RU2750923C1 - Pretreatment of aluminum surfaces with compounds containing zirconium and molybdenum - Google Patents

Pretreatment of aluminum surfaces with compounds containing zirconium and molybdenum Download PDF

Info

Publication number
RU2750923C1
RU2750923C1 RU2018113309A RU2018113309A RU2750923C1 RU 2750923 C1 RU2750923 C1 RU 2750923C1 RU 2018113309 A RU2018113309 A RU 2018113309A RU 2018113309 A RU2018113309 A RU 2018113309A RU 2750923 C1 RU2750923 C1 RU 2750923C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acid
workpieces
solution
aluminum
calculated
Prior art date
Application number
RU2018113309A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Норберт МАУРУС
Томас ВЕНДЕЛЬ
Навел Соуад ХЕЛЬФАЛЛА
Original Assignee
Хеметалл Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хеметалл Гмбх filed Critical Хеметалл Гмбх
Application granted granted Critical
Publication of RU2750923C1 publication Critical patent/RU2750923C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/40Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
    • C23C22/44Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also fluorides or complex fluorides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/73Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/73Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
    • C23C22/76Applying the liquid by spraying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated
    • C23C22/80Pretreatment of the material to be coated with solutions containing titanium or zirconium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/82After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/12Light metals
    • C23G1/125Light metals aluminium

Abstract

FIELD: chemistry; etching.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the pretreatment of workpieces having a surface of aluminum or aluminum alloys for forming without cutting and/or joining by welding or adhesive connection with pretreated or optionally precoated workpieces or with optionally pretreated parts consisting of steel and/or galvanized and/or galvanized alloy steel. The workpieces are etched, washed with water and brought into contact with an aqueous acidic chromium-free solution containing Zr in the form of complex fluoride and Mo in the form of molybdate, in a mass ratio of Zr:Mo, calculated as metallic Zr/Mo, ranging from 15:1 to 3.5:1 or from 2:1 to 1:2. In this case, the workpieces are treated in such a way that after subsequent drying, in each case, the mass of the Zr and Mo layer is obtained, which is from 2 to 15 mg/m2. A solution is used containing 100 to 800 mg/l Zr and 30 to 100 mg/l Mo calculated as metallic Zr/Mo and having a pH of 2.5 to 4.5, or a solution containing 0.4 to 7.5 g/l Zr and 0.4 to 7.5 g/l Mo calculated as metallic Zr/Mo and having a pH of 1.0 to 3.0.
EFFECT: obtaining workpieces that have corrosion protection, good phosphatibility and adhesion, as well as a low volumetric resistivity, which is almost the same on all parts of the workpiece surface.
15 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к способу предварительной обработки заготовок, имеющих поверхность из алюминия или алюминиевых сплавов, для формирования без резания и/или соединения посредством сварки или адгезионного соединения с подобным образом предварительно обработанными или необязательно иным образом предварительно покрытыми заготовками или с необязательно предварительно обработанными деталями, состоящими из стали и/или оцинкованной и/или оцинкованной сплавом стали, а также для последующей противокоррозионной обработки посредством фосфатирования, посредством безхромной конверсионной обработки, посредством нанесения грунтовочного слоя или посредством покрытия поверхности.The invention relates to a method for pretreating workpieces having a surface of aluminum or aluminum alloys for forming without cutting and / or joining by welding or adhesive bonding with similarly pre-processed or optionally otherwise pre-coated workpieces or with optionally pre-treated parts consisting of steel and / or galvanized and / or alloy-galvanized steel, as well as for subsequent anticorrosive treatment by phosphating, by means of chromium-free conversion treatment, by applying a primer layer or by surface coating.

Для химической обработки поверхности металлов, например, в качестве подготовки для нанесения поверхностных покрытий, адгезивов и полимеров, известны способы, в которых металлическую поверхность очищают на первой стадии, промывают водой на второй стадии, и в конце смачивают водным раствором, образующим химические конверсионные покрытия на третьей стадии, и жидкую пленку сушат. Таким образом, на металле образуется тонкое, неметаллическое покрытие, которое, в случае, когда составы обрабатывающей жидкости и условия реакции выбраны надлежащим образом, может явно улучшать качество поверхности. Таким образом, например, покрытия, состоящие из составов для поверхностных покрытий, адгезивов и полимеров, необязательно в виде пленок, могут демонстрировать значительно лучшую адгезию и заметно повышенную защиту от коррозии, в случае, когда они наносятся на металл, который был предварительно обработан таким образом.For chemical surface treatment of metals, for example, as a preparation for the application of surface coatings, adhesives and polymers, methods are known in which the metal surface is cleaned in a first stage, washed with water in a second stage, and finally wetted with an aqueous solution forming chemical conversion coatings on the third stage, and the liquid film is dried. Thus, a thin, non-metallic coating is formed on the metal, which, when the formulations of the treatment liquid and the reaction conditions are properly selected, can clearly improve the surface quality. Thus, for example, coatings consisting of surface coating formulations, adhesives and polymers, optionally in the form of films, can exhibit significantly better adhesion and markedly improved corrosion protection when applied to metal that has been pretreated in this way. ...

В способах указанного выше типа, например, применяют водный раствор, который содержит шестивалентный хром, трехвалентный хром, ионы щелочных металлов и диоксид кремния в определенных соотношениях, и в результате получают покрытия для электрической изоляции, для защиты от коррозии и в качестве основы для адгезии для поверхностных покрытий и подобные (DE-B 1769582).The methods of the above type, for example, use an aqueous solution that contains hexavalent chromium, trivalent chromium, alkali metal ions and silicon dioxide in certain proportions, and as a result, coatings are obtained for electrical insulation, for protection against corrosion and as an adhesion base for surface coatings and the like (DE-B 1769582).

В результате присутствия шестивалентного хрома, все указанные способы имеют тот недостаток, что, в частности, для нанесения покрывающих составов и обработки покрытого металла необходимы меры предосторожности.As a result of the presence of hexavalent chromium, all of these methods have the disadvantage that, in particular, precautions are required for the application of the coating compositions and the treatment of the coated metal.

Для того чтобы преодолеть указанные недостатки, связанные с применением растворов, которые содержат шестивалентный хром, другая категория способов предусматривает нанесение конверсионных покрытий, в частности, на алюминиевые поверхности, обработку составами на основе фторанионов циркония и/или титана (US-A-4148670, FR-A-942789, ЕР-А-106389, ЕР-А-825280).In order to overcome the indicated disadvantages associated with the use of solutions that contain hexavalent chromium, another category of methods provides for the deposition of conversion coatings, in particular, on aluminum surfaces, treatment with compositions based on zirconium and / or titanium fluoroanions (US-A-4148670, FR -A-942789, EP-A-106389, EP-A-825280).

В последнее время, в конструкции транспортного средства все большее значение приобретает применение заготовок, имеющих поверхности из алюминия или алюминиевых сплавов. Существенными причинами этого является снижение массы транспортного средства, а также преимущественная способность к переработке и повторному использованию таких заготовок. В данном случае, обычно принято изготавливать транспортные средства посредством соединения вместе множества деталей, которые, как правило, были ранее сформированы без обработки резанием и состоят из заготовок, имеющих поверхности из алюминия или алюминиевых сплавов, или же имеющих поверхности из стали и/или оцинкованной стали и/или оцинкованной сплавом стали. На сегодняшний день наиболее важными формами соединения или сборки являются сварка или адгезионное соединение.Recently, in the design of a vehicle, the use of blanks with surfaces of aluminum or aluminum alloys has become increasingly important. Significant reasons for this are the reduction in vehicle weight, as well as the advantageous recyclability and reuse of such blanks. In this case, it is generally accepted to manufacture vehicles by joining together a plurality of parts, which, as a rule, were previously formed without machining and consist of blanks having surfaces of aluminum or aluminum alloys, or having surfaces of steel and / or galvanized steel. and / or alloy galvanized steel. Today, the most important forms of joining or assembly are welding or adhesive bonding.

Соединение деталей обычно сопровождается противокоррозионной обработкой, которая, в зависимости от природы соединяемых деталей, может состоять из обработки фосфатированием, безхромной конверсионной обработки, нанесения грунтовочного слоя или поверхностного покрытия.Joining of parts is usually accompanied by an anti-corrosive treatment, which, depending on the nature of the parts to be joined, can consist of a phosphating treatment, a chromium-free conversion treatment, a primer or a top coat.

Для того чтобы гарантировать бездефектное соединение деталей, имеющих поверхности из алюминия или сплавов алюминия, друг с другом или с деталями, состоящими из стали и/или оцинкованной или оцинкованной сплавом стали, необходимо обеспечивать, чтобы поверхности из алюминия или алюминиевого сплава не содержали оксида алюминия или возможных оксидов легирующих составляющих алюминия. Травление, которое кажется привлекательным в этом случае, не приводит к указанной цели, поскольку алюминиевая поверхность покрывается свежим слоем оксида за очень короткое время.In order to guarantee a defect-free connection of parts with surfaces of aluminum or aluminum alloys to each other or to parts consisting of steel and / or galvanized or galvanized alloy steel, it is necessary to ensure that the surfaces of aluminum or aluminum alloy do not contain alumina or possible oxides of the alloying constituents of aluminum. Etching, which seems attractive in this case, does not achieve this goal, since the aluminum surface is covered with a fresh oxide layer in a very short time.

Для того чтобы разрешить изложенную выше проблему, способ в соответствии с ЕР-В-700452 предусматривает, что поверхности из алюминия или их сплавы приводятся в контакт с водным раствором, содержащим комплексные фториды таких элементов, как бор, кремний, титан, цирконий или гафний, либо отдельно либо в смеси друг с другом, в общих концентрациях фторанионов, составляющих от 100 до 4000 мг/л, и имеющих рН, составляющее от 0,3 до 35, для осуществления предварительной обработки перед второй окончательной противокоррозионной обработкой. Между предварительной обработкой и окончательной противокоррозионной конверсионной обработкой, детали, состоящие из алюминия или их сплавов, подвергаются процессу формирования без резания и/или с помощью резания и/или соединения вместе или с деталями, состоящими из стали и/или оцинкованной и/или оцинкованной сплавом стали посредством адгезионного соединения и/или сварки. Нанесение раствора, необязательно содержащего полимеры конкретной природы, может осуществляться посредством распыления, погружения или непромывных способов, где в случае непромывного способа, количество влажной пленки при этом предпочтительно находится в диапазоне от 2 до 10 мл/м, предпочтительно от 4 до 6 мл/м, поверхности металла. Независимо от способа, в котором применяется раствор, является преимущественным проводить сушку при температурах в диапазоне от 40 до 85°С. С целью очищения, детали, состоящие из алюминия или их сплавов, очищают в кислых или щелочных условиях перед первой конверсионной обработкой, где при этом предпочтение отдают проведению дополнительной стадии очищения и промежуточному промыванию водой и/или активирующими растворами для промывки перед окончательной противокоррозионной обработкой.In order to solve the above problem, the method according to EP-B-700452 provides that surfaces of aluminum or their alloys are brought into contact with an aqueous solution containing complex fluorides of elements such as boron, silicon, titanium, zirconium or hafnium, either alone or in admixture with each other, in total fluoroanion concentrations ranging from 100 to 4000 mg / l and having a pH ranging from 0.3 to 35 for pretreatment prior to the second final anti-corrosive treatment. Between pretreatment and final anti-corrosive conversion treatment, parts consisting of aluminum or their alloys are formed without cutting and / or by cutting and / or joining together or with parts consisting of steel and / or galvanized and / or galvanized alloy steel by adhesive bonding and / or welding. The application of the solution, optionally containing polymers of a particular nature, can be carried out by spraying, dipping or non-washing methods, where in the case of a non-washing method, the amount of wet film is preferably in the range from 2 to 10 ml / m, preferably from 4 to 6 ml / m , metal surface. Regardless of the method in which the solution is used, it is preferable to carry out drying at temperatures in the range from 40 to 85 ° C. For the purpose of cleaning, parts consisting of aluminum or their alloys are cleaned in acidic or alkaline conditions before the first conversion treatment, where it is preferable to carry out an additional cleaning step and intermediate rinsing with water and / or activating solutions for rinsing before the final anticorrosive treatment.

На основании данных о концентрациях фторанионов в подлежащих применению растворах и о количестве влажной пленки, в случае применения раствора, содержащего фтортитанат, возможно вычислить количество раствора, подлежащее применению, которое составляет от 0,06 до 11,73 мг/м2, предпочтительно от 0,12 до 7,04 мг/м2 (в каждом случае в качестве металлического титана) и, в случае применения раствора, содержащего фторцирконат, применимое количество составляет от 0,09 до 17,78 мг/м2, предпочтительно от 0,18 до 7,04 мг/м2 (в каждом случае в качестве металлического циркония).Based on the data on the concentration of fluoroanions in the solutions to be used and on the amount of wet film, in the case of using a solution containing fluorotitanate, it is possible to calculate the amount of the solution to be used, which ranges from 0.06 to 11.73 mg / m 2 , preferably from 0 , 12 to 7.04 mg / m 2 (in each case as titanium metal) and, in the case of using a solution containing fluorozirconate, the amount used is 0.09 to 17.78 mg / m 2 , preferably 0.18 up to 7.04 mg / m 2 (in each case as metallic zirconium).

Исследования, предшествующие концепции настоящего изобретения, показали, что многие возможности способа, описанные в ЕР-В-700452, приводят к результатам, которые являются не очень благоприятными, в частности, в отношении временной защиты от коррозии, достигаемой посредством первой химической конверсионной обработки, а также объемного удельного сопротивления, которое является важными для получения сварных соединений.Studies prior to the concept of the present invention have shown that many of the process possibilities described in EP-B-700452 lead to results that are not very favorable, in particular with regard to the temporary corrosion protection achieved by the first chemical conversion treatment, and also volumetric resistivity, which is important for the production of welded joints.

Хорошее адгезионное соединение может достигаться посредством способа, раскрытого в US 6020030 А, в котором для предварительной обработки алюминиевых основ применяют фосфорорганическое соединение. Однако, способ является чувствительным к загрязнению ванны ионами алюминия, которые вследствие этого должны удаляться посредством использования ионнообменной смолы.A good adhesion bond can be achieved by the method disclosed in US Pat. No. 6,020,030 A, which uses an organophosphorus compound to pretreat aluminum substrates. However, the process is susceptible to contamination of the bath with aluminum ions, which must therefore be removed by using an ion exchange resin.

Задача изобретения состоит в обеспечении способа предварительной обработки заготовок, имеющих поверхность из алюминия или алюминиевых сплавов, для формирования без резания и/или соединения посредством сварки или адгезионного соединения, в частности для соединения посредством адгезионного соединения, с подобным образом предварительно обработанными или необязательно иным образом предварительно покрытыми заготовками или с деталями, состоящими из стали и/или оцинкованной и/или оцинкованной сплавом стали, в частности, с подобным образом предварительно обработанными заготовками, а также последующей окончательной обработки для защиты от коррозии посредством фосфатирования и/или посредством безхромной конверсионной обработки, или посредством нанесения грунтовочного слоя и/или посредством покрытия поверхности, в частности, посредством фосфатирования и безхромной конверсионной обработки или посредством покрытия поверхности, в результате чего обычно получают заготовки, имеющие достаточно низкое объемное удельное сопротивление, наряду с хорошей фосфатируемостью и адгезией.The object of the invention is to provide a method for pretreating workpieces having a surface of aluminum or aluminum alloys for shaping without cutting and / or joining by welding or adhesive bonding, in particular for bonding by means of an adhesive bonding, likewise pretreated or optionally otherwise pretreated coated workpieces or with parts consisting of steel and / or galvanized and / or alloy-galvanized steel, in particular with similarly pretreated workpieces, as well as subsequent finishing for corrosion protection by phosphating and / or by means of chromium-free conversion treatment, or by applying a primer layer and / or by surface coating, in particular by phosphating and chromium-free conversion treatment or by surface coating, as a result of which workpieces are usually obtained having a sufficiently low bulk resistivity, along with good phosphatibility and adhesion.

Кроме того, способ в соответствии с изобретением предпочтительно будет приводить к хорошим значениям временной защиты от коррозии, и будет главным образом нечувствительным к загрязнению ванны ионами алюминия.In addition, the method according to the invention will preferably result in good temporary corrosion protection values and will be substantially insensitive to contamination of the bath with aluminum ions.

Во-первых, задача достигается посредством способа упомянутого вначале типа, сконфигурированного при этом в соответствии с изобретением, таким образом, что заготовкиFirstly, the object is achieved by means of a method of the type mentioned at the outset, configured in accordance with the invention in such a way that the workpieces

а) протравливают посредством применения водного, кислого раствора, содержащего минеральную кислоту, с помощью погружения или распыления,a) etched by applying an aqueous, acidic solution containing mineral acid, by immersion or spraying,

б) промывают водой иb) washed with water and

в) приводят в контакт с водным, кислым раствором, который не содержит хрома, и содержит Zr в виде комплексного фторида и Мо в виде молибдата, в соотношении массы (рассчитанном как металлический Zr/Mo) Zr:Мо, которое составляет от 15:1 до 3,5:1, посредством нанесения с помощью погружения или распыления, в результате чего, после последующей сушки, в каждом случае получают массу слоя Zr и Мо, составляющую от 2 до 15 мг/м2, где при этом раствор содержит от 100 до 800 мг/л Zr и от 30 до 100 мг/л Мо (рассчитанные как металлический Zr/Mo), и имеет рН, составляющее от 2,5 до 4,5.c) contact with an aqueous, acidic solution that does not contain chromium, and contains Zr in the form of complex fluoride and Mo in the form of molybdate, in a mass ratio (calculated as metallic Zr / Mo) Zr: Mo, which is 15: 1 up to 3.5: 1, by means of dipping or spraying, whereby, after subsequent drying, in each case, the mass of the Zr and Mo layer is obtained, constituting from 2 to 15 mg / m 2 , where the solution contains from 100 up to 800 mg / l Zr and from 30 to 100 mg / l Mo (calculated as metallic Zr / Mo), and has a pH ranging from 2.5 to 4.5.

Во время нанесения посредством погружения или распыления, было выявлено, что ни во время нанесения растворов, которые содержат только фторцирконат или только молибдат, ни во время нанесения растворов, в которых соотношение массы (рассчитанное как металлический Zr/Mo) цирконий: молибден находится за пределами соотношения массы, составляющего от 15:1 до 3,5:1, ни во время нанесения растворов, в результате чего получают массу слоев циркония и молибдена, находящуюся за пределами диапазона от 2 до 15 мг/м2, не получают результатов, которые являются удовлетворительными в отношении достижения задачи изобретения.During application by dipping or spraying, it was found that neither during the application of solutions that contain only fluorozirconate or only molybdate, nor during the application of solutions in which the mass ratio (calculated as metallic Zr / Mo) zirconium: molybdenum is outside the range a weight ratio of 15: 1 to 3.5: 1, neither during the application of the solutions, resulting in a weight of layers of zirconium and molybdenum outside the range of 2 to 15 mg / m 2 , results are not obtained that are satisfactory in achieving the object of the invention.

Водный, кислый раствор на стадии в), предназначенный для нанесения посредством погружения или распыления, предпочтительно содержит Zr и Мо в соотношении массы, составляющем от 15:1 до 5:1, в частности, предпочтительно от 13:1 до 7:1 и особенно предпочтительно от 11:1 до 9:1.The aqueous, acidic solution in step c) to be applied by immersion or spraying preferably contains Zr and Mo in a weight ratio of 15: 1 to 5: 1, in particular preferably 13: 1 to 7: 1 and especially preferably 11: 1 to 9: 1.

Нанесение посредством погружения или распыления предпочтительно, после сушки, приводит в каждом случае к получению массы слоя Zr и Мо, составляющей от 2 до 12 мг/м2, в частности, предпочтительно от 2 до 10 мг/м2, и особенно предпочтительно от 2 до 8 мг/м2.Application by dipping or spraying, preferably after drying, results in each case in a Zr and Mo layer mass of 2 to 12 mg / m 2 , in particular preferably 2 to 10 mg / m 2 , and particularly preferably 2 up to 8 mg / m 2 .

Водный раствор для нанесения посредством погружения или распыления предпочтительно содержит от 250 до 700 мг/л Zr и от 30 до 80 мг/л Мо, в частности, предпочтительно от 400 до 600 мг/л Zr и от 40 до 60 мг/л Мо, и особенно предпочтительно от 475 до 525 мг/л Zr и от 45 до 55 мг/л Мо.The aqueous solution for application by dipping or spraying preferably contains 250 to 700 mg / l Zr and 30 to 80 mg / l Mo, in particular preferably 400 to 600 mg / l Zr and 40 to 60 mg / l Mo, and particularly preferably 475 to 525 mg / l Zr and 45 to 55 mg / l Mo.

Кроме того, водный раствор для нанесения посредством погружения или распыления предпочтительно имеет рН, составляющее от 3,1 до 4,3, и в частности, предпочтительно от 3,6 до 4,0, а также предпочтительно имеет температуру, составляющую от 20 до 50°С, и в частности, предпочтительно от 20 до 30°С.In addition, the aqueous solution for application by dipping or spraying preferably has a pH of 3.1 to 4.3, and in particular preferably 3.6 to 4.0, and also preferably has a temperature of 20 to 50 ° C, and in particular, preferably from 20 to 30 ° C.

Во-вторых, задача достигается посредством способа упомянутого вначале типа, сконфигурированного при этом в соответствии с изобретением, таким образом, что заготовкиSecondly, the object is achieved by means of a method of the type mentioned at the outset, configured in accordance with the invention in such a way that the workpieces

а) протравливают посредством применения водного, кислого раствора, содержащего минеральную кислоту, с помощью погружения или распыления,a) etched by applying an aqueous, acidic solution containing mineral acid, by immersion or spraying,

б) промывают водой иb) washed with water and

в) приводят в контакт с водным, кислым раствором, который не содержит хрома, и содержит Zr в виде комплексного фторида и Мо в виде молибдата, в соотношении массы (рассчитанном как металлический Zr/Mo) Zr:Mo, составляющем от 2:1 до 1:2, посредством метода нанесения с применением валика, таким образом, что после последующей сушки, в каждом случае получают массу слоя Zr и Мо, составляющую от 2 до 15 мг/м2, где раствор содержит от 0,4 до 7,5 г/л Zr и от 0,4 до 7,5 г/л Мо (рассчитанные как металлический Zr/Mo), и имеет рН, составляющее от 1,0 до 3,0.c) contact with an aqueous, acidic solution that does not contain chromium, and contains Zr in the form of complex fluoride and Mo in the form of molybdate, in a mass ratio (calculated as metallic Zr / Mo) Zr: Mo, ranging from 2: 1 to 1: 2, by means of a roller application method, so that after subsequent drying, in each case a Zr and Mo layer mass of 2 to 15 mg / m 2 is obtained, where the solution contains from 0.4 to 7.5 g / L Zr and 0.4 to 7.5 g / L Mo (calculated as metallic Zr / Mo), and has a pH of 1.0 to 3.0.

Во время нанесения посредством метода нанесения с применением валика, было выявлено, что ни во время нанесения растворов, которые содержат только фторцирконат или только молибдат, ни во время нанесения растворов, в которых соотношение массы (рассчитанное как металлический Zr/Mo) цирконий: молибден находится за пределами соотношения массы, составляющего от 2: 1 до 1: 2, ни во время нанесения растворов, которое приводят к получению массы слоев циркония и молибдена, находящихся за пределами диапазона от 2 до 15 мг/м2, не получают результатов, которые являются удовлетворительными в отношении достижения задачи изобретения.During application by the roller application method, it was found that neither during the application of solutions containing only fluorozirconate or only molybdate, nor during application of solutions in which the mass ratio (calculated as Zr / Mo metal) zirconium: molybdenum is outside the weight ratio of 2: 1 to 1: 2, nor during the application of the solutions, which results in a weight of layers of zirconium and molybdenum outside the range of 2 to 15 mg / m 2 , results are not obtained which are satisfactory in achieving the object of the invention.

Водный, кислый раствор на стадии в), предназначенный для нанесения посредством метода нанесения с применением валика, предпочтительно содержит Zr и Мо в соотношении массы, составляющем от 1,7:1 до 1:1,7, в частности, предпочтительно от 1,4:1 до 1:1,4, и особенно предпочтительно от 1,1:1 до 1:1,1.The aqueous, acidic solution in step c) to be applied by the roller application method preferably contains Zr and Mo in a weight ratio of 1.7: 1 to 1: 1.7, in particular preferably 1.4 : 1 to 1: 1.4, and particularly preferably 1.1: 1 to 1: 1.1.

Нанесения посредством метода нанесения с применением валика предпочтительно, после сушки, в каждом случае приводит к получению массы слоя Zr и Мо, составляющей от 2 до 12 мг/м2, в частности, предпочтительно от 2 до 10 мг/м2, и особенно предпочтительно от 2 до 8 мг/м2.Application by means of a roller application method, preferably after drying, in each case results in a Zr and Mo layer weight of 2 to 12 mg / m 2 , in particular preferably 2 to 10 mg / m 2 , and particularly preferably from 2 to 8 mg / m 2 .

Водный раствор для нанесения посредством метода нанесения с применением валика предпочтительно содержит от 1,0 до 6,0 г/л Zr и от 1,0 до 6,0 г/л Мо, в частности, предпочтительно от 2,0 до 4,0 г/л Zr и от 2,0 до 4,0 г/л Мо, и особенно предпочтительно от 2,8 до 3,2 г/л Zr, и от 2,8 до 3,2 г/л Мо.The aqueous solution for application by the roller application method preferably contains from 1.0 to 6.0 g / l Zr and from 1.0 to 6.0 g / l Mo, in particular, preferably from 2.0 to 4.0 g / l Zr and 2.0 to 4.0 g / l Mo, and particularly preferably 2.8 to 3.2 g / l Zr and 2.8 to 3.2 g / l Mo.

Кроме того, водный раствор для нанесения посредством метода нанесения с применением валика предпочтительно имеет рН, составляющее от 1,4 до 2,7, и в частности, предпочтительно от 1,8 до 2,5.In addition, the aqueous solution for application by the roller application method preferably has a pH of 1.4 to 2.7, and particularly preferably 1.8 to 2.5.

Что касается заданной массы слоя циркония и молибдена (от 2 до 15 мг/м2), которые должны быть установлены в каждом случае, то крайне важно, чтобы в зависимости от способа нанесения, а именно, нанесения посредством распыления или посредством погружения или нанесения посредством метода нанесения с применением валика, на стадии в) применяли водные, кислые растворы, которые отличаются по концентрации и соотношению анионов фторцирконата и молибдата, а также значению рН).With regard to the target weight of the layer of zirconium and molybdenum (2 to 15 mg / m 2 ) to be set in each case, it is imperative that, depending on the method of application, namely spray application or dipping or dipping using a roller, at stage c), aqueous, acidic solutions were used, which differ in the concentration and ratio of the anions of fluorozirconate and molybdate, as well as the pH value).

Водный, кислый раствор на стадии в) может быть получен в результате предварительного разбавления, предпочтительно водой, соответствующего концентрата, предпочтительно в соотношении, составляющем от 1:30 до 1:100, более предпочтительно в соотношении, составляющем приблизительно 1:50, и необязательно установления уровня рН.The aqueous, acidic solution in step c) can be obtained by preliminary dilution, preferably with water, of a suitable concentrate, preferably in a ratio of 1:30 to 1: 100, more preferably in a ratio of about 1:50, and optionally setting pH level.

Для достижения целей изобретения, также является важным, чтобы заготовки протравливались посредством применения водного, кислого раствора, содержащего минеральную кислоту, с помощью погружения или распыления. При этом щелочное очищение, например, приводит к образованию слоев циркония/молибдена, имеющих низкое объемное удельное сопротивление.To achieve the objectives of the invention, it is also important that the preforms are pickled by using an aqueous, acidic solution containing a mineral acid by immersion or spraying. In this case, alkaline refining, for example, leads to the formation of layers of zirconium / molybdenum having a low volume resistivity.

Соединение заготовок, которые были предварительно обработаны в соответствии с изобретением, может производиться с подобным образом предварительно обработанными или необязательно иным образом предварительно покрытыми, например, фосфатированными заготовками, с поверхностями из алюминия или их сплавов. Когда предполагается соединение с деталями, состоящими из стали и/или оцинкованной и/или оцинкованной сплавом стали, то указанные детали могут иметь непокрытые или предварительно покрытые поверхности. Одним из подходящих предварительных покрытий может, например, быть фосфатный слой, имеющий массу слоя, составляющую не более чем 2 г/м2, или слой проводящего грунтовочного покрытия.The joining of preforms that have been pretreated in accordance with the invention can be carried out with similarly pretreated or optionally otherwise precoated, for example phosphated preforms, with surfaces of aluminum or their alloys. When joining to parts consisting of steel and / or galvanized and / or alloy galvanized steel is intended, these parts may have uncoated or pre-coated surfaces. One suitable precoat can, for example, be a phosphate layer having a layer weight of not more than 2 g / m 2 or a conductive primer layer.

Если заготовки являются промасленными, то процесс травления будет следовать после стадии очищения/обезжиривания, или же процесс травления будет проводиться таким образом, что при этом происходит одновременное очищение/обезжиривания. Последнее может достигаться посредством добавления к раствору для травления поверхностно-активного вещества.If the workpieces are oiled, the pickling process will follow the cleaning / degreasing step, or the pickling process will be carried out in such a way that simultaneous cleaning / degreasing occurs. The latter can be achieved by adding a surfactant to the etching solution.

В качестве способов обработки фосфатированием, на первый план выходят способы, в которых применяются растворы на основе фосфата цинка, в частности, в соответствии с технологией, использующей низкое содержание цинка, или в которых применяют фосфат щелочного металла. Растворы могут модифицироваться посредством добавления дополнительных небольших количеств многовалентных катионов, например, кальция, магния, никеля, меди или марганца.As the phosphating treatment methods, the foreground are methods in which solutions based on zinc phosphate are used, in particular, in accordance with technology using a low zinc content, or in which an alkali metal phosphate is used. The solutions can be modified by adding additional small amounts of multivalent cations such as calcium, magnesium, nickel, copper or manganese.

В случае безхромной конверсионной обработки, в частности, осуществляют применение кислых растворов фтористых комплексов титана, циркония, гафния или же кремния, необязательно с содержанием органического полимера.In the case of chromium-free conversion treatment, in particular, acidic solutions of fluoride complexes of titanium, zirconium, hafnium or silicon, optionally containing an organic polymer, are used.

Указанные кислые растворы могут дополнительно содержать по меньшей мере один органосилан и/или по меньшей мере один продукт его гидролиза и/или по меньшей мере один продукт его конденсации.These acidic solutions may additionally contain at least one organosilane and / or at least one product of its hydrolysis and / or at least one product of its condensation.

По меньшей мере один органосилан предпочтительно имеет по меньшей мере одну аминогруппу. Особое предпочтение отдают бис(триметоксисилилпропил)амину или органосилану, который может быть гидролизован до аминопропилсиланола и/или до 2-аминоэтил-3-аминопропилсиланола.The at least one organosilane preferably has at least one amino group. Particular preference is given to bis (trimethoxysilylpropyl) amine or organosilane, which can be hydrolyzed to aminopropylsilanol and / or to 2-aminoethyl-3-aminopropylsilanol.

В качестве грунтовочного слоя, является возможным наносить реакционноспособные грунтовочные составы или вяжущие вещества.As a primer, it is possible to apply reactive primers or binders.

Предварительная обработка заготовок в соответствии с изобретением обеспечивает удовлетворительную, временную защиту от коррозии на протяжении относительно длительного времени хранения. На протяжении указанного времени, отсутствуют какие-либо неблагоприятные воздействия на свариваемость, в частности, в случае сварки электросопротивлением, или на адгезионную способность. Кроме того, в отношении свариваемости, обеспечивается то, что объемное удельное сопротивления практически является одинаковым по всем участкам поверхности заготовки.Pretreating the workpieces in accordance with the invention provides satisfactory, temporary corrosion protection over a relatively long storage time. During this time, there are no adverse effects on weldability, in particular in the case of resistance welding, or on adhesion. In addition, with regard to weldability, it is ensured that the bulk resistivity is substantially the same over all portions of the surface of the workpiece.

Заготовки для целей настоящего изобретения представляют собой полосу, лист и отдельные детали, такие как профили.Blanks for the purposes of the present invention are strip, sheet, and discrete parts such as profiles.

Нанесение раствора в соответствии со стадией в) может осуществляться посредством распыления или погружения, в каждом случае с промыванием водой или без промывания водой. В случае нанесения без промывания водой, является преимущественным удалять избыток раствора для обработки посредством использования отжимных валиков.The application of the solution according to step c) can be carried out by spraying or immersion, in each case with rinsing with water or without rinsing with water. In the case of application without rinsing with water, it is advantageous to remove the excess treatment solution by using squeeze rollers.

Для обработки листа или полосы, нанесение раствора для обработки посредством метода нанесения с применением валика, в частности является преимущественным. Он позволяет получить желательную толщину влажной пленки за одну операцию.For the treatment of a sheet or strip, the application of the treatment solution by a roller application method is particularly advantageous. It allows the desired wet film thickness to be obtained in a single operation.

После осуществления описанных выше типов нанесения раствора, заготовку сушат или раствор выпаривают. При этом температуры, составляющие от 30 до 90°С, являются особенно преимущественными.After the above types of solution application have been carried out, the preform is dried or the solution is evaporated. In this case, temperatures ranging from 30 to 90 ° C are particularly advantageous.

Для составления жидкостей для обработки, обычно применяют концентраты, которые разбавляют водой, имеющей низкое содержание солей, предпочтительно деионизированной водой, до концентраций, которые должны устанавливаться в каждом случае. Для того чтобы избежать попадания ионов щелочных металлов, является преимущественным, в частности, вводить необходимые фторанионы циркония посредством добавления свободной кислоты, и устанавливать соответствующий уровень рН, если это является необходимым, посредством добавления аммиака. С другой стороны, молибдат преимущественно вводят в виде гептамолибдата аммония и/или гептамолибдата натрия, предпочтительно в виде гептамолибдата аммония, и особенно предпочтительно в виде гептамолибдата аммония ×7 Н2О.For the formulation of treatment fluids, concentrates are generally used which are diluted with water having a low salt content, preferably deionized water, to the concentrations to be adjusted in each case. In order to avoid the ingress of alkali metal ions, it is advantageous in particular to introduce the required zirconium fluoroanions by adding free acid, and to adjust the pH, if necessary, by adding ammonia. On the other hand, the molybdate is advantageously administered in the form of ammonium heptamolybdate and / or sodium heptamolybdate, preferably in the form of ammonium heptamolybdate, and particularly preferably in the form of ammonium heptamolybdate x 7 H 2 O.

Для целей настоящего изобретения, термин "молибдат" также содержит протонированные формы, такие как, в частности, молибденовая кислота.For the purposes of the present invention, the term "molybdate" also contains protonated forms such as, in particular, molybdic acid.

Травление заготовок (стадия а способа)) осуществляют, применяя водный, кислый раствор, содержащий минеральную кислоту. Оно может проводиться электролитическим способом или химическим способом. В случае электролитического травления, в качестве минеральной кислоты, в частности, подходит фосфорная кислота. Травление с помощью химического способа, который, как правило, является предпочтительным по причине более простого рабочего режима с точки зрения оборудования, может осуществляться с применением азотной кислоты или смеси азотной кислоты/фтороводородной кислоты. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, заготовки протравливают посредством распыления или погружения, применяя раствор, содержащий поверхностно-активное вещество, серную кислоту и соединение, выбранное из группы, состоящей из фтороводородной кислоты, фосфорной кислоты и сульфата железа(III), предпочтительно из фтороводородной кислоты, где при этом было выявлено, что особенно подходящими являются растворы, содержащие от 3 до 8 г/л серной кислоты, от 50 до 150 мг/л незакомплексованного, свободного фторида и от 1 до 3 г/л неионного поверхностно-активного вещества. Аддукты этиленоксида с жирными спиртами и, например, абиетиновая кислота, являются особенно подходящими в качестве неионных поверхностно-активных веществ.The etching of the workpieces (stage a of the method)) is carried out using an aqueous, acidic solution containing a mineral acid. It can be carried out electrolytically or chemically. In the case of electrolytic etching, phosphoric acid is particularly suitable as a mineral acid. The pickling by chemical method, which is generally preferred due to the simpler operating conditions from the point of view of equipment, can be carried out using nitric acid or a mixture of nitric acid / hydrofluoric acid. In a preferred embodiment, the preforms are etched by spraying or dipping using a solution containing a surfactant, sulfuric acid and a compound selected from the group consisting of hydrofluoric acid, phosphoric acid and iron (III) sulfate, preferably hydrofluoric acid. where it has been found that solutions containing from 3 to 8 g / l of sulfuric acid, from 50 to 150 mg / l of uncomplexed, free fluoride and from 1 to 3 g / l of non-ionic surfactant are particularly suitable. Adducts of ethylene oxide with fatty alcohols and, for example, abietic acid, are particularly suitable as nonionic surfactants.

Установление количества свободного фторида проводили, применяя чувствительный к фториду электрод, где при этом калибровку электрода проводили с применением растворов, чей рН был таким же, как и рН раствора, который исследовали.The determination of the amount of free fluoride was carried out using a fluoride-sensitive electrode, where the electrode was calibrated using solutions whose pH was the same as the pH of the solution being studied.

Для того чтобы во время последующей обработки в соответствии со стадией в) получить слои, имеющие оптимальное объемное удельное сопротивление, процесс травления необходимо проводить таким образом, чтобы получить удаление металла от приблизительно 0,1 до 0,6 г/м2 на заготовку.In order to obtain layers having optimum volumetric resistivity during the subsequent processing according to step c), the etching process must be carried out in such a way as to obtain a metal removal of about 0.1 to 0.6 g / m 2 per workpiece.

Промывание водой, которое следует за травлением заготовок, которое соответствует стадии б), предпочтительно проводят в несколько стадий промывания, и при этом является особенно преимущественным подавать промывочную воду каскадоподобным образом в противотоке к заготовке. В данном случае, последняя стадия промывания будет проводиться с применением деионизированной воды. Обработка в соответствии со стадией в), которая следует за стадиями травления и промывания, предотвращает возобновленный рост оксидного слоя, возникающего на заготовках, имеющих поверхность из алюминия или алюминиевого сплава.The water wash which follows the etching of the preforms, which corresponds to step b), is preferably carried out in several washing stages, and it is particularly advantageous to supply the wash water in a cascade-like manner in countercurrent flow to the preform. In this case, the last stage of washing will be carried out using deionized water. The treatment according to step c), which follows the etching and washing steps, prevents re-growth of the oxide layer formed on the workpieces having an aluminum or aluminum alloy surface.

В преимущественном варианте осуществления изобретения, раствор, который применяют на стадии в), дополнительно содержит по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, состоящей из поли(мет)акриловой кислоты, сополимеров (мет)акриловой кислоты, поливинилфосфоновой кислоты, сополимеров винилфосфоновой кислоты и сополимеров малеиновой кислоты.In an advantageous embodiment of the invention, the solution used in step c) further comprises at least one polymer selected from the group consisting of poly (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid copolymers, polyvinylphosphonic acid, vinylphosphonic acid copolymers and copolymers of maleic acid.

Предпочтение отдают применению сополимеров (мет)акриловой кислоты и малеиновой кислоты в качестве сополимеров (мет)акриловой кислоты, и сополимеров винилфосфоновой кислоты и акриловой кислоты в качестве сополимеров винилфосфоновой кислоты. Особенно подходящими полимерами являются сополимеры полиакриловой кислоты и акриловой кислоты, и в случае последних, в частности, сополимеры акриловой кислоты и малеиновой кислоты.Preference is given to using copolymers of (meth) acrylic acid and maleic acid as copolymers of (meth) acrylic acid, and copolymers of vinylphosphonic acid and acrylic acid as copolymers of vinylphosphonic acid. Particularly suitable polymers are copolymers of polyacrylic acid and acrylic acid, and in the case of the latter, in particular copolymers of acrylic acid and maleic acid.

Применяемая поли(мет)акриловая кислота предпочтительно имеет среднечисленную молекулярную массу (MW), которая находится в диапазоне от 4000 до 300000 г/моль, в частности, предпочтительно в диапазоне от 50000 до 250000 г/моль, и особенно предпочтительно в диапазоне от 100000 до 250000 г/моль.The poly (meth) acrylic acid used preferably has a number average molecular weight (MW) which is in the range from 4000 to 300000 g / mol, in particular preferably in the range from 50,000 to 250,000 g / mol, and particularly preferably in the range from 100,000 to 250,000 g / mol.

Применяемый сополимер (мет)акриловой кислоты предпочтительно имеет среднечисленную молекулярную массу (MW), которая находится в диапазоне от 4000 до 100000 г/моль, и в частности, предпочтительно в диапазоне от 60000 до 80000 г/моль.The (meth) acrylic acid copolymer used preferably has a number average molecular weight (MW) which is in the range of 4000 to 100000 g / mol, and in particular preferably in the range of 60,000 to 80,000 g / mol.

Применяемая поливинилфосфоновая кислота или применяемый сополимер винилфосфоновой кислоты предпочтительно имеет среднечисленную молекулярную массу (MW), которая находится в диапазоне от 4000 до 70000 г/моль, и в частности, предпочтительно находится в диапазоне от 10000 до 30000 г/моль.The polyvinylphosphonic acid used or the vinylphosphonic acid copolymer used preferably has a number average molecular weight (MW) which is in the range of 4000 to 70,000 g / mol, and in particular is preferably in the range of 10,000 to 30,000 g / mol.

Концентрация по меньшей мере одного полимера находится в диапазоне от 100 до 600 мг/л, предпочтительно от 100 до 400 мг/л, в частности, предпочтительно от 135 до 290 мг/л, и особенно предпочтительно от 170 до 180 мг/л. Применение по меньшей мере одного полимера позволяет во время нанесения посредством распыления достигнуть массы слоя Zr и Мо в заданном диапазоне, в каждом случае от 2 до 15 мг/м2, относительно независимо, предпочтительно главным образом независимо, от времени распыления. Указанное является особенно преимущественным, поскольку подобные массы слоев могут достигаться даже при разных скоростях движения полосы. С другой стороны, неблагоприятные воздействия на объемное удельное сопротивление в зависимости от содержания полимера не наблюдались.The concentration of at least one polymer is in the range from 100 to 600 mg / l, preferably from 100 to 400 mg / l, in particular, preferably from 135 to 290 mg / l, and particularly preferably from 170 to 180 mg / l. The use of at least one polymer makes it possible, during spraying, to achieve a layer weight of Zr and Mo in a predetermined range, in each case from 2 to 15 mg / m 2 , relatively independently, preferably mainly independently of the spraying time. This is particularly advantageous since similar layer masses can be achieved even at different strip speeds. On the other hand, no adverse effects on bulk resistivity were observed as a function of polymer content.

В случае последующей обработки посредством формирования без резания, которую проводили после стадии в), дополнительный преимущественный вариант осуществления изобретения предусматривает нанесение на заготовки смазочного вещества. Такие смазочные вещества представляют собой, в частности, формовочные масла на основе минерального масла, которое может быть полностью синтетическим или природным, или сухие смазочные вещества на основе полиэтилена/полиакрилата.In the case of post-processing by forming without cutting, which was carried out after step c), a further advantageous embodiment of the invention provides for the application of lubricant to the workpieces. Such lubricants are, in particular, molding oils based on mineral oil, which can be fully synthetic or natural, or dry lubricants based on polyethylene / polyacrylate.

Как правило, является полезным включать стадии очищения и стадии промывания водой перед окончательной обработкой для придания защиты от коррозии. В случае предусмотренного нанесения грунтовочного слоя или поверхностного покрытия, рекомендована предварительная сушка. Если далее должна следовать безхромная конверсионная обработка, то нанесение посредством погружения или распыления может также проводиться по влажному слою, т.е. без предварительной сушки. В случае нанесения посредством метода нанесения покрытия с применением валика, промежуточная сушка является обязательной. В случае последующей обработки посредством фосфатирования, которое также может проводиться по влажному слою, является преимущественным обеспечить обработку по активизации, например, посредством применения активирующего вещества, содержащего титан и фосфат.It is generally useful to include cleaning steps and water rinsing steps prior to finishing to impart corrosion protection. In the case of the intended application of a primer or top coat, pre-drying is recommended. If a chromium-free conversion treatment is to follow, then the application by dipping or spraying can also be carried out on a wet layer, i. E. without preliminary drying. In the case of application by roller coating method, intermediate drying is mandatory. In the case of a post-treatment by phosphating, which can also be carried out on a wet bed, it is advantageous to provide an activation treatment, for example by using an activating agent containing titanium and phosphate.

Способ в соответствии с изобретением обычно обеспечивает заготовки, которые имеют слои, позволяющие бездефектное формирование и/или адгезионное соединение или, в результате низкого электрического объемного удельного сопротивления, которое является однородным по всей поверхности заготовки, гарантируют бездефектную и беспроблемную сварку. Кроме того, заготовки являются очень подходящими для последующей окончательной противокоррозионной обработки.The method according to the invention generally provides preforms that have layers that allow defect-free formation and / or adhesion or, as a result of low electrical volume resistivity, which is uniform over the entire surface of the preform, guarantee a defect-free and problem-free welding. In addition, the workpieces are very suitable for subsequent anti-corrosive finishing.

Изобретение будет проиллюстрировано более подробно с помощью следующих примеров, которые не должны толковаться как ограничительные.The invention will be illustrated in more detail using the following examples, which should not be construed as limiting.

Примеры:Examples:

За исключением металлического листа, который очищали в щелочных условиях (сравнительный пример СП2 в Таб. 1), листы, состоящие из сплавов алюминия марок АА 6111 и АА 5754, сначала подвергали обезжиривающему травлению при температуре 50°С посредством погружения или распыления. Раствор для травления содержал 6 г/л серной кислоты (100%-я концентрация), 100 мг/л фтороводородной кислоты (100%-я концентрация) и 2 г/л неионного поверхностно-активного вещества, состоящего из этоксилированного жирного спирта и этоксилированной абиетиновой кислоты в соотношении массы, составляющей 1:1.With the exception of metal sheet, which was cleaned under alkaline conditions (comparative example SP2 in Table 1), sheets consisting of aluminum alloys AA 6111 and AA 5754 were first subjected to degreasing etching at 50 ° C by immersion or spraying. The etching solution contained 6 g / L sulfuric acid (100% concentration), 100 mg / L hydrofluoric acid (100% concentration), and 2 g / L nonionic surfactant consisting of ethoxylated fatty alcohol and ethoxylated abietic acid acid in a mass ratio of 1: 1.

Процесс травления проводили таким образом, что удаление материала во время травления составляло от 0,05 до 0,2 г/м2 в случае сплава АА 5754, и составляло от 0,05 до 0,4 г/м2 в случае сплава АА 6111. Для этой цели понадобилось время обработки в диапазоне от 5 до 20 секунд.The etching process was carried out in such a way that the removal of material during etching was from 0.05 to 0.2 g / m 2 in the case of the AA 5754 alloy, and from 0.05 to 0.4 g / m 2 in the case of the AA 6111 alloy. For this purpose, processing times in the range of 5 to 20 seconds were required.

В последующем заготовки тщательно промывали водой, причем на последней стадии промывали деионизированной водой. Объемные удельные сопротивления, измеренные на одном листе, составляли приблизительно 60 мкОм в случае сплава АА 5754, и приблизительно 13 мкОм в случае сплава АА 6111.Subsequently, the workpieces were thoroughly washed with water, and at the last stage they were washed with deionized water. Bulk resistivities measured on one sheet were approximately 60 μΩ in the case of AA 5754 alloy, and approximately 13 μΩ in the case of AA 6111 alloy.

За этим следовала обработка растворами гексафторциркониевой кислоты и/или молибдата, которые в каждом случае необязательно состояли из полимера или сополимера, и чьи данные относительно концентрации циркония и/или молибдена, а также относительно (со)полимера, значения рН и температуры нанесения показаны в Таб. 1, в случае 6 секунд нанесения с помощью распыления. Если это является необходимым, значение рН доводили посредством применения раствора аммиака. Избыток раствора для обработки удаляли посредством применения отжимных валиков, и обработанную поверхность в последствии сушили.This was followed by treatment with solutions of hexafluorozirconic acid and / or molybdate, which in each case optionally consisted of a polymer or copolymer, and whose data on the concentration of zirconium and / or molybdenum, as well as on the (co) polymer, pH values and application temperatures are shown in Tab. ... 1, in the case of 6 seconds of spray application. If necessary, the pH was adjusted by using an ammonia solution. Excess treatment solution was removed by using squeeze rollers and the treated surface was subsequently dried.

Полимеры А - Г в Таб. 1 были следующими:Polymers A - D in Tab. 1 were as follows:

А: Полиакриловая кислота, MW = приблизительно 60000 г/моль в коллоидном растворе,A: Polyacrylic acid, MW = approximately 60,000 g / mol in colloidal solution,

Б: Сополимер акриловой кислоты и малеиновой кислоты, MW = приблизительно 70000 г/моль,B: Copolymer of acrylic acid and maleic acid, MW = approximately 70,000 g / mol,

В: Полиакриловая кислота, MW = приблизительно 250000 г/моль,B: Polyacrylic acid, MW = approximately 250,000 g / mol,

Г: Сополимер винилфосфоновой кислоты и акриловой кислоты, MW = 4000-70000 г/моль.D: Copolymer of vinyl phosphonic acid and acrylic acid, MW = 4000-70000 g / mol.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

н.и. = не измеряетсяn.i. = not measured

Столбец 2 в Таб. 2 показывает полученные в результате массы слоев Zr и Мо, в мг/м2. Установление количества массы отдельных слоев проводили посредством применения рентгено-флуоресцентного (РФ) анализа.Column 2 in Tab. 2 shows the resulting weights of the Zr and Mo layers, in mg / m 2 . The determination of the amount of mass of individual layers was carried out using X-ray fluorescence (RF) analysis.

Кроме того, объемные удельные сопротивления в мкОм, полученные во время отдельных измерений металлических листов, показаны в столбце 3 Таб. 2. Измерение величины объемных удельных сопротивлений проводили сразу же после сушки/испарения (в каждом случае первая группа "0 д") и после хранения на протяжении 30 дней (в каждом случае вторая группа "30 д"). Его проводили в соответствии с брошюрой 2929 (от сентября 2001 г. ) Deutscher Verbandes fur Schweifien und verwandte Verfahren e.V. (Немецкое сообщество по сварке и смежным технологиям) (DSV), применяя медные электроды, имеющие диаметр 20 мм.In addition, the volume resistivity in μΩ obtained during the individual measurements of the metal sheets is shown in column 3 of Tab. 2. Measurement of the volume resistivity was carried out immediately after drying / evaporation (in each case, the first group "0 d") and after storage for 30 days (in each case, the second group "30 d"). It was carried out in accordance with brochure 2929 (September 2001) Deutscher Verbandes fur Schweifien und verwandte Verfahren e.V. (German Society for Welding and Allied Technologies) (DSV), using copper electrodes having a diameter of 20 mm.

Соответствующая фосфатируемость и результаты модифицированного испытания APGE, описанного ниже, представленные в виде циклов, успешно выдержавших испытание, приведены в столбцах 2 и 3 Таблицы 3.Corresponding phosphatization and the results of the modified APGE test described below, presented as the cycles that passed the test, are shown in columns 2 and 3 of Table 3.

Адгезию определяли посредством модифицированного испытания APGE (эквивалент испытательного полигона в штате Аризона). Для этой цели, две пластины для испытаний (каждая 56,25×25×0,25 мм) в каждом случае покрывались промышленным сухим смазочным веществом и адгезионно соединялись с помощью подходящего промышленного адгезива. Шесть таких пар пластин для испытаний затем закрепляли винтами вместе на соответствующих концах, с тем чтобы получить цепь, которую подвергали растягивающему усилию, составляющему 2400 Н. Для каждой недели испытаний, применяли следующую программу условий:Adhesion was determined by a modified APGE test (Arizona equivalent test site). For this purpose, two test plates (each 56.25 x 25 x 0.25 mm) were in each case coated with a commercial dry lubricant and adhesively bonded with a suitable commercial adhesive. Six such pairs of test plates were then screwed together at their respective ends so as to obtain a chain that was subjected to a tensile force of 2,400 N. For each week of testing, the following program of conditions was applied:

1. Погружение на протяжении 15 минут в 5%-ю концентрацию по массе раствора NaCl в дистиллированной воде,1. Immersion for 15 minutes in a 5% concentration by weight of a NaCl solution in distilled water,

2. Сушка на протяжении 105 минут в сухой среде,2. Drying for 105 minutes in a dry environment,

3. 22 часа при контролируемой температуре и атмосферной влажности: 50°С и 90% относительной атмосферной влажности,3.22 hours at controlled temperature and atmospheric humidity: 50 ° C and 90% relative atmospheric humidity,

4. 4 повтора стадий 1-3, и4.4 repetitions of steps 1-3, and

5. 48 часа при 50°С и 90% относительной атмосферной влажности. Одна последовательность стадий 1-3 представляет собой, по сути, один5.48 hours at 50 ° C and 90% relative atmospheric humidity. One sequence of steps 1-3 is essentially one

цикл. В каждом случае цикл считается таким, который успешно выдержал испытание, в случае, когда адгезионное соединение между всеми пластинами для испытаний цепи держится устойчиво. В целом, испытание считается пройденным, в случае, когда успешно выдержали испытание по меньшей мере 45 циклов.cycle. In each case, the cycle is considered to have passed the test successfully when the adhesive bond between all the chain test plates is held firmly. In general, the test is passed when the test passes at least 45 cycles successfully.

Фосфатируемость определяли посредством снимков, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа. В данном случае, "+" в Таблице 3 означает замкнутый, мелкокристаллический фосфатный слой, "о" означает замкнутый, фосфатный слой из укрупненных частиц (при этом кристалл имеет длину по кромке, составляющую >20 мкм), и "-" означает фосфатный слой, которое не является замкнутым, то есть, отсутствие слоя.Phosphatization was determined by means of images obtained using a scanning electron microscope. In this case, "+" in Table 3 means a closed, fine-crystalline phosphate layer, "o" means a closed, phosphate layer of enlarged particles (the crystal has an edge length> 20 μm), and "-" means a phosphate layer , which is not closed, that is, the absence of a layer.

Установленные значения в Таб. 2 и 3 позволяют сделать следующие заключения: обработка алюминиевых листов щелочным раствором для очистки, которую проводят для требуемого кислого травления на стадии а) в сравнительном примере СП2, приводит к получению листов, имеющих низкие объемные удельные сопротивления (18 мкОм для АА 5754 и 26 мкОм для АА 6111).The set values in Tab. 2 and 3 allow us to draw the following conclusions: the treatment of aluminum sheets with an alkaline cleaning solution, which is carried out for the required acid etching in stage a) in comparative example SP2, leads to the production of sheets having low volume resistivity (18 μOhm for AA 5754 and 26 μOhm for AA 6111).

Как можно увидеть из сравнительного примера СП1, слишком высокая масса слоя Zr, полученного в случае обработки в соответствии со стадией в) (37 мг/м2 в случае АА 5754 и 26 мг/м2 в случае АА 6111), приводит к получению очень высоких объемных удельных сопротивлений, в частности, после хранения на протяжении 30 дней (100 мкОм в случае АА 5754 и 38 мкОм в случае АА 6111).As can be seen from comparative example SP1, too high a mass of the Zr layer obtained in the case of treatment according to step c) (37 mg / m 2 in the case of AA 5754 and 26 mg / m 2 in the case of AA 6111) results in a very high volume resistivity, in particular, after storage for 30 days (100 μΩ in the case of AA 5754 and 38 μΩ in the case of AA 6111).

В случае сравнительных примеров СП4 и СП5, масса полученных слоев находится в желательном диапазоне, однако в результате того, что соотношение цирконий/молибден в растворе для обработки для стадии способа в) составляет 20: 1 (смотри СП4) или 2: 1 (смотри СП5), полученные объемные удельные сопротивления являются неприемлимыми, в частности, в случае АА 6111 (26 и 44 мкОм в случае СП4 и 19 и 22 мкОм в случае СП5).In the case of comparative examples SP4 and SP5, the weights of the layers obtained are in the desired range, however as a result of the fact that the ratio of zirconium / molybdenum in the treatment solution for process step c) is 20: 1 (see SP4) or 2: 1 (see SP5 ), the obtained volume resistivity is unacceptable, in particular, in the case of AA 6111 (26 and 44 μΩ in the case of SP4 and 19 and 22 μΩ in the case of SP5).

В случае сравнительного примера СПЗ, где значение рН является слишком низким, а именно, 2,1, наблюдали нежелательно высокие массы наносимого слоя Zr (24 мг/м2 для АА 5754 и 18 мг/м2 для АА 6111) а также слишком высокие объемные удельные сопротивления (40 и 79 мкОм для АА 5754 и 67 и 73 мкОм для АА 6111).In the case of the comparative example of SDR, where the pH is too low, namely 2.1, undesirably high weights of the applied Zr layer were observed (24 mg / m 2 for AA 5754 and 18 mg / m 2 for AA 6111) as well as too high volumetric resistivity (40 and 79 μΩ for AA 5754 and 67 and 73 μΩ for AA 6111).

Для сравнения, примеры П1-П7 показывают, что в случае, когда соблюдаются условия, существенные для изобретения в отношении типа травления, соотношения Zr/Mo, массы полученного слоя, соответствующей концентрации и диапазонов рН растворов для обработки, то получают слои, имеющие очень хорошие объемные удельные сопротивления, наряду с хорошими адгезионными свойствами.For comparison, examples P1-P7 show that when the conditions essential for the invention are met with respect to the type of etching, the Zr / Mo ratio, the mass of the layer obtained, the corresponding concentration and the pH ranges of the treatment solutions, layers are obtained having very good bulk resistivity, along with good adhesion properties.

Кроме того, как можно увидеть из Таб. 3, все примеры П1 - П7 успешно прошли модифицированное испытание APGE, т.е. в каждом случае по меньшей мере 45 циклов успешно выдержали испытание, как в случае АА 5754, так и в случае АА 6111, в то время, как указанное явно не применимо в случае сравнительного примера СП1, где в каждом случае успешно выдержали испытание только от 10 до 30 циклов. Другие сравнительные примеры СП2-СП5 больше не подвергались модифицированному испытанию APGE, по причине уже полученных низких результатов в отношении массы слоя или объемного удельного сопротивления (Таб. 2, смотри выше).Also, as can be seen from Tab. 3, all examples P1 - P7 successfully passed the modified APGE test, i.e. in each case, at least 45 cycles successfully passed the test, both in the case of AA 5754 and in the case of AA 6111, while this clearly does not apply in the case of comparative example SP1, where in each case only 10 up to 30 cycles. The other comparative examples SP2-SP5 were no longer subjected to the modified APGE test due to the already low results in terms of layer weight or bulk resistivity (Table 2, see above).

Что касается фосфатируемости (смотри Таб. 3), то все примеры П1-П7 (за исключением П7 в случае АА 5754) всегда демонстрировали замкнутый, мелко кристаллический фосфатный слой ("+"), в то время, как сравнительные примеры СП2-СП5 в случае АА 5754 просто имеют фосфатный слой, который не является замкнутым, то есть демонстрируют отсутствие слоя ("-"), и (за исключением СП2) также показывают значительно более низкие результаты в случае АА 6611.With regard to phosphatization (see Table 3), all examples P1-P7 (except P7 in the case of AA 5754) always showed a closed, finely crystalline phosphate layer ("+"), while comparative examples SP2-SP5 in in the case of AA 5754, they simply have a phosphate layer that is not closed, that is, they demonstrate the absence of a layer ("-"), and (with the exception of SP2) also show significantly lower results in the case of AA 6611.

Пластины для испытаний примеров П6 и П7, которые были предварительно обработаны в соответствии с изобретением, а также непокрытую пластину для испытаний СПб, которая не была предварительно обработана, также подвергали противокоррозионным обработкам в несколько стадий, которые состояли из следующих стадий:The test plates of examples P6 and P7, which were pretreated in accordance with the invention, as well as an uncoated SPb test plate, which was not pretreated, were also subjected to anticorrosion treatments in several stages, which consisted of the following stages:

I) Щелочное очищение (60°С; 180 с)I) Alkaline purification (60 ° C; 180 s)

II) Промывание (водопроводная вода; КТ, 60 с)II) Rinsing (tap water; CT, 60 s)

III) Активация (фосфат титана; КТ, 30 с)III) Activation (titanium phosphate; CT, 30 s)

IV) Фосфатирование (трикатионы; 53°С, 180 с)IV) Phosphating (trications; 53 ° C, 180 s)

V) Промывание (водопроводная вода; КТ, 30 с)V) Rinsing (tap water; CT, 30 s)

VI) Пассивирование (фторид циркония; КТ, 45 с)VI) Passivation (zirconium fluoride; CT, 45 s)

VII) Последующее промывание (деминерализованная вода; КТ, 30 с)VII) Subsequent rinsing (demineralized water; CT, 30 s)

VIII) Сушка (печь с конвекционным обогревом; 100°С; 7 мин)VIII) Drying (convection oven; 100 ° C; 7 min)

После последующего нанесений электрофоретического покрытия и верхнего слоя покрытия, в каждом случае проводили испытание на нитевидную коррозию в соответствии со стандартом DIN EN 3665 (средние значения в соответствии со стандартом DIN EN ISO 4628-8) и циклическое испытание на коррозионную устойчивость в соответствии со стандартом VDA 621-415 (средние значения в соответствии со стандартом DIN EN ISO 4628-8). Чем меньше установленная миграция под покрытием в мм, тем лучше защита от коррозии. Результаты показаны в следующей таблице.After the subsequent application of the electrophoretic coating and the top coat, a filiform corrosion test in accordance with DIN EN 3665 (mean values in accordance with DIN EN ISO 4628-8) and a cyclic corrosion test in accordance with VDA standard were carried out in each case 621-415 (average values according to DIN EN ISO 4628-8). The smaller the set migration under the coating in mm, the better the corrosion protection. The results are shown in the following table.

Figure 00000005
Figure 00000005

Защита от коррозии в случае примеров П6 и П7, в каждом случае, сравнима с защитой от коррозии в случае СП6. Таким образом, предварительная обработка в соответствии с изобретением не оказывает неблагоприятного воздействия на защиту от коррозии, полученную впоследствии в результате противокоррозионной обработки.The corrosion protection in the case of examples P6 and P7, in each case, is comparable to the corrosion protection in the case of SP6. Thus, the pretreatment according to the invention does not adversely affect the corrosion protection subsequently obtained as a result of the anticorrosion treatment.

Claims (21)

1. Способ предварительной обработки заготовок, имеющих поверхность из алюминия или алюминиевых сплавов, для формирования без резания и/или соединения посредством сварки или адгезионного соединения с предварительно обработанными или необязательно предварительно покрытыми заготовками или с необязательно предварительно обработанными деталями, состоящими из стали и/или оцинкованной и/или оцинкованной сплавом стали, и для последующей окончательной противокоррозионной обработки посредством фосфатирования, посредством бесхромной конверсионной обработки, посредством нанесения грунтовочного слоя или посредством покрытия поверхности, в котором заготовки:1. A method of pretreating workpieces having a surface of aluminum or aluminum alloys for forming without cutting and / or joining by welding or adhesive bonding with pre-processed or optionally pre-coated workpieces or with optionally pre-treated parts consisting of steel and / or galvanized and / or alloy galvanized steel, and for subsequent final anticorrosive treatment by phosphating, by chromium-free conversion treatment, by applying a primer layer or by surface coating, in which the workpieces: а) протравливают посредством применения водного кислого раствора, содержащего минеральную кислоту, с помощью погружения или распыления,a) etched by applying an aqueous acidic solution containing mineral acid by immersion or spraying, б) промывают водой иb) washed with water and в) приводят в контакт с водным кислым бесхромовым раствором для предварительной обработки, который содержит Zr в виде комплексного фторида и Мо в виде молибдата при соотношении массы Zr:Mo, рассчитанном как металлический Zr/Mo, составляющем от 15:1 до 3,5:1, посредством нанесения с помощью погружения или распыления, таким образом, что после последующей сушки в каждом случае получают массу слоя Zr и Мо, составляющую от 2 до 15 мг/м2, причем раствор содержит от 100 до 800 мг/л Zr и от 30 до 100 мг/л Мо, рассчитанные как металлический Zr/Mo, и имеет значение рН, составляющее от 2,5 до 4,5.c) contact with an aqueous acidic chromium-free solution for pretreatment, which contains Zr in the form of complex fluoride and Mo in the form of molybdate at a Zr: Mo mass ratio, calculated as metallic Zr / Mo, ranging from 15: 1 to 3.5: 1 by dipping or spraying, so that, after subsequent drying, in each case a Zr and Mo layer mass of 2 to 15 mg / m 2 is obtained, the solution containing from 100 to 800 mg / l Zr and from 30 to 100 mg / L Mo, calculated as Zr / Mo metal, and has a pH of 2.5 to 4.5. 2. Способ по п. 1, в котором водный кислый бесхромовый раствор на стадии в) содержит Zr в виде комплексного фторида и Мо в виде молибдата при соотношении массы Zr:Mo, рассчитанном как металлический Zr/Mo, составляющем от 13:1 до 7:1.2. The method according to claim 1, in which the aqueous acidic chromium-free solution in step c) contains Zr in the form of complex fluoride and Mo in the form of molybdate at a Zr: Mo mass ratio, calculated as Zr / Mo metal, ranging from 13: 1 to 7 :one. 3. Способ предварительной обработки заготовок, имеющих поверхность из алюминия или алюминиевых сплавов, для формирования без резания и/или соединения посредством сварки или адгезионного соединения с предварительно обработанными или необязательно предварительно покрытыми заготовками или с необязательно предварительно обработанными деталями, состоящими из стали и/или оцинкованной и/или оцинкованной сплавом стали, и для последующей окончательной противокоррозионной обработки посредством фосфатирования, посредством бесхромной конверсионной обработки, посредством нанесения грунтовочного слоя или посредством покрытия поверхности, в котором заготовки:3. A method of pretreating workpieces having a surface of aluminum or aluminum alloys to form without cutting and / or joining by welding or adhesive bonding with pretreated or optionally precoated workpieces or with optionally pretreated parts consisting of steel and / or galvanized and / or alloy galvanized steel, and for subsequent final anticorrosive treatment by phosphating, by chromium-free conversion treatment, by applying a primer layer or by surface coating, in which the workpieces: а) протравливают посредством применения водного кислого раствора, содержащего минеральную кислоту, с помощью погружения или распыления,a) etched by applying an aqueous acidic solution containing mineral acid by immersion or spraying, б) промывают водой иb) washed with water and в) приводят в контакт с водным кислым бесхромовым раствором для предварительной обработки, который содержит Zr в виде комплексного фторида и Мо в виде молибдата при соотношении массы Zr:Mo, рассчитанном как металлический Zr/Mo, составляющем от 2:1 до 1:2, посредством метода нанесения с применением валика, таким образом, что после последующей сушки в каждом случае получают массу слоя Zr и Мо, составляющую от 2 до 15 мг/м2, причем раствор содержит от 0,4 до 7,5 г/л Zr и от 0,4 до 7,5 г/л Мо, рассчитанные как металлический Zr/Mo, и имеет значение рН, составляющее от 1,0 до 3,0.c) contact with an aqueous acidic chromium-free solution for pretreatment, which contains Zr in the form of complex fluoride and Mo in the form of molybdate at a Zr: Mo mass ratio, calculated as metallic Zr / Mo, ranging from 2: 1 to 1: 2, by means of a roller application method, so that, after subsequent drying, in each case a Zr and Mo layer mass of 2 to 15 mg / m 2 is obtained, the solution containing from 0.4 to 7.5 g / l Zr and 0.4 to 7.5 g / L Mo, calculated as Zr / Mo metal, and has a pH of 1.0 to 3.0. 4. Способ по п. 3, в котором водный кислый бесхромовый раствор на стадии в) содержит Zr в виде комплексного фторида и Мо в виде молибдата, при соотношении массы Zr:Mo, рассчитанном как металлический Zr/Mo, составляющем от 1,4:1 до 1:1,4.4. The method according to claim 3, in which the aqueous acidic chromium-free solution in step c) contains Zr in the form of complex fluoride and Mo in the form of molybdate, with a mass ratio of Zr: Mo, calculated as metallic Zr / Mo, ranging from 1.4: 1 to 1: 1.4. 5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором водный кислый бесхромовый раствор на стадии в) дополнительно содержит по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, состоящей из поли(мет)акриловой кислоты, сополимеров (мет)акриловой кислоты, поливинилфосфоновой кислоты, сополимеров винилфосфоновой кислоты и сополимеров малеиновой кислоты.5. The method according to any one of claims. 1-4, in which the aqueous acidic chromium-free solution in step c) further contains at least one polymer selected from the group consisting of poly (meth) acrylic acid, copolymers of (meth) acrylic acid, polyvinylphosphonic acid, copolymers of vinylphosphonic acid and copolymers maleic acid. 6. Способ по п. 5, в котором по меньшей мере один полимер представляет собой полиакриловую кислоту и/или сополимер акриловой кислоты и малеиновой кислоты.6. The method of claim 5, wherein the at least one polymer is polyacrylic acid and / or a copolymer of acrylic acid and maleic acid. 7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором заготовки протравливают посредством раствора, содержащего поверхностно-активное вещество, фтороводородную кислоту и серную кислоту.7. A method according to any one of claims. 1-6, in which the preforms are etched with a solution containing a surfactant, hydrofluoric acid and sulfuric acid. 8. Способ по п. 7, в котором заготовки протравливают посредством раствора, содержащего от 3 до 8 г/л серной кислоты, от 50 до 150 мг/л свободного фторида и от 1 до 3 г/л неионного поверхностно-активного вещества.8. The method of claim 7, wherein the preforms are etched with a solution containing 3 to 8 g / L sulfuric acid, 50 to 150 mg / L free fluoride, and 1 to 3 g / L nonionic surfactant. 9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором в случае предварительной обработки заготовок для формирования без резания перед процессом формирования применяют смазочное вещество.9. A method according to any one of claims. 1-8, in which, in the case of pretreating the blanks for non-cutting forming, a lubricant is used prior to the forming process. 10. Способ по любому из пп. 1-8, в котором очищение, промывание водой и необязательно обработки по активизации проводят перед окончательной противокоррозионной обработкой.10. The method according to any one of claims. 1-8, wherein scrubbing, rinsing with water, and optionally revitalization treatments are performed prior to the final anti-corrosive treatment. 11. Водный кислый бесхромовый раствор для предварительной обработки заготовок, имеющих поверхность из алюминия или алюминиевых сплавов, содержащий Zr в виде комплексного фторида и Мо в виде молибдата при соотношении массы Zr:Mo, рассчитанном как металлический Zr/Mo, составляющем от 15:1 до 3,5:1, причем раствор содержит от 100 до 525 мг/л Zr и от 30 до 80 мг/л Мо, рассчитанные как металлический Zr/Mo, и по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, состоящей из поли(мет)акриловой кислоты, сополимеров (мет)акриловой кислоты, поливинилфосфоновой кислоты, сополимеров винилфосфоновой кислоты и сополимеров малеиновой кислоты, при этом имеет значение рН, составляющее от 2,5 до 4,5.11. Aqueous acidic chromium-free solution for pretreatment of workpieces having a surface made of aluminum or aluminum alloys, containing Zr in the form of complex fluoride and Mo in the form of molybdate at a Zr: Mo mass ratio, calculated as metallic Zr / Mo, ranging from 15: 1 to 3.5: 1, and the solution contains from 100 to 525 mg / L Zr and from 30 to 80 mg / L Mo, calculated as metallic Zr / Mo, and at least one polymer selected from the group consisting of poly (meth ) acrylic acid, copolymers of (meth) acrylic acid, polyvinylphosphonic acid, copolymers of vinylphosphonic acid and copolymers of maleic acid, with a pH ranging from 2.5 to 4.5. 12. Концентрат водного кислого бесхромового раствора для предварительной обработки заготовок, имеющих поверхность из алюминия или алюминиевых сплавов, который при разведении водой или водным раствором в соотношении, составляющем от 1:30 до 1:100, и необязательно с регулированием значения рН обеспечивает получение водного кислого бесхромового раствора по п. 11.12. A concentrate of an aqueous acidic chromium-free solution for pretreating workpieces having a surface of aluminum or aluminum alloys, which, when diluted with water or an aqueous solution in a ratio of from 1:30 to 1: 100, and optionally with adjusting the pH value, provides an aqueous acidic a chrome-free solution according to claim 11. 13. Водный кислый бесхромовый раствор для предварительной обработки заготовок, имеющих поверхность из алюминия или алюминиевых сплавов, содержащий Zr в виде комплексного фторида и Мо в виде молибдата при соотношении массы Zr:Mo, рассчитанном как металлический Zr/Mo, составляющем от 2:1 до 1:2, причем раствор содержит от 1,0 до 4,0 г/л Zr и от 0,4 до 2,0 г/л Мо, рассчитанные как металлический Zr/Mo, и по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, состоящей из поли(мет)акриловой кислоты, сополимеров (мет)акриловой кислоты, поливинилфосфоновой кислоты, сополимеров винилфосфоновой кислоты и сополимеров малеиновой кислоты, при этом имеет значение рН, составляющее от 1,0 до 3,0.13. Aqueous acidic chromium-free solution for pretreatment of workpieces having a surface of aluminum or aluminum alloys, containing Zr in the form of complex fluoride and Mo in the form of molybdate at a Zr: Mo mass ratio, calculated as metallic Zr / Mo, ranging from 2: 1 to 1: 2, and the solution contains from 1.0 to 4.0 g / l Zr and from 0.4 to 2.0 g / l Mo, calculated as metallic Zr / Mo, and at least one polymer selected from the group consisting of poly (meth) acrylic acid, copolymers of (meth) acrylic acid, polyvinylphosphonic acid, copolymers of vinylphosphonic acid and copolymers of maleic acid, while having a pH of 1.0 to 3.0. 14. Концентрат водного кислого бесхромового раствора для предварительной обработки заготовок, имеющих поверхность из алюминия или алюминиевых сплавов, который при разведении водой или водным раствором в соотношении, составляющем от 1:30 до 1:100, и необязательно с регулированием значения рН обеспечивает получение водного кислого бесхромового раствора по п. 13.14. A concentrate of an aqueous acidic chromium-free solution for pretreating workpieces having a surface of aluminum or aluminum alloys, which, when diluted with water or an aqueous solution in a ratio of from 1:30 to 1: 100, and optionally with adjusting the pH value, provides an aqueous acidic a chromium-free solution according to claim 13. 15. Заготовка, имеющая поверхность из алюминия или алюминиевых сплавов, обработанная способом предварительной обработки по любому из пп. 1-10.15. A workpiece having a surface of aluminum or aluminum alloys, treated by a pretreatment method according to any one of paragraphs. 1-10.
RU2018113309A 2015-09-15 2016-09-14 Pretreatment of aluminum surfaces with compounds containing zirconium and molybdenum RU2750923C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015217585.5 2015-09-15
DE102015217585 2015-09-15
PCT/EP2016/071657 WO2017046139A1 (en) 2015-09-15 2016-09-14 Pre-treating aluminum surfaces with zirconium- and molybdenum-containing compositions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2750923C1 true RU2750923C1 (en) 2021-07-06

Family

ID=56985593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018113309A RU2750923C1 (en) 2015-09-15 2016-09-14 Pretreatment of aluminum surfaces with compounds containing zirconium and molybdenum

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20180237919A1 (en)
EP (1) EP3350357B1 (en)
JP (1) JP2018527467A (en)
KR (1) KR20180053306A (en)
CN (1) CN108350579A (en)
CA (1) CA2996465A1 (en)
DE (1) DE102016217507A1 (en)
MX (1) MX2018003246A (en)
RU (1) RU2750923C1 (en)
WO (1) WO2017046139A1 (en)
ZA (1) ZA201802301B (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018095684A1 (en) 2016-11-23 2018-05-31 Chemetall Gmbh Composition and method for the chromium-free pretreatment of aluminium surfaces
PL3682042T3 (en) * 2017-09-14 2022-04-04 Chemetall Gmbh Method for pretreating aluminum materials, particularly aluminum wheels
JP6846558B1 (en) 2019-09-27 2021-03-24 株式会社Uacj Aluminum alloy material and its manufacturing method
CN111020551B (en) * 2019-12-30 2022-02-08 郑州大学 Using ZrO2/MoO3Method for protecting irony cultural relics by composite nano film layer
US20230366097A1 (en) 2020-10-29 2023-11-16 Chemetall Gmbh Zr, mo and acid-functional polymer containing aqueous compositions for treatment of metallic surfaces
JP2023547738A (en) 2020-11-10 2023-11-13 ケメタル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Treatment of metal surfaces with OH-functional copolymers containing acidic aqueous compositions
WO2022101191A1 (en) 2020-11-10 2022-05-19 Chemetall Gmbh Treatment of metallic surfaces by copolymer containing acidic aqueous compositions

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125118C1 (en) * 1992-04-01 1999-01-20 Хенкель Корпорейшн Method of producing composition and method of metal treatment with it and its version
EP1200641A1 (en) * 1999-05-11 2002-05-02 Chemetall GmbH Pretreatment of aluminum surfaces with chrome-free solutions
US20030213533A1 (en) * 1999-12-27 2003-11-20 Ryosuke Sako Composition and process for treating metal surfaces and resulting article
WO2005021834A1 (en) * 2003-08-26 2005-03-10 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Colour conversion layers on metal surfaces
DE102012017438A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-06 Carl Freudenberg Kg Treatment solution and method for coating metal surfaces
CN104294258A (en) * 2014-09-09 2015-01-21 北京聚龙伟业科技发展有限公司 Metal environment-friendly silane ceramic film treatment agent and preparation method thereof

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2312855A (en) 1940-09-07 1943-03-02 Parker Rust Proof Co Method of coating aluminum
US3448055A (en) * 1965-03-31 1969-06-03 Diversey Corp Aluminum alloy deoxidizing-desmutting composition and method
DE1769582C3 (en) 1967-06-14 1979-12-13 British Chrome & Chemicals Ltd., Stockton-On-Tees (Grossbritannien) Surface treatment agents for metals, processes for their production and their use for producing corrosion-resistant and electrically resistant coatings
US3562013A (en) * 1967-10-23 1971-02-09 Diversey Corp Process of deoxidizing titanium and its alloys
US4148670A (en) 1976-04-05 1979-04-10 Amchem Products, Inc. Coating solution for metal surface
DE3236247A1 (en) 1982-09-30 1984-04-12 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt METHOD FOR SURFACE TREATMENT OF ALUMINUM
AU662758B2 (en) 1991-08-30 1995-09-14 Henkel Corporation Process for treating metal with aqueous acidic composition that is substantially free from chromium (VI)
DE4317217A1 (en) 1993-05-24 1994-12-01 Henkel Kgaa Chrome-free conversion treatment of aluminum
US6020030A (en) 1998-05-07 2000-02-01 Aluminum Company Of America Coating an aluminum alloy substrate
CN101332692A (en) * 2007-06-25 2008-12-31 宝山钢铁股份有限公司 Hot-dip aluminizing zinc chrome-free passivated steel-plate and technique thereof
EP2532769A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-12 Amcor Flexibles Kreuzlingen Ltd. Method of producing a chromium-free conversion coating on a surface of an aluminium or aluminium alloy strip
CN103866311B (en) * 2014-03-06 2016-05-18 武汉材料保护研究所 One is prepared chemical conversion film method based on molybdate in aluminum alloy surface

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125118C1 (en) * 1992-04-01 1999-01-20 Хенкель Корпорейшн Method of producing composition and method of metal treatment with it and its version
EP1200641A1 (en) * 1999-05-11 2002-05-02 Chemetall GmbH Pretreatment of aluminum surfaces with chrome-free solutions
US20030213533A1 (en) * 1999-12-27 2003-11-20 Ryosuke Sako Composition and process for treating metal surfaces and resulting article
WO2005021834A1 (en) * 2003-08-26 2005-03-10 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Colour conversion layers on metal surfaces
DE102012017438A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-06 Carl Freudenberg Kg Treatment solution and method for coating metal surfaces
CN104294258A (en) * 2014-09-09 2015-01-21 北京聚龙伟业科技发展有限公司 Metal environment-friendly silane ceramic film treatment agent and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
ZA201802301B (en) 2019-07-31
US20180237919A1 (en) 2018-08-23
KR20180053306A (en) 2018-05-21
EP3350357A1 (en) 2018-07-25
CA2996465A1 (en) 2017-03-23
MX2018003246A (en) 2018-05-17
DE102016217507A1 (en) 2017-03-16
EP3350357B1 (en) 2024-05-01
CN108350579A (en) 2018-07-31
WO2017046139A1 (en) 2017-03-23
JP2018527467A (en) 2018-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2750923C1 (en) Pretreatment of aluminum surfaces with compounds containing zirconium and molybdenum
US6562148B1 (en) Pretreatment of aluminum surfaces with chrome-free solutions
KR100326612B1 (en) Non chrome finish coating method of aluminum
CA2677753C (en) Process for treating metal surfaces
CN104185693B (en) Pretreatment zinc surface before passivation technology
US20070017602A1 (en) Two-stage conversion treatment
JP2005501173A (en) Method of applying phosphate coating and use of metal member phosphate coated by said method
CN1066207C (en) Method of applying phosphate coatings to metal surfaces
TWI585235B (en) Multi-step process for the corrosion protection treatment of metallic parts comprising zinc surfaces
KR20010072179A (en) Method for phosphatizing , rerinsing and cathodic electro-dipcoating
JP2023506442A (en) Method for manufacturing a flat steel product having a zinc-based metal protective layer and a phosphating layer produced on the surface of the metal protective layer, and a flat steel product of this type
JPH07126859A (en) Hexavalent chromium-free surface treating agent for chemical conversion for aluminum and aluminum alloy
US20040020564A1 (en) Adhesion promoter in conversion solutions
JP7117292B2 (en) Improved method for corrosion protective pretreatment of metal surfaces including steel, galvanized steel, aluminum, aluminum alloys, magnesium and/or zinc-magnesium alloys
JP2004515646A (en) Compositions and methods for treating metals
JP2001508123A (en) How to phosphate a steel band
JPH04507436A (en) Method of forming a manganese-containing zinc phosphate layer on galvanized steel
RU2691149C2 (en) Method of coating metal surfaces, bases coated with such method, and their use
TW202225482A (en) Zr, mo and acid-functional polymer containing aqueous compositions for treatment of metallic surfaces
EP3601632B1 (en) Aqueous acidic composition for treating metal surfaces, treating method using this composition and use of treated metal surface
JP2018512512A (en) Pre-cleaning liquid containing polymer before chemical conversion treatment
JP2021001388A (en) Chemically-treated steel sheet and method for manufacturing same
CN115768923A (en) Phosphonate-free aqueous pickling compositions and uses thereof
JP4911095B2 (en) Alloyed hot-dip galvanized steel sheet, method for producing the same, and zinc phosphate treatment liquid
CN117165888A (en) Zinc-based coated steel plate with excellent degreasing and phosphating performances and manufacturing method thereof