ES2852776T3 - Procedimiento de galvanización en caliente, medio portador y/o de sujeción para la galvanización en caliente, así como procedimiento de revestimiento del medio portador y/o de sujeción - Google Patents

Procedimiento de galvanización en caliente, medio portador y/o de sujeción para la galvanización en caliente, así como procedimiento de revestimiento del medio portador y/o de sujeción Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la galvanización en caliente un componente (1), en donde el componente (1) se sumerge por medio de un medio portador y/o de sujeción (2) en un tanque de galvanización (4) lleno de masa fundida de zinc (3), en donde el medio portador y/o de sujeción (2) se sumerge al menos sustancialmente junto con el componente (1) al menos en algunas regiones, en la masa fundida de zinc (3) y después de completar el proceso de galvanización en caliente se retira de nuevo, en donde el medio portador y/o de sujeción (2) está provisto al menos en algunas regiones de un revestimiento (5) resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en donde el revestimiento (5) resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización comprende o está formado a partir de al menos un compuesto de silicio/oxígeno, y en donde el revestimiento (5) del medio portador y/o de sujeción (2) se puede obtener mediante tratamiento térmico de un material de partida que contiene polisiloxano.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de galvanización en caliente, medio portador y/o de sujeción para la galvanización en caliente, así como procedimiento de revestimiento del medio portador y/o de sujeción
La presente invención se refiere al campo técnico de la galvanización de componentes a base de hierro o que contienen hierro, en particular componentes a base de acero o que contienen acero (componentes de acero), preferiblemente para la industria del automóvil o de vehículos de motor, pero también para otras áreas de aplicación técnica (por ejemplo, para la industria de la construcción, el área de la ingeniería mecánica en general, la industria eléctrica, etc.), mediante el galvanizado en caliente (galvanizado por inmersión en baño de masa fundida).
En particular, la presente invención se refiere a un procedimiento para galvanizar en caliente un componente ("procedimiento de galvanización en caliente"), en particular un componente de hierro o acero. La presente invención se refiere además a un procedimiento para revestir un medio portador y/o de sujeción ("procedimiento de revestimiento") que se puede utilizar en un procedimiento de galvanización en caliente, y a un medio portador y/o de sujeción que se puede obtener o revestir de esa manera (es decir, el producto que se puede obtener con el procedimiento de revestimiento de acuerdo con la invención).
Los componentes metálicos de cualquier tipo a base de material ferroso, en particular los componentes a base de acero, a menudo requieren una protección eficaz contra la corrosión, dependiendo de la aplicación. En particular, los componentes de acero para vehículos de motor (automotores), como por ejemplo, automóviles, camiones, vehículos de servicio, etc., pero también para otras áreas técnicas (por ejemplo, industria de la construcción, ingeniería mecánica, industria eléctrica, etc.), requieren una protección eficaz contra la corrosión que pueda soportar cargas a largo plazo.
Probablemente el procedimiento más importante para proteger el acero contra la corrosión mediante recubrimientos de zinc metálico, es el llamado galvanizado en caliente (también llamado galvanizado por inmersión en baño de masa fundida). El acero se sumerge para ello de forma continua (p. ej., fleje y alambre) o por piezas (p. ej., componentes) a temperaturas de aproximadamente 450°C a 600°C en un tanque calentado con zinc líquido (punto de fusión del zinc: 419,5°C), de modo que se forma sobre la superficie del acero una capa intermetálica resistente a base de hierro y zinc y por encima una capa de zinc puro adherida muy firmemente.
Por lo tanto, la galvanización en caliente es un método reconocido y probado desde hace muchos años para proteger de la corrosión piezas o componentes hechos a base de materiales ferrosos, especialmente materiales de acero. Como se ha descrito anteriormente, el componente lavado o tratado previamente generalmente se sumerge en un baño de zinc líquido caliente, en donde en particular reacciona con la masa fundida de zinc y, como resultado, se forma una capa de zinc relativamente delgada, unida con el material base de forma metalúrgica.
En el galvanizado en caliente, se hace una distinción entre el galvanizado discontinuo por lotes (véase, por ejemplo, DIN EN ISO 1461 y ASTM A 1072) y el galvanizado continuo de fleje y alambre (véase, por ejemplo, DIN EN 10143 y DIN EN 10346). Tanto el galvanizado por lotes como el galvanizado de fleje y alambre son procedimientos normalizados o estandarizados. Los flejes de acero galvanizado en continuo y el alambre galvanizado en continuo son cada uno un producto preliminar o intermedio (producto semiacabado) que se procesa después de la galvanización, en particular mediante conformado, estampado, recorte, etc., mientras que los componentes que deben protegerse mediante un galvanizado por piezas, primero se fabrican completamente y luego se galvanizan en caliente (por lo que los componentes están completamente protegidos contra la corrosión).
El galvanizado en caliente proporciona una protección contra la corrosión tanto activa como pasiva. La protección pasiva es proporcionada por el efecto barrera del recubrimiento de zinc. La protección activa contra la corrosión se debe al efecto catódico del recubrimiento de zinc. En comparación con los metales más nobles de la serie electroquímica, tales como el hierro, el zinc sirve como un ánodo sacrificial que protege el hierro subyacente de la corrosión hasta que el propio zinc se corroe por completo.
En el denominado galvanizado por piezas según la norma UNE EN ISO 1461, el galvanizado en caliente se lleva a cabo en su mayoría sobre componentes y construcciones de acero más grandes. Para ello, las piezas en bruto a base de acero o las piezas de trabajo completadas (componentes) se sumergen en el baño de zinc fundido después de un pretratamiento. En particular, la inmersión permite que se alcancen fácilmente incluso las superficies internas, las soldaduras y las áreas de difícil acceso de las piezas de trabajo o los componentes que se van a galvanizar. El galvanizado en caliente convencional se basa en particular en la inmersión de componentes de hierro o acero en una masa fundida de zinc con formación de un recubrimiento de zinc o un revestimiento de zinc sobre la superficie de los componentes. Con el fin de garantizar la adherencia, la integridad y la uniformidad del recubrimiento de zinc, generalmente se requiere de antemano una preparación cuidadosa de la superficie de los componentes que se van a galvanizar, lo que generalmente implica desengrasar con un lavado posterior, posteriormente un decapado ácido seguido de un lavado y finalmente un tratamiento con fundente (es decir, el denominado mordentado) con una operación de secado posterior.
En el caso de una galvanización por piezas de componentes idénticos o similares (por ejemplo, producción en serie de componentes de vehículo) por razones de economía del proceso y eficacia económica, por lo general se combinan o bien se agrupan los componentes durante todo el proceso (en particular, por medio de un transportador de mercancías común, diseñado por ejemplo, como una viga transversal y/o un soporte, o un medio portador o de sujeción o un dispositivo común de soporte o fijación para una pluralidad de esos componentes idénticos o similares). Los componentes se fijan a través de medios portadores o de sujeción, tales como eslingas o alambres de sujeción, o similares. Posteriormente, los componentes en estado agrupado se conducen a través del medio portador y/o de sujeción a las etapas o estadios de tratamiento posteriores de la galvanización en caliente.
La secuencia del procedimiento habitual en el galvanizado por piezas convencional por medio de una galvanización en caliente, es generalmente la siguiente:
En primer lugar, las superficies de los componentes en cuestión se someten a un desengrasado con el fin de eliminar los residuos de grasa y aceite, en donde se pueden emplear agentes desengrasantes utilizados usualmente en forma de agentes desengrasantes acuosos alcalinos o ácidos. Después de la limpieza en el baño desengrasante, generalmente se continúa con un proceso de lavado, por lo general por inmersión en un baño de agua, con el fin de evitar el arrastre de los agentes desengrasantes con el material que se va a galvanizar a la etapa de decapado posterior del procedimiento, siendo esto especialmente importante en particular en el caso de cambiar de un desengrase alcalino a un decapado ácido.
Esto viene seguido por un tratamiento con decapante (decapado), que en particular sirve para la eliminación de impurezas características, tales como óxido y escamas, de la superficie del acero. El decapado generalmente se lleva a cabo en ácido clorhídrico diluido, en donde la duración del proceso de decapado depende, entre otras cosas, del estado de contaminación (por ejemplo, el grado de oxidación) del material que se va a galvanizar y de la concentración de ácido y la temperatura del baño de decapado. Con el fin de evitar o minimizar el arrastre de ácido residual y/o sal residual con el material para la galvanización, generalmente se realiza una operación de lavado después del tratamiento de decapado.
Posteriormente se realiza lo que se denomina mordentado (también conocido como tratamiento con fundente), en donde la superficie de acero previamente desengrasada y decapada, se pone en contacto con lo que se denomina un fundente, que por lo general es una solución acuosa de cloruros inorgánicos, más frecuentemente con una mezcla de cloruro de zinc (ZnCl2) y cloruro de amonio (NH4Cl). Por un lado, una función del fundente es llevar a cabo una última purificación fina intensiva de la superficie del acero antes de la reacción de la superficie del acero con el zinc fundido, y disolver la capa de óxido de la superficie de zinc y también evitar una nueva oxidación de la superficie del acero antes del proceso de galvanización. Por otro lado, el fundente aumenta la capacidad de humectación entre la superficie del acero y el zinc fundido. Después del tratamiento con fundente, generalmente se lleva a cabo un secado con el fin de generar una película sólida de fundente sobre la superficie del acero y eliminar el agua adherida para evitar reacciones posteriores no deseadas (especialmente la formación de vapor de agua) en el baño de inmersión en zinc líquido.
Los componentes tratados previamente en la forma que se ha indicado anteriormente, se galvanizan en caliente a continuación mediante una inmersión en la masa fundida de zinc. En el caso de una galvanización en caliente con zinc puro, el contenido en zinc de la masa fundida de acuerdo con la norma UNE EN ISO 1461, es de al menos un 98,0% en peso. Después de la inmersión del material que se va a galvanizar en el zinc fundido, este permanece en el baño de zinc fundido durante un período de tiempo suficiente, en particular hasta que el material galvanizado ha alcanzado su temperatura y está recubierto con una capa de zinc. Por lo general, la superficie de la masa fundida de zinc se limpia para retirar en particular óxidos, ceniza de zinc, residuos de fundente y similares, antes de que el material galvanizado se extraiga entonces de nuevo de la masa fundida de zinc. El componente galvanizado en caliente de este modo se somete a continuación a un proceso de enfriamiento (por ejemplo, al aire o en un baño de agua). Finalmente, se retiran los medios portadores o de sujeción presentes opcionalmente para el componente, tales como por ejemplo, eslingas, alambres de sujeción o similares.
Después del proceso de galvanización, generalmente tiene lugar un procesamiento posterior o un tratamiento posterior en parte laborioso. En ese caso, se retiran en la medida de lo posible los residuos en exceso del baño de zinc, particularmente lo que se denominan bordes por goteo de la solidificación del zinc en los bordes, así como los residuos de óxido o ceniza que se adhieren al componente.
Un criterio para la calidad de una galvanización en caliente es el espesor del recubrimiento de zinc en gm (micrómetros). La norma UNE EN ISO 1461 especifica los valores mínimos de los espesores de recubrimiento requeridos, que se permiten dependiendo del espesor del material, en el caso de una galvanización por piezas. En la práctica, los espesores de capa son significativamente más altos que los espesores de capa mínimos especificados en la norma UNE EN ISO 1461. En general, los recubrimientos de zinc producidos mediante galvanización por piezas, tienen un espesor en el intervalo de 50 a 200 gm e incluso más.
En el proceso de galvanización, se forma un recubrimiento de capas de hierro/zinc intermetálicas de composición diversa sobre la parte de acero, como resultado de una difusión mutua entre el zinc líquido y la superficie de acero. Al extraer los objetos galvanizados en caliente, una capa de zinc, también denominada capa de zinc puro, permanece adherida a la capa más superior, teniendo esa capa de zinc una composición que corresponde a la de la masa fundida de zinc. Debido a las altas temperaturas durante la inmersión en caliente, se forma inicialmente de ese modo una capa relativamente frágil basada en una aleación (cristales mixtos) entre hierro y zinc sobre la superficie del acero, y solo por encima de la misma se forma la capa de zinc puro. Aunque la capa de hierro/zinc relativamente frágil mejora la fuerza de adhesión con el material base, también impide la conformabilidad del acero galvanizado. Mayores contenidos en silicio en el acero, del tipo que se usa en particular para el denominado calmado del acero durante su producción, conducen a una mayor reactividad entre la masa fundida de zinc y el material base y, en consecuencia, un fuerte crecimiento de la capa de hierro/zinc. De esta manera, se forman espesores de capa totales relativamente altos. Aunque esto permite un período de protección contra la corrosión muy largo, sin embargo, también con un aumento del espesor de la capa de zinc, aumenta consecuentemente el riesgo de que la capa se pueda desprender bajo una carga mecánica, en particular bajo efectos locales bruscos, y se altere el efecto de protección contra la corrosión.
Con el fin de contrarrestar el problema descrito anteriormente de una aparición de la capa de hierro/zinc gruesa y quebradiza de rápido crecimiento, y también para permitir espesores de capa más bajos junto con una alta protección contra la corrosión durante la galvanización, a partir de la técnica anterior se conoce añadir adicionalmente aluminio a la masa fundida de zinc o al baño de zinc líquido. Por ejemplo, mediante la adición de un 5% en peso de aluminio a una masa fundida de zinc líquida, se produce una aleación de zinc/aluminio que tiene una temperatura de fusión más baja que el zinc puro. Al usar una masa fundida de zinc/aluminio (masa fundida de Zn/Al) o un baño de zinc/aluminio líquido (baño de Zn/Al), por un lado, se pueden lograr espesores de capa significativamente más bajos con una protección fiable contra la corrosión (generalmente inferiores a 50 gm); por otro lado, debido a la masa fundida de Zn/Al, no hay una formación de la capa de hierro/estaño frágil, ya que el aluminio - sin pretender estar ligado a ninguna teoría particular - forma inicialmente por así decirlo una capa barrera sobre la superficie del acero del componente en cuestión, sobre la cual se deposita a continuación la capa de zinc real.
Por lo tanto, los componentes galvanizados en caliente se pueden conformar fácilmente con una masa fundida de zinc/aluminio, pero, sin embargo, tienen mejores propiedades de protección contra la corrosión a pesar del espesor de capa significativamente menor, en comparación con la galvanización en caliente convencional con una masa fundida de zinc prácticamente exenta de aluminio.
Una aleación de zinc/aluminio utilizada en un baño de galvanización en caliente muestra propiedades de fluidez mejoradas en comparación con el zinc puro. Además, los recubrimientos de zinc producidos mediante una galvanización en caliente realizada con tales aleaciones de zinc/aluminio, tienen una mayor resistencia a la corrosión (que es de dos a seis veces mejor que la del zinc puro), mejor aspecto, mejor conformabilidad y mejor capacidad de barnizado que los recubrimientos de zinc formados a partir de zinc puro. Además, con esta tecnología también se pueden producir recubrimientos de zinc exentos de plomo.
Un procedimiento de ese tipo para la galvanización en caliente usando una masa fundida de zinc/aluminio o usando un baño de galvanización en caliente de zinc/aluminio, se conoce, por ejemplo, a partir del documento WO 2002/042512 A1 y las publicaciones relacionadas con esa familia de patentes (p. ej., los documentos EP 1352 100 B1, DE 601 24 767 T2 y US 2003/0219543 A1). También se describe en el mismo fundentes adecuados para la galvanización en caliente por medio de baños de masa fundida de zinc/aluminio, ya que las composiciones de fundente para los baños de galvanización en caliente de zinc/aluminio deben ser diferentes de las de la galvanización en caliente convencional con zinc puro. Con el procedimiento que se describe en el mismo, se pueden producir recubrimientos de protección contra la corrosión con espesores de capa muy bajos (generalmente muy por debajo de 50 gm y por lo general en el intervalo de 2 a 20 gm) y con un peso muy bajo, junto con una rentabilidad elevada, por lo que el procedimiento descrito en el mismo se emplea comercialmente con la denominación procedimiento microZINQ®.
Con respecto a la formación de la capa de zinc y sus propiedades, se ha observado también que esto puede estar significativamente influenciado por los elementos de la aleación en la masa fundida de zinc. Uno de los elementos más importantes en ese caso es el aluminio: se ha mostrado que ya con un contenido en aluminio de 100 ppm en la masa fundida de zinc (basado en el peso), la apariencia de la capa de zinc resultante se puede mejorar para obtener una apariencia más clara y brillante. Con un contenido creciente en aluminio en la masa fundida de zinc de hasta 1000 ppm (basado en el peso), este efecto aumenta de manera constante. Además, se ha mostrado, como ya se ha descrito, que a partir de un contenido en aluminio del 0,12% en peso en la masa fundida de zinc, se forma una capa intermetálica de Fe/Al entre el material de hierro y la capa de zinc, lo que conduce a una inhibición de los procesos que de otro modo son habituales, de difusión entre la masa fundida de zinc y el hierro, y de este modo a una reducción significativa del crecimiento de las capas de Zn/Fe; a causa de ello, a partir de ese contenido en aluminio, se forman capas de zinc significativamente más delgadas en la masa fundida de zinc. Finalmente, se ha mostrado que, en principio, al aumentar el contenido en aluminio en la masa fundida de zinc, aumenta el efecto de protección contra la corrosión de la capa de zinc resultante; esto se basa en que los compuestos de Al/Zn forman capas externas significativamente más estables con mayor rapidez.
Ejemplos conocidos del uso comercial de masas fundidas de zinc que contienen aluminio, son los procedimientos denominados Galfan® y el procedimiento microZINQ® mencionado anteriormente, con un contenido en aluminio en la masa fundida de zinc típicamente en el intervalo de 4,2% en peso a 6,2% en peso. La ventaja de esta aleación es, entre otras cosas, que el sistema Al/Zn tiene una composición eutéctica en torno al 5% en peso con un punto de fusión de 3822C, lo que permite reducir la temperatura de la operación en el proceso de galvanizado.
Un inconveniente en todos los procedimientos de galvanización en caliente conocidos, es que el medio portador y/o de sujeción se galvaniza, en particular, de forma inevitable, completa y/o parcial - al menos en parte - junto con el componente, permaneciendo también adherido el zinc al medio portador y/o de sujeción. En el denominado galvanizado por piezas, como medio portador y/o de sujeción se emplea en particular transportadores de mercancías, vigas transversales y/o cadenas, los cuales conducen los componentes a los baños individuales y los sumergen en los baños. Además, también se conoce el uso de alambres o alambres de sujeción para suspender los componentes, en donde el tipo y el número de alambres utilizados pueden variar dependiendo de la forma y/o el peso del componente. En el caso de una producción en serie o el galvanizado en serie por piezas, también es común utilizar ganchos o bastidores especialmente adaptados para el artículo que se va a galvanizar.
Los medios portadores y/o de sujeción están diseñados normalmente para un uso múltiple, en donde los medios portadores y/o de sujeción se deben tratar después de la galvanización para que la capa de zinc se desprenda. Es habitual un tratamiento de decapado, por ejemplo, de modo que los medios portadores y/o de sujeción se pueden volver a utilizar. Los alambres o alambres de sujeción generalmente solo se usan una vez. Después del proceso de galvanizado, estos se retiran de las vigas transversales y se someten a un reciclado del acero.
Por ello, es particularmente desventajoso que el zinc se consuma innecesariamente durante una galvanización no deseada de los medios portadores y/o de sujeción. Esto está asociado con una gran pérdida económica en caso de un rendimiento elevado del galvanizado. Por ejemplo, se galvaniza hasta un 90% del medio portador y/o de sujeción (por ejemplo, el alambre). En caso de un espesor de capa de zinc habitual de 80 gm, esto da como resultado un consumo de zinc de aproximadamente 10 t de zinc por cada 100 t de medio portador y/o de sujeción utilizado, en particular alambre.
Al reciclar el zinc o al decapar los medios portadores y/o de sujeción después del proceso de galvanizado, el zinc generalmente también se recupera a partir del proceso de decapado enriquecido, pero para esto también se requieren mayores costes operativos, que pueden igualar o incluso sobrepasar los costes de reprocesamiento del zinc.
Con el galvanizado de los medios portadores y/o de sujeción no solo se produce en un gasto económico elevado para la operación de galvanizado como resultado del consumo innecesario de zinc, sino que también puede provocar puntos de soldadura o una soldadura no deseada ("apelmazamiento") y/o una unión permanente no deseada entre el componente y el medio portador y/o de sujeción, lo que conduce a una mayor carga de trabajo. Esto se debe al hecho de que cuando el medio portador y/o de sujeción se retira del componente, siempre que el medio portador y/o de sujeción esté firmemente unido con el componente, se debe asumir un deterioro de la capa de zinc del componente, en donde el deterioro requiere a continuación reparaciones complejas o correcciones. El tratamiento posterior de los componentes, que incluye la retirada de los medios portadores y/o de sujeción tanto de la viga transversal así como del componente, es por tanto muy elevado en el caso de una soldadura. Dependiendo del componente utilizado y la cantidad de componentes, esto da como resultado tanto unos costes elevados como una gran carga de trabajo. La calidad del galvanizado también se ve afectada por una adhesión del zinc al medio portador y/o de sujeción.
Además, galvanizar los el medio portador y/o de sujeción también es perjudicial desde el punto de vista medioambiental, ya que, por un lado, el zinc como materia prima se consume innecesariamente, lo que está asociado con la necesidad de una mayor producción de zinc. Por otro lado, al reutilizar los medios portadores y/o de sujeción, aunque se emplee una eliminación lo más limpia posible de la capa de zinc, no se puede evitar que residuos de zinc permanezcan en los medios portadores y/o de sujeción y, por lo tanto, se provoque un arrastre a los baños de pretratamiento del proceso de galvanizado. Esto tiene un impacto negativo sobre la conservación de la limpieza de esos baños y por tanto en una circulación limpia de los medios correspondientes.
El documento DE 101 24468 A1 se refiere a un dispositivo receptor en forma de gancho para artículos que se van a galvanizar para uso en procedimientos de revestimiento convencionales, tales como galvanizado en caliente, galvanoplastia o barnizado. En algunas partes del dispositivo receptor en forma de gancho, se prevé un recubrimiento resistente al ácido, resistente al calor y no metalizable, tal como el esmalte.
Además, el documento DE 37 20 965 A1 se refiere a un procedimiento de galvanizado en caliente, en el que el proceso de galvanizado se realiza automáticamente mediante una máquina galvanizadora motorizada que gira alrededor de su eje longitudinal. La máquina galvanizadora se sumerge al menos parcialmente en el baño de zinc. La máquina galvanizadora está equipada con dispositivos de sujeción para el material que se va a galvanizar, en donde unas partes de la máquina galvanizadora están recubiertas con materiales resistentes al zinc, tales como la cerámica.
El problema subyacente a la presente invención es, por tanto, proporcionar un procedimiento para la galvanización en caliente (galvanización por inmersión en baño de masa fundida), en particular de componentes a base de hierro o que contienen hierro, preferiblemente componentes a base de acero o que contienen acero (componentes de acero), así como una instalación relevante para la realización de este procedimiento y, además, un medio portador y/o de sujeción que se puede utilizar dentro del contexto del procedimiento, evitándose al menos en gran medida o al menos reduciendo los inconvenientes del estado de la técnica descritos anteriormente.
En particular, se debe proporcionar un procedimiento de galvanización en caliente de ese tipo o una instalación de galvanización en caliente de ese tipo o un medio portador y/o de sujeción de ese tipo, que en comparación con los procedimientos o instalaciones de galvanización en caliente convencionales o los medios portadores y/o de sujeción convencionales, faciliten una mejora de la economía del proceso y/o un desarrollo del proceso más eficaz, en particular más flexible y/o más seguro, en particular menos propenso a errores y/o una compatibilidad ecológica mejorada. En particular, ese procedimiento o esa instalación o ese medio portador y/o de sujeción que se puede usar en ese procedimiento o esa instalación, está destinado a reducir la cantidad de zinc usada y mejorar de este modo la compatibilidad ecológica y/o mejorar la economía del proceso, garantizando sin embargo de manera segura que los componentes que se van a galvanizar se galvanicen de manera eficaz y sin errores. En particular, ese procedimiento o esa instalación o ese medio portador y/o de sujeción debe evitar o reducir la soldadura entre el medio portador y/o de sujeción y el componente, y de este modo en particular reducir o evitar un procesamiento posterior.
Para resolver el problema descrito anteriormente, la presente invención propone - de acuerdo con un primer aspecto de la presente invención: un procedimiento de galvanización en caliente (procedimiento de galvanización por inmersión en caliente) según la reivindicación 1; además, en particular, otras características especiales y/o ventajosas del procedimiento de galvanización en caliente según la invención son objeto de las correspondientes reivindicaciones dependientes del procedimiento de galvanización en caliente.
La presente invención se refiere además - según un segundo aspecto de la presente invención según la reivindicación 8: a un procedimiento para revestir (procedimiento de revestimiento) un medio portador y/o de sujeción, que se proporciona para uso dentro de un procedimiento de galvanización en caliente, según la reivindicación del procedimiento de revestimiento independiente relevante; además, en particular otras características especiales y/o ventajosas del procedimiento de revestimiento según la invención son objeto de las correspondientes reivindicaciones dependientes del procedimiento de revestimiento.
La presente invención se refiere además - según un tercer aspecto de la presente invención según la reivindicación 15: a un medio portador y/o de sujeción según la reivindicación de medio portador y/o de sujeción independiente. Para todos los datos relativos o porcentuales basados en el peso, indicados a continuación, especialmente los datos relativos a cantidades o al peso, debe observarse además que en el contexto de la presente invención deben ser seleccionados por una persona experta de tal manera que en total, incluidos todos los componentes o ingredientes, especialmente como se definen más adelante, siempre suman 100% o 100% en peso; esto, sin embargo, es evidente para una persona experta.
En cualquier caso, el experto puede desviarse de los intervalos indicados a continuación, dependiendo de la aplicación o del caso individual, si es necesario, sin apartarse del alcance de la presente invención.
Además, es válido que todos los datos de valores o parámetros o similares mencionados a continuación se pueden discernir o determinar en principio utilizando procedimientos de determinación estandarizados o bien normalizados, o explícitamente establecidos o de otro modo, con los métodos de determinación o medición conocidos por sí mismos por el experto en esa materia.
Dicho esto, la presente invención se explica con detalle a continuación.
Un objeto de la presente invención - según un primer aspecto de la presente invención - es, por tanto, un procedimiento para galvanizar en caliente un componente, en donde el componente se sumerge en un tanque de galvanización lleno de una masa fundida de zinc por medio de un medio portador y/o de sujeción, en donde el medio portador y/o de sujeción al menos sustancialmente junto con el componente al menos parcialmente se sumerge en la masa fundida de zinc y después del proceso de galvanización en caliente se vuelve a sacar, en donde el medio portador y/o de sujeción está provisto al menos parcialmente de un revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en donde el revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización comprende o está formado por al menos un compuesto de silicio/oxígeno, y en donde el revestimiento del medio portador y/o de sujeción se puede obtener mediante un tratamiento térmico de un material de partida que contiene polisiloxano.
Tal y como se explica a continuación, la presente invención está asociada con un gran número de ventajas completamente inesperadas, características especiales y efectos técnicos sorprendentes, cuya descripción a continuación no pretende ser exhaustiva, pero ilustra el carácter inventivo de la presente invención:
Sorprendentemente, en el contexto de la presente invención, es posible utilizar un medio portador y/o de sujeción en el contexto de la galvanización en caliente, que permanece al menos esencialmente exento de adherencias de zinc, incluso durante la galvanización en caliente que se va a realizar, sin que esté afectada la calidad de la capa galvanizada resultante sobre el componente.
Por el contrario, en el contexto de la presente invención, se obtienen capas de galvanizado en caliente completamente exentas de defectos sobre los componentes, que poseen excelentes propiedades de protección contra la corrosión y, en general, también excelentes propiedades mecánicas y de otro tipo (por ejemplo, propiedades ópticas, como brillo, etc.).
De acuerdo con la invención, en comparación con un medio portador y/o de sujeción convencional o sin recubrimiento, se forma al menos un 50% menos de adherencias de zinc sobre el medio portador y/o de sujeción que ha sido provisto con el recubrimiento de acuerdo con la invención, en particular menos del 60%, preferiblemente menos del 70%, de manera particularmente preferida menos del 80% y muy particularmente preferido menos del 90% y preferiblemente una superficie del medio portador y/o de sujeción que está al menos sustancialmente exenta de adherencias de zinc. El hecho de que haya menos adherencias de zinc en la superficie del medio portador y/o de sujeción da lugar ventajosamente a una elevada reducción de los costes, ya que los costes operativos se pueden reducir significativamente debido a la menor cantidad de zinc requerida para la galvanización en caliente de los componentes.
El medio portador y/o de sujeción resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización no solo es especialmente ventajoso con respecto a los costes operativos, sino que también con respecto a los aspectos medioambientales se produce un efecto positivo del revestimiento inerte frente a la galvanización del medio portador y/o de sujeción. La compatibilidad ecológica se ve incrementada por el hecho de que durante la galvanización en caliente de los componentes, se puede ahorrar el recurso zinc, en comparación con el estado de la técnica, en particular hasta en un 20%, ya que se puede evitar en gran medida una galvanización innecesaria del medio portador y/o de sujeción. Además, preferiblemente no es necesaria una recuperación posterior del zinc, que se adhiere al medio portador y/o de sujeción después del galvanizado en caliente, de modo que se puede evitar el procesamiento tanto del agente de decapado como del medio portador y/o de sujeción.
Tal y como se explica a continuación, una característica especial de la presente invención en este contexto es el hecho de que el medio portador y/o de sujeción utilizado según la invención, en particular alambres y/o estructuras de bastidor, tienen un revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en donde el revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización comprende o está formado por al menos un compuesto polimérico de silicio/oxígeno, en particular.
En combinación con el galvanizado en caliente de componentes, que es habitual en el estado de la técnica, la eficacia del procedimiento según la invención se puede mejorar adicionalmente: tal y como se explica en detalle a continuación, el procesamiento posterior de los componentes se puede reducir significativamente, preferiblemente hasta un 80% en comparación con el estado de la técnica. La eficacia del proceso se puede aumentar significativamente mediante la falta de tratamiento del medio portador y/o de sujeción, ya que se puede evitar en gran medida un tratamiento posterior del zinc adherido al medio portador y/o de sujeción.
En consecuencia, la presente invención, en particular debido a su compatibilidad ecológica mejorada, también se puede utilizar en áreas ecológicamente sensibles, ya que mediante la superficie inerte o inerte frente a la galvanización del medio portador y/o de sujeción, en particular del alambre, se evita procesar el zinc o el agente decapante en el que se sumerge el medio portador y/o de sujeción actualmente en la práctica después de la galvanización en caliente.
En particular, en el contexto de la presente invención, una conformabilidad del medio portador y/o de sujeción se puede asegurar ventajosamente, ya que el revestimiento del medio portador y/o de sujeción no se desprende ni se daña en caso de un conformado.
Además, ahora se ha mostrado sorprendentemente que la superficie d del medio portador y/o de sujeción tiene una alta resistencia frente a productos químicos. Esto es particularmente ventajoso porque el medio portador y/o de sujeción también de forma ventajosa pasa a través de las etapas del tratamiento previo de la superficie del componente junto con el componente, antes de sumergirse en el baño de galvanización. La resistencia a productos químicos varía desde la resistencia frente a baños alcalinos hasta los baños ácidos. Preferiblemente, el componente puede pasar por las etapas individuales del procedimiento de galvanizado en caliente a través del medio portador y/o de sujeción, sin verse afectado por el medio portador y/o de sujeción, y/o sin que la capa de zinc sobre la superficie del componente esté influida negativamente por el medio portador y/o de sujeción.
Además, se ha mostrado que la calidad de la superficie del componente galvanizado en caliente se puede mejorar significativamente, ya que se puede evitar al menos en gran medida una soldadura entre el componente y el medio portador y/o de sujeción, de modo que la capa de zinc sobre la superficie del componente no se daña ni se deteriora. Si se utiliza un alambre como medio portador y/o de sujeción, el llamado "descableado", es decir, la separación del componente del medio portador y/o de sujeción se puede lograr sin dañar la capa de zinc.
En el contexto de la presente invención, se puede proporcionar de este modo un procedimiento de galvanización en caliente eficaz y ecológicamente compatible o una instalación correspondiente o un medio portador y/o de sujeción correspondiente, por lo que los inconvenientes de la técnica anterior descritos anteriormente se pueden evitar al menos en gran medida o al menos mitigar.
A continuación se describen y explican con más detalle características preferidas del procedimiento de galvanizado en caliente según la invención o de la secuencia del procedimiento de galvanizado en caliente según la invención:
Según una realización particularmente preferida, el área de la superficie del medio portador y/o de sujeción que tiene el revestimiento no tiene al menos esencialmente adherencias de zinc después del proceso de galvanizado en caliente y/o después de ser retirada del tanque de galvanización relleno con la masa fundida de zinc, en particular del baño de galvanización fundido. El revestimiento del medio portador y/o de sujeción se aplica ventajosamente sobre las zonas d del medio portador y/o de sujeción que, junto con el componente, se sumergen en la masa fundida de zinc líquida caliente. El revestimiento resistente a la galvanización evita que el zinc se adhiera. Como se ha explicado anteriormente, la zona del medio portador y/o de sujeción provista de un revestimiento está al menos esencialmente, totalmente exenta de forma ventajosa de adherencias de zinc, después del procedimiento de galvanización en caliente. En comparación con el estado de la técnica, se forman al menos un 50% menos de adherencias de zinc, en particular un 60%, preferiblemente un 70%, de manera particularmente preferido un 80% y muy particularmente preferido un 90%, menos sobre la superficie del medio portador y/o de sujeción. Mediante una adhesión de zinc significativamente reducida, se asegura un ahorro drástico en la cantidad de zinc necesaria para la galvanización en caliente del componente.
En otra realización ventajosa del procedimiento de galvanización en caliente, el medio portador y/o de sujeción está configurado como un medio de fijación y/o de suspensión. El medio portador y/o de sujeción está diseñado preferiblemente de tal manera que sujeta el componente y/o lo fija, mientras que el componente es guiado a través de las etapas individuales del procedimiento de galvanización en caliente. En particular, el medio portador y/o de sujeción se sumerge al menos parcialmente junto con el componente en la masa fundida de zinc caliente, de modo que tanto el medio portador y/o de sujeción como el componente se empapan con la masa fundida de zinc. Como resultado del revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización del medio portador y/o de sujeción, el zinc no se adhiere a la superficie del medio portador y/o de sujeción después de salir del baño de galvanización.
El medio portador y/o de sujeción está configurado ventajosamente como un alambre o un alambre de sujeción, que puede tener un diámetro de 2 mm a 3 mm. Ese alambre de sujeción está unido al componente de tal manera que el componente se fija de manera confiable por medio del alambre de sujeción. Se usa preferiblemente una pluralidad de alambres de sujeción en un componente más grande o de forma compleja, de modo que todo el peso del componente no descanse sobre un solo alambre. Una pluralidad de alambres de sujeción también permite una cierta alineación del componente en el baño de galvanización o durante el procedimiento de galvanización en caliente. Dependiendo del componente y/o de la secuencia del procedimiento, se usa un medio portador y/o de sujeción apropiado. También es posible un gancho, un bastidor, un soporte y/o una viga transversal o similar como medio portador y/o de sujeción. Por ejemplo, una pluralidad de componentes se pueden galvanizar por inmersión en caliente dentro o por medio de un bastidor. En el caso de un gancho, éste se puede desenganchar del componente de forma lo más sencilla posible, en particular evitando en gran medida una intervención manual del galvanizador.
El recubrimiento se aplica ventajosamente en una cantidad, calculada como el peso por unidad de superficie del revestimiento, en el intervalo de 0,1 a 150 g/m2, preferiblemente de 0,3 a 100 g/m2, con especial preferencia de 0,5 a 50 g/m2, sobre el medio portador y/o de sujeción. Las cantidades aplicadas mencionadas anteriormente se seleccionan de tal manera que el medio portador y/o de sujeción tenga un revestimiento lo más fino posible, que al menos ponga en práctica esencialmente el requisito del revestimiento. El uso de material para revestimiento debe mantenerse lo más bajo posible tanto por razones de compatibilidad ecológica, como en lo que respecta a los costes operativos, lo que es posible con las cantidades aplicadas mencionadas anteriormente.
Además, el revestimiento tiene un espesor de capa en el intervalo de 1 a 1000 gm, en particular en el intervalo de 2 a 750 gm, preferiblemente en el intervalo de 3 a 500 gm, preferiblemente en el intervalo de 5 a 250 gm, más preferiblemente en el intervalo de 5 a 200 gm, incluso más preferiblemente en el intervalo de 10 a 100 gm, muy particularmente preferido en el intervalo de 25 a 95 gm, aplicado sobre la superficie del medio portador y/o de sujeción, al menos en algunas áreas. En particular, el espesor de la capa depende del proceso de galvanizado en caliente que se va a realizar y de la instalación prevista para el mismo, es decir, es específico de la instalación y del proceso, en particular cuando se desea reducir la cantidad de material utilizado con el menor gasto posible.
De acuerdo con una realización particular, el revestimiento forma una superficie firmemente adherida y/o seca y/o resistente a la temperatura y/o resistente a productos químicos, sobre el medio portador y/o de sujeción. El revestimiento es preferiblemente, al menos sustancialmente, resistente a la temperatura hasta temperaturas de al menos hasta 460°C. Por consiguiente, el revestimiento del medio portador y/o de sujeción también resiste la carga de temperatura en el baño de zinc líquido caliente, que en particular puede tener una temperatura en el intervalo de 450°C a 490°C. Preferiblemente, el revestimiento no se transfiere al artículo que se va a galvanizar y/o a otro material, en particular antes, durante o después del procedimiento de galvanización en caliente. Una contaminación no deseada del baño de zinc, es decir también una contaminación del baño de zinc y/o de otros baños, se evita en gran medida, de modo que se impiden los efectos adversos de una contaminación, en particular cuando como resultado se podría producir una galvanización incorrecta. La resistencia a la temperatura del revestimiento también es importante para el proceso del tratamiento previo del componente, ya que el componente se puede exponer a un desengrase, especialmente alcalino, y/o un fundente a aproximadamente 80°C y se seca preferiblemente en un horno de secado a aproximadamente 200°C. En particular, el requisito de resistencia a productos químicos se extiende a todo el intervalo de pH. En el caso de un desengrase alcalino especialmente se tienen valores de pH de 13, en caso de un desengrase ácido, sin embargo, los valores de pH son inferiores a 1; esto también se aplica al decapado. Por lo tanto, el revestimiento no solo es inerte frente a la masa fundida de zinc, es decir, es resistente al galvanizado y/o inerte frente al galvanizado, sino que también lo es ventajosamente frente a los productos químicos utilizados en el pretratamiento o en el procedimiento de galvanizado en caliente.
De acuerdo con la invención se prevé que el revestimiento del medio portador y/o de sujeción se obtenga o se pueda obtener mediante un tratamiento térmico de un material de partida que contiene polisiloxano. Ventajosamente, se produce un endurecimiento o cocción del revestimiento durante el tratamiento térmico, en particular del material de partida que contiene poliorganosiloxano. Preferiblemente se utiliza un barniz de resina de silicona como revestimiento y se somete al tratamiento térmico en particular en una atmósfera oxidante y/u oxigenada. En particular, la temperatura durante el proceso de cocción está en el intervalo de 150°C a 800°C; el tratamiento térmico se lleva a cabo preferiblemente a una temperatura de al menos 160°C, preferiblemente a una temperatura de al menos 250°C. El medio portador y/o de sujeción se expone ventajosamente al tratamiento térmico durante un período de tiempo en el intervalo de 5 a 500 minutos, preferiblemente durante al menos 30 minutos, más preferiblemente durante al menos 45 minutos.
Antes o al inicio de la reacción de modificación, los productos de resina de silicona utilizados y los componentes orgánicos, tales como por ejemplo, polioles, no deben ser necesariamente compatibles entre sí. Esto se debe a que a través de la reacción química se consigue ventajosamente una tolerancia o compatibilidad, o bien una homogeneidad de ambos componentes, en particular porque la reacción química termina después de que se haya alcanzado el peso molecular deseado de la resina de combinación de silicona. Se requiere una temperatura de cocción de al menos 150°C para el curado completo o la cocción completa del revestimiento. A temperaturas superiores a 350°C, los componentes orgánicos de la resina en particular se queman casi por completo, por lo que se refuerzan los procesos de sinterización, de modo que se forman sistemas de compuestos inorgánicos que son duros y absolutamente resistentes químicamente, preferiblemente inertes. Finalmente, mediante el proceso de cocción se fijan permanentemente los recubrimientos, que se adhieren firmemente al medio portador y/o de sujeción a través de la estructura de siloxano del revestimiento, y se queman en la superficie.
Además, o como alternativa, se prevé en una realización muy especial que el revestimiento del medio portador y/o de sujeción se queme en la superficie del medio portador y/o de sujeción. El revestimiento se cuece en particular mediante un tratamiento térmico, en particular curado o cocción de un material de partida que contiene polisiloxano, ventajosamente un material de partida que contiene poliorganosiloxano. Preferiblemente, como material de partida se utiliza un barniz de resina de silicona. El revestimiento se cuece en particular en una atmósfera oxidante y/o que contiene oxígeno, en particular en donde la temperatura se puede seleccionar en el intervalo de 150°C a 800°C, preferiblemente a una temperatura de al menos 160°C, preferiblemente a una temperatura de al menos 250°C. La duración de ese tratamiento térmico o cocción es preferiblemente de 5 a 500 minutos, preferiblemente durante al menos 30 minutos, más preferiblemente durante al menos 45 minutos.
Mediante una descomposición de la resina de silicona se produce ventajosamente la formación de una capa que recubre de dióxido de silicio (capa de SiÜ2), que en particular recubre la superficie del medio portador y/o de sujeción previsto con el revestimiento. La resina de silicona se descompone preferiblemente durante la cocción entre 250°C y 600°C con la formación de (poli)-ácido silícico o dióxido de silicio, en particular en donde la cocción forma una película superficial permanente y protectora contra la corrosión sobre el medio portador y/o de sujeción. Debido a la cocción del revestimiento en la superficie del medio portador y/o de sujeción, la resina de silicona de partida también se incluye en las denominadas resinas de cocción.
Durante el tratamiento térmico del medio portador y/o de sujeción se forman en particular óxidos de silicio, silicatos, poli(ácidos silícicos) y/o polisiloxanos, en particular poliorganosiloxanos, así como mezclas o combinaciones de los mismos. Las condiciones de la cocción (en particular duraciones y/o temperaturas) del revestimiento deben seleccionarse de tal manera que se forme una superficie resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización sobre la zona revestida del medio portador y/o de sujeción. En particular, si el recubrimiento no se cuece suficientemente, la capa de SiÜ2 resultante puede que en ciertas circunstancias no se forme satisfactoriamente sobre la superficie revestida del medio portador y/o de sujeción. Sin embargo, si el revestimiento se cuece en la superficie del medio portador y/o de sujeción a temperaturas excesivamente altas y/o durante un período de tiempo excesivamente largo, una gran parte de la resina de silicona aplicada se evapora, de modo que el medio portador y/o de sujeción ya no se puede recubrir completamente con una capa de SiÜ2 en el área prevista. Además, según una realización particularmente preferida se prevé que el material de partida que contiene polisiloxano, en particular el material de partida que contiene poliorganosiloxano, se seleccione a partir del grupo de los polisiloxanos. El grupo de los polisiloxanos utilizado como material de partida incluye, en particular, los poliorganosiloxanos, preferiblemente los polialquilsiloxanos, los poliarilsiloxanos, los poliarilalquilsiloxanos, los poliorganosilalquilenos y/o los polisilarilensiloxanos, así como sus mezclas y combinaciones.
Un contenido elevado en, por ejemplo, grupos fenilo y/o metilo, asegura en particular una excelente resistencia al calor, en particular cuando un contenido elevado en grupos fenilo puede asegurar una buena tolerancia hacia otras resinas orgánicas y una elasticidad aumentada o mejorada. La estructura básica del material de partida la proporcionan compuestos de silicio/oxígeno, en particular cuando los restos orgánicos, por ejemplo, grupos alquilo y/o arilo, están unidos preferiblemente a los átomos de silicio. Los sustituyentes más comunes para los compuestos de silicio/oxígeno son los grupos metilo y/o fenilo. Una elección adecuada del material de partida permite las propiedades positivas, en particular de la resina de silicona, que se pueden observar por una alta resistencia a la temperatura, una alta resistencia a la intemperie así como una baja tensión superficial. En particular, las resinas de silicona tienen propiedades termoplásticas.
En una realización particularmente preferida, el material de partida, en particular la resina de silicona, se puede combinar con al menos otra resina orgánica. Mediante una elección adecuada de la resina de combinación de silicona resultante o la resina de silicona modificada, se aportan otras propiedades positivas, que se pueden observar en particular por una baja termoplasticidad, una alta elasticidad y/o una buena humectación del pigmento. La resina orgánica diferente del material de partida se puede seleccionar en particular a partir del grupo de resinas alquídicas, epoxídicas, de melamina, fenólicas y/o de poliéster, así como sus mezclas o combinaciones.
Además, en una realización muy especial, está previsto que el revestimiento esté provisto y/o contenga un aditivo en particular metálico y/o mineral (inorgánico). El aditivo o el agente añadido se puede usar para mejorar la resistencia térmica del material de partida. Además, el aditivo o el agente añadido (por ejemplo, pigmentos metálicos y/o minerales (inorgánicos)) puede contribuir a mejorar la resistencia a productos químicos. Como aditivo o agente añadido es particularmente adecuado un compuesto metálico inorgánico, preferiblemente un óxido metálico tal como SiO2, ALO3, MgO, TiO2. Además, sin embargo, el aditivo también puede ser o contener preferiblemente un nitruro metálico, tal como SiN4, un carbonato metálico, un carburo metálico, un silicato metálico y/o un fosfato metálico, como por ejemplo, carbonato de tungsteno, Ca3(PO4)2, AlPO4 o CaSiO3. Los aditivos minerales (inorgánicos) mencionados anteriormente se pueden seleccionar en particular a partir del grupo de óxidos de magnesio, óxidos de titanio, nitruros de silicio, carburos de tungsteno, carbonatos, fosfatos y silicatos alcalinos y alcalinotérreos, y fosfatos de aluminio, así como mezclas y combinaciones de los mismos. El aditivo metálico y/o mineral (inorgánico) se incorpora preferiblemente en cantidades de hasta el 50% en peso del aditivo, referidas al revestimiento, o está presente en esas cantidades. Unas proporciones en peso excesivas, por el contrario, pueden dificultar un revestimiento uniforme en determinadas circunstancias, de modo que la resina de silicona podría desprenderse durante la galvanización en caliente.
De acuerdo con otra realización muy especialmente preferida, está previsto que el revestimiento esté configurado con aptitud al conformado. Preferiblemente, el revestimiento no está diseñado para ser quebradizo y/o flexible, en particular de tal manera que el medio portador y/o de sujeción, en particular después del proceso de cocción, sea dúctil, en particular se pueda enrollar. En particular, la configuración mencionada anteriormente del revestimiento es ventajosa para alambres de sujeción o alambres que, cuando se disponen en el componente, se deforman o se enrollan sobre sí mismos, en particular para formar lo que se conoce como manojos. Una vez finalizado el proceso de galvanización o después de salir del baño de galvanización, se separa el medio portador y/o de sujeción, en particular el alambre de sujeción, del componente. Si este se había enrollado previamente, entonces en particular también se debe desenrollar de nuevo. El diseño conformado del revestimiento mencionado anteriormente hace posible que después de un conformado o flexión y/o doblado del medio portador y/o de sujeción, este se pueda volver a utilizar preferiblemente sin que el revestimiento se dañe y/o se vea afectado adversamente. Por consiguiente, el medio portador y/o de sujeción se puede utilizar ventajosamente varias veces, incluso, en particular, si cuando se fija al componente o cuando se retira del componente se flexiona y/o se dobla.
El procedimiento de galvanización en caliente según la invención comprende preferiblemente las siguientes etapas del procedimiento, preferiblemente en el orden que se indica a continuación:
(a) si es necesario, tratamiento desengrasante, preferiblemente tratamiento desengrasante alcalino, del componente, en particular en al menos un baño desengrasante; después
(b) si es necesario, lavado del componente desengrasado en la etapa (a) del procedimiento, en particular en al menos un baño de lavado; después
(c) tratamiento de decapado, preferiblemente tratamiento de decapado ácido, del componente desengrasado en la etapa (a) del procedimiento y eventualmente lavado en la etapa (b) del procedimiento, en particular en al menos un baño de decapado; después
(d) si es necesario, lavado del componente decapado en la etapa (c) del procedimiento, en particular en al menos un baño de lavado; después
(e) tratamiento con fundente del componente decapado en la etapa (c) del procedimiento y opcionalmente, lavado en la etapa (d) del procedimiento, por medio de una composición de fundente en un baño de fundente; después
(f) si es necesario, tratamiento de secado del componente sometido al tratamiento con fundente en la etapa (e) del procedimiento; después
(g) galvanizado en caliente (galvanizado por inmersión en baño de masa fundida) del componente sometido al tratamiento con fundente en la etapa (e) del procedimiento y opcionalmente secado en la etapa (f) del procedimiento en un tanque de galvanización lleno de masa de zinc fundido, en particular en un baño de galvanización fundido.
Tal y como se ha descrito anteriormente, el procedimiento de acuerdo con la invención comprende las etapas (a) a (g) del procedimiento descritas anteriormente. Las etapas (a) a (d) del procedimiento las puede llevar a cabo en principio el experto en la técnica de una manera de por sí conocida. Básicamente, esto también se aplica a la implementación básica de las otras etapas del procedimiento, en particular también con respecto a la etapa (g) del procedimiento de galvanización en caliente.
En última instancia, no hace falta decir que, si es necesario, se pueden realizar otras etapas de pretratamiento, como un proceso de lavado, un tratamiento de decapado, una limpieza mecánica y/o un tratamiento de desengrase. En lo que respecta a la masa fundida de zinc utilizada que contiene aluminio, la masa fundida de zinc, en particular una aleación con aluminio ("masa fundida de Zn/Al") y/o al baño de galvanización utilizado según la invención, conviene precisar lo siguiente:
De acuerdo con una realización típica de la presente invención, es ventajoso cuando la masa fundida de zinc que contiene aluminio, en particular una aleación de aluminio ("masa fundida de Zn/Al") y/o el baño de galvanización tiene una cantidad de aluminio en el intervalo de 0,0001 a 25% en peso, en particular en el intervalo de 0,001 a 20% en peso, preferiblemente en el intervalo de 0,005 a 17,5% en peso, preferiblemente en el intervalo de 0,01 a 15% en peso, particularmente preferido en el intervalo de 0,02 a 12,5% en peso, de manera muy especialmente preferida en el intervalo de 0,05 a 10% en peso, incluso más preferentemente en el intervalo de 0,1 a 8% en peso, en relación con la masa fundida de zinc que contiene aluminio, en particular una aleación de aluminio ("masa fundida de Zn/Al") y/o el baño de galvanización. En particular, en ese caso, la masa fundida de zinc que contiene aluminio, en particular una aleación de aluminio ("masa fundida de Zn/Al") y/o el baño de galvanización en relación con la masa fundida de zinc que contiene aluminio, en particular una aleación de aluminio ("masa fundida de Zn/Al") y/o el baño de galvanización, puede contener una cantidad de Zinc de al menos 75% en peso, en particular al menos 80% en peso, preferiblemente al menos 85% en peso, preferiblemente al menos 90% en peso y opcionalmente al menos otro metal, en particular en cantidades de hasta 5% en peso y/o en particular seleccionado a partir del grupo de bismuto (Bi), plomo (Pb), estaño (Sn), níquel (Ni), silicio (Si), magnesio (Mg) y combinaciones de los mismos. Todas las cantidades mencionadas anteriormente se seleccionan de tal manera que dan como resultado en total 100% en peso.
Además, se prefiere según la invención, si la masa fundida de zinc que contiene aluminio, en particular una aleación de aluminio, ("masa fundida de Zn/Al") y/o el baño de galvanización, tienen la siguiente composición, en donde todas las cantidades indicadas a continuación se refieren a la masa fundida de zinc que contiene aluminio, en particular una aleación de aluminio, ("masa fundida de Zn/Al") y/o al baño de galvanización y se seleccionan de tal manera que dan como resultado en total 100% en peso; y/o en donde la masa fundida de zinc, en particular el baño de galvanización fundido, tiene la siguiente composición:
(i) zinc (Zn), en particular en cantidades en el intervalo de 75 a 99,9999% en peso, en particular en el intervalo de 80 a 99,999% en peso, preferiblemente en el intervalo de 82,5 a 99,995% en peso, con preferencia en el intervalo de 85 a 99,99% en peso, particularmente preferido en el intervalo de 87,5 a 99,98% en peso, muy particularmente preferido en el intervalo de 90 a 99,95% en peso, todavía más preferido en el intervalo de 92 a 99,9% en peso,
(ii) aluminio (Al), en particular en cantidades en el intervalo de 0,0001 a 25% en peso, en particular en el intervalo de 0,001 a 20% en peso, preferiblemente en el intervalo de 0,005 a 17,5% en peso, con preferencia en el intervalo de 0,01 a 15% en peso, particularmente preferido en el intervalo de 0,02 a 12.5% en peso, muy particularmente preferido en el intervalo de 0,05 a 10% en peso, todavía más preferido en el intervalo de 0,1 a 8% en peso,
(iii) opcionalmente bismuto (Bi), en particular en cantidades de hasta el 0,5% en peso, preferiblemente en cantidades de hasta el 0,3% en peso, con preferencia en cantidades de hasta el 0,1% en peso,
(iv) opcionalmente plomo (Pb), en particular en cantidades de hasta el 0,5% en peso, preferiblemente en cantidades de hasta el 0,2% en peso, con preferencia en cantidades de hasta el 0,1% en peso,
(v) opcionalmente estaño (Sn), en particular en cantidades de hasta el 0,9% en peso, preferiblemente en cantidades de hasta el 0,6% en peso, con preferencia en cantidades de hasta el 0,3% en peso,
(vi) opcionalmente níquel (Ni), en particular en cantidades de hasta el 0,1% en peso, preferiblemente en cantidades de hasta el 0,08% en peso, con preferencia en cantidades de hasta el 0,06% en peso,
(vii) opcionalmente silicio (Si), en particular en cantidades de hasta el 0,1% en peso, preferiblemente en cantidades de hasta el 0,05% en peso, con preferencia en cantidades de hasta el 0,01% en peso,
(viii) opcionalmente magnesio (Mg), en particular en cantidades de hasta el 5% en peso, preferiblemente en cantidades de hasta el 2,5% en peso, con preferencia en cantidades de hasta el 0,8% en peso.
Si la masa fundida de zinc utilizada contiene otros componentes de la aleación o metales de aleación, además del aluminio, la realización del procedimiento se puede controlar de manera específica a través de los mismos: de este modo la presencia en particular de plomo y bismuto puede reducir la tensión superficial y de esta manera mejorar la humectabilidad de la superficie que se va a galvanizar, mientras que mediante la presencia de estaño se pueden mejorar las propiedades ópticas, especialmente el brillo, de la capa galvanizada resultante. Mediante la presencia de níquel se puede reducir adicionalmente el espesor de la capa, mediante la presencia de silicio se puede extender la vida útil del contenedor del baño de zinc (por ejemplo, un tanque de acero) y mediante la presencia de magnesio se pueden mejorar las propiedades frente a la corrosión, en particular la resistencia a la corrosión, de la capa galvanizada resultante.
De acuerdo con una realización particular, la masa fundida de zinc que contiene aluminio, en particular una aleación de aluminio, ("masa fundida de Zn/Al") y/o el baño de galvanización puede tener una temperatura en el intervalo de 375°C a 750°C, en particular una temperatura en el intervalo de 380°C a 700°C, preferiblemente una temperatura en el intervalo de 390°C a 680°C, todavía más preferiblemente en el intervalo de 395°C a 675°C.
Normalmente, en el contexto de la etapa (g) de la galvanización en caliente se procede de modo que el componente se sumerge en la masa fundida de zinc que contiene aluminio, en particular una aleación de aluminio ("masa fundida de Zn/Al") y/o en el baño de galvanización, en particular en el mismo y se mueve, en particular durante un período de tiempo suficiente que es suficiente para garantizar una galvanización en caliente (galvanizado por inmersión en baño de masa fundida) eficaz, en particular durante un período de tiempo en el intervalo de 0,0001 a 60 minutos, preferiblemente en el intervalo de 0,001 a 45 minutos, preferiblemente en el intervalo de 0,01 a 30 minutos, todavía más preferiblemente en el intervalo de 0,1 a 15 minutos.
En particular, la masa fundida de zinc que contiene aluminio, en particular una aleación de aluminio ("masa fundida de Zn/Al") y/o el baño de galvanización se puede poner en contacto y/o lavar o pasar a través de al menos un gas inerte, en particular nitrógeno.
En principio, el procedimiento según la invención se puede ejecutar de forma continua o discontinua.
El componente que se va a tratar puede ser un solo producto o un gran número de productos individuales. En ese caso, se prefiere un procedimiento discontinuo, aunque en principio no se excluye un procedimiento continuo.
Además, el componente también puede ser un producto largo, en particular alambre, tubería, chapa, material de bobina o similar. En ese caso, se prefiere un procedimiento continuo, aunque tampoco se excluye un procedimiento discontinuo en ese sentido.
De acuerdo con una realización particular de la presente invención, el galvanizado en caliente (galvanizado por inmersión en baño de masa fundida) realizado en la etapa (g) del procedimiento puede ir seguido de una etapa (h) de enfriamiento, en particular en la que el componente se puede someter a un tratamiento de enfriamiento (h), seguido opcionalmente por otro procesamiento posterior y/o una etapa (i) de tratamiento posterior.
La etapa (h) de enfriamiento opcional y/o el tratamiento de enfriamiento (h) opcional se pueden realizar en particular por medio de aire y/o en presencia de aire, preferiblemente tiene lugar un enfriamiento a temperatura ambiente. Otro objeto de la presente invención - según un segundo aspecto de la presente invención - es un procedimiento para revestir un medio portador y/o de sujeción para uso en un procedimiento de galvanización en caliente, en donde el medio portador y/o de sujeción está provisto al menos en algunas áreas de un revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en donde el revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización comprende o está formado por al menos un compuesto de silicio/oxígeno y en donde el revestimiento del medio portador y/o de sujeción se obtiene mediante un tratamiento térmico de un material de partida que contiene polisiloxano.
Como se ha descrito anteriormente, el revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización del medio portador y/o de sujeción es ventajoso en muchos aspectos, ya que el revestimiento puede reducir significativamente tanto la cantidad de zinc necesaria para galvanizar el componente como para el procesamiento necesario después de la galvanización. Como resultado, la secuencia del proceso es eficaz y ecológicamente compatible, en donde con el procedimiento de revestimiento se pueden evitar, al menos en gran medida, o al menos mitigar los inconvenientes descritos de la técnica anterior.
De acuerdo con una realización particularmente preferida, el medio portador y/o de sujeción está configurado como un medio de fijación y/o de suspensión. En particular, el medio portador y/o de sujeción está configurado como un alambre, también llamado alambre de sujeción, preferiblemente con un diámetro de 2 mm a 3 mm. Además, el medio portador y/o de sujeción también puede estar configurado en forma de gancho, bastidor, soporte y/o viga transversal. La selección o la realización del medio portador y/o de sujeción se basa en particular por ello en la secuencia del procedimiento de galvanizado en caliente y en la forma del componente y la frecuencia del galvanizado en caliente que se va a realizar con una forma del componente al menos sustancialmente similar. Cuando un soporte se adapta individualmente a un componente, esto es particularmente útil cuando esa forma de componente se galvaniza por inmersión en caliente con la mayor frecuencia posible, preferiblemente de forma continua. La ventaja de un alambre de sujeción es que este se puede adaptar individualmente al peso del componente y a su forma en la cantidad que se emplea, por lo que también se puede adaptar individualmente a una amplia variedad de formas de componentes, en particular cuando el alambre de sujeción también es maleable o está flexionado. En el caso de un gancho, por el contrario, es ventajoso que el componente se pueda separar del medio portador y/o de sujeción lo más fácilmente posible, preferiblemente de forma automática, en particular sin una intervención del galvanizador. Un bastidor también es particularmente adecuado cuando se galvaniza en grupo un gran número de componentes que son similares al menos esencialmente, en particular cuando los componentes están dispuestos en el bastidor. En última instancia, se entiende que es esencial que el medio portador y/o de sujeción esté diseñado de tal manera que se pueda fijar el componente en el baño de galvanización o se pueda transportar el componente a través de las etapas individuales del proceso del procedimiento de galvanizado en caliente.
Además, de acuerdo con una realización preferida del procedimiento de revestimiento según la invención, puede estar previsto que se proporcione una secuencia de procedimiento continua o, en otra realización, una secuencia de procedimiento discontinua para revestir el medio portador y/o de sujeción. Una secuencia o ejecución continua del procedimiento es particularmente útil cuando se usa un alambre o un alambre de sujeción para el medio portador y/o de sujeción, en particular cuando el alambre aún no se ha separado en segmentos individuales. El alambre se enrolla preferiblemente en una bobina y se puede desenrollar de la misma y luego pasar a través de las etapas individuales del procedimiento en estado extendido o en estado elongado del procedimiento para el revestimiento; una vez completado el procedimiento de revestimiento, el alambre se puede volver a enrollar en forma de una bobina, en particular cuando durante ese proceso se flexiona y/o se dobla. La ventaja del procedimiento continuo es que es muy económico y se puede automatizar en la mayor medida posible. Se puede realizar una secuencia discontinua del procedimiento, en particular con medios portadores y/o de sujeción individuales, discretos, tales como ganchos y/o vigas transversales; en ese caso los medios portadores y/o de sujeción discretos, individuales y segmentados pasan por las etapas individuales del tratamiento del procedimiento de revestimiento. Si los segmentos de alambre individuales también se revisten con un procedimiento discontinuo, preferiblemente se prevé que estén dispuestos en una canasta que ruede horizontalmente de forma lenta para las etapas individuales del proceso, de modo que los segmentos de alambre mientras se mueven, puedan pasar por las etapas del pretratamiento y el proceso de revestimiento de manera uniforme.
También es posible un revestimiento o sobrerrevestimiento local, de modo que también se puede garantizar un uso múltiple del medio portador y/o de sujeción. Si, durante el curso de un uso múltiple, se producen defectos y/o daños en el recubrimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización o bien en el revestimiento, entonces ese medio portador y/o de sujeción se puede someter a las etapas individuales del proceso de revestimiento o a todo el proceso de revestimiento.
El procedimiento de revestimiento, en particular el procedimiento de producción o de revestimiento discontinuo, se puede implementar preferiblemente en cada emplazamiento de galvanizado, de modo que también se puede integrar posteriormente en una planta de galvanizado para el revestimiento del medio portador y/o de sujeción. En una realización preferida adicional, se prevé que el medio portador y/o de sujeción se someta a un tratamiento previo de la superficie, en particular el tratamiento previo de la superficie tiene lugar sobre el medio portador y/o de sujeción antes del revestimiento, en particular cuando el tratamiento previo de la superficie comprende al menos una de las siguientes etapas, preferiblemente con el orden siguiente:
(i) desengrasado del medio portador y/o de sujeción,
(ii) lavado del medio portador y/o de sujeción,
(iii) decapado del medio portador y/o de sujeción,
(iv) lavado del medio portador y/o de sujeción.
Se entiende que durante el tratamiento de la superficie, el medio portador y/o de sujeción puede pasar varias veces por las etapas o, si es necesario, se pueden omitir algunas etapas de pretratamiento individuales. El tratamiento previo de la superficie aumenta preferiblemente la afinidad de la superficie del medio portador y/o de sujeción hacia el revestimiento, de modo que se puede asegurar una mejor adhesión del revestimiento al medio portador y/o de sujeción. En particular, se asegura de este modo que el medio portador y/o de sujeción se pueda deformar sin temor a que se desprenda o se dañe el revestimiento durante la deformación. El tratamiento previo de la superficie se utiliza para limpiar la superficie del medio portador y/o de sujeción, al menos la superficie que se va a revestir. Ventajosamente, con la limpieza se puede contrarrestar una contaminación del revestimiento y por tanto un deterioro del revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización.
Además, en otra realización preferida del tratamiento previo de la superficie se prevé que se realice una eliminación de material del medio portador y/o de sujeción, en particular para aumentar la afinidad hacia el revestimiento o para una mejor adhesión del revestimiento a la superficie del medio portador y/o de sujeción. Esa eliminación de material puede tener lugar químicamente, en particular con la secuencia mencionada anteriormente de las etapas de pretratamiento individuales, y/o mecánicamente, por ejemplo, raspando la superficie y/o cepillando la superficie. Preferiblemente, se garantiza una superficie metálica pulida al menos sustancialmente del medio portador y/o de sujeción.
En el contexto del procedimiento de revestimiento según la invención, se prevé especialmente que, en particular después del tratamiento previo de la superficie, el revestimiento se aplique mediante rociado, pulverización, inmersión, laminación y/o prensado, preferiblemente mediante pulverización y/o inmersión, sobre la superficie del medio portador y/o de sujeción. La pulverización sobre el revestimiento es particularmente útil en una secuencia de proceso continua del procedimiento de revestimiento, ya que el material del medio portador y/o de sujeción no tiene que sumergirse para ello en un recipiente separado. Por lo tanto, la inmersión es particularmente ventajosa en relación con un proceso discontinuo por lotes, ya que en ese caso los medios individuales portadores y/o de sujeción pueden sumergirse en el baño de inmersión del material de revestimiento.
Además, en una realización ventajosa de este aspecto de la invención, se prevé que el revestimiento se forme o se aplique como una superficie firmemente adherida y/o seca y/o resistente a la temperatura, en particular al menos sustancialmente hasta temperaturas de hasta al menos 460°C, y/o una superficie resistente a productos químicos sobre el medio portador y/o de sujeción. Como ya se ha descrito anteriormente en relación con el procedimiento de galvanización en caliente según la invención, una superficie resistente a la temperatura y/o resistente a los productos químicos sobre el medio portador y/o de sujeción es particularmente útil porque el medio portador y/o de sujeción no está influido por el proceso de galvanización en caliente, en particular porque tampoco hay una influencia del medio portador y/o de sujeción sobre el componente. Como resultado, se puede evitar al menos esencialmente una galvanización incorrecta del componente.
Además, se puede prever según la invención que el revestimiento se aplique con una cantidad aplicada, calculada como el peso por unidad de superficie del revestimiento, en el intervalo de 0,1 a 150 g/m2, preferiblemente de 0,3 a 100 g/m2, más preferiblemente de 0,5 a 50 g/m2, sobre el medio portador y/o de sujeción. Además, en una realización adicional y/o complementaria de ese aspecto de la invención, se prevé que el revestimiento se aplique con un espesor de capa en el intervalo de 1 a 1000 pm, en particular en el intervalo de 2 a 750 pm, preferiblemente en el intervalo de 3 a 500 pm, con preferencia en el intervalo de 5 a 250 pm, más preferiblemente en el intervalo de 5 a 200 pm, todavía más preferiblemente en el intervalo de 10 a 100 pm, muy particularmente preferido en el intervalo de 25 a 95 pm, sobre el medio portador y/o de sujeción. Un revestimiento con los parámetros mencionados anteriormente permite una reducción significativa del esfuerzo de un procesamiento posterior del componente después del galvanizado en caliente.
En particular, el procedimiento de revestimiento según la invención se puede diseñar de tal manera que el revestimiento del medio portador y/o de sujeción se obtiene mediante un tratamiento térmico, en particular curado y/o cocción, de un material de partida que contiene polisiloxano, en particular un material de partida que contiene poliorganosiloxano, preferiblemente un barniz de resina de silicona, en particular en una atmósfera oxidante y/o que contiene oxígeno y/o en particular a una temperatura en el intervalo de 150°C a 800°C, preferiblemente a una temperatura de al menos 160°C, preferiblemente a una temperatura de al menos 250°C, preferiblemente durante un período en el intervalo de 5 a 500 minutos, preferiblemente durante al menos 30 minutos, más preferiblemente durante al menos 45 minutos. Además, en otra etapa del procedimiento de revestimiento y/o complementaria, se prevé que el revestimiento del medio portador y/o de sujeción se someta a cocción en la superficie del medio portador y/o de sujeción, preferiblemente mediante un tratamiento térmico, en particular endurecimiento y/o cocción, de un material de partida que contiene polisiloxano, en particular un material de partida que contiene poliorganosiloxano, preferiblemente un barniz de resina de silicona, en particular en una atmósfera oxidante y/o que contiene oxígeno y/o en particular a una temperatura en el intervalo de 150°C a 800°C, preferiblemente a una temperatura de al menos 160°C, preferiblemente a una temperatura de al menos 250°C, preferiblemente durante un período de tiempo en el intervalo de 5 a 500 minutos, preferiblemente durante al menos 30 minutos, más preferiblemente durante al menos 45 minutos.
Además, el procedimiento de revestimiento según la invención se puede diseñar en particular de tal manera que el revestimiento del medio portador y/o de sujeción se obtenga mediante procedimientos de endurecimiento adicionales, fundamentalmente posibles y/o concebibles, en particular en donde se puede evitar un tratamiento térmico. Por ejemplo, es concebible un curado por radiación de un sistema de revestimiento y/o barniz curable por radiación y/o que se endurece por radiación, en particular curable por radiación UV y/o que se endurece por UV, en particular mediante una radiación de alta energía, en particular radiación UV. De acuerdo con la invención, también son posibles otros procedimientos que requieren un curado del revestimiento. Según otra realización preferida, el material de partida que contiene polisiloxano se selecciona a partir del grupo de los polisiloxanos. En particular, el material de partida que contiene polisiloxano, contiene poliorganosiloxano. En particular, el grupo de polisiloxanos que se puede usar como material de partida incluye poliorganosiloxanos, preferiblemente polialquilsiloxanos, poliarilsiloxanos, poliarilalquilsiloxanos, poliorganosilalquilenos y/o polisilarilensiloxanos, así como mezclas y/o combinaciones de los mismos. El material de partida mencionado anteriormente se puede combinar opcionalmente con una resina orgánica, en particular para aumentar la elasticidad. En particular, como resina que se va a combinar se puede usar una resina seleccionada a partir del grupo de resinas alcalinas, epoxídicas, de melamina, fenólicas y/o de poliéster, así como mezclas o combinaciones de las mismas.
Además, se puede prever según la invención que el revestimiento esté provisto adicionalmente de un aditivo -sustancia añadida - en particular metálico y/o mineral (inorgánico) o que se incorpore al mismo. El aditivo puede comprender en particular un compuesto metálico inorgánico, preferiblemente al menos un óxido metálico, nitruro metálico, carbonato metálico, carburo metálico, silicato metálico y/o fosfato metálico. Los aditivos mencionados anteriormente se pueden seleccionar en particular a partir del grupo de óxidos de magnesio, óxidos de titanio, nitruros de silicio, carburos de tungsteno, carbonatos, fosfatos y silicatos alcalinos y alcalinotérreos, y fosfatos de aluminio, así como mezclas o combinaciones de los mismos. El aditivo metálico y/o mineral (inorgánico) se utiliza y/o se incorpora preferentemente en cantidades de hasta el 50% en peso del aditivo, referido al revestimiento. Los aditivos mencionados anteriormente también pueden contribuir a una mejor resistencia al calor y una mayor resistencia a los productos químicos.
También se prefiere según la invención si la composición del material del revestimiento y/o los ingredientes del revestimiento y/o el compuesto polimérico de silicio/oxígeno, en particular, y opcionalmente cualquier otro componente del revestimiento presente, se disuelven y/o se dispersan en al menos un disolvente y/o dispersante preferiblemente orgánico, seleccionados preferiblemente a partir del grupo de alcoholes (alcanoles), tales como isobutanol, y eventualmente hidrocarburos halogenados, tales como tetracloruro de carbono y/o hidrocarburos aromáticos, tales como benceno, tolueno y/o xileno así como sus mezclas o combinaciones. En particular, la composición del material del revestimiento se disuelve y/o se dispersa para los fines de la aplicación. Por tanto, la viscosidad del material de partida o del revestimiento se puede ajustar ventajosamente a un valor favorable, en particular cuando el material de partida está presente previamente en forma precondensada. Por consiguiente, para la solución se utilizan disolventes orgánicos, en particular cuando la composición del material de partida tiene buena solubilidad en compuestos de hidrocarburos aromáticos y halogenados así como ésteres. El disolvente y/o el agente dispersante se elimina preferiblemente después de que se haya aplicado el revestimiento. En particular, el disolvente y/o el agente dispersante se elimina después del tratamiento térmico, en particular después de la cocción. En última instancia, el disolvente y/o el agente dispersante sirve ventajosamente para simplificar la aplicación o para fijar una viscosidad del material de partida del revestimiento.
De acuerdo con la invención, se prefiere que el revestimiento sea conformable, en particular no sea quebradizo y/o flexible, en particular de tal manera que el medio portador y/o de sujeción, en particular después del proceso de cocción, sea conformable, en particular se pueda enrollar. El medio portador y/o de sujeción se enrolla ventajosamente, en particular si está presente como un alambre de sujeción, en un desarrollo continuo del procedimiento de revestimiento, después del tratamiento térmico. En particular, el alambre de sujeción se enrolla formando una bobina.
Para más detalles sobre el procedimiento de revestimiento según la invención, para evitar repeticiones innecesarias, se puede hacer referencia a las realizaciones anteriores sobre el procedimiento de galvanización en caliente según la invención, que se aplican en consecuencia en relación con el procedimiento de revestimiento según la invención. Otro objeto de la presente invención - según un tercer aspecto de la presente invención - es un medio portador y/o de sujeción para uso en un procedimiento de galvanizado en caliente para transportar y/o sujetar y/o fijar un componente, en donde el medio portador y/o de sujeción está provisto al menos en algunas áreas de un revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en donde el revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización comprende o está formado por al menos un compuesto de silicio/oxígeno y en donde el revestimiento del medio portador y/o de sujeción se puede obtener mediante un tratamiento térmico de un material de partida que contiene polisiloxano.
De acuerdo con una realización preferida, se prevé que la zona de la superficie del medio portador y/o de sujeción que tiene el revestimiento esté diseñada de tal manera que una vez finalizado el proceso de galvanización en caliente y/o después de haber sido retirada del tanque de galvanización lleno con la masa de zinc fundido, en particular del baño de galvanización fundido, no muestre al menos esencialmente ninguna adherencia de zinc. Además, está previsto ventajosamente que el medio portador y/o de sujeción como medio de fijación y/o de suspensión, en particular como un alambre, preferiblemente como un alambre con un diámetro de 2 mm a 3 mm, está diseñado como como un gancho, como un bastidor, como un soporte y/o una viga transversal o similar.
Además, en una variante de característica preferida de ese aspecto de la invención, se prevé que el revestimiento tenga una superficie firmemente adherida y/o seca y/o resistente a la temperatura, en particular sea termorresistente al menos sustancialmente a temperaturas de hasta al menos 460°C y/o resistente a productos químicos, sobre el medio portador y/o de sujeción. Además, según otra realización preferida de la presente invención, se prevé que el revestimiento se aplique con una cantidad aplicada, calculada como el peso por unidad de superficie del revestimiento, en el intervalo de 0,1 a 150 g/m2, preferiblemente de 0,3 a 100 g/m2, más preferiblemente de 0,5 a 50 g/m2, sobre el medio portador y/o de sujeción.
Además, se puede prever según la invención que el revestimiento se aplique con un espesor de capa en el intervalo de 1 a 1000 pm, en particular en el intervalo de 2 a 750 pm, preferiblemente en el intervalo de 3 a 500 pm, con preferencia en el intervalo de 5 a 250 pm, más preferido en el intervalo de 5 a 200 pm, todavía más preferido en el intervalo de 10 a 100 pm, muy particularmente preferido en el intervalo de 25 a 95 pm, sobre el medio portador y/o de sujeción.
Como ya se ha descrito anteriormente en relación con el procedimiento de galvanización en caliente según la invención, el revestimiento del medio portador y/o de sujeción se obtiene mediante un tratamiento térmico, en particular curado y/o cocción, de un material de partida que contiene polisiloxano, en particular un material de partida que contiene poliorganosiloxano, preferiblemente un barniz de resina de silicona, en particular en una atmósfera oxidante y/o que contiene oxígeno y/o en particular a una temperatura en el intervalo de 150°C a 800°C, preferiblemente a una temperatura de al menos 160°C, con preferencia a una temperatura de al menos 250°C, preferiblemente durante un período en el intervalo de 5 a 500 minutos, con preferencia durante al menos 30 minutos, más preferiblemente durante al menos 45 minutos. Además y/o adicionalmente, se puede prever que el revestimiento del medio portador y/o de sujeción se cueza en la superficie del medio portador y/o de sujeción, preferiblemente mediante un tratamiento térmico, en particular endurecimiento y/o cocción, de un material de partida que contiene polisiloxano, en particular un material de partida que contiene poliorganosiloxano, preferiblemente un barniz de resina de silicona, en particular en una atmósfera oxidante y/o que contiene oxígeno y/o en particular a una temperatura en el intervalo de 150°C a 800°C, preferiblemente a una temperatura de al menos 160°C, con preferencia a una temperatura de al menos 250°C, preferiblemente durante un período de tiempo en el intervalo de 5 a 500 minutos, preferiblemente durante al menos 30 minutos, con más preferencia durante al menos 45 minutos. Como ya se ha descrito anteriormente en relación con el procedimiento de galvanización en caliente o el procedimiento de revestimiento según la invención, el material de partida que contiene polisiloxano, en particular el material de partida que contiene poliorganosiloxano, se puede seleccionar a partir del grupo de los polisiloxanos, en particular poliorganosiloxanos, preferiblemente polialquilsiloxanos, poliarilsiloxanos, poliarilalquilsiloxanos, poliorganosilalquilenos y/o polisilarilensiloxanos, así como sus mezclas y combinaciones, opcionalmente en combinación con al menos otra resina orgánica diferente de las otras, en particular seleccionada a partir del grupo de resinas alquídicas, epoxídicas, de melamina, fenólicas y/o de poliéster, así como sus mezclas o combinaciones. De acuerdo con otra realización de la presente invención, el revestimiento puede estar provisto o contener adicionalmente un aditivo en particular metálico y/o mineral (inorgánico), en particular al menos un compuesto metálico inorgánico, preferiblemente al menos un óxido metálico, nitruro metálico, carbonato metálico, carburo metálico, silicato metálico y/o fosfato metálico, en particular seleccionado a partir del grupo de óxidos de magnesio, óxidos de titanio, nitruros de silicio, carburos de tungsteno, carbonatos, fosfatos y silicatos alcalinos y alcalinotérreos, y fosfatos de aluminio, así como mezclas y combinaciones de los mismos. En particular, el aditivo (agente adicional) metálico y/o mineral (inorgánico) está presente en cantidades de hasta un 50% en peso del aditivo, referido al revestimiento.
En una realización particularmente preferida, el revestimiento se puede conformar, en particular no es quebradizo y/o flexible, en particular de tal manera que el medio portador y/o de sujeción, en particular después del proceso de cocción, es conformable, en particular se puede enrollar. En otra realización preferida, el medio portador y/o de sujeción está configurado de tal manera que el posterior conformado y/o deformado del medio portador y/o de sujeción después del revestimiento, es posible al menos esencialmente sin dañar el revestimiento, en particular en donde se evita un desprendimiento y/o una rotura del revestimiento.
Para más detalles sobre el medio portador y/o de sujeción según la invención, con el fin de evitar repeticiones innecesarias, se puede hacer referencia a las realizaciones anteriores sobre el procedimiento de galvanizado en caliente según la invención y el procedimiento de revestimiento según la invención, que se aplican en consecuencia sobre el medio portador y/o de sujeción según la invención.
Otro objeto de la presente invención también es un medio portador y/o de sujeción que se puede obtener mediante un procedimiento de revestimiento según el segundo aspecto de la presente invención, como se ha descrito anteriormente.
El procedimiento de galvanización en caliente según la invención se lleva a cabo ventajosamente en una instalación para galvanización en caliente de un componente, en particular un componente de hierro o acero, preferiblemente un componente de acero, preferiblemente para la industria del automóvil o de vehículos de motor,
con al menos un dispositivo de galvanización en caliente (dispositivo de galvanizado por inmersión en baño de masa fundida) para la galvanización en caliente (galvanizado por inmersión en baño de masa fundida), en donde el dispositivo de galvanización en caliente comprende un tanque de galvanización lleno de masa fundida de zinc, en particular un baño de galvanización fundido, y
con un medio portador y/o de sujeción según el tercer aspecto de la presente invención, en particular previsto para transportar y/o sujetar el componente, en particular cuando el componente está sumergido en un baño de galvanización fundido, preferiblemente en donde el medio portador y/o de sujeción se sumerge al menos esencialmente junto con el componente, al menos en algunas áreas, en la masa de zinc fundido y luego se saca nuevamente después del proceso de galvanización en caliente.
De acuerdo con una realización particularmente preferida, la instalación mencionada anteriormente tiene al menos uno de los siguientes dispositivos de tratamiento, preferiblemente con el siguiente orden:
(A) al menos un dispositivo desengrasante, en particular al menos un baño desengrasante, para el tratamiento desengrasante preferentemente alcalino del componente; instalado detrás, en la dirección del proceso o aguas abajo de (A)
(B) opcionalmente al menos un dispositivo de lavado, en particular al menos un baño de lavado, para lavar el componente desengrasado en el dispositivo desengrasante (A); instalado detrás, en la dirección del proceso o aguas abajo de (B)
(C) al menos un dispositivo de decapado, en particular al menos un baño de decapado, para un tratamiento de decapado preferentemente ácido del componente desengrasado en el dispositivo desengrasante (A) y eventualmente lavado en el dispositivo de lavado (B); instalado detrás, en la dirección del proceso o aguas abajo de (C)
(D) opcionalmente al menos un dispositivo de lavado, en particular al menos un baño de lavado, para lavar el componente decapado en el dispositivo de decapado (C); instalado detrás, en la dirección del proceso o aguas abajo de (D)
(E) al menos un dispositivo de tratamiento con fundente para el tratamiento con fundente del componente decapado en el dispositivo de decapado (C) y opcionalmente lavado en el dispositivo de lavado (D), en donde el dispositivo de tratamiento con fundente contiene al menos un baño con fundente con una composición de fundente; instalado detrás, en la dirección del proceso o aguas abajo de (E)
(F) opcionalmente al menos un dispositivo de secado para secar el componente sometido a un tratamiento con fundente en el dispositivo de tratamiento con fundente (E); instalado detrás, en la dirección del proceso o aguas abajo de (F)
(G) al menos un dispositivo de galvanización en caliente.
Para más detalles sobre la instalación, para evitar repeticiones innecesarias, se puede hacer referencia a las realizaciones anteriores sobre el procedimiento de galvanizado en caliente según la invención, el procedimiento de revestimiento según la invención y el medio portador y/o de sujeción según la invención, que se aplican en consecuencia con respecto a la instalación.
En particular, en un procedimiento de galvanización en caliente según la invención se puede utilizar un medio portador y/o de sujeción según la invención o un revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización.
En el contexto del uso, en particular, está previsto el uso de un medio portador y/o de sujeción según la invención según el tercer aspecto de la presente invención en un procedimiento de galvanización en caliente, en particular en un procedimiento de galvanización en caliente según el primer aspecto de la presente invención.
Además, en una característica ventajosa está previsto que se utilice el revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en particular al menos sustancialmente repelente a la galvanización. El revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en particular al menos sustancialmente repelente a la galvanización, tiene al menos en particular un compuesto polimérico de silicio/oxígeno, o lo comprende o se forma a partir de él, preferiblemente seleccionado a partir del grupo de óxidos de silicio, silicatos, poli(ácidos silícicos) y/o polisiloxanos, en particular poliorganosiloxanos así como mezclas o combinaciones de los mismos. De acuerdo con la invención, se prevé que el revestimiento mencionado anteriormente se utilice para ahorrar zinc, en particular para reducir la cantidad necesaria para la galvanización en caliente de un componente.
El uso de un revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en particular al menos sustancialmente repelente a la galvanización, en particular tal y como se ha definido previamente según el tercer aspecto de la presente invención, conduce al ahorro de zinc, en particular a una reducción de la cantidad de zinc necesaria para la galvanización en caliente de un componente, en donde el revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en particular al menos sustancialmente repelente a la galvanización, comprende o está formado por al menos un compuesto de silicio/oxígeno, preferiblemente seleccionado a partir del grupo de óxidos de silicio, silicatos, poli(ácidos silícicos) y/o polisiloxanos, en particular poliorganosiloxanos, así como sus mezclas y combinaciones.
Además, el uso de un revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en particular al menos sustancialmente repelente a la galvanización, en particular según uno de los aspectos primero a tercero de la presente invención, en donde el revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en particular al menos sustancialmente repelente a la galvanización, comprende al menos un revestimiento de compuesto de silicona/oxígeno o se forma a partir de él, preferentemente seleccionado a partir del grupo de óxidos de silicio, silicatos, poli(ácidos silícicos) y/o polisiloxanos, en particular poliorganosiloxanos, así como sus mezclas y combinaciones, conduce a evitar la soldadura entre un componente y un medio portador y/o de sujeción, proporcionado preferiblemente para transportar y/o sujetar el componente, en particular para evitar una soldadura entre un componente y un medio portador y/o de sujeción de acuerdo con el tercer aspecto de la presente invención, en un procedimiento de galvanización en caliente, en particular en un procedimiento de galvanización en caliente según el primer aspecto de la presente invención.
El uso de un revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en particular al menos sustancialmente repelente a la galvanización, en particular tal y como se ha definido previamente según el tercer aspecto de la presente invención, también conduce a evitar una soldadura entre un componente y un medio portador y/o de sujeción, que está previsto preferiblemente para transportar y/o sujetar el componente, en particular para evitar una soldadura entre un componente y un medio portador y/o de sujeción según la invención de acuerdo con el tercer aspecto de la presente invención, en un procedimiento de galvanización en caliente, en particular en un procedimiento de galvanización en caliente según el primer aspecto de la presente invención, en donde el revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en particular al menos sustancialmente repelente a la galvanización, comprende o está formado a partir de al menos un compuesto de silicio/oxígeno, preferiblemente seleccionado a partir del grupo de óxidos de silicio, silicatos, poli(ácidos silícicos) y/o polisiloxanos, en particular poliorganosiloxanos, así como sus mezclas y combinaciones.
Para más detalles sobre el uso descrito anteriormente, se puede hacer referencia a las realizaciones anteriores con respecto a los otros aspectos de la invención, que también se aplican de manera correspondiente para el uso.
Otras características, ventajas y aplicaciones posibles de la presente invención, se harán evidentes a partir de la siguiente descripción de realizaciones ejemplares basadas en las figuras y a partir de las propias figuras. En este caso, todas las características descritas y/o ilustradas, solas o en cualquier combinación, constituyen la materia objeto de la presente invención, independientemente de su resumen en las reivindicaciones o su referencia de dependencia.
Se muestra en:
la Fig. 1 una representación esquemática de un dispositivo de galvanización para llevar a cabo un procedimiento de galvanización en caliente según la invención de acuerdo con una realización particular de la presente invención;
la Fig. 2 una representación esquemática de un dispositivo de galvanización para llevar a cabo un procedimiento de galvanización en caliente según la invención de acuerdo con una realización particular de la presente invención;
la Fig. 3 una representación esquemática de un medio portador y/o de sujeción según la invención de acuerdo con una realización particular de la presente invención;
la Fig. 4 una representación esquemática de un medio portador y/o de sujeción según la invención de acuerdo con una realización particular de la presente invención;
la Fig. 5 una representación esquemática de un medio portador y/o de sujeción según la invención de acuerdo con una realización particular de la presente invención;
la Fig. 6 una representación esquemática de un medio portador y/o de sujeción según la invención de acuerdo con una realización particular de la presente invención;
la Fig. 7 una representación esquemática de otro medio portador y/o de sujeción según la invención con un componente dispuesto en el medio portador y/o de sujeción según la invención de acuerdo de acuerdo con una realización particular de la presente invención;
la Fig. 8 una vista esquemática en sección transversal de un medio portador y/o de sujeción según la invención de acuerdo con una realización particular de la presente invención;
la Fig. 9 una vista esquemática en sección transversal de otro medio portador y/o de sujeción según la invención de acuerdo con una realización particular de la presente invención;
la Fig. 10 una secuencia de procedimiento esquemática de las etapas individuales o pasos del procedimiento según la invención para la galvanización en caliente de acuerdo con una realización particular de la presente invención;
la Fig. 11 una secuencia de procedimiento esquemática de las etapas individuales o pasos del procedimiento acuerdo con la invención para revestir un medio portador y/o de soporte de acuerdo con una realización particular de la presente invención; y
la Fig. 12 una representación esquemática de una instalación para el galvanizado en caliente según una realización particular de la presente invención.
En la Fig. 1, se muestra esquemáticamente la inmersión del componente 1 en el tanque de galvanización 4 que tiene la masa fundida de zinc 3. El componente 1 está dispuesto en un medio portador y/o de sujeción 2. La Fig. 1 muestra además que el medio portador y/o de sujeción 2 está dispuesto sobre una viga transversal 10 que se puede desplazar a través de un medio de resorte 11. El medio de resorte 11 está diseñado de tal manera que el componente 1 puede emerger desde la masa fundida de zinc 3 o sumergirse en la masa fundida de zinc 3 a través del medio portador y/o de sujeción 2.
Además, de la Fig. 1 se desprende que el medio portador y/o de sujeción 2 se sumerge en la masa fundida de zinc 3 al menos en algunas zonas junto con el componente 1. Lo que no se muestra es que después de que el medio portador y/o de sujeción 2 ha emergido de la masa fundida de zinc 3, no hay adherencias de zinc en la superficie 6 del medio portador y/o de sujeción 2. Además, no se muestra que entre el componente 1 y el medio portador y/o de sujeción 2 no hay una soldadura entre el componente 1 y el medio portador y/o de sujeción 2, de modo que el componente 1 se puede retirar del medio portador y/o de sujeción 2 sin dañar la capa de zinc del componente 1. Además, la Fig. 2 muestra que, si están presentes formas de componentes complejas o componentes grandes, se utiliza una pluralidad de medios portadores y/o de sujeción 2 para transportar y para fijar el componente 1. En la Fig. 2, el medio portador y/o de sujeción 2 está configurado tanto como un bastidor como un alambre de sujeción, en particular, el alambre de sujeción está unido al bastidor y al componente 1. El medio portador y/o de sujeción 2 o el bastidor y el alambre de sujeción se sumergen junto con el componente 1 en la masa fundida de zinc 3 de la tanque de galvanización 4 o del dispositivo de galvanización en caliente 9. Se puede observar que el alambre de sujeción o el medio portador y/o de sujeción 2 se ha deformado o doblado para sujetar el componente 1. No se muestra que el medio portador y/o de sujeción 2 se desengancha del componente 1 después de haber emergido de la masa fundida de zinc 3 o del baño de galvanización. Además, no se muestra que el revestimiento 5 del alambre de sujeción o del medio portador y/o de sujeción 2 está diseñado de tal manera que cuando el medio portador y/o de sujeción 2 se deforma, no se daña el revestimiento 5, en particular se evita que se desprenda el revestimiento 5.
La Fig. 3 muestra esquemáticamente una vista lateral en sección transversal de un medio portador y/o de sujeción 2 según la invención. Sobre el medio portador y/o de sujeción sin revestir 12 se aplica un revestimiento 5, al menos en algunas áreas, de modo que la superficie 6 recubierta del medio portador y/o de sujeción 2, se puede poner en contacto con el componente 1 en una forma de uso no mostrada. Según la Fig. 3, el revestimiento 5 presenta un espesor de capa 7. El medio portador y/o de sujeción 2 está diseñado como un gancho según la Fig. 3.
Otra realización del medio portador y/o de sujeción 2 se puede observar con referencia a la Fig. 4. El medio portador y/o de sujeción 2 está diseñado de nuevo en forma de gancho. El medio portador y/o de sujeción 2 según la Fig. 4 presenta un revestimiento 5 que incluye completamente el medio portador y/o de sujeción sin revestir 12. El revestimiento 5 tiene un espesor de capa 7. Lo que no se muestra es que el revestimiento 5 está diseñado de tal manera que al menos esencialmente no hay adherencias de zinc presentes sobre la superficie 6 recubierta del medio portador y/o de sujeción 2, después de que ha salido de la masa fundida de zinc 3.
Además, la Fig. 5 muestra la realización del medio portador y/o de sujeción 2 como un alambre de sujeción, en donde el alambre de sujeción se ha enrollado sobre sí mismo. El medio portador y/o de sujeción 2 según la Fig. 5 se deforma en consecuencia y cuando está dispuesto o después de separarlo del componente 1, se deforma o se enrolla sobre sí mismo, preferiblemente para aumentar la capacidad de carga o la estabilidad, en un ejemplo de uso no mostrado.
En la Fig. 6 se muestra un medio portador y/o de sujeción 2 en forma de cesta o en forma de caja. La caja de rejilla sirve para alojar y transportar componentes 1 en un ejemplo de uso no mostrado, en particular cuando la cesta o el medio portador y/o de sujeción 2 se sumerge en la masa fundida de zinc 3, al menos en algunas áreas junto con el componente 1 o los componentes 1. Además, no se muestra que la caja de rejilla está diseñada para alojar una pluralidad de componentes 1, en particular un grupo de componentes.
Según los medios portadores y/o de sujeción 2 mostrados en la Fig. 7, los componentes 1 se pueden disponer sobre un bastidor o un soporte. El medio portador y/o de sujeción 2 según la Fig. 7 está diseñado de tal manera que sirve para alojar u organizar una pluralidad o multiplicidad de componentes 1, en particular cuando los componentes 1 se galvanizan juntos en un ejemplo de uso no mostrado.
Las Figs. 8 y 9 muestran la estructura de capas del medio portador y/o de sujeción 2 o del revestimiento 5 sobre el medio portador y/o de sujeción sin revestir 12. Según la Fig. 8, el revestimiento 5 está previsto solo parcialmente sobre el medio portador y/o de sujeción sin revestir 12. La Fig. 9 muestra la sección transversal de un medio portador y/o de sujeción 2 que está diseñado como un alambre o alambre de sujeción. La superficie del alambre está rodeada en su totalidad por el revestimiento 5.
Para más detalles sobre el medio portador y/o de sujeción 2 de acuerdo con la invención, se puede hacer referencia a las realizaciones generales anteriores sobre el medio portador y/o de sujeción 2 de acuerdo con la siguiente invención.
En el diagrama de flujo del procedimiento de galvanizado en caliente que se muestra en la Fig. 10, los pasos del procedimiento sucesivos o las etapas del procedimiento (a) a (i) se muestran esquemáticamente, en donde las etapas (a) a (i) del procedimiento, excluyendo la etapa (g), en particular las etapas (h) y (i) del procedimiento, son opcionales.
Según el esquema mostrado en la Fig. 1, la secuencia del procedimiento es la siguiente, en donde el procedimiento según la invención comprende las siguientes etapas mencionadas de forma sucesiva en este orden: desengrasado (etapa a, opcional), lavado (etapa b, opcional), decapado (etapa c, opcional), lavado (etapa d, opcional), tratamiento con fundente (etapa e, opcional), secado (etapa f, opcional), galvanizado en caliente (etapa g), enfriamiento (etapa h, opcional) y procesamiento o tratamiento posterior (etapa i, opcional) .
Para más detalles sobre la secuencia del procedimiento según la invención para una galvanización en caliente, se puede hacer referencia a las realizaciones generales anteriores para el procedimiento de galvanización en caliente según la invención.
El diagrama de flujo del proceso, que comprende los pasos sucesivos del procedimiento o las etapas del procedimiento 1 a 6, para revestir el medio portador y/o de sujeción 12, se muestra en la Figura 11, siendo opcionales todas las etapas excepto la etapa 5.
El esquema mostrado en la Fig. 11 comprende las siguientes etapas mencionadas, sucesivamente en este orden: desengrasado (etapa 1, opcional), lavado (etapa 2, opcional), decapado (etapa 3, opcional), lavado (etapa 4, opcional), revestimiento (etapa 5) y tratamiento térmico (etapa 6, opcional).
Las etapas 1 a 4 del procedimiento de revestimiento según la Fig. 11 incluyen un tratamiento previo de la superficie del medio portador y/o de sujeción 12, en particular para retirar material de la superficie del medio portador y/o de sujeción sin revestir 12 para aumentar la afinidad del medio portador y/o de sujeción 12 hacia el revestimiento 5. El tratamiento previo de la superficie mostrado en la Fig. 11 se lleva a cabo químicamente. Otro tratamiento previo de la superficie también se puede llevar a cabo tal y como se describe en un diagrama de flujo del procedimiento adicional (no mostrado), en donde el tratamiento previo de la superficie comprende la retirada de material de la superficie del medio portador y/o de sujeción sin revestir 12. Por ejemplo, ese tratamiento previo de la superficie puede tener lugar mecánicamente, en particular cepillando o raspando la superficie del medio portador y/o de sujeción sin revestir 12.
En la Fig.12 se muestra la instalación para el galvanizado en caliente 8 para realizar un procedimiento de galvanizado en caliente según la presente invención con los dispositivos individuales (a) a (g), en donde los dispositivos (A), (B), (C), (D), (E) y (F) son opcionales.
Según el esquema mostrado en la Fig.12, la instalación 8 comprende los siguientes dispositivos en el siguiente orden: dispositivo desengrasante opcional (A), dispositivo de lavado opcional (B), dispositivo de decapado opcional (C), dispositivo de lavado opcional (D), dispositivo de tratamiento con fundente opcional (E), dispositivo de secado opcional (F) y dispositivo de galvanización en caliente 9 (G).
En un esquema adicional, no mostrado, de la instalación 8 para el galvanizado en caliente, esta también puede tener opcionalmente un dispositivo de enfriamiento (H) y opcionalmente un dispositivo de procesamiento o tratamiento posteriores (I).
Para más detalles sobre la instalación 8, se puede hacer referencia a las realizaciones generales anteriores sobre la instalación 8 para galvanizado en caliente según la presente invención.
Los expertos en la técnica pueden reconocer e implementar fácilmente otras configuraciones, modificaciones y variaciones de la presente invención al leer la descripción, sin apartarse del contexto de la presente invención. La presente invención se ilustra con la ayuda de los siguientes ejemplos de realización, que, sin embargo, no pretenden en modo alguno restringir la siguiente invención, sino simplemente explicar la forma de llevar a cabo y la configuración de modo ejemplar y no limitativo.
Ejemplos de realización:
Normas generales para la implementación (según la invención)
Los siguientes ejemplos de realización muestran diferentes medios portadores y/o de sujeción que se diferencian entre sí en cuanto a su revestimiento y/o su configuración. Los medios portadores y/o de sujeción se someten al mismo procedimiento de galvanización. Se utilizan en ese caso para transportar y/o fijar un componente de acero del tipo S235. El medio portador y/o de sujeción se sumerge junto con el componente en la masa fundida de zinc del dispositivo de galvanización en caliente, habiéndose revestido previamente la zona del medio portador y/o de sujeción que se va a sumergir en la masa fundida de zinc.
El revestimiento se lleva a cabo según la secuencia del procedimiento de revestimiento de acuerdo con la invención como se muestra en la Fig. 11. El espesor de la capa del revestimiento así como la composición del revestimiento varían de acuerdo con los siguientes datos.
El revestimiento resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización, en particular al menos sustancialmente repelente a la galvanización, tiene un compuesto polimérico de silicio/oxígeno en particular o se forma a partir de él.
El procedimiento de revestimiento llevado a cabo en cada caso comprende las siguientes etapas del procedimiento en el orden que se indica a continuación:
(1) tratamiento desengrasante ácido en un baño desengrasante (20 minutos, 23°C, valor de pH <1, composición del baño desengrasante según el limpiador ácido Ferrosid 7501/1 de la empresa alufinish GmbH & Co. KG),
(2) lavado en un baño de lavado con agua (7 minutos, 19°C),
(3) tratamiento de decapado ácido (45 minutos, 22°C, ácido clorhídrico o cloruro de hidrógeno al 9,5% (HCl)), (4) lavado en un baño de lavado con agua (7 minutos, 19°C),
(5) revestimiento mediante pulverización (composición según las siguientes especificaciones),
(6) tratamiento térmico del revestimiento (cocción) (flujo de aire caliente a 200°C, 60 minutos),
(7) enfriamiento a temperatura ambiente.
El procedimiento de galvanización en caliente llevado a cabo en cada caso comprende las siguientes etapas del procedimiento en el orden que se indica a continuación (en donde la instalación utilizada según la invención se diseña en consecuencia):
(a) tratamiento desengrasante ácido en un baño desengrasante (20 minutos, 23°C, valor de pH <1, composición del baño desengrasante según el limpiador ácido Ferrosid 7501/1 de la empresa alufinish GmbH & Co. KG),
b) tratamiento de decapado ácido (45 minutos, 22°C, ácido clorhídrico o cloruro de hidrógeno al 9,5% (HCl)), (c) lavado en un baño de lavado con agua (7 minutos, 19°C),
(d) tratamiento con fundente y baño con fundente (5 minutos, 55°C, tratamiento de inmersión, solución de cloruro de zinc-cloruro de amonio),
(e) galvanizado en caliente (galvanizado por inmersión en baño de masa fundida) con una masa fundida de zinc que contiene aluminio o una aleación de aluminio ("masa fundida de Zn/Al") en un baño de galvanización de acuerdo con la norma DIN EN ISO 1461 y la directriz DASt 022 (Directriz 022 del comité alemán para la construcción con acero "Feuerverzinken von tragenden Stahlbauteilen") (7,5 minutos, 451°C),
(f) enfriamiento del componente galvanizado en caliente retirado del baño de galvanizado así como del medio portador y/o de sujeción, en un baño de enfriamiento brusco con agua (2 minutos, 80°C).
Tabla de valoración de las pruebas realizadas
Para evaluar las pruebas realizadas (es decir, valorar la calidad del revestimiento inerte frente al galvanizado sobre el medio portador y/o de sujeción), se llevó a cabo una valoración cualitativa o semicuantitativa; que se describe a continuación utilizando símbolos, en donde el significado y la clave de los símbolos de la evaluación se muestran a continuación:
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
Serie de ejemplos 1
Varios medios portadores y/o de sujeción se someten a un galvanizado en caliente descrito anteriormente junto con los componentes dispuestos en los mismos, incluyendo las correspondientes etapas de pretratamiento.
Los medios portadores y/o de sujeción con los números 5 y 6 así como 11 y 12 tienen el revestimiento según la invención. Las muestras restantes están provistas de un revestimiento que no está de acuerdo con la invención. Un alambre o un alambre de sujeción o un gancho según la Fig. 3, sirven como medio portador y/o de sujeción.
Variación de los medios portadores y/o de sujeción (no de acuerdo con la invención y según la invención)
Figure imgf000022_0002
Espesor de la capa
El espesor de la capa del revestimiento resistente a la galvanización sobre el medio portador y/o de sujeción (alambre o gancho) es de aproximadamente 75 gm.
Resultados en términos de la deformación o deformabilidad
Figure imgf000022_0003
Figure imgf000023_0003
Como resultado, solo los medios portadores y/o de sujeción que tienen un revestimiento resistente a la galvanización según la invención, tienen una deformabilidad muy buena y, por lo tanto, también se puede enrollar el medio portador y/o de sujeción, preferiblemente el alambre de sujeción, sin que el revestimiento se desprenda o se dañe.
Resultados con respecto a las adherencias de zinc en la superficie del medio portador y/o de sujeción revestido o del área revestida del medio portador y/o de sujeción
Figure imgf000023_0001
Resultados con respecto a la soldadura entre el medio portador y/o de sujeción y el componente después de emerger de la masa fundida de zinc o del baño de galvanización.
Figure imgf000023_0002
Conclusiones generales
Basándose en los resultados mencionados anteriormente y las evaluaciones de las pruebas realizadas, es evidente que solo los revestimientos resistentes a la galvanización según la invención sobre los medios portadores/de sujeción (véanse los ejemplos n° 5 y n° 6, así como n° 11 y n° 12), cumplen los requisitos según la invención en el medio portador y/o de sujeción. El revestimiento según la invención muestra muy buenos resultados tanto en términos de deformabilidad, sin aparición de soldadura o cocción con el componente, adherencias de zinc inexistentes sobre la superficie revestida del medio portador y/o de sujeción.
Serie de ejemplos 2 (según la invención)
La serie de ejemplos 2 utiliza el medio portador y/o de sujeción según la invención de la serie de ejemplos 1, concretamente según el n° 11. El revestimiento en la serie de ejemplos 2 tiene un espesor de capa de aproximadamente 75 gm.
En la serie de ejemplos 2, el tratamiento previo de la superficie del medio portador y/o de sujeción varía antes de aplicar el revestimiento. Por tratamiento previo químico de la superficie, se entiende el tratamiento previo de la superficie mencionado en las instrucciones generales para la realización de los experimentos. Preferiblemente, el material se retira mecánicamente, por ejemplo, raspando la superficie o cepillando o eliminando con un cepillado, la superficie del medio portador y/o de sujeción sin revestir. A modo de comparación, también se reviste un medio portador y/o de sujeción sin revestir, que no se somete a ningún tratamiento previo de la superficie antes de aplicar el revestimiento.
Variación del tratamiento previo de la superficie
La siguiente tabla muestra los diferentes medios portadores y/o de sujeción que han sido sometidos a una galvanización en caliente y al procedimiento de revestimiento.
Figure imgf000024_0001
Resultados
Figure imgf000024_0002
La evaluación de los resultados mencionada anteriormente deja claro que un tratamiento previo de la superficie, ya sea químico o mecánico, es adecuado para mejorar el revestimiento resistente al galvanizado y/o inerte frente al galvanizado. De este modo, un tratamiento previo de la superficie aumenta la afinidad de la superficie sin revestir del medio portador y/o de sujeción hacia el revestimiento que se aplica sobre la superficie sin revestir. Las impurezas del revestimiento se evitan al menos sustancialmente mediante el tratamiento previo de la superficie, en particular mediante la limpieza de la superficie sin revestir del medio portador y/o de sujeción.
Serie de ejemplos 3 (según la invención)
En la siguiente serie de ejemplos, se examina un medio portador y/o de sujeción diseñado como un gancho, con un revestimiento según la serie de ejemplos 1, el n° 11, variando el espesor de la capa. El medio portador y/o de sujeción ha sido sometido antes del revestimiento a un tratamiento de la superficie de acuerdo con el proceso de la prueba general.
Variación del espesor de la capa
Figure imgf000024_0003
Figure imgf000025_0001
Resultados:
La siguiente tabla explica el resultado con respecto a las adherencias de zinc o con respecto a la soldadura entre el medio portador y/o de sujeción, es decir el gancho, y el componente después de emerger de la masa fundida de zinc o después de emerger del baño de galvanización.
Figure imgf000025_0002
A partir de un espesor de capa de 75 pm y mayor, se obtienen muy buenos resultados en cuanto a las adherencias de zinc y la soldadura, en donde un aumento del espesor de la capa del revestimiento a partir de 75 pm proporciona un resultado constante en los ensayos realizados. En caso de que el espesor del revestimiento sea demasiado bajo, es decir p. ej., de aproximadamente 10 pm, se obtienen resultados que a veces son buenos o incluso solo satisfactorios con respecto a las adherencias de zinc y/o la soldadura. Por lo tanto, es aconsejable elegir un espesor de capa del revestimiento en el medio portador y/o de sujeción superior a 10 pm, en particular al menos de 25 pm. Serie de ejemplos 4 (según la invención)
En una implementación a gran escala de la invención, el resultado es que existe un potencial muy alto de ahorro en la cantidad de zinc requerida.
El consumo medio de alambre, es decir también, de alambre de sujeción para los medios portadores y/o de sujeción, para una instalación de galvanización promedio, es de aproximadamente 100 t de alambre por año. Actualmente, en el estado de la técnica, el 70% de ese alambre se galvaniza en caliente junto con el componente. Si el espesor de la capa de zinc sobre el alambre es de aproximadamente 80 pm, esto da como resultado un consumo de zinc de aproximadamente 6 t a 13 t de zinc por 100 t de alambre, con un diámetro medio del alambre de 2,5 mm; según el precio actual del zinc de 2.000 € por tonelada, esto significa una pérdida económica de 16.000 € por 100 t de alambre. Mediante el revestimiento de acuerdo con la invención del medio portador y/o de sujeción, no solo se evita una soldadura no deseada entre el componente y el medio portador y/o de sujeción, lo que puede reducir el procesamiento posterior hasta en un 60%, sino también el consumo de zinc debido a la menor galvanización del medio portador y/o de sujeción, desde 8 t de zinc por 100 t de medio portador y/o de sujeción, en particular alambre de sujeción, hasta 0 t de zinc por 100 t de alambre. Esto se traduce en un ahorro de al menos 16.000 € por 100 t de alambre, con un precio medio del zinc como se ha mencionado anteriormente. El aumento de la eficacia del proceso debido a una reducción significativa del procesamiento posterior, no se incluye en este punto.
El ejemplo a gran escala mencionado anteriormente deja claro que la invención tiene un alto potencial de ahorro de los costes en la operación de galvanizado.
El consumo de zinc mencionado anteriormente para revestir un alambre se basa en la suposición de que el alambre tiene una forma cilindrica y que la capa de zinc rodea completamente el alambre. El volumen de la capa de zinc es por tanto
Ví = rr • h ■ (R 2 - r 2)
en donde
Vi Volumen de la capa de zinc
H Longitud del alambre
R Radio del alambre galvanizado
r Radio del alambre no galvanizado
Suponiendo que el alambre sin revestimiento tiene un diámetro de 2,5 mm y, en consecuencia, un radio de 1,25 mm y la capa de zinc un espesor de capa de 80 pm, se obtiene:
Figure imgf000026_0008
Para determinar la longitud h del alambre, el volumen del alambre se calcula mediante:
Figure imgf000026_0005
en donde
V2 Volumen del alambre.
Suponiendo que el alambre tiene una densidad de
Figure imgf000026_0002
con una masa de 100 t se obtiene:
Figure imgf000026_0003
en donde
mD. es la masa del alambre
Pd la densidad del alambre
De ello resulta:
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000026_0006
De ello resulta para el volumen V 2 de la capa de zinc
Figure imgf000026_0004
Con una densidad pzn de 7140 kg/m3 de la capa de zinc, se obtiene:
Figure imgf000026_0007
m Zn « 12 t
Como resultado, se utilizan aproximadamente 12 toneladas de zinc por cada 100 toneladas de alambre.
Lista de símbolos de referencia:
1 Componente
2 Medio portador y/o de sujeción
3 Masa de zinc fundido
4 Tanque de galvanización
5 Revestimiento
6 Superficie del medio portador y/o de sujeción
7 Espesor de la capa
8 Instalación para galvanización en caliente
9 Dispositivo para galvanización en caliente
10 Viga transversal
11 Medios de resorte
12 Medio portador y/o de sujeción sin revestimiento
V1 Volumen de la capa de zinc
V2 Volumen del alambre
H Longitud del alambre
R. Radio del alambre galvanizado
r Radio del alambre no galvanizado
mD. Masa del alambre no galvanizado
PD. Densidad del alambre
mzn Masa de la capa de zinc
pzn Densidad de la capa de zinc

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la galvanización en caliente un componente (1),
en donde el componente (1) se sumerge por medio de un medio portador y/o de sujeción (2) en un tanque de galvanización (4) lleno de masa fundida de zinc (3), en donde el medio portador y/o de sujeción (2) se sumerge al menos sustancialmente junto con el componente (1) al menos en algunas regiones, en la masa fundida de zinc (3) y después de completar el proceso de galvanización en caliente se retira de nuevo,
en donde el medio portador y/o de sujeción (2) está provisto al menos en algunas regiones de un revestimiento (5) resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización,
en donde el revestimiento (5) resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización comprende o está formado a partir de al menos un compuesto de silicio/oxígeno, y
en donde el revestimiento (5) del medio portador y/o de sujeción (2) se puede obtener mediante tratamiento térmico de un material de partida que contiene polisiloxano.
2. Procedimiento de galvanización en caliente según la reivindicación 1,
en donde la región de la superficie (6) del medio portador y/o de sujeción (2) que presenta el revestimiento (5) no tiene, al menos sustancialmente, adherencias de zinc después de completar el proceso de galvanizado en caliente y/o después de retirarla del tanque de galvanización (4) lleno de masa fundida de zinc (3).
3. Procedimiento de galvanización en caliente según la reivindicación 1 o 2,
en donde el medio portador y/o de sujeción (2) está diseñado como un medio de fijación y/o de suspensión, como un gancho, como un bastidor, como un soporte y/o como una viga transversal (10) o similar.
4. Procedimiento de galvanización en caliente según una de las reivindicaciones precedentes,
en donde el revestimiento (5) forma una superficie (6) adherida firmemente y/o seca y/o resistente a la temperatura y/o resistente a los productos químicos sobre el medio portador y/o de sujeción (2).
5. Procedimiento de galvanización en caliente según una de las reivindicaciones precedentes,
en donde el revestimiento (5) del medio portador y/o de sujeción (2) se puede obtener mediante curado y/o cocción de un material de partida que contiene polisiloxano en una atmósfera oxidante y/o que contiene oxígeno y/o a una temperatura en el intervalo de 150°C a 800°C, preferiblemente a una temperatura de al menos 160°C, con preferencia a una temperatura de al menos 250°C; y/o
en donde el revestimiento (5) del medio portador y/o de sujeción (2) se cuece en la superficie (6) del medio portador y/o de sujeción (2) mediante tratamiento térmico de un material de partida que contiene polisiloxano.
6. Procedimiento de galvanización en caliente según la reivindicación 5,
en donde el material de partida que contiene polisiloxano se selecciona a partir del grupo de polisiloxanos, en particular poliorganosiloxanos, preferiblemente polialquilsiloxanos, poliarilsiloxanos, poliarilalquilsiloxanos, poliorganosilalquilenos y/o polisilarilensiloxanos, así como sus mezclas y combinaciones, opcionalmente en combinación con al menos una resina orgánica adicional que es diferente, en particular seleccionada a partir del grupo de resinas alquídicas, epoxídicas, de melamina, fenólicas y/o de poliéster, así como sus mezclas o combinaciones.
7. Procedimiento de galvanización en caliente según una de las reivindicaciones precedentes,
en donde el revestimiento (5) está provisto o contiene adicionalmente un aditivo en particular metálico y/o mineral (inorgánico).
8. Procedimiento para el revestimiento de un medio portador y/o de sujeción (2) para uso en un procedimiento de galvanización en caliente,
en donde el medio portador y/o de sujeción (2) está provisto al menos en algunas regiones de un revestimiento (5) resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización,
en donde el revestimiento (5) resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización comprende o está formado a partir de al menos un compuesto de silicio/oxígeno, y
en donde el revestimiento (5) del medio portador y/o de sujeción (2) se obtiene mediante tratamiento térmico de un material de partida que contiene polisiloxano.
9. Procedimiento de revestimiento según la reivindicación 8,
en donde el revestimiento (5), en particular después de un tratamiento previo de la superficie, se aplica sobre la superficie (6) del medio portador y/o de sujeción (2) mediante rociado, pulverización, inmersión, laminación y/o prensado.
10. Procedimiento de revestimiento según la reivindicación 8 o 9,
en donde el revestimiento (5) se forma y/o se aplica sobre el medio portador y/o de sujeción (2) en forma de una superficie (6) firmemente adherida y/o seca y/o resistente a la temperatura, en particular al menos sustancialmente resistente a la temperatura hasta temperaturas de hasta al menos 460°C, y/o resistente a los productos químicos.
11. Procedimiento de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes,
en donde el revestimiento (5) se aplica sobre el medio portador y/o de sujeción (2) con una cantidad de aplicación, calculada como el peso por unidad de superficie del revestimiento (5), en el intervalo de 0,1 a 150 g/m2, preferiblemente de 0,3 a 100 g/m2, más preferiblemente de 0,5 a 50 g/m2; y/o
en donde el revestimiento (5) se aplica sobre el medio portador y/o de sujeción (2) con un espesor de capa (7) en el intervalo de 1 a 1000 gm, en particular en el intervalo de 2 a 750 gm, preferiblemente en el intervalo de 3 a 500 gm, con preferencia en el intervalo de 5 a 250 gm, más preferiblemente en el intervalo de 5 a 200 gm, todavía más preferiblemente en el intervalo de 10 a 100 gm, muy particularmente preferido en el intervalo de 25 a 95 gm.
12. Procedimiento de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes,
en donde el revestimiento (5) del medio portador y/o de sujeción (2) se obtiene mediante curado y/o cocción de un material de partida que contiene polisiloxano en una atmósfera oxidante y/o que contiene oxígeno y/o a una temperatura en el intervalo de 150°C a 800°C, preferiblemente a una temperatura de al menos 160°C, con preferencia a una temperatura de al menos 250°C; y/o
en donde el revestimiento (5) del medio portador y/o de sujeción (2) se cuece en la superficie (6) del medio portador y/o de sujeción (2) mediante tratamiento térmico de un material de partida que contiene polisiloxano.
13. Procedimiento de revestimiento según la reivindicación 12,
en donde el material de partida que contiene polisiloxano se selecciona a partir del grupo de polisiloxanos, en particular poliorganosiloxanos, preferiblemente polialquilsiloxanos, poliarilsiloxanos, poliarilalquilsiloxanos, poliorganosilalquilenos y/o polisilarilensiloxanos, así como sus mezclas y combinaciones, opcionalmente en combinación con al menos una resina orgánica adicional que es diferente, en particular seleccionada a partir del grupo de resinas alquídicas, epoxídicas, de melamina, fenólicas y/o de poliéster, así como sus mezclas o combinaciones.
14. Procedimiento de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes,
en donde la composición del material del revestimiento (5) y/o los ingredientes del revestimiento (5) y/o el compuesto de silicio/oxígeno, así como cualquier otro componente del revestimiento (5) opcionalmente presente, se disuelven y/o se dispersan en al menos un disolvente y/o un agente dispersante.
15. Medio portador y/o de sujeción (2) para uso en un procedimiento de galvanización en caliente para transportar y/o sujetar y/o fijar un componente (1),
en donde el medio portador y/o de sujeción (2) está provisto al menos en algunas regiones de un revestimiento (5) resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización,
en donde el revestimiento (5) resistente a la galvanización y/o inerte frente a la galvanización comprende o está formado a partir de al menos un compuesto de silicio/oxígeno, y
en donde el revestimiento (5) del medio portador y/o de sujeción (2) se puede obtener mediante tratamiento térmico de un material de partida que contiene polisiloxano.
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