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DE884265C - Verfahren zur Beschleunigung der UEberzugsbildung auf Metallen - Google Patents

Verfahren zur Beschleunigung der UEberzugsbildung auf Metallen

Info

Publication number
DE884265C
DE884265C DEP4133A DE0004133A DE884265C DE 884265 C DE884265 C DE 884265C DE P4133 A DEP4133 A DE P4133A DE 0004133 A DE0004133 A DE 0004133A DE 884265 C DE884265 C DE 884265C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coating
solution
coatings
rollers
speed
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
DEP4133A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert R Tanner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Parker Rust Proof Co
Original Assignee
Parker Rust Proof Co
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 Parker Rust Proof Co filed Critical Parker Rust Proof Co
Application granted granted Critical
Publication of DE884265C publication Critical patent/DE884265C/de
Expired legal-status Critical Current

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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
    • C23C22/73Chemical 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Description

  • Verfahren zur Beschleunigung der Uberzugsbildung auf Metallen Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem korrosionsbeständige, chemisch aufgebrachte Überzuge, die ein Haftgrund für Farbanstriche sind, in sehr kurzer Zeit aufgebracht werden können, insbesondere auf Blechen oderanidenem lang gestreckten, metallischem Material von gleichmäßigem Querschnitt. Eine Ausführungsform eines Apparates, mit dem man dieses Verfahren durchführen. kann, ist beschrieben im Patent 884 :266.
  • Es sind viele Verfahren bekannt und in Gebrauch, mit denen Metalle korrosionsbeständig gemacht werden. Auch wurden die Überzugslösungen auf sehr verschiedene Art angewandt: Eintauchen, Spritzen und Überfluten sind die- gebräuchlichsten Anwendungsarbeiten. Bei den Rostschutzbehandlungen, die in den meisten Fällen mit Phosphatlösungen arbeiten, wurden die Behandlungszeiten so. weit verkürzt, daß in den meisten Anlagen, in denen große Mengen durchgesetzt werden, die Behandlungszeit auf etwa z Minute herabgesetzt wurde. Diese Verkürzung der Behandlungszeit wurde in den meisten Fällen durch Verwendung geeigneter Oxydationsmittel in den Behandlungslösungen erreicht, beispielsweise mit Hilfe von Nitraten. Man glaubte, daß die Behandlungszeit genügend abgekürzt sei, um den technischen Erfordernissen zu entsprechen.
  • Damit ein korrosionsschützender und als Haftgrund für Anstriche aufgebrachter Überzug seinen Zweck erfüllt, ist es erforderlich, daß er möglichst gleichmäßig ist und auf der ganzen behandelten Oberfläche haftet. Ist dies nicht der Fall, dann ist die Haftung der Farbe und die Güte des fertigen Gegenstandes minderwertig.
  • Im allgemeinen ist die Reaktion der Rostschutzlösungen mit einer Metalloberfläche zunächst ungleichmäßig; und ein in den ersten Sekunden der Behandlung gebildeter Überzug ist leicht nichthaftend.
  • Erst bei dem Fortschreiten der Überzugsbildung nimmt die Haftung des Überzuges zu, und das ungleichmäßigeAussehen dies Überzuges. verschwindet. Bisher sind verschiedene Versuche, die Behandlungszeit wesentlich unter r Minute herabzusetzen, bei den bekannten Methoden u. a. an dieser Tatsache gescheitert.
  • Es wurde nun gefunden, daß man die erforderliche Behandlungszeit einer Rostschutzlösung bis auf etwa 2 Sekunden herabsetzen und trotzdem einen kontinuierlichen, festhaftenden, gleichförinigen Überzug erhalten kann. Diese Behatrdlungszeiten wurden auf flachem Material erhalten, für das dieses Verfahren besonders geeignet ist. Sie können jedoch auch bei anderem langgestreckten Material einheitlichen Ouerschnitts erreicht werden, insbesondere dann, wenn ein dünner, dichter Überzug angestrebt wird; der auch intakt bleiben soll, wenn das Material gebogen oder anderweitig be- ansprucht wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das flache Material mit einer Reihe von elastischen Vorrichtungsteilen oder mit Teilen, die mit einem elastischen Material bedeckt sind, in Berührung gebracht wird, daß dabei diese Vorrichtungsteile mit einer schutzschichtbildenden Lösung benetzt sind, und daß sie auf fdie Oberfläche des behandelten Metalls einen Druck ausüben. Man erhält dünne gleichmäßigeÜberzüge, wenn man die ebenen Werkstücke während dem Überziehen zwischen Vorrichtungsteilen so. hindurchfährt, daß wiederholt eine Berührung unter Druck mit der Blechoberflache erfolgt, während die Überzugsbildung vor sich geht.
  • Es ist noch nicht geklärt, wie diese Vorrichtungsteile, die eine elastische Oberfläche besitzen, die Gberzugsbildung beschleunigen. Aber es ist Tatsache, daß befriedigende Überzüge in wesentlich kürzerer Zeit erhalten werden, als wenn die Lösung einfach auf das Werkstück aufgespritzt oder über sie hin-,veg Haufen geliassen oder wenn das Werkstück in die Lösung eingetaucht wird. Eine Art der Einwirkung der elastischen -Oberfläche, die mit dem Blech in Berührung -gebracht wird, scheint zu sein, daß die Reinigung der Metalloberfläche dadurch unterstützt wird. Material, das zur Behandlung kommt, ist oft ölig, oder es wird auch trocken angeliefert, d. h. ungeölt. Im ersteren Falle findet eine Reinigung statt, ehe die Überzugsbildung auf dem Blech einsetzen kann. Hat man. ein trockenes Blech zur Verfügung, dann wird meist eine Rein gung nicht für nötig gehalten.
  • In beiden Fällen ist die Oberfläche des Metalls in einem solchen Zustand, daß die Überzugslösung sie- nicht in völliger Gleichförmigkeit angreifen kann. Deshalb wird die überzugsbilidung verzögert, mindestens an einzelnen Stellen, bi§ dann die chemische Reaktion der Lösung über die ganzen Oberflächen hin einsetzt.
  • Es kann sein, däß die elastischen Vorrichtungsteiledadurch, @daß sie die zu überziehendleOberfiäche mit Druck berühren, die dünne Haut von Verunreinigungen aufbrechen oder wegschieben, so daß die überzugshildung sofort einsetzen kann und daß äußerst kurze Behandlungszeiten ermöglicht werden. Was auch der Grund sein mag, das beschriebene V@:rfahren bringt die Lösung in chemisch wirksaure Berührung mit der Oberfläche des Metalls, so daß ein besonders feinkörniger gleichmäßig und' festhaftender Überzug in kürzester Zeit erhalten wird.
  • Die Herabsetzung der Behandlungszeit hat es er.-möglicht, das Verfahren in Walzwerken tinzuführen, in denen dünnes Stahlblech mit einer Geschwindigkeit von 4.5 m/Min: oder schneller verarbeitet wird und in denen länger dauernde Verfahren, wie sie seither angewandt wurden, entweder nicht angewandt werden können oder die Leistung des Betriebes sehr herabsetzen würden.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dünnes -Stahlblech durch eine Serie- von Gumrriiwalzen geschickt, die mit einer Phosphatlösung etwa der folgenden Zusammensetzung berret7t sind: Freie Säure 3,o, Gesamtsäure 2o,o, Cl 0s i,o %., Zink 0,50/0, NO3 0,7'/0, P04 110 '/0' Kupfer 0,0050/a, PH-Wert 2,2. Die Werte für die freie Säure und die Gesamtsäure geben die Anzahl Kubikzentimeter n/io-Natriumhydroxyd an, die bei Titration von io ccm Probelösung verbraucht werden, wenn mit Methylorange bzw. Phenolphthalein als :Indikator titriert wird.
  • Die Walzen üben auf die Metalloberfläche einen gewissen Druck aus und stehen in einem solchen Abstand voneinander, daß das Werkstück mehrfach der quetschenden Wirkung der Walzen ausgesetzt ist, während es mit der Phosphatlösung benetzt wird. Dadurch wird ein gleichmäßiger, korrosionsbeständiger, als Haftgrund für einen Anstrich geeigneter Phosphatüberzug durch Reaktion mit der Metalloberfläche erhalten. Dies ist möglich in etwa io Sekunden. In besonderen Fällen kann es erwünscht sein; für das Verfahren 30 ,Sekunden anzuwenden. Die besten Ergebnisse werden erhalten; wenn die Walzen in solchem Abstand voneinander stehen, daß das Blech zwischen den Walzei mit der Überzugslösung benetzt wird. Der jeweilige .'11r stand zwischen den einzelnen Walzen kann etwa z Sekunde betragen.
  • In dem gegebenen Beispiel wurden die Walzen so angetrieben, daß die Umfangsgeschwindigkeit der einzelnen Walzen etwa der linearen Geschndigkeit des behandelten Metalls entspricht. Besteht ein wesentlicher: Geschwindigkeitsunterschied zw iseheri dem Metall und den Walzen, dann fällt der erhaltene Überzug streifig aus; und seine Dichte- und sein Gewicht ist über die Fläche lein verschieden. In manchen Fällen ist die. anfangs gebildete Schicht sowenig haftend, daß eine reibende,--Berührung den Überzug gleich nach der Bildung wieder entfernt und daß dadurch die schnelle Ausbildung eines befriedigenden Überzugs verhindert wird, während eine nicht gleitende Berührung durch Walzen die Schichtausbildung über alle 'feile der Oberfläche beschleunigt und die gebildete Schicht an ihrer Stelle läßt, so daß sie mit zunehmender Schichtbildung schnell fest haftet.
  • Es muß nicht nur auf die Geschwindigkeit, mit der die Walzen angetrieben werden, geachtet werden, sondern, auch auf ihren Durchmesser. Durch ungleichmäßig bearbeitete oder im Laufe der Beanspruchung ungleichmäßig gewordene Walzen oder durch ungleichförmige Anwendung des Druckes kann ein solcher Geschwindigkeitsunterschied herbeigeführt werden, daß ein ungleichmäßiger Überzug ensteht.
  • Die Erfindung kann. auch für die Behandlung von Zinkblechen angewandt werden, und auch in diesem Fall wird eine Beschleunigung, verbunden mit der Ausbildung eines fest haftenden gleichförmigen Überzugs, erhalten. Die Anforderungen, die die Überzugsbildung auf Zink stellen, sind jedoch etwas anders als diejenigen, die gewöhnlich beim Überziehen von Eisen auftreten.
  • Zinkoberflächen reagieren gewöhnlich schneller mit Phosphatlösungen oder anderen Überzugslösungen als eiserne Oberflächen. Sie neigen aber aus bisher unbekannten Gründen auch noch mehr zur Fleckenbildung. Es ist daher bei der Ausbildung von Leberzügen auf Zink von noch größerer Bedeutung, einen kontinuierlichen Überzug zu erhalten, der an allen Stellen dünn ist, als die in der Zeiteinheit überzogene Menge zu steigern. Deshalb ist es erwünscht, eine reibende und eine mit Druck verbundene Berührung herbeizuführen.
  • Das folgende: Beispiel möge die Vorteile der Erfindung bei der Herstellung von Phosphatüberzügen zeigen. Es wurde eine Ansatzlösung hergestellt durch Auflösen von 65,o kg Salpetersäure von d.2° Be, 666,8 kg Phosphorsäure 75°/aig, 163,3 kg Zinkoxyd, 26,3 kg Nickelcarbonat in Wasser bei a7° C, so daß eine Lösung von 31,6° Be entstand. Diese Lösung wurde mit Wasser verdünnt, so daß auf ioo 1 Wasser 3,5 1 Ansatzlösung kamen. Die Lösung wurde auf 7o bis 8o° erhitzt und durch eine Reihe von Spritzdüsen gepumpt, die so angebracht waren, daß die Lösung gegen die Oberfläche von vier Sätzen Gummiwalzen gespritzt wurde, die einen Durchmesser von io cm hatten und in gleichem Abstand voneinander standen, und -zwar derart, daß die Entfernung vom Eintritt in die Walzen bis zum Austritt aus ihnen .48 cm betrug. Die Walzen waren parallel und hintereinander so angeordnet, daß ein Metallblech durch aufeinanderfolgende Walzenhaare hindurchgeführt werden konnte und dabei mit der Lösung in Berührung stand. Die, Walzen wurden mit zunehmender Geschwindigkeit angetrieben derart, daß die Relativgeschwindigkeiten ein Verhältnis voll i : i, -t: i, 7:2,o hatten, d. h. daß der letzte Walzensatz doppelt so schnell angetrieben wurde als der beim Eintritt, und daß die, dazwischenliegenden Sätze dazwischenliegeilde Geschwindigkeiten besaßen. Die Geschwindigkeit in der Gesamtvorrichtung war so, daß eine Stelle des Metallbleches durch die gesamten Walzensätze in vier Sekunden hindurchgeführt wurde.
  • Stahlbleche mit einem elektrolytischen Zinküberzug von o,5 ,u Dicke wurden durch die Vorrichtung geschickt. Auf ihnen bildete sich ein harter, gleichmäßiger, sehr feinkörniger und dichter, fest haftender Phosphatüberzug aus. Das Schichtgewicht wurde zu 730 mg/qm Oberfläche bestimmt.
  • Mit Hilfe der Spritz-, Tauch- und Überflutverfahren ist es bis jetzt in diesen Lösungen nicht möglich gewesen, ohne diese gleitende Berührung auf Zinkoberflächen zuverlässig und gleichmäßig fest haftende: Phosphatschichten aufzubringen, die nur io75 mg/qm wiegen. Auch bei Anwendung von Gummiwalzen mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die etwa der Geschwindigkeit der Zinkoberfläche, mit der sie in Berührung steht, gleicht, wird ein wesentlich schwererer Überzug erhalten. Wenn die Walzen dicker sind oder weich oder beides, so daß eine erhebliche Reibung zwischen Walze und Zinkoberfläche besteht, dann genügt die pressende oder gleitende Wirkung zwischen Gummi und Zink, um die Schichtstärke soweit als notwendig Herabzusetzen. Gelegentlich tritt diese gleitende Wirkung sowohl auf der Eintritt- als auch auf der Austrittseite des Walzenangriffs auf.
  • Auch bei Benutzung von saurem Manganphosphat an Stelle von Zinkphosphat zusammen. mit einem Beschleuniger für Überzugsbild.ung wurden ähnliche und in dem beschriebenen Beispiel vergleichbare Vorteile erzielt.
  • Obgleich diese. Erfindung mit besonderem Nachdruck in Verbindung mit der Herstellung von Phosphatüberzügen beschrieben worden ist, so kann man mit ihm doch auch verbesserte Überzüge mit anderen sauren Lösungen herstellen, die mit Zinkoberflächen unter Bildung von unlöslichen Zinkverbindungen und der entprechende:n Säure reagieren. Beispielsweise erhält man mit einer Lösung, die 5o g Ferrioxalat und io g Oxalsäure in 8 1 Wasser enthält, und die auf 6o° erhitzt und, vo,Sekunden auf eine zinkplattierte Oberfläche unter Anwendung gleitender Gummiwalzen zur Einwirkung gebracht wurde-, einen Überzug, der in seiner Haftfestigkeit wesentlich überlegen ist einem Überzug, der ohne die Anwendung von Walzen hergestellt wurde. Man erhält dabei außerdem einen sehr gleichmäßigen Überzug mit einem Gewicht von nur etwa 4o % von dem, das ohne Verwendung von Walzen in der gleichen Zeit erhalten wird.
  • Obige Ausführungen lassen erkennen, daß es sieh um ein Verfahren handelt, mit dem gleichmäßige. weiche und dichthaftende Salzüberzüge auf Zink ausgebildet werden können, die weniger als i ooo mg/qm «'legen, unter Anwendung einer beschleunigten sauren Überzugslösung.
  • Das beschriebene Beispiel betrifft die Ausbildung voll Überzügen auf Zink. Ähnliche Ergebnisse können bei der Herstellung von Überzügen auf Aluminium erhalten werden, wenn man einen außergewöhnlich dünnen und gleichmäßigen. Überzug aufbringen möchte. Beispielsweise wurde eine saure Phosphatlösung; die etwa 0,5'% Zink, o,2% Ferroeisen, z,o % Nitrat, 0,49/o saures Ammoniumflüorid enthält, auf 80° C erhitzt und 30 Sekunden lang über ein Aluminiumblech laufen gelassen. Man erhält einen grobkristallinen Überzug; bei dem zwischen: den einzelnen Kristallen große Flächen unter dem Mikroskop als unbedecktes Metall zu erkennenwaren. Trotz dieser unzusammenhängenden Beschaffenheit zeigten die einzelnen Kristalle ein Schichtgewicht von 156o mg/qm.
  • Wurde dieselbe Lösung auf entsprechende Metallbleche in gleicher Weise angewandt und dabei diese Bleche der Einwirkung von gleitenden Gummiwalzen unterworfen; dann erhielt man einen Überzug, der völlig kontinuierlich über das ganze Blech hin, sich ausdehnte und der aus sehr feinen Kristallen bestand und ein Schichtgewicht von nur 430-mg/qm Oberfläche hatte.
  • Die Beschleunigung- der Schichtausbildung gemäß Erfindung hat noch einen weiteren großen Vorteil, nämlich die Möglichkeit, äußerst dünne Überzüge zu erzielen. Die Walzen wirken augenscheinlich dahin, daß sich ungewöhnlich kleine Kristalle im Überzug bilden, so da.B das Metall gegen, weiteren Angriff, geschützt ist. Außerdem erhält man, wie oben bereits angegeben, an Stelle des verhältnismäßig schlecht haftenden und ungleichen Überzugs, wie er oft bei den früheren. Verfahren in den ersten Sekunden der überzugsbildung erhalten wurde, einen zusammenhängenden, festhaftenden und verhältnismäßig gleichförmigen Überzug in diesen wenigen Sekunden. Dünne Überzüge dieser Art sind besonders wertvoll, wenn das Werkstück verschiedenen Verformungs- und Ziehvorgängen unterworfen wenden muß, und der Überzug möglichst erhalten bleiben soll wegen seiner schützenden und die Haftung des Anstrichs fördernden Eigenschaften. Diese Überzüge sind inbesondere dann wertvoll, wenn das überzogene Metall vor der Verformung mit einem Anstrich versehen werden soll. In diesem Fall bedeutet ein Verlust an Haftfestigkeit des Überzugs gleichzeitig .einen Verlust an Anstrichmaterial, weil der Anstrich an dem Überzug haftet. Ein weiterer Vorteil der Ausbildung dünner Überzüge besteht darin, daß im Vergleich zu dem Verbrauch bei der Ausbildung schwererer Überzüge Chemikalien gespart werden. 'Gewöhnliche Phasphatüberzüge, wie sie gewöhnlich auf Fertigteile aufgebracht wenden, wiegen etwa 27ooi bis 211 5oo mg/qm, während nach dem Verfahren gemäß Erfin(dung Überzüge mit einem Gewicht von 5oo mg/qm hergestellt wurden und sich als Haftgrund für Anstriche bewährt haben.
  • Wie sich aus den besonderen Beispielen ergibt, sowohl für die Ausbildung von Überzügen auf Eisen unter Anwendung von Walzen, deren. Umfangsgeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit der zu überziehenden Oberfläche ist, als auch auf Zink und Aluminium, bei deneneine reibende und eine Druckwirkurig ausgeübt wird, hängt die Einheziehung des Merkmals der Reibung von der angestrebten Wirkung. ab. Die reibende Wirkung richtet sich nach dem angewandten Druck und der Relativgeschwindigkeit der Oberflächen oder, mit anderen Worten, nach der Größe der Reibung. Diese kann je nach der angestrebten Wirkung eingestellt werden.
  • Die sich ergebende Berührung hat zwei Hauptwirkengen. Sie erleichtert die überzugsbildung an Stellen, an denen die Reaktion nur langsam einsetzt, und sie verhindert; insbesondere an Stellen beträchtlicher Reibung, die zu schnelle Ausbildung des Überzugs an den Stellen, an denen die Überzugsbildung einsetzt, im Vergleich zu ihrer Ausbildung an anderen Stellen. Der Grad der reibenden Wirkung ist einzustellen je nach dein Grad der Haftung des Überzugs auf dem Metall und nach der gewünschten Endstärke des Überzugs. je geringer die Haftung, um so geringer muß die angewandte Reibung sein, während eine Erhöhung der Reibung vorteilhaft ist, wenn ein dünner Überzug hergestellt werden soll. Durch Erhöhung der Reibung kann man einen Überzug von fast jeder gewünschten Dicke herstellen.
  • Obgleich die Erfindung insbesondere in ihrer Anwendung von Phosphatierungslösungen für Eisen, Zink und Aluminium beschrieben ist, so. läßt sie sich doch auch mit ähnlichen Vorteilen anwenden bei der Aufbringung von Phosphatüberzügen auf anderen Metallen, wie Kupfer und Messing, und auch bei anderen Arten von Lösungen, die korrosionsbeständige und einen Haftgrund für Anstriche bildende Überzüge in Reaktion mit der Metalloberfläche ergeben. Wenn daher solche andere Lösungen zu Beanstandungen führende ungleichmäßige und/ oder nichthaftende Überzüge im Betrieb in geeigneter Zeit ausbilden, dann erleichert die Erfindung die Herstellung von verhältnismäßig gleichmäßigen, festhaftenden Überzügen in dieser Zeit. Zu diesen anderen Überzüge bildenden Lösungen gehören Oxalsäure und ähnliche organische Säuren und .Lösungen von anorganischen Säuren und Oxydationsmitteln, die Überzüge auf Metallen bilden, wabeii idiese Überzüge im wesentlichen Oxyide Ales behandelten Mietalls sind; die gelegentlich Oxyde anderer Metalle in Lösung enthalten.
  • Tatsächlich wird jeder Überzug, der auf einer Metalloberfläche durch Reaktion einer chemischen Lösung mit ihr erhalten wird, durch den wiederholten starken Druck der Lösung auf die Oberfläche, gewöhnlich verbunden mit einer jeweils eingestellten reibenden Wirkung, verbessert.
  • Bei Verfahren, bei denen der gesamte Überzug in einigen Sekunden ausgebildet wird, ist es verständlich, daß eine wenn auch noch so kurze Verzögerung des Beginns der Einwirkung der Lösung auf den erhaltenen Überzug einen ganz wesentlichen Einfluß hat und daß jedeUngleichmäßigkeit in der Angriffszeit der chemischen Lösung sich in einer Ungleichmäßigkeit des erhaltenen Überzuges bemerkbar macht. Auch jedes anfängliche Fehlen der Haftung ,des Überzuges ist störend. Erstreckt sich die Ausbildung ides Überzuges, auf eine verhältnismäßig lange Zeit, idann siind Unterschiede von einigen Sekunden bei (der Angriffszeit weniger schwerwiegend fürd(as Endergebnis, undd@ann kann die fortgesetzte Einwirkung Iden anfänglichen Mangel an Haftfestigkeit ausgleichen.
  • Die Zahl der anzuwendenden Walzen kann j e nach der Wirkung der verschiedenen anzuwendenden Lösungen und Metalloberflächen sowie nach der verschiedenen Wirkung der einzelnen Walzenpaare verschieden gewählt werden. Die Wirkung eins Walzenpaares hängt ab, von ihrer Elastizität, der Höhe des Drucks, dem Durchmesser der Walzen und der Geschwindigkeit des Verfahrens. Größere Geschwindigkeiten sind bei größeren Walzen zulässig. Der Druck soll nicht größer sein als der, bei dem die Oberfläche trocken wird, und der Lösungsfilm soll so, lange auf dieOberfläche aufgepreßt werden, daß die Reaktion stattfindet. Daher richtet sich die optimale Geschwindigkeit und der optimale Druck nach der Art der angewandten Lösung sowie der Art und dem Zustand der Ietalloberflächey nach der Temperatur und nach den mechanischen Bedingungen. Man kann. daher keine genauen Angaben für Geschwindigkeit und Druck, die unter allen Bedingungen die besten Resultate liefern, machen, sondern nur erläuternde Beispiele geben.
  • Cberzieht man Eisen. mit Hilfe von einer beschleunigten Phosphatlösung,wie sie oben angegeben ist, dann erhält man mit einem Paar verhältnismäßig harter Gummiwalzen von 5 cm 0 mit Stahlkernen bessere Ergebnisse, wenn inan die Walzen mit einer Geschwindigkeit von 6oo cm/Miii. laufen läßt, als wenn man, eine Geschwindigkeit von r2oo cin/Min. benutzt, und mit weicheren Walzen von 20 cm 0 erhält man die gleichen Ergebnisse, wenn man sie auf eine Geschwindigkeit von 2,^0o cm/Min. bringt.
  • Wenn auch Walzen mit Guininioberflächen bei den besonderen Beispielen der Erfindung genannt sind, so können Oberflächen aus Stoff oder anderem nachgiebigem Material, die mit der Überzugslösung vereinbar sind, angewandt werden. Auch können Schwabbeln an Stelle von Walzen angewandt werden oder andere: geeignete Mittel.
  • Die handelsüblichen Metallble:clie zeigen keine vollständig ebenen Oberflächen und werden. daher ungleichmäßig berührt, selbst wenn sie zwischen sorgfältig abgeschliffenen und polierten Stahlblechen hindurchlaufen. Stahlkerne, die mit Gummi überzogen oder mit Stoff umkleidet sind, geben gle:ichrnäßigen Kontakt. Der Grad des Nachgehens, der erforderlich ist, um diese gleichmäßige: Berührung zu erhalten, hängt von dem Maß der Ungleichni<ißigkeit der zu überziehenden Oberfläche ab. Diese Nachgiebigkeit muß so groß sein, ;daß die dien Druck ausübende Oberfläche sich der Gestalt der zii iil)erziehenden Oberfläche anpaßt.
  • Wenn Draht überzogen wird, dann kann er zwischen Walzen hindurchgezogen werden. Die gesamte Oberfläche des Drahtes kann jedoch leichter gleichmäßig berührt werden von Teilen, die den Draht umgeben und allseitig mit nachgiebigem Andruck anliegen. Diese Teile können beweglich oder feststehend sein, je nach dem gewünschten Ergebnis, und es können auch ähnliche Einrichtungen angewandt werden, um die: wiederholte Berührung auf die beste Art zu erzielen.
  • Die Walzen dienen nicht nur dazu, den erwünschten Überzug in kurzer Zeit herzustellen, sondern auch, soweit einzelne Bleche behandelt werden, dazu, diese Bleche infolge ihres Antriebs und der reibenden Berührung zu transportieren. Die Walzen haben hierbei die gleiche Wirkung, ob es sich um einzelne Bleche oder um ein kontinuierliches Blech oder Band handelt, das mit Hilfe eines äußeren Mechanismus durch sie hindurchgeführt wird.
  • Es ist zwar davon gesprochen worden, daß die Walzen eine reinigende Wirkung ausüben, das bedeutet jedoch nicht, daß es sich um die gewöhnlichen Reinigungsstufen handelt, die bei der Behandlung von Metalloberflächen zwecks Rostschutz angewandt werden oder daß es diese ersetzen. kann.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren geht von so reinen Metalloberflächen aus, wie sie seither der Phosphatierung unterworfen wurden., und bei diesen wird die Behandlungslösung durch wiederholtes Aufpressen der Lösung gegen die Oberfläche mit der ganzen Oberfläche so in Berührung gesetzt, daß die chemische Reaktion einsetzt.
  • Bei dem Verfahren gemäß Erfindung können verschiedene Arten von Lösungen benutzt und verschiedene Metalle behandelt werden. Die vorzugsweise Form der Erfindung betrifft jedoch die Anwendung des Verfahrens zur Behandlung von Stahl und zinkplattiertem Stahl mit Phosphatlösungen, die mit Beschleunigern arbeiten, so daß die Überzugsbildung in weniger als 30 Sekunden. durchgeführt wird. Hierbei ist die Gleitwirkung zwischen den sich berührenden Oberflächen direkt proportional der Anfangshaftung des Überzuges auf dem Metall und umgekehrt proportional der Dicke des Überzuges.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung von Überzügen auf Metallen durch Einwirkenlassen einer Lösung von Überzug bildenden Chemikalien, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teil der Metalloberfläche, während der Überzug ausgebildet wird, niit der Oberfläche eines festen Stoffes, der sich der Form der Metalloberfläche anpaßt, gedrückt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Drücken mittels Gummiwalzen od. d91. elastischem Material vorgenommen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß eiserne Oberflächen unter M=itwirkung nicht gleitender, walzender Berührung mit einer Pliosphatlösung behandelt werden, vorzugsweise einer solchen, die einen Beschleuniger, z. B. e=in Oxydationsmittel enthält. d..
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Druckausübung mittels Gummiwalzen od. dgl. erfolgt, deren Umfangsgeschwindigkeit gleich ist der Geschwindigkeit, mit der der zu phosphatierende Gegenstand an ihnen vorbeibewegt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen aus Zink zusätzlich einer Reibung ausgesetzt werden. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daB die Druckausübung mittels Gummiwalzen od. dgl. erfolgt, deren Umfangsgeschwindigkeit nicht gleich ist der Geschwindigkeit, mit der der zu phosphatierende Gegenstand an ihnen vorbeigeführt wird.
DEP4133A 1944-10-13 1950-10-01 Verfahren zur Beschleunigung der UEberzugsbildung auf Metallen Expired DE884265C (de)

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DEP4133A Expired DE884265C (de) 1944-10-13 1950-10-01 Verfahren zur Beschleunigung der UEberzugsbildung auf Metallen

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DE (1) DE884265C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1234479B (de) * 1962-02-03 1967-02-16 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Nachbehandlung von elektrisch isolierenden anorganischen Deckschichten

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1234479B (de) * 1962-02-03 1967-02-16 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Nachbehandlung von elektrisch isolierenden anorganischen Deckschichten

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