGIC, con un espesor de 38 a 51 \mum y se
colocaron en una cámara para el ensayo de niebla salina (SS), de
acuerdo con ASTM B 117, durante 250 horas, en donde los resultados
del ensayo se midieron en mm de avance de la corrosión desde el
rayado. Además, la adhesión se sometió a ensayo de acuerdo con
ASTMD 3359, en donde 5B significa que no hubo exfoliación en el
área de la incisión en forma de cruz, lo que es el mejor resultado
posible para el ensayo, mientras que, p. ej., 2B significa que hay
una cierta cantidad de exfoliación en el área de la incisión en
forma de cruz.
\hskip1,2cm\text{*} baño sin contenido en
acelerador
Casi todos los ejemplos de acuerdo con la
invención mostraban resultados de inhibición de la corrosión muy
buenos, respectivamente para el material HDG sensible a la corrosión
incluso unos excelentes resultados, en comparación con los
resultados de los ejemplos comparativos. Cuanto más elevados eran
los valores de los ensayos de adhesión, mejores eran los
resultados. Los recubrimientos eran uniformes en todos los casos.
Los paneles de CRS según la invención eran grises, los paneles de
HDG eran levemente dorados, los paneles de EG eran grises y los
paneles de aluminio no tenían un color significativo. Para los
testigos, los paneles de CRS eran dorados, los paneles de EG y HDG
eran transparentes e iridiscentes y los paneles de aluminio eran
azules claros.
Grupo 7: Ejemplos y Ejemplos
comparativos 101 a
111
En este grupo, solamente se emplearon paneles de
acero laminados en frío y se sometieron a ensayo diferentes
efectos, incluso el efecto de la temperatura del baño. Las
soluciones estaban exentas de fluoruro y se añadió Fe^{2+}. El
resto de los contenidos y condiciones de los recubrimientos eran los
mismos que en el Grupo 6. Además, las muestras CE 109 y CE 110 se
recubrieron con Bonderite® 1000 (CE 109) para tener un sellado
final adicional delgado de cromo que cubre el recubrimiento de
fosfatación, respectivamente con Cryscoat® 547, para tener un
sellado final adicional delgado sin cromo que cubre el recubrimiento
de fosfatación (CE 110) y el último no tenía un sellado final
adicional (CE 111) - estando cada uno recubierto de una manera
típica. Estos recubrimientos se pueden utilizar como patrones
típicos en la industria para obtener una comparación con los
recubrimientos actuales de fosfatación con hierro típicos
convencionales.
\hskip1,2cm\text{*} baño sin contenido en
acelerador
Los ejemplos según la invención mostraban unos
resultados muy buenos de la inhibición de la corrosión, comparados
con los resultados de los ejemplos comparativos. Los ejemplos
comparativos varían con respecto a la calidad de la inhibición de
la corrosión, que depende de si hay un sellado adicional o no, y
especialmente de si este sellado final es una capa que contiene
cromo. CE 109 que muestra dicha capa adicional que contiene cromo,
que cubre la capa de fosfatación, debe mostrar las mejores
propiedades de inhibición de la corrosión. Sin embargo, es
asombroso que los mejores paneles de acuerdo con la invención, eran
capaces de alcanzar las excelentes propiedades de inhibición de la
corrosión de CE 109, que es el mejor material estándar industrial,
basándose en fosfato de hierro, conocido en la técnica, que en este
caso incluso se cubre con una capa de enjuague final que inhibe
fuertemente la corrosión.
Los recubrimientos eran uniformes en todos los
casos. El color cambiaba de dorado a azul cuando el pH o la
temperatura aumentaban. El tiempo de la puesta en contacto, la
concentración del baño y la concentración del acelerador no tenían
ningún efecto observable sobre la apariencia.
Los resultados del diseño de los experimentos
mostraban claramente una amplia región de condiciones de trabajo
inusualmente estables, para una solución de fosfatación con metal
alcalino, con un valor de pH inferior a 3,5 y propiedades de
recubrimiento sorprendentemente muy constantes. Los resultados de la
fosfatación sobre la aleación de aluminio 6061 eran mejores con un
contenido en F^{-} menor de 200 ppm y en contenido en Fe^{2+}
inferior a 120 ppm. En el acero galvanizado por inmersión en
caliente (HDG), los resultados eran mejores con un contenido en
F^{-} menor de 360 ppm y con un contenido en Fe^{2+} superior a
80 ppm, aunque los resultados eran - tal y como es normal con HDG
en tales comparaciones - peores que para los otros materiales
metálicos sometidos a ensayo. Sobre el acero electrogalvanizado
(EG), los resultados eran mejores con un contenido muy bajo en
PO_{4} y un contenido en F^{-} menor de 200 ppm. En el acero
laminado en frío (CRS), los resultados eran mejores con un
contenido en F^{-} inferior a 250 ppm. Durante un estudio largo de
la producción, se confirmó que estas condiciones de trabajo, así
como las propiedades del recubrimiento, se podían mantener casi sin
ninguna variación durante todo el tiempo, sin cambiar el baño, pero
con un reabastecimiento continuo.
La apariencia de los recubrimientos era al menos
tan buena como la de los recubrimientos de fosfatación con metal
alcalino utilizados en el mercado. Como mejor acelerador durante
todos estos estudios, se identificó la nitroguanidina. Además, el
procedimiento de fosfatación con metal alcalino con condiciones de
trabajo levemente modificadas, para las soluciones de acuerdo con
la invención, es adecuado para la aplicación industrial de bobinas,
partes y alambres. El uso de la solución de fosfatación a una
temperatura significativamente inferior a la empleada generalmente
para la puesta en contacto de superficies metálicas, ayuda
considerablemente a reducir los costes de calentamiento. El
procedimiento de fosfatación propuesto en esta memoria es más
sencillo que los procedimientos empleados en la actualidad, ya que
es suficiente controlar únicamente el contenido en ácido libre y
total, pero no otros parámetros del baño dentro de límites a corto
plazo, ya que el comportamiento del baño es muy estable.
Finalmente, este procedimiento no es sólo superior debido a que se
necesita un menor calentamiento y por lo tanto es menos costoso en
comparación con los procedimientos utilizados en la actualidad,
sino que hay un consumo significativamente menor de todos los
compuestos químicos de la solución que comparado con los
procedimientos actuales.
Grupo 8: Ejemplos 112 a
119
Para esta investigación se emplearon como
sustratos paneles de acero laminados en frío, suministrados por Q
Panel. La Tabla 9 más abajo enumera la composición del baño para
cada variación. Los Ejemplos 117 a 119 se enjuagaron con un sellado
final en lugar de enjuagar con agua DI. CrysCoat UltraSeal es un
producto de Chemetall Oakite basado en agua, silano y alcohol. Los
paneles tratados previamente se pintaron empleando pintura en polvo
de poliéster TGIC, suministrada por Rohm & Haas. Los paneles
rayados una vez, se colocaron en el ensayo de niebla salina de
acuerdo con ASTM B 117 durante 240 horas. Los paneles se rasparon
con una espátula metálica y la cantidad de pérdida de pintura del
rayado se midió en mm. Todas las variaciones se sometieron a
adhesión rayada en forma de cruz, según la norma ASTM D 3359 y a
impacto directo e inverso según la norma ASTM D 2794. En todos los
casos, la evaluación del ensayo de adhesión rayado en forma de cruz
era 5B (sin pérdida de adhesión) y para el impacto directo e
inverso, no se observó agrietamiento u otra pérdida de pintura
hasta 184 kg/m^{2}. Los paneles se trataron previamente tal y como
se describe a continuación:
1. Gardoclean S 5206, 3% v/v de b.v.,
49-52ºC, 60 segundos de rociado
2. Lavado con agua corriente, temperatura
ambiente, 30 segundos de rociado
3. Recubrimiento de conversión,
30-33ºC
4. Lavado con agua corriente, temperatura
ambiente, 30 segundos de rociado
5. Lavado con agua DI, 10 segundos de sellado
final, temperatura ambiente, 30 segundos de inmersión
6. Secado en horno, 107ºC, 5-10
minutos
\hskip1,2cm\text{*} baño del sellado
final
Los paneles mostraban recubrimientos delgados
excelentes de color más o menos canela y una inhibición de la
corrosión buena o incluso excelente. En comparación con ello, el
mejor estándar para un recubrimiento de fosfatación con hierro,
cubierto con un sellado final de cromo, alcanzaba en una evaluación
del ensayo de niebla salina, durante 240 h, un avance de 0,2 mm.
Dentro del alcance de evitar compuestos de cromo venenosos, los
resultados eran excelentes.
Claims (18)
1. Procedimiento para recubrir superficies
metálicas con un recubrimiento de fosfatación, poniendo en contacto
superficies metálicas a una temperatura no superior a 45ºC y a un
valor de pH menor de 3,5, con una solución o una dispersión acuosa
ácida de fosfatación con metal alcalino que contiene:
- al menos un compuesto con al menos un ácido que contiene fósforo y/o al menos uno de sus derivados seleccionados entre ésteres y sales, con un contenido total de todos los tipos de ácidos y de todos sus derivados seleccionados entre ésteres y sales, de menos de 20 g/L calculado en base molar como orto-fosfato, en donde el contenido de tales compuestos/iones que contienen fósforo es de al menos 50% en peso, en comparación con todos compuestos/iones de este tipo,
- al menos un ion seleccionado entre el grupo consistente en al menos un ion de metal alcalino y un ion de amonio, y
- al menos un acelerador a base de guanidina en el intervalo total de 0,01 hasta 5 g/L,
- en donde el recubrimiento de fosfatación tiene una composición del recubrimiento con un contenido en fósforo que no es superior a 8% atómico, tal y como se mide con espectroscopía de masas de neutros secundarios (SNMS) y en donde el recubrimiento de fosfatación tiene un peso del recubrimiento en el intervalo de 0,01 hasta 0,5 g/m^{2}.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la solución o la dispersión de fosfatación contiene una
cantidad de iones PO_{4} en el intervalo de 0,1 a 10 g/L.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en donde la solución o la dispersión de fosfatación contiene una
cantidad de iones SO_{4} en el intervalo de 0,1 a 10 g/L.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la solución o la dispersión
de fosfatación contiene una cantidad de iones NO_{3} en el
intervalo de 0,1 a 10 g/L.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde se añade una cantidad de iones
Fe^{2+} a la solución o la dispersión de fosfatación,
preferentemente en el intervalo de 0,01 a 10 g/L.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la solución o la dispersión
de fosfatación contiene fluoruro libre, preferentemente en el
intervalo de 0,01 a 1 g/L y/o fluoruro complejo, especialmente de
aluminio, boro, silicio, titanio y/o zirconio, preferentemente en el
intervalo de 0,01 a 1 g/L.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la solución o la dispersión
de fosfatación contiene al menos un tensioactivo especialmente
cuando el lavado y la fosfatación se realizan con la misma solución
o dispersión, preferentemente con una cantidad total de
tensioactivos en el intervalo de 0,01 a 10 g/L.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la solución o la dispersión
de fosfatación contiene al menos un disolvente tal como
propilenglicol y/o éter glicólico, al menos un biocida, al menos un
agente estabilizador para un agente tensioactivo, tal como una sal
sulfónica condensada, al menos un agente estabilizador para el
acelerador, tal como un material de silicato, de arcilla o de
material similar a la arcilla de partículas finas, y/o al menos un
agente estabilizador para la solución o la dispersión misma, tal
como un biopolímero.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde se genera un recubrimiento de
fosfatación que muestra un color transparente, ligeramente
coloreado, plateado, amarillento, dorado,
amarillento-pardusco,
amarillento-rojizo y/o azulado.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde una superficie metálica
limpia, limpiada y/o decapada se pone en contacto con la solución,
respectivamente con la dispersión.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la superficie metálica se
pone en contacto con la solución, respectivamente con la dispersión,
mediante inmersión, rociado, fosfatación con vapor, recubrimiento
por rodillo y/o recubrimiento con cuchilla.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la superficie metálica
recubierta se seca después de la puesta en contacto con la
solución, respectivamente la dispersión, o después de al menos una
de las etapas de lavado sucesivas mediante secado al aire, secado en
horno y/o secado infrarrojo, especialmente a temperaturas en el
intervalo de 20 a 250ºC.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde al menos se aplican dos
recubrimientos, uno después del otro, sobre la superficie metálica,
en donde al menos uno de ellos se aplica con una solución de
fosfatación, respectivamente con una dispersión, y en donde al menos
otro recubrimiento se puede aplicar opcionalmente con una solución
de recubrimiento de conversión, tal como una fosfatación rica en
zinc y/o en manganeso.
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde en primer lugar se genera un
recubrimiento de fosfatación con metal alcalino sobre una superficie
metálica y a continuación un recubrimiento seleccionado entre el
grupo consistente en un recubrimiento de conversión, tal como un
recubrimiento de fosfatación rico en zinc y/o en manganeso, un
recubrimiento de estearato y un recubrimiento de polímero orgánico,
se aplica sobre el mismo, especialmente para laminar en frío.
15. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde una superficie metálica que
consiste esencialmente en materiales metálicos de aluminio, cromo,
titanio y/o zinc, así como al menos una aleación que contiene
aluminio, cromo, cobre, hierro, magnesio, estaño, titanio y/o
aleaciones de zinc, se cubre con un recubrimiento de una solución o
de una dispersión de fosfatación.
16. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la superficie metálica -
después del recubrimiento con la solución según la reivindicación 1
- se pone en contacto con una solución o una dispersión final de
sellado, especialmente con una solución/dispersión final de sellado
que contiene al menos un compuesto de un elemento de tierras raras,
al menos un componente de resina y/o al menos un silano.
17. Método de uso del recubrimiento preparado
con un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a
16, para la pasivación a corto plazo, para el tratamiento previo
anterior a al menos una de las capas de pintura sucesivas, o una
capa de cualquier otro recubrimiento orgánico y/o recubrimiento
adhesivo, como soporte del lubricante o como uno de los
recubrimientos lubricantes, por ejemplo antes de una operación de
laminado en frío.
18. Método de uso del recubrimiento preparado
con un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a
16, para la inhibición de la corrosión y/o la lubricación de
superficies metálicas, especialmente para uso en la industria
aeroespacial, la industria automovilística, el transporte por
carril, la construcción naval, el conformado de metales, el trabajo
con metal (maquinación, desbastado), en la producción de recipientes
metálicos y especialmente la producción de latas, la industria de
bobinas, para aplicaciones de chapa metálica, la producción de
alambres, aparatos, cajas, máquinas y la construcción de
edificios.
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