ES2584968T3

ES2584968T3 - Procedimiento para el tratamiento de la superficie de un sustrato metálico

Info

Publication number: ES2584968T3
Application number: ES13814869.7T
Authority: ES
Inventors: Carsten Melzer; Torsten Grohmann; Ulrich Schubert; Sarah Meyer
Original assignee: Amag Rolling GmbH
Current assignee: Amag Rolling GmbH
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2016-09-30
Anticipated expiration: 2033-12-11
Also published as: EP2931936B1; EP2931936A2; PL2931936T3; CN104919083A; CN104919083B; EP2743374A1; WO2014090911A3; US9765237B2; US20150337171A1; PL2931936T4; WO2014090911A2

Abstract

Procedimiento para el tratamiento de la superficie de un sustrato metálico de aluminio o de una aleación de aluminio, que comprende: aportación de una mezcla sobre base de agua con un sol, que presenta alcoxisilanos con la fórmula química general Si(OR)4, y alcoxisilanos orgánicos con la fórmula química general R"Si(OR')3, en donde R y R' representan unos radicales de hidrocarburos de cadena corta, lineales o ramificados, con al menos un grupo hidroxilo y R" un grupo orgánico con un grupo glicidoxilo, mercapto, amino, metacrilo, alilo y/o vinilo, aplicación de la mezcla a la superficie del sustrato metálico, y al menos por zonas, revenido de la mezcla con la conformación de un recubrimiento sol-gel unido al sustrato metálico.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para el tratamiento de la superficie de un sustrato metalico Campo tecnico

La presente invencion hace referencia a un procedimiento para el tratamiento de la superficie de un sustrato metalico de aluminio o de una aleacion de aluminio.

Estado de la tecnica

Del estado de la tecnica se conocen numerosos procedimientos para el recubrimiento de la superficie de un sustrato metalico. Para ello se utilizan diferentes precursores conocidos, habitualmente alcoxisilanos organicos, circon alcoxidos y acidos organicos que actuan como formadores de complejos en solucion alcoholica. Por ejemplo de etanol o isopropanol. El inconveniente consiste en la manipulacion de tales procedimientos, no solo a causa de la utilizacion de los alcoholes citados, ya que sus puntos de ebullicion son relativamente bajos. Esto conduce entre otras cosas a que, a causa de variaciones de concentration, se reduce la capacidad de control del proceso de recubrimiento. Segun esto es necesario aplicar una complejidad tecnica relativamente elevada, para poder cumplir con prescripciones de seguridad y sanitarias importantes para el trabajo. Para mejorar el procedimiento, el documento US 5,939,197 muestra un procedimiento para el tratamiento superficial de metal, en especial aleaciones de titanio y aluminio (p.ej.: del grupo AA 7xxx), en donde para ello se proponen diversas soluciones acuosas de alcoxisilanos organicos y circon alcoxidos. En este procedimiento se utilizan circon alcoxidos con radicales organicos de cadena corta o compuestos con diversos aditivos qulmicos, as! como un alcoxisilano organico con un grupo organico reactivo y acido acetico. En los alcoxisilanos organicos se trata a este respecto especlficamente de los radicales alcoxi cortos, que se componen de 2 a 5 atomos de carbono, en donde uno de estos cuatro radicales presenta un grupo reactivo qulmico adicional, por ejemplo un radical 3-aminopropilo o por ejemplo un radical 3- glicidoxipropilo. De este modo se intenta obtener una recubrimiento con buena adherencia y duradero. A pesar de ello un procedimiento de este tipo posee inconvenientes, ya que al mezclar los compuestos de partida se configura en primer lugar un sistema bifasico, que necesita varias horas para homogeneizarse. Ademas de esto pueden anadirse alcoholes con punto de ebullicion bajo, que se forman en el transcurso del proceso sol-gel o como medio disolvente, que empeoran la capacidad de control del procedimiento a causa de una variation constante de la composition del compuesto reactivo. Ademas de esto los vapores alcoholicos en evaporation representan un considerable potencial de riesgo.

Exposicion de la invencion

El objeto de la invencion consiste por ello en, partiendo del estado de la tecnica, proporcionar un procedimiento para el tratamiento de la superficie de un sustrato metalico, en particular de una chapa, de aluminio o de una aleacion de aluminio, que sobre el mismo no solo haga posible un recubrimiento sol-gel con una buena adherencia y resistente a la corrosion a partir de una mezcla sobre base acuosa con unas duration util elevada y ajustable, sino que tambien pueda manipularse de forma economica y sencilla. En particular deberla tenerse tambien en cuenta la idoneidad del procedimiento en el caso de una aplicacion en grandes superficies, sobre sustratos metalicos.

La invencion resuelve este objeto en cuanto al procedimiento mediante las caracterlsticas de la revindication 1.

Si la mezcla sobre base acuosa presenta un sol, que presente alcoxisilanos con la formula qulmica general Si(OR)4, en donde R representa unos radicales de hidrocarburos de cadena corta, lineales o ramificados, con al menos un grupo hidroxilo, puede asegurarse de forma elegante y sencilla la solubilidad al agua de un silano organico que puede utilizarse como precursor para procedimientos sol-gel. Lo mismo es tambien valido en alcoxisilanos organicos que contengan sol con la formula qulmica general R”Si(OR')3, en donde R' representa unos radicales de hidrocarburos de cadena corta, lineales o ramificados, con al menos un grupo hidroxilo y R” un grupo organico con un grupo glicidoxilo, mercapto, amino, metacrilo, alilo y/o vinilo. Esto puede suponer una ventaja fundamental, para hacer posible objetivos del procedimiento, precisamente en particular costes reducidos, realization simplificada, elevada seguridad de procesamiento, evitacion de riesgo de explosiones, protection sanitaria y no solo una capacidad de aplicacion en grandes superficies. Esta mezcla, en donde la misma puede estar ya formada por el propio sol - puede aplicarse precisamente con unos pasos de procedimiento relativamente sencillos sobre la superficie del sustrato metalico, en particular de una chapa, de aluminio o de una aleacion de aluminio y revenirse, al menos por zonas, mediante la conformation de un recubrimiento sol-gel unido al sustrato metalico. De este modo puede hacerse posible un tratamiento economico de la superficie de un sustrato metalico con metodos de recubrimiento con cintas, recubrimiento por rodillos (del ingles rollcoater), pero tambien en un procedimiento de inyeccion, inmersion o aplastamiento.

Es ventajosa la posibilidad de llevar a cabo el procedimiento conforme a la invencion en una solucion acuosa, es decir con una mezcla sobre base acuosa, tambien sin una adicion adicional de un disolvente emulgente. De este

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modo, a pesar de la utilizacion de agua desde un principio, se forma una solucion de precursor monofasica, lo que simplifica notablemente el desarrollo del procedimiento. Debido a que de todos modos se forman unos alcoholes polivalentes con una accion emulgente suficiente, pueden evitarse en el desarrollo ulterior del proceso sol-gel unas separaciones de fase inconvenientes. De este modo el procedimiento conforme a la invencion destaca por una elevada posibilidad de variacion en cuanto a composicion qulmica de la mezcla y/o a la adicion de compuestos en el transcurso del proceso sol-gel. A este respecto ha quedado demostrado ademas sorpresivamente en el procedimiento conforme a la invencion, que los procesos de hidrolisis y condensation que tienen lugar en el transcurso del proceso sol-gel, que son de manera conocida unas reacciones concurrentes en el desarrollo temporal, se desarrollan de forma particularmente ventajosa. Esto afecta no solo a la duration util inesperadamente larga y que puede variarse especlficamente, es decir el tiempo desde el inicio de la gelation en el proceso sol-gel. Mediante la duracion util aumentada puede conseguirse un objetivo fundamental del procedimiento, precisamente su realization mas sencilla por ejemplo para el tratamiento de grandes superficies metalicas. Asimismo ha quedado demostrado que el procedimiento es adecuado, a causa de la utilizacion de agua y de los puntos de ebullition relativamente altos de los alcoholes polivalente formados a partir de los precursores, para su utilizacion en grandes superficies y su aplicacion a sustratos metalicos que presenten temperaturas elevadas, sin que se llegue a una gelacion prematura y de este modo a la configuration de pellculas no homogeneas.

Con relation a esto puede partirse de la base de que en transcurso de la formation de gel sobre la superficie de un sustrato metalico - entre otras cosas a causa de la utilizacion de agua sin disolventes adicionales y a causa de las caracterlsticas de los alcoholes polivalente, por ejemplo de sus reducida volatilidad - puede influirse positivamente en las diferentes reacciones de equilibrio que se desarrollan en paralelo de hidrolisis y condensacion. Los alcoholes polivalentes que se forman durante la reaction actuan ademas como medios de desarrollo y conducen de este modo a un recubrimiento mas homogeneo. Por medio de esto y tambien a causa de la duracion util prolongada el procedimiento conforme a la invencion es tambien adecuado para el tratamiento de grandes superficies as! como para una aplicacion con ayuda de rodillos (respectivamente, recubrimiento previo en continuo y revestimiento con bobinas, del ingles can coating, coil coating), lo que destaca particularmente con respecto al estado de la tecnica, en donde se realizan principalmente recubrimientos por inmersion o una aplicacion artesanal, de pequenas dimensiones.

Como resultado de ello pueden mejorarse en ultimo termino las caracterlsticas qulmicas, la morfologla estructural y la conexion del recubrimiento sol-gel a un sustrato metalico. Esto puede mostrarse no solo mediante un recubrimiento sol-gel homogeneo sobre la superficie de un sustrato metalico. Mediante la presencia de los alcoholes polivalentes se reduce notablemente en particular la tendencia a la formacion de grietas durante el secado a una temperatura superior. De este modo se hace posible, conforme a la invencion, que una superficie de un sustrato metalico pueda recubrirse de forma cubridora incluso con una capa de gel-sol relativamente fina, que no solo puede implicar unas ventajas decisivas en cuanto a un ulterior tratamiento, por ejemplo su adhesion - entre otras cosas debido a que la carga mecanica admisible, por ejemplo de adhesion a traves de recubrimiento sol-gels, se reduce conforme aumenta el grosor del recubrimiento sol-gel. Asimismo se alcanzan con menos facilidad los llmites de explosion cuando se liberan los alcoholes polivalentes.

En general cabe citar que un sustrato metalico puede representar por ejemplo una capa superficial de un semiproducto, una pieza de fundicion, un producto con piezas acabadas, una pieza constructiva o un elemento constructivo, etc. La invencion puede ser particularmente apropiada para una chapa como semiproducto. Estos objetos, sin embargo, pueden estar tambien compuestos enteramente por el sustrato metalico de aluminio o de una aleacion de aluminio.

De forma ventajosa R” es un grupo organico - en particular como radical de hidrocarburos de cadena corta, lineal o ramificado - con un grupo glicidoxilo, mercapto, amino, metacrilo, alilo y/o vinilo. De este modo pueden proporcionarse, aparte de la reactividad inorganica del sol o del gel con la superficie de un sustrato metalico, tambien unos grupos organo-funcionales. De esta forma puede conseguirse una mejor reactividad con un sustrato organico, por ejemplo con una capa de adhesion o capa de barnizado aplicada al recubrimiento sol-gel, en donde pueden conservarse las ventajas del procedimiento anteriores.

Para completar debe citarse que por radical de hidrocarburos de cadena corta puede entenderse un radical con 2 a 6 atomos de carbono. Como precursor deben entenderse componentes de la mezcla con silanos organicos.

Si R es un radical de 2-hidroxietileno, lo anterior puede aprovecharse/conseguirse de forma particularmente ventajosa. De este modo el procedimiento no solo puede llevarse a cabo precisamente con unos precursores a producir de forma economica, sino que tambien puede alcanzarse su particularmente buena solubilidad en agua. Ademas de esto a partir de estos precursores se forma durante el proceso sol-gel etilenglicol, que puede mezclarse muy bien con agua y presenta un punto de ebullicion de 196 °C. A causa de la reducida presion de vapor, este se volatiza a partir de la mezcla solo en pequenas cantidades, lo que entre otras cosas conduce a una composicion estable en el tiempo de la solucion de recubrimiento y con ello a una mayor duracion util. El etilenglicol podrla tambien resultar ser aquel alcohol polivalente, que hace posible unos resultados particularmente buenos en cuanto a la configuracion de un recubrimiento sol-gel sobre un sustrato metalico.

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Lo mismo es aplicable si R' es un radical de 2-hidroxietileno.

Pueden obtenerse unos resultados particularmente buenos con el procedimiento conforme a la invencion si el sol presenta: 5% a 10% en peso de tetrakis(2-hidroxietoxi)silano y 0,5% a 3,5% en peso de 3-glicidoxipropitris(2- hidroxietoxi)silano.

Si la mezcla presenta ademas oxidos metalicos, en particular de circonio, aluminio y/o titanio, con la formula qulmica general M (OR'”)x, en donde R'” es un radical de hidrocarburos de cadena corta, lineal o ramificado, en particular un radical n-propilo, iso-propilo y/o n-butilo, puede recubrirse de forma particularmente resistente contra la corrosion la superficie de un sustrato metalico. A este respecto se usan unos efectos conocidos, para mejorar las influencias contenedoras de corrosion en la red del recubrimiento sol-gel.

Se muestra por lo tanto que el procedimiento - como ya se ha presentado - puede garantizar una elevada variabilidad con relacion a las sustancias qulmicas utilizadas.

Si R'” presenta al menos un grupo hidroxilo, pueden conseguirse las ventajas citadas anteriormente en cuanto a solubilidad en agua, baja presion de vapor, mejor formation de gel, etc. En particular se obtiene de este modo un proceso sol-gel con unos componentes que presentan unas caracterlsticas qulmicas similares, lo que puede reforzar adicionalmente las ventajas citadas del procedimiento.

Si la mezcla contiene un formador de complejos, en particular un acido organico o una p-dicetona, puede adaptarse la reactividad de los oxidos metalicos en el transcurso del procedimiento conforme a la invencion y de este modo controlarse mejor el proceso sol-gel. Esto puede resultar ser un factor decisivo en cuanto al recubrimiento sol-gel ventajoso citado de un sustrato metalico.

A este respecto ha destacado una mezcla, que presenta:

del 0,3% al 4,5% en peso de oxidos metalicos, en particular tetra-(n-propil)circonato o tetra-(iso-propil)titanato, y del 0,3% al 9% en peso de un formador de complejos, en particular acido acetico.

Si la superficie del sustrato metalico presenta aluminio o una aleacion de aluminio, o este sustrato se compone de ello, el procedimiento conforme a la invencion puede aplicarse de forma particularmente ventajosa. Sobre el mismo no solo puede conseguirse un recubrimiento particularmente adherente y resistente, sino que tambien surten efecto las ventajas en el caso de una aplicacion requerida en grandes superficies como menores costes, mayor duration util y ventajas tecnicas del procedimiento.

Si se une la superficie del recubrimiento sol-gel a una capa organica, el procedimiento conforme a la invencion puede ser apropiado para numerosos campos aplicativos. Mediante las caracterlsticas descritas del recubrimiento sol-gel, la union a una capa organica de este tipo puede realizarse de forma particularmente resistente. Ha quedado demostrado que para ello son particularmente adecuadas por ejemplo unas capas adhesivas de epoxido y/o poliuretano. El recubrimiento sol-gel puede usarse de este modo como pretratamiento de adhesion as! como de barnizado de una superficie de un sustrato metalico.

Si se unen entre si superficies de dos sustratos metalicos que presentan un recubrimiento sol-gel, a traves de una capa de adhesion, esto puede realizarse de forma particularmente fija e insensible a la corrosion.

La utilization de la mezcla conforme a la invencion sobre base de agua con un sol, que presente alcoxisilanos con la formula qulmica general Si(OR)4, y alcoxisilanos organicos con la formula qulmica general R”Si(OR')3, en donde R y R' representan unos radicales de hidrocarburos de cadena corta, lineales o ramificados, con al menos un grupo hidroxilo y R” un grupo organico con un grupo glicidoxilo, mercapto, amino, metacrilo, alilo y/o vinilo, es particularmente adecuada para un tratamiento superficial de un sustrato metalico, en particular de una chapa, de aluminio o de una aleacion de aluminio, en donde el mismo puede tambien mecanizarse y/o tratarse ventajosamente a posteriori.

Esta utilizacion puede mejorarse por medio de que R y/o R' sea un radical 2-hidroxietilo y/o R” un radical 3- glicidoxipropilo.

En general cabe citar que en particular en el caso de una chapa de una aleacion de aluminio (p.ej. del grupo AA 7xxx), las caracterlsticas ventajosas citadas pueden ajustarse - pero que en general es concebible utilizar el procedimiento conforme a la invencion, para de esta forma producir un sustrato metalico de aluminio o de una aleacion de aluminio con una superficie, que presente un recubrimiento sol-gel.

Description breve de los dibujos

En las figuras se ha representado con mas detalle el objeto de la invention, por ejemplo en base a un ejemplo de realization. Aqui muestran

la fig. 1 una exposition esquematica de las formulas estructurales de los precursores empleados, asi como del 5 formador de complejos,

la fig. 2 una vista en planta sobre dos superficies, tratadas con una mezcla con silanos organicos, de sustratos metalicos, y

las figuras 3a y 3b unas tomas microscopicas de una vista en planta sobre superficies de sustratos metalicos, tratados con silanos organicos.

10 Forma de realizacion de la invencion

Para el recubrimiento conforme a la invencion de una superficie de una aleacion de aluminio, esta normalmente primero se desengrasa y/o decapa. Para ello se dispone - en funcion de la composition de la aleacion del sustrato metalico - de medios y mezclas formados por sistemas alcalinos y acidos, por ejemplo sobre la base de potasa caustica o acido sulfurico en combination con fluoruros. En el ejemplo de realizacion esto se realiza para aleaciones 15 de la serie AA 7075, mediante desengrasado alcalino con ayuda de potasa caustica y agentes tensioactivos. A continuation se enjuaga con agua desionizada, tras lo cual se lleva acabo un decapado con una mezcla formada por acido sulfurico y fluorhidrico. El desengrasado o decapado puede realizarse por ejemplo con ayuda de un procedimiento de inmersion o inyeccion (procedimiento de desengrasado por inyeccion o procedimiento de decapado por inyeccion). Despues de un enjuague adicional con agua desionizada se seca la chapa. Para ello 20 puede ser adecuado aire caliente o pueden utilizarse tambien otros procedimientos de secado, por ejemplo mediante el empleo de rodillos de tejido no tejido.

A continuacion de esto se realiza un recubrimiento de la superficie con una mezcla conforme a la invencion (M_inv), producida a partir de:

6,2% en peso de tetrakis(2-hidroxietoxi)silano - marcado en la fig. 1 con el simbolo de referencia 1,

25 1,3% en peso de 3-glicidoxipropitris(2-hidroxietoxi)silano - marcado en la fig. 1 con el simbolo de referencia

2,

2,5% en peso de tetra-(n-propil)circonato - marcado en la fig. 1 con el simbolo de referencia 3,

3,2% en peso de acido acetico - marcado en la fig. 1 con el simbolo de referencia 4, y el resto agua.

En la mezcla a modo de ejemplo de este tipo, en donde esta mezcla puede considerarse en si misma como sol, se 30 ajusta un equilibrio reactivo en el que se presentan aprox. un 12,5% en peso de compuestos organicos volatiles, predominantemente etilenglicol.

En caso necesario pueden anadirse a la mezcla (M_inv) conforme a la invencion diferentes aditivos, para adaptar las caracteristicas de tratamiento del sol a los respectivos requisitos. Estos pueden ser por ejemplo medios reticulantes, medios degradantes, antiespumantes, ayudas dispersantes o estabilizadores UV. Ademas de esto pueden anadirse 35 tambien diferentes inhibidores inorganicos u organicos para aumentar todavia mas la resistencia a la corrosion. Sedan por ejemplo adecuados mecaptobenzotiazoles, mercaptobenzimidazoles, Mg(NO3)2, Ce(NO3)2 Cr(NO3)3 y sustancias comparables.

La aplicacion de la mezcla se produce mediante recubrimiento por inmersion, aunque esto, como ya se ha citado, puede hacerse posible de otro modo - la viscosidad de esta mezcla es precisamente ventajosa, de tal manera que 40 puede realizarse sin mas tambien una aplicacion con ayuda de rodillos, lo que es ventajoso en particular en el caso de los recubrimientos exigidos para grandes superficies.

Otra mejora notable consiste en que la duration util de esta mezcla - segun las condiciones en las que se desarrolla el procedimiento - es de hasta varias horas. Al contrario que en el procedimiento conocido, esto supone un periodo de tiempo considerablemente mas largo, que facilita claramente el procedimiento conforme a la invencion.

45 La gelation que se produce a continuacion discurre con ayuda del procedimiento, como se ha descrito, tambien ventajosamente. El gel que se conforma esta decisivamente mejorado con relation al estado de la tecnica en cuanto a su estructura, su reticulation, estabilidad y en especial tambien en cuanto a su conexion a la superficie metalica.

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Esto no deberla ser solamente resultado de que, en el transcurso de la hidrolisis, se forme etilenglicol el cual, como ya se ha descrito, no se volatiza hasta su aplicacion sobre el sustrato, posee caracterlsticas emulsionantes y conduce a un mejor comportamiento de desarrollo del recubrimiento. Con relacion a esto se quiere destacar de nuevo la ventaja de que hasta el secado practicamente no se fuga ningun vapor toxico y/o explosivo.

El secado puede realizarse a 100 - 200 °C de temperatura de sustrato, de forma preferida 130 °C y, a este respecto, ha quedado demostrado que incluso con esta realizacion relativamente rapida se mantiene una cobertura completa de la superficie mediante el recubrimiento revenido. Sin embargo tambien es concebible secar a temperaturas menores, por ejemplo por medio de que se elija una conveccion de aire relativamente elevada. Normalmente la temperatura puede ser de 60 °C - con fuentes de calor infrarrojas son concebibles de todas formas unas temperaturas todavla mas bajas, lo que puede ser ventajoso para proteger otros materiales adyacentes, como por ejemplo juntas.

Esto puede verse con base en la figura 2, que muestra dos chapas 5, 6 recubiertas de la aleacion de aluminio de la AA 7075. La chapa 5 se ha tratado con una mezcla del estado de la tecnica (M_edlt) del 6% en peso de tetraetoxisilano as! como del 1,9% en peso de glicidoxipropiltrimetoxisilano, 1,7% en peso de tetra-(n-propil)- circonato y 1,6% en peso de acido acetico as! como el resto agua - mientras que la chapa 6 se ha tratado con la mezcla conforme a la invencion de forma correspondiente a este ejemplo de realizacion. De este modo pueden reconocerse sobre la superficie de la chapa 5, incluso a simple vista, unas grietas 7 y unas zonas 8 con un menor grosor del recubrimiento sol-gel, mientras que por el contrario en la chapa 6 tratada conforme a la invencion se produce un recubrimiento homogeneo, relativamente uniforme. El recubrimiento de la chapa 5, es decir la superficie de la chapa 5, presenta de forma inconveniente unas zonas 8 y grietas 7 que no solo representan una menor proteccion de la chapa 5, sino que perjudican un tratamiento/una mecanizacion posterior de la chapa 5. De este modos se muestra tambien que el procedimiento conforme a la invencion hace posible, con ayuda de un recubrimiento relativamente fino, asegurar que la superficie de la chapa 6 este completamente cubierta y protegida, lo que no solo implica las ventajas citadas para un posible barnizado posterior o para una union de dos superficies que presenten un recubrimiento sol-gel de sustratos metalicos, que esten unidos entre si a traves de una capa de adhesion. Esto es tambien importante en tanto que el recubrimiento sol-gel soporta menores cargas mecanicas conforme aumenta el grosor.

Incluso en tomas microscopicas puede reconocerse la configuracion particularmente ventajosa del recubrimiento. Esto se muestra en base a la figura 3a, en la que pueden reconocerse unas formaciones de grietas que discurren por el recubrimiento, que sin embargo estan situadas de una relativamente uniforme y en su anchura en un margen bajo de unidades de pm. Unos recubrimientos correspondientemente ventajosos pueden conseguirse tambien en el caso de una chapa 9 formada por una aleacion de aluminio 6XXX - como puede reconocerse en base a la figura 3b.

Las citadas ventajas son el resultado de una comprobacion de la resistencia a la traccion y al cizallamiento, que pueden deducirse de la tabla 1. Para ello se han tratado las superficies de chapas de una aleacion AA7075 con la mezcla antes indicada del estado de al tecnica (M_edlt) y estas superficies tratadas se han adherido entre si con ayuda de un pegamento epoxido. Del mismo modo se realiza esto con chapas mediante la utilizacion de la mezcla conforme a la invencion (M_inv). La determinacion de la resistencia a la traccion y al cizallamiento de estas adherencias de solapamiento se realiza mediante la accion de una fuerza de traccion, que actua en paralelo a la superficie de adhesion y al eje principal de las chapas.

Tabla 1. tmax representa la fuerza maxima por superficie, que resiste su adhesion por solapamiento en el ensayo de traccion y cizallamiento.

Recubrimientos: tmax [N/mm2]

M_edlt: 28,2

M_inv: 32,7

De este modo puede mostrarse que la mezcla conforme a la invencion no solo ofrece ventajas en cuanto a la posibilidad de tratamiento, proteccion ambiental y sanitaria, etc. sino que se obtiene un sustrato metalico con un recubrimiento sol-gel particularmente ventajoso, cuya morfologla mejora de forma reconocible y decisiva respecto al estado de la tecnica. De esta forma se expone que y por que las caracterlsticas del recubrimiento producido conforme a la invencion pueden ofrecer por ejemplo mejoras en cuanto a la resistencia de adhesions entre dos superficies tratadas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para el tratamiento de la superficie de un sustrato metalico de aluminio o de una aleacion de aluminio, que comprende:

aportacion de una mezcla sobre base de agua con un sol, que presenta alcoxisilanos con la formula quimica general 5 Si(OR)4, y alcoxisilanos organicos con la formula quimica general R”Si(OR’)3, en donde R y R' representan unos

radicales de hidrocarburos de cadena corta, lineales o ramificados, con al menos un grupo hidroxilo y R” un grupo organico con un grupo glicidoxilo, mercapto, amino, metacrilo, alilo y/o vinilo,

aplicacion de la mezcla a la superficie del sustrato metalico, y

al menos por zonas, revenido de la mezcla con la conformation de un recubrimiento sol-gel unido al sustrato 10 metalico.
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque R es un radical de 2-hidroxietileno.
3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque R’ es un radical de 2-hidroxietileno.
4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque R” es un radical un radical de 3- glicidoxipropilo.

15 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el sol presenta:

5% a 10% en peso de tetrakis(2-hidroxietoxi)silano, y

0,5% a 3,5% en peso de 3-glicidoxipropitris(2-hidroxietoxi)silano.
6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la mezcla no contiene acidos.
7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la mezcla presenta ademas oxidos 20 metalicos, en particular de circonio, aluminio y/o titanio, con la formula quimica general M (OR’”)x, en donde R’” es un

radical de hidrocarburos de cadena corta, lineal o ramificado, en particular un radical n-propilo, iso-propilo y/o n- butilo
8. Procedimiento segun la reivindicacion 7, caracterizado porque R’” presenta al menos un grupo hidroxilo.
9. Procedimiento segun la reivindicacion 7 u 8, caracterizado porque la mezcla contiene un formador de complejos, 25 en particular un acido organico y/o una p-dicetona.
10. Procedimiento segun las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque la mezcla presenta:

del 0,3% al 4,5% en peso de oxidos metalicos, en particular tetra-(n-propil)circonato o tetra-(iso-propil)titanato, y del 0,3% al 9% en peso de un formador de complejos, en particular acido acetico.
11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la superficie del recubrimiento sol- 30 gel se une a una capa organica, en particular a una capa de adhesion de epoxido y/o poliuretano o a una capa de

barnizado.
12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque se unen entre si unas superficies de dos sustratos metalicos que presentan un recubrimiento sol-gel, a traves de una capa de adhesion.
13. Utilization de una mezcla sobre base de agua con un sol, que presenta alcoxisilanos con la formula quimica 35 general Si(OR)4, y alcoxisilanos organicos con la formula quimica general R”Si(OR’)3, en donde R y R’ representan

unos radicales de hidrocarburos de cadena corta, lineales o ramificados, con al menos un grupo hidroxilo y R” un grupo organico con un grupo glicidoxilo, mercapto, amino, metacrilo, alilo y/o vinilo, para el tratamiento superficial de un sustrato metalico de aluminio o de y una aleacion de aluminio.
14. Utilizacion segun la reivindicacion 13, caracterizada porque R y/o R’ son un radical de 2-hidroxietileno y/o R” es 40 un radical de 3-glicidoxipropilo.