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WO2009130248A1 - Verfahren zum chemischen entgraten - Google Patents

Verfahren zum chemischen entgraten Download PDF

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Publication number
WO2009130248A1
WO2009130248A1 PCT/EP2009/054830 EP2009054830W WO2009130248A1 WO 2009130248 A1 WO2009130248 A1 WO 2009130248A1 EP 2009054830 W EP2009054830 W EP 2009054830W WO 2009130248 A1 WO2009130248 A1 WO 2009130248A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
workpieces
process step
acid
group
compound
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/054830
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin-Nikolaus Meyn
Gunter Buxbaum
Wolfgang Spiess
Original Assignee
Martin-Nikolaus Meyn
Gunter Buxbaum
Wolfgang Spiess
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
Priority claimed from DE200810001338 external-priority patent/DE102008001338A1/de
Priority claimed from DE102008042219A external-priority patent/DE102008042219A1/de
Application filed by Martin-Nikolaus Meyn, Gunter Buxbaum, Wolfgang Spiess filed Critical Martin-Nikolaus Meyn
Publication of WO2009130248A1 publication Critical patent/WO2009130248A1/de

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F3/00—Brightening metals by chemical means
    • C23F3/04—Heavy metals
    • C23F3/06—Heavy metals with acidic solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
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    • C11D3/26—Organic compounds containing nitrogen
    • C11D3/33—Amino carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
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    • C11D3/361—Phosphonates, phosphinates or phosphonites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
    • C11D2111/10—Objects to be cleaned
    • C11D2111/14—Hard surfaces
    • C11D2111/20—Industrial or commercial equipment, e.g. reactors, tubes or engines

Definitions

  • the present invention relates to a method for the chemical deburring of workpieces, wherein the parts to be machined are successively exposed to different process solutions, as well as workpieces which are obtained by the method according to the invention.
  • the present invention further relates to the use of special solutions for che mix deburring or treating workpieces.
  • the cost price of a die-cast part therefore has a positive effect on the material zinc, in particular for large series starting at 50,000 casts, ie. H. Reducing costs, from - even in comparison with other production processes such as stamping, forming or forging, components made of die-cast zinc are used, inter alia, in automotive, mechanical and apparatus engineering, in electrical engineering and electronics, as well as in construction.
  • a disadvantage of the die-casting method of zinc and magnesium alloy components is that due to the manufacturing process, in general, press and cut burrs and burrs remain on the workpieces and the corresponding defects must be removed by deburring, Conventional methods for removing these burrs are mostly mechanical methods such as grinding, polishing, sandblasting and electrochemical machining (ECM).
  • ECM electrochemical machining
  • the object of the present invention is to provide a process for chemical deburring, which can be used economically and highly flexibly for deburring (pressure) castings and injection-molded parts, with regard to the disclosed prior art
  • the method according to the invention is intended to overcome the disadvantages of the prior art.
  • the method according to the invention should be able to operate without the use of environmentally hazardous substances and / or hazardous substances
  • the solution to this problem is based on a method for the chemical deburring of workpieces.
  • the method according to the invention is then characterized in that (1) in a first method, the workpieces to be treated are treated with at least one first aqueous solution of at least one oxidizing compound, and
  • the workpieces resulting from process step (1) are treated with at least one second solution, comprising at least one surface-active agent and at least one builder compound
  • the method according to the invention offers advantages in that it does not use substances which are harmful to the environment or substances hazardous to health
  • metallic workpieces are understood to mean three-dimensional objects which have a metallic component but do not have to consist entirely of metallic materials and are produced, for example, by pressing and cutting processes
  • the metallic workpiece consists of one, two or more metals or alloys
  • chemical deburring is understood as meaning a targeted material removal on a workpiece surface for removing roughness or roughness by means of a chemical solution
  • the chemical deburring is a chemical process in which the workpieces to be processed into a first, as defined above be dipped chemical solution in which a removal of the material takes place.
  • the advantageous effect of this method is, in particular, that as soon as the workpiece to be machined is immersed in the bath, the processing takes place on all wetted surfaces largely independent of the size and shape of the component material is removed by chemical dissolution of the surface, the case is leveled and smoothed. In contrast to mechanical deburring processes, the leveling begins in the micro range and only detects larger structures with increasing treatment time, which are rounded and smoothed at the surface.
  • the inventive method works in a wide concentration range very uniform, causes a long life of the bath and allows reliably reproducible compliance with tight tolerances.
  • the process according to the invention can be used in a wide range and is particularly suitable for the following tasks:
  • the inventive method is suitable from the three-dimensional design of the individual pieces of work for arbitrary embodiments. Larger workpieces can thus be treated in correspondingly large baths for the first and second process steps. Furthermore, it is possible to treat a plurality of workpieces simultaneously in a bath of the first or second process step. For this it is possible to hang the individual pieces of work on a frame and then to give the frame together with the workpieces to be treated in the bathroom, This also an automation of erfmdungsgedorfen method is easily possible.
  • the inventive method is suitable for the chemical deburring of workpieces made of any metal or any metal mixtures (alloys).
  • workpieces can be processed which contain aluminum, zinc and / or magnesium as main components.
  • Deneben can contain minor amounts of other alloy components known in the relevant literature, such as, for example, copper, rare earths, calcium,
  • the method according to the invention to include workpieces Zinc, aluminum, copper and their alloys, to deburr
  • this die-cast zinc workpieces include, in particular workpieces, which are obtained starting from the alloy Zamak ® 3 and Zamak ® 5 that the inventive method is particularly suitable for the chemical deburring of workpieces, which starting suitable of these copper-containing zinc alloys, is especially surprising, since the copper content In the case of chemical deburring, these alloys are often subject to problems, since a firmly adhering black copper coating or copper oxide coating frequently remains on the surface of the workpieces, which can not easily be removed from the workpiece
  • deburring of workpieces made of magnesium casting alloys is also possible. Alloys of the type AZ 41 with about 4% aluminum and about 1% zinc and AZ 91 with approx 9% aluminum and 1% zinc besides magnesium are mentioned. Another frequently used magnesium casting alloy, ZE 41, is predominantly used in aviation technology workpieces. In addition to magnesium, it contains about 4% zinc and about 1% rare earths
  • the optionally pretreated workpieces are then fed to the first process step of the inventive method.
  • the process according to the invention comprises as a first process step (1) the treatment of a workpiece with at least one first aqueous acidic solution of at least one oxidizing compound.
  • the at least one oxidizing compound is preferably selected from the group consisting of nitric acid, salts of nitric acid, chloric acid, salts of chloric acids, ⁇ sen (III) chloride and any mixtures thereof.
  • the concentration of this at least one oxidizing compound is preferably from 1 to 30% by weight, particularly preferably from 2 to 20% by weight, based in each case on the treatment bath used in process step (1),
  • nitric acid is particularly preferred
  • dilute nitric acid in a concentration range of in particular from 1.00 to 30.00% by weight, preferably from 2.00 to 20.00% by weight, in each case based on the treatment bath, is with regard to chemical debranching of die-cast particles comprising zinc, more preferably
  • the treatment bath which is used in process step (1) of the process according to the invention may additionally contain further additives
  • surface-active substances which are preferably in an amount of 0.01 to 5 g / L, particularly preferably 0.02 to 3.5 g / L, in particular 0.02 to 3.00 g / L, especially 0 , 02 to 2.00 g / l, in each case based on the treatment used in process step (1) used
  • surfactants from the group of polyoxyethylene ethers with 2 to 10 ethylene oxide units are used as surface-active substances
  • At least one complexing agent can be used.
  • the complexing agent complexes the copper and thus does not cause the reaction of In this way, a further deposition on the surface of the treated workpiece is avoided.
  • the complexing agent is selected, for example, from the group consisting of the tartrates and citrates. In particular, ammonium tartrate can be used
  • the working temperature of the bath in process step (1) can vary within wide ranges. Usually, process step (1) of the inventive method is carried out at room temperature. However, in the context of the present invention, process step (1) can also be carried out at temperatures in the range of 10 be carried out to 40 0 C.
  • the duration of treatment of the workpieces with the first treatment solution may vary widely and depends essentially on the amount of material that is to be removed from the workpiece. However, for economic reasons, it is preferable to carry out the process step (1) for a period of 15 seconds to 10 minutes, more preferably 15 seconds to 5 minutes.
  • the workpieces are transferred to a second bath for the second process step.
  • the machined workpieces obtained from process step (1) are treated with at least one second solution comprising at least one surface-active agent and at least one Bullder compound.
  • the at least one bulder compound is preferably a compound selected from the group consisting of salts, polyphosphates, phosphonocarboxylic acids, iminodisuccinate, polyaspartic acid, polyaspartic acid salts, and mixtures of these compounds.
  • these buiider compounds is 2-phosphonobutene tan-1, 2,4-tricarboxylic acid and iminodisuccinate are particularly preferred. More preferred is imine iodine succinate.
  • the concentration of this at least one building block in the treatment bath of the second process step of the process according to the invention is preferably from 1 to 30% by weight, more preferably from 2 to 20% by weight, based in each case on the bath of the second process step,
  • the second treatment bath may comprise further additives.
  • examples include BeizinhlbStoren. These Belzlnhlblto- ren can generally be selected from the group consisting of 2-Propln-l -ol, 2-butyne-1, 4-diol and mixtures thereof.
  • the concentration of this pickling inhibitor compound in the treatment bath of the second process step of the process according to the invention is preferably from 0.01 to 2% by weight, more preferably from 0.05 to 1 G ⁇ W. %, in each case based on the treatment bath of the second process step,
  • the treatment bath used in the second process step comprises surface-active substances.
  • surfactants from the group of polyoxyethylene ethers having 2 to 10 ethylene oxide units as surface-active substances
  • the concentration of these compounds in the treatment bath of the second process step of the process according to the invention is preferably from 0.001 to 1% by weight, particularly preferably from 0.01 to 0.5% by weight, based in each case on the treatment bath of the second process step.
  • the treatment in the second process step preferably takes place in the presence of ultrasound, so that it is preferred in the context of the present invention to apply ultrasound to the second treatment bath.
  • the energy input by the ultrasound applied to the workpieces to be treated is preferably 2 to 60 W / L, more preferably 5 to 30 W / L.
  • process step (2) of the process according to the invention is carried out at room temperature.
  • process step (2) can also be carried out at temperatures in the range from 10 to 60 ° C.
  • the duration of treatment of the workpieces with the second treatment solution can vary within a wide range and depends essentially on the amount of material which after deburring in the process However, it is usually preferred to use process step (2) for a period of 30 seconds to 60 minutes, more preferably 30 seconds to 30 minutes, in particular 1 Minute to 30 minutes to perform,
  • the workpieces can still be subjected to any desired finishing processes,
  • the handling of the workpieces by means of the method according to the invention can therefore be subdivided into a plurality of steps, which can be subdivided into pretreatment, deburring by the inventive process steps (1) and (2) as well as refinement. Between the individual processing steps, if necessary, careful winding processes can be carried out. It is possible to prevent carry-over of the respective process media into the next treatment stage, which may otherwise lead to damage to the bather, leading to uselessness.
  • One or more further winding processes can also be provided between the process steps (1) and (2), however not absolutely necessary, in particular a winding step between method steps (1) and (2) of the method according to the invention is dispensed with,
  • the treatment in the individual process stages, in particular the process steps (1) and (2), is expediently carried out in separate immersion baths, wherein small parts can be processed as debris in drums, unless they tend to Ve ⁇ egeln or mutual damage, Sensitive and larger parts can in By long bores, the bath liquid can be pumped through, while wires, bands and chains can be conveniently treated in the pulling process, very large parts can be processed by sprinkling,
  • the workpieces are first applied to the first treatment solution for a certain period of time, the first treatment solution is removed, the workpieces are optionally spooled and finally charged with the second treatment solution. After removal of the second treatment solution from the chamber If necessary, the deburred workpieces can then be subjected to a further winding process and, if appropriate, further processed
  • the process according to the invention consists in particular only of process steps (1) and (2), in particular without further winding, pretreatment and / or finishing operations
  • the proposed method differs in an inventive manner from the known from the prior art method in particular to the effect that it is possible to dispense with the use of chromium-containing and / or fluo ⁇ d ambiencen baths
  • the first process step is carried out in the absence of a chromium-containing treatment bath
  • the process step is carried out in the absence of a fluoride-containing treatment bath
  • the first process step is carried out in the absence of a chromium-containing and a fluoride-containing treatment bath
  • the second method is carried out in the absence of a chromium-containing treatment bath
  • the second process step is carried out in the absence of a fluoride-containing treatment bath.
  • the second process step is carried out in the absence of a chromium-containing and a fluoride-containing treatment bath
  • the treatment time depends on the required result and the initial state of the surface. Corresponding treatment times for the method steps (1) and (2) have already been defined above and are generally between 1 5 seconds to 60 minutes. If processing times significantly less than a minute are required, it is better in terms of controllability to dilute the bath more and to reduce the removal rate. For longer treatment times because of necessary high removal rates, it is sometimes advantageous to coil in between. This in particular, in order to remove the deposits forming on the surfaces and to ensure a uniform machining result.
  • a further subject of the present invention are the workpieces obtainable by the method according to the invention.
  • Another object of the present invention is the use of an aqueous acidic solution according to the above definition for chemical see deburring of workpieces.
  • a further subject matter of the present invention is the use of a solution comprising at least one surface-active agent and at least one builder compound, as defined above, for the removering of workpieces which have previously been subjected to a chemical deburring process. were thrown.
  • the chemical deburring is preferably carried out according to the procedure in process step (1) of the inventive method described above,
  • the bathroom was composed of:
  • the bath contains:
  • iminodisuccinate 5% by weight of 2-phosphonobutanetricarboxylic acid l, 2,4; 3, 7% by weight of a solution of 3% 2-propinol-1 in ethylene glycol propargyl ether,
  • Step (2) was carried out as in Example 1
  • the die cast parts showed no visible or tactile burrs after treatment and were bare
  • Sample pieces of a magnesium alloy AZ-91 are treated in step 1 with the Entgratungstcher as in Example 1 for two minutes After removal from this Atzlosung the workpieces in the second process step in Ultr ⁇ sch ⁇ llb ⁇ d with the B ⁇ dzus ⁇ mmensetzu ⁇ g treated as in step 2 of Example 1 for two minutes with 1 0 W / L.

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zum chemischen Entgraten von chemischen Werkstücken, welches durch die Verfahrensschritte gekennzeichnet ist, dass (1) in einem ersten Verfahrensschritt die zu behandelnden Werkstücke mit mindestens einer ersten wässrigen sauren Lösung mindestens einer oxidierenden Verbindung behandelt werden; und (2) in einem zweiten Verfahrensschritt die aus Verfahrensschritt (1) resultierenden Werkstücke mit mindestens einer zweiten Lösung, umfassend mindestens ein oberflächenaktives Mittel und mindestens eine Builderverbindung, behandelt werden.

Description

Verfahren zum chemischen Entgraten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum chemischen Entgraten von Werkstucken, wobei die zu bearbeitenden Teile nacheinander ver- schiedenen Prozesslosungen ausgesetzt werden, sowie Werkstucke, welche durch das erfindungsgemaße Verfahren erhalten werden . Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung spezieller Losungen zum che mischen Entgraten beziehungsweise Behandeln von Werkstucken .
Leichtmetallbauteile werden häufig im Druckgussverfahren hergestellt. Derartige Bauteile aus Zink-, Magnesium- und/oder Aluminium-Legierungen werden in vielen Bereichen eingesetzt, Es gibt kaum einen Bereich des taglichen Lebens, in dem man nicht auf Bauteile aus Zmkdruckguss stoßt. Meist sind diese unscheinbar und auf den ersten Blick nicht als solche er- kennbar, Zmkdruckguss kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn hohe Festigkeit, Maßhaltigkeit und Korrosionsbeständigkeit gefragt sind . Wegen der hohen Standzeiten der Druckgussformen (500 000 bis 2 000 000 Einpressvorgange sind beim Zinkdruckguss durchaus üblich), der kurzen Zykluszeiten, die eine hohe Produktivität gewahrleisten, und der geringen er- forderlichen Nachbearbeitung ist Zinkdruckguss vor allem für Großserien wirtschaftlich interessant. Der Selbstkostenpreis eines Druckgussteils wirkt sich deshalb beim Werkstoff Zink insbesondere bei Großserien ab 50 000 Abgüssen positiv, d. h. Kosten reduzierend, aus - auch im Vergleich mit anderen Produktionsverfahren wie Stanzen, Umformen oder Schmieden, Bauteile aus Zinkdruckguss finden unter anderem Einsatz im Automobilbau, im Maschinen- und Apparatebau, in der Elektrotechnik und Elektronik sowie im Bauwesen.
Nachteilig an dem Druckgussverfahren von Zink- und Magnesium- Legierungs-Bauteilen ist jedoch, dass aufgrund des Herstellungsprozesses im Allgemeinen Press- und Schneidegrate sowie Spane an den Werkstucken verbleiben und die entsprechenden Fehlstellen durch Entgraten entfernt werden müssen , Herkömmliche Verfahren zur Entfernung dieser Grate sind größtenteils mechanische Verfahren wie Schleifen, Polieren, Sandstrahlen und Elektrochemischer Abtrag (ECM) Die Qualität der hieidurch erhaltenen Werkstucke ist häufig nicht zufrieden stellend und ferner sind insbesondere die mechanischen Verfahren dahingehend von Nachteil, dass sie einen großen Personaleinsatz bedürfen Ferner sind Werkstucke mit innenhegenden Graten mit herkömmlichen Verfahren praktisch gar nicht zufrieden stellend zu bearbeiten
Ein Verfahren, welches nur einen geringen Personalaufwand bedarf und gleichzeitig auch innenhegende Grate verarbeiten kann, ist das so genannte chemische Entgraten
Em Verfahren zum chemischen Entgraten ist aus der US 2,955,027 be- kannt, bei welchem eine Kombination aus Chromsaure und Flusssaure bzw Fluorkieseisauren und/oder Fluorborsaure verwendet wird Nach heutigem Wissensstand ist der Einsatz von Chromsaure und Flusssaure sowie von Chromaten oder Fluoriden in sauren Losungen jedoch mit hohen ökologischen Gefahren und hohen Gesundheitsrisiken verbunden, so dass weiterhin ein Bedarf an alternativen Verfahren besteht
Die vorliegende Erfindung stellt sich im Hinblick auf den aufgezeigten Stand der Technik die Aufgabe, ein Verfahren zum chemischen Entgraten bereitzustellen, welches wirtschaftlich und hochflexibel zum Entgraten von (Druck-)Guss- und Spritzgussteilen einsetzbar ist
Darüber hinaus soll das erfindungsgemaße Verfahren die Nachteile des Standes der Technik überkommen Insbesondere soll das erfindungsgemaße Verfahren ohne die Verwendung von umweltgefährdenden Stoffen und/oder gesundheitsgefährdenden Stoffen auskommen
Die Losung dieser Aufgabe geht aus von einem Verfahren zum chemischen Entgraten von Werkstucken Das erfindungsgemaße Verfahren ist dann dadurch gekennzeichnet, dass ( 1 ) in einem ersten Verfαhrensschπtt die zu behandelnden Werkstucke mit mindestens einer ersten wassπgen sauren Losung mindestens einer oxidierenden Verbindung behandelt werden, und
(2) in einem zweiten Verfahrensschritt die aus Verfahrensschritt ( 1 ) resul- tierenden Werkstucke mit mindestens einer zweiten Losung, umfas send mindestens ein oberflächenaktives Mittel und mindestens eine Builderverbmdung, behandelt werden
Erfmdungsgemaß wurde herausgefunden, dass durch die zweistufige Be- handlung, welche zunächst mit mindestens einer ersten wassπgen sauren Losung von mindestens einer oxidierenden Verbindung und dann mit einer zweiten Losung, umfassend mindestens ein oberflächenaktives Mittel und mindestens eine Builderverbmdung, erfolgt, metallische Werkstucke effizient chemisch entgratet werden können Das erfindungsgemaße Verfah- ren bietet darüber hinaus dahingehend Vorteile, als dass es weder umweltgefährdende Substanzen noch gesundheitsgefährdende Substanzen einsetzt
Das erfindungsgemaße Verfahren ist zum chemischen Entgraten von me- tallischen Werkstucken geeignet Unter metallischen Werkstucken werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung dreidimensionale Gegenstande verstanden, welche einen metallischen Anteil aufweisen, jedoch nicht vollständig aus metallischen Materialien bestehen müssen, und beispielsweise durch Press- und Schneidevorgange hergestellt werden und insbe- sondere Grate (Fehlstellen) aufweisen Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch bevorzugt, wenn das metallische Werkstuck aus ein, zwei oder mehreren Metallen bzw aus Legierungen besteht
Unter dem chemischen Entgraten versteht man im Rahmen der vorhegen- den Erfindung einen gezielten Mateπalabtrag an einer Werkstuckoberflache zum Entfernen von Rauheiten bzw Rauhigkeiten mittels einer chemischen Losung
Die chemische Entgratung ist ein chemischer Prozess, bei welchem die zu bearbeitenden Werkstucke in eine erste, wie oben stehend definierte chemische Losung getaucht werden, in welcher ein Abtrag des Materials erfolgt.
Die vorteilhafte Wirkung dieses Verfahrens besteht insbesondere darin, dass sobald das zu bearbeitende Werkstuck in das Bad getaucht ist, die Bearbeitung an allen benetzten Oberflachen weitgehend unabhängig von der Große und Form des Bauteils erfolgt Dabei wird Werkstoff durch chemische Auflosung an der Oberflache abgetragen, die dabei eingeebnet und geglättet wird . Im Gegensatz zu mechanischen Entgratungsverfahren beginnt die Einebnung im Mikrobereich und erfasst erst mit zunehmender Behandlungsdauer auch größere Strukturen, die verrundet und an der O- berflache geglättet werden .
Bei Ecken und Kanten ist der Werkstoffabtrag um ein Mehrfaches verstärkt, was bewirkt, dass diese Bereiche bevorzugt abgebaut werden, Dabei werden Grate bis zu einigen Zehntel Millimeter Große zuverlässig beseitigt. Der Werkstoffabtrag erfolgt ohne jede Belastung des Werkstucks Aufgrund der Belastungsfreiheit des Verfahrens können weiche und biegeempfindliche Teile gefahrlos bearbeitet werden,
Das erfindungsgemaße Verfahren arbeitet in einem weiten Konzentrationsbereich sehr gleichförmig, bewirkt eine lange Lebensdauer des Bades und ermöglicht zuverlässig reproduzierbar die Einhaltung enger Toleranzen.
Das erfindungsgemaße Verfahren ist in weitem Bereich anwendbar und eignet sich insbesondere für folgende Aufgabenstellungen:
(1 ) Entgraten von Kanten und Flachen im gesamten Oberflachenbe- reich, also auch an nur schwer zuganglichen Stellen wie im Inneren von Bohrungen und Durchbruchen;
(2) Beseitigung von Schuppen, Flittern, Überlappungen und Partikeln von Oberflachen zur Schaffung partikelarmer Systeme und um die Verunreinigung von Betriebsmedien zu vermeiden, (3) Herstellung technisch reiner Oberflächen;
(4) Glαttung der Oberflächen zur Verminderung von Reibung und Verschleiß; (5) Erhöhung der Dαuerfestigkeit durch Beseitigung von lokalen Zugspannungen und Risskeimen;
(6) Vorbehandlung vor dem Beschichten, Galvanisieren und Emaillieren zur Verbesserung von Schichthaftung und -aufbau sowie der Kan- tenuberdeckung;
(7) Vorbehandlung vor PVD-, CVD- und Diffusionsverfahren;
(8) Verbesserung der Lot- und Schweißbarkeit; und
(9) Verbesserung der Reinigungsfahigkeit.
Das erfindungsgemaße Verfahren eignet sich von der dreidimensionalen Ausbildung der einzelnen Werkstucke für beliebige Ausgestaltungen . Gro- ßere Werkstucke können somit in entsprechend großen Badern für den ersten und zweiten Verfahrensschritt behandelt werden. Ferner ist es möglich, in einem Bad des ersten oder zweiten Verfahrensschritts mehrere Werkstucke gleichzeitig zu behandeln . Hierfür ist es möglich, die einzelnen Werkstucke an ein Gestell zu hangen und dann das Gestell zusammen mit den zu behandelnden Werkstucken in das Bad zu geben , Hierdurch ist auch eine Automatisierung des erfmdungsgemaßen Verfahrens leicht möglich.
Das erfindungsgemaße Verfahren eignet sich für das chemische Entgraten von Werkstucken aus einem beliebigen Metall oder beliebigen Metallmischungen (Legierungen). Insbesondere können mit dem erfindungsgema- ßen Verfahren Werkstucke bearbeitet werden, welche als Hauptkomponenten Aluminium, Zink und/oder Magnesium enthalten, Deneben können in untergeordneten Mengen weitere in der einschlagigen Literatur bekannte Legierungsbestandteile, wie zum Beispiel Kupfer, Seltene Erden, Kalzium, Silizium und/oder weitere Metalle aus der Gruppe der Ubergangselemente enthalten sein Insbesondere ist es mit dem erfindungsgemaßen Verfahren möglich, Werkstucke, enthaltend Zink, Aluminium und Magnesium und deren Legierungen zu entgraten Des weiteren ist es durch das erfmdungs- gemäße Verfahren möglich, Werkstucke, umfassend Zink, Aluminium, Kupfer und deren Legierungen, zu entgraten
Diese Werkstucke werden vorzugsweise als Druckguss-Werkstucke erzeugt
Insbesondere ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, Werkstucke aus Zinkdruckguss-Legierungen chemisch zu entgraten Diese Legierungen enthalten üblicherweise geringe Mengen an Aluminium (im Allgemeinen bis zu 1 0 Gew -%) und/oder Kupfer (bis zu 5 Gew -%) Zu diesen Zink-Druckgusswerkstucken gehören insbesondere Werkstucke, welche ausgehend von der Legierungen Zamak® 3 und Zamak® 5 erhalten werden Dass sich das erfindungsgemaße Verfahren insbesondere zum chemischen Entgraten von Werkstucken eignet, welche ausgehend von diesen kupferhaltigen Zinklegierungen eignen, ist insbesondere überraschend, da der Kupfergehalt dieser Legierungen bei dem chemischen Entgraten ubh- cherweise Probleme bereitet, da häufig ein fest anhaftender schwarzer Kupferbelag bzw Kupferoxidbelag an der Oberflache der Werkstucke verbleibt, welcher sich von dem Werkstuck nicht einfach abtragen lasst
Ebenso vorteilhaft ist das Entgraten von Werkstucken aus Magnesium- Guss-Legierungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich Derartige Legierungen sind zahlreich in der Literatur bekannt Beispielhaft sollen Legierungen mit der Bezeichnung AZ 41 mit ca 4 % Aluminium und ca 1 % Zink und AZ 91 mit ca 9 % Aluminium und 1 % Zink neben Magnesium genannt werden Eine andere häufig benutzte Magnesium-Guss- Legierung, ZE 41 , wird vorwiegend in Werkstucken für die Luftfahrttechnik eingesetzt Sie enthalt neben Magnesium ca 4 % Zink und ca 1 % Seltene Erden
Bevor die Werkstucke dem ersten Behandlungsschπtt des erfindungsge- maßen Verfahrens unterworfen werden, können übliche Vorbehandlungs- schritte an den Werkstucken durchgeführt werden. Hierzu gehören insbesondere die Reinigung der Oberflachen der Werkstucke von Schmutz - und/oder Olresten, Zwischen diesen einzelnen Vorbehandlungsschritten und insbesondere vor dem ersten erfindungsgemaßen Verfahrensschritt können jeweils Spulvorgange vorgesehen sein, Durch diese Spulvorgange kann erreicht werden, dass keine Verschleppung der jeweiligen Prozessmedien in die nächste Behandlungsstufe erfolgt, was andernfalls zu einer Schädigung der Bader bis hin zur Unbrauchbarkeit der Bader fuhren kann.
Die so gegebenenfalls vorbehandelten Werkstucke werden dann dem ersten Verfahrensschritt des erfindungsgemaßen Verfahrens zugeführt.
Verfahrensschritt ( 1 )
Das erfindungsgemaße Verfahren umfasst als einen ersten Verfahrensschritt (1 ) die Behandlung eines Werkstuckes mit mindestens einer ersten wassrigen sauren Losung mindestens einer oxidierenden Verbindung.
Die mindestens eine oxidierende Verbindung wird vorzugsweise ausge- wählt aus der Gruppe, bestehend aus Salpetersaure, Salzen der Salpetersaure, Chlorsaure, Salzen der Chlorsauren, Eιsen(lll)-chlorid und beliebigen Mischungen davon.
Die Konzentration dieser mindestens einen oxidierenden Verbindung be- tragt vorzugsweise 1 bis 30 Gew,-%, besonders bevorzugt 2 bis 20 Gew,- %, jeweils bezogen auf das im Verfahrensschritt ( 1 ) verwendete Behandlungsbad,
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Salpeter- saure besonders bevorzugt,
Die Verwendung von verdünnter Salpetersaure in einem Konzentrationsbereich von insbesondere 1 ,00 bis 30,00 Gew,-%, vorzugsweise 2,00 bis 20,00 Gew,-%, jeweils bezogen auf das Behandlungsbad, ist hinsichtlich der chemischen Entgrαtung von Druckgussteilchen, umfassend Zink, besonders bevorzugt
Das Behandlungsbad, welches in Verfahrensschritt (1 ) des erfindungsge- maßen Verfahrens verwendet wird, kann darüber hinaus noch weitere Zusätze enthalten
Ein möglicher Zusatz dabei sind oberflächenaktive Stoffe, welche vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 5 g/L, besonders bevorzugt 0,02 bis 3,5 g/L, insbesondere 0,02 bis 3,00 g/L, speziell 0,02 bis 2,00 g/l , jeweils bezogen auf das im Verfahrensschritt ( 1 ) verwendete Behandlungsbad, verwendet werden
Besonders bevorzugt ist hierbei, wenn als oberflächenaktive Stoffe Tenside aus der Gruppe der Polyoxyethylenether mit 2 bis 1 0 Ethylenoxideinheiten verwendet werden
Als ein weiterer möglicher Zusatz zu dem Behandlungsbad des Verfahrensschrittes (1 ) kann mindestens ein Komplexbildner verwendet werden Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird erfmdungsgemaß davon ausgegangen, dass der Komplexbildner das Kupfer komplexiert und somit bewirkt, dass es nicht zu der Reaktion von in Losung gegangenem Kupfer mit der Oberflache des Werkstuckes kommt Dadurch wird ein erneutes Abscheiden auf der Oberflache des behandelten Werkstückes vermieden Der Komplexbildner wird beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Tartraten und Citraten Insbesondere kann Ammonium- tartrat verwendet werden
Die Arbeitstemperatur des Bades im Verfahrensschritt ( 1 ) kann in weiten Bereichen variieren Üblicherweise wird der Verfahrensschritt ( 1 ) des erfin- dungsgemaßen Verfahrens bei Raumtemperatur durchgeführt Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Verfahrensschritt (1 ) jedoch auch bei Temperaturen in einem Bereich von 1 0 bis 40 0C durchgeführt werden Die Dauer der Behandlung der Werkstücke mit der ersten Behandlungslösung kann in weiten Bereichen variieren und hängt Im Wesentlichen von der Menge an Material ab, welche von dem Werkstück entfernt werden soll. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es Jedoch bevorzugt, den Verfahrens- schritt (1 ) für einen Zeitraum von 15 Sekunden bis zu 10 Minuten, besonders bevorzugt 15 Sekunden bis 5 Minuten, durchzuführen.
Im Anschluss an den ersten Verfahrensschrltt werden die Werkstücke in ein zweites Bad für den zweiten Verfahrensschritt überführt.
Vβrfahrensschrlff f21
In dem zweiten Verfahrensschrltt werden die aus Verfahrensschritf (1 ) erhaltenen, bearbeiteten Werkstücke mit mindestens einer zweiten Lösung, umfassend mindestens ein oberflächenaktives Mittel und mindestens eine Bullderverbindung, behandelt.
Bei der mindestens einen Bulderverbindung handelt es sich vorzugsweise um eine Verbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe der Slllcate, der Polyphosphate, der Phosphonocarboπsäuren, des Iminodisucclnats, der Polyasparginsäure, der Salze der Polyasparglnsäure und Mischungen dieser Verbindungen, Unter diesen Buiiderverblndungen ist 2-Phosphonobu- tan-1 ,2,4-tricarbonsäure und Iminodlsucclnat besonders bevorzugt. Noch bevorzugter ist Imlnodlsuccinat.
Die Konzentration dieser mindestens einen Buildβrverblndung in dem Behandlungsbad des zweiten Verfahrensschrittes des erflndungsgemäßen Verfahrens beträgt vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 20 Gew.-%, Jeweils bezogen auf das Bθhandlungsbad des zweiten Ver- fahrensschrlttes,
Darüber hinaus kann das zweite Behandlungsbad weitere Zusätze umfassen. Zu nennen sind hier beispielsweise BeizinhlbStoren. Diese Belzlnhlblto- ren können dabei im Allgemeinen ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus 2-Propln-l -ol, 2-Butin-1 ,4-diol und Mischungen davon. Die Konzentration dieser Beizinhibitor-Verbindung in dem Behandlungsbad des zweiten Verfahrensschrittes des erfindungsgemaßen Verfahrens betragt vorzugsweise 0,01 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 bis 1 GΘW . -% , jeweils bezogen auf das Behandlungsbad des zweiten Verfah- rensschrittes,
Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn das im zweiten Verfahrensschritt verwendete Behandlungsbad oberflächenaktive Substanzen umfasst. Besonders bevorzugt ist hierbei, wenn als oberflächenaktive Substanzen Ten- side aus der Gruppe der Polyoxyethylenether mit 2 bis 1 0 Ethylenoxidein- heiten verwendet werden ,
Die Konzentration dieser Verbindungen in dem Behandlungsbad des zweiten Verfahrensschrittes des erfindungsgemaßen Verfahrens betragt vor- zugsweise 0,001 bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,5 Gew -%, jeweils bezogen auf das Behandlungsbad des zweiten Verfahrensschrittes.
Die Behandlung in dem zweiten Verfahrensschritt erfolgt vorzugsweise in Gegenwart von Ultraschall, so dass es im Rahmen der vorliegenden Erfin- düng bevorzugt ist, das zweite Behandlungsbad mit Ultraschall zu beaufschlagen.
Der dabei auf die zu behandelnden Werkstucke ausgeübte Energieeintrag durch den Ultraschall betragt vorzugsweise 2 bis 60 W/L, besonders bevor- zugt 5 bis 30 W/L.
Die Arbeitstemperatur des Bades im Verfahrensschritt (2) kann in weiten Bereichen variieren, Üblicherweise wird der Verfahrensschritt (2) des erfindungsgemaßen Verfahrens bei Raumtemperatur durchgeführt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Verfahrensschriit (2) jedoch auch bei Temperaturen in einem Bereich von 1 0 bis 60 0C durchgeführt werden,
Die Dauer der Behandlung der Werkstucke mit der zweiten Behandlungslosung kann in weiten Bereichen variieren und hangt im Wesentlichen von der Menge an Material ab, welche nach dem Entgraten im Verfahrens- schritt ( 1 ) als Ruckstand noch auf dem Werkstuck verbleibi und von diesem heruntergespult werden muss, Üblicherweise ist es jedoch bevorzugt, den Verfahrensschritt (2) für einen Zeitraum von 30 Sekunden bis zu 60 Minuten, besonders bevorzugt 30 Sekunden bis 30 Minuten, insbesondere 1 Minute bis 30 Minuten, durchzufuhren ,
Im Anschluss an den Verfahrensschritt (2) können die Werkstucke noch beliebigen Veredelungsschπtten unterworfen werden,
Die Bearbehung der Werkstucke mittels des erfindungsgemaßen Verfahrens kann somit insgesamt in mehreren Stufen, die sich in Vorbehandlung, Entgraten durch die erfindungsgemaßen Verfahrensschritte (1 ) und (2) sowie Veredelung unterteilen lassen , Zwischen den einzelnen Bearbeitungsschritten können gegebenenfalls jeweils sorgfaltige Spulvorgange, die ei- ne Verschleppung der jeweiligen Prozessmedien in die nächste Behandlungsstufe verhindern helfen, liegen, was andernfalls zu einer Schädigung der Bader bis hin zur Unbrauchbarkeit führen kann, Ein oder mehrere weitere Spulvorgange können auch zwischen den Verfahrensschritten ( 1 ) und (2) vorgesehen sein, sind jedoch nicht zwingend erforderlich , Insbesonde- re wird auf ein Spulschritt zwischen den Verfahrensschritten (1 ) und (2) des erfindungsgemaßen Verfahrens verzichtet,
Die Behandlung in den einzelnen Verfahrensstufen, insbesondere der Verfahrensschritte ( 1 ) und (2), erfolgt zweckmaßigerweise in getrennten Tauchbadern, wobei Kleinteile als Schuttgut in Trommeln bearbeitet werden können, sofern sie nicht zum Veπegeln oder gegenseitiger Beschädigung neigen, Empfindliche und größere Teile können in Korben oder an individuellen Haltemitteln gehaltert bearbeitet werden, Durch lange Bohrungen kann die Badflussigkeit durchgepumpt werden, wahrend Drahte, Bander und Ketten zweckmäßig im Durchzugverfahren behandelt werden können , Sehr große Teile können durch Berieseln bearbeitet werden,
Darüber hinaus ist es möglich, die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemaßen Verfahrens, jedoch insbesondere die Verfahrensschritte (1 ) und (2) des erfindungsgemaßen Verfahrens, in einem Behalter durchzufuh- ren, in welchem die Werkstucke zunächst mit der ersten Behαndlungslo- sung tur eine gewisse Zeit beaufschlagt werden, dann die erste Behandlungslosung entfernt wird, die Werkstucke gegebenenfalls gespul f werden und schließlich mit der zweiten Behandlungslosung beaufschlagt werden Nach dem Entfernen der zweiten Behandlungslosung aus der Kammer können dann die entgrateten Werkstucke gegebenenfalls einem weiteren Spulvorgang unterworfen werden und gegebenenfalls weiterverarbeitet werden
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch nicht zwingend erforderlich, dass die Werkstucke weiteren Behandlungsschπtten als den Verfahrensschritten (1 ) und (2) unterworfen werden Damit besteht das erfin- dungsgemaße Verfahren insbesondere nur aus den Verfahrensschritten ( 1 ) und (2), insbesondere ohne weitere Spul-, Vorbehandlungs- und/oder Ver- edelungsschπtte
Das vorgeschlagene Verfahren unterscheidet sich auf erfinderische Weise von den aus dem Stand der Technik bekanten Verfahren insbesondere dahingehend, dass auf die Verwendung von chromhaltigen und/oder fluo- πdhaltigen Badern verzichtet werden kann
In einer ersten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung wird daher der erste Verfahrensschritt in Abwesenheit eines chromhaltigen Behandlungsbades durchgeführt
In einer zweiten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung wird der ersie Verfahrensschritt in Abwesenheit eines fluoridhaltigen Behandlungsbades durchgeführt
In einer dritten Ausfuhrungsform der vorhegenden Erfindung wird der erste Verfahrensschritt in Abwesenheit eines chromhaltigen und eines fluoridhaltigen Behandlungsbades durchgeführt In einer vierten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung wird der zweite Verfαhrensschπtt in Abwesenheit eines chromhaltigen Behandlungsbades durchgeführt,
In einer fünften Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung wird der zwei- Ie Verfahrensschritt in Abwesenheit eines fluoridhaltigen Behandlungsbades durchgeführt.
In einer sechsten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung wird der zweite Verfahrensschritt in Abwesenheit eines chromhaltigen und eines fluoridhaltigen Behandlungsbades durchgeführt,
Die Behandlungszeit hängt von dem geforderten Ergebnis und dem Ausgangszustand der Oberflache ab. Entsprechende Behandlungszeiten für die Verfahrensschritte (1 ) und (2) wurden bereits vorstehend definiert und liegen in der Regel zwischen 1 5 Sekunden bis zu 60 Minuten . Sollten Bearbeitungszeiten deutlich unter einer Minute erforderlich sein, ist es im Sinne der Kontrollierbarkeit besser, das Bad starker zu verdünnen und die Abtraggeschwindigkeit zu senken . Bei längeren Behandlungszeiten wegen notwendiger hoher Abtragsraten ist es mitunter vorteilhaft, zwischendurch zu spulen. Dies insbesondere, um die sich auf den Oberflachen bildenden Belage zu entfernen und ein gleichmaßiges Bearbeitungsergebnis zu sichern .
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die durch das erfin- dungsgemaße Verfahren erhaltlichen Werkstucke,
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer wassrigen sauren Losung gemäß oben stehender Definition zum chemi- sehen Entgraten von Werkstucken .
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Losung, umfassend mindestens ein oberflächenaktives Mittel und mindestens eine Builderverbindung, gemäß oben stehender Definition zur Remi- gung von Werkstucken, welche vorher einem chemischen Entgraten un- terworfen wurden. Das chemische Entgraten erfolgt dabei vorzugsweise nach der Vorgehensweise in Verfahrensschritt (1) des oben beschriebenen erfindungsgemaßen Verfahrens,
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele naher erläutert, ohne sie zu beschranken,
Ausführungsbeispiele:
Beispiel 1 :
Es werden Druckgussteile für Automobiischlosser mit folgender Legierungszusammensetzung behandelt: AI: 4 Gew.%; Cu: 1 Gew.%; und Zn: Rest (Zamak® 5),
Die Druckgussteile werden
(1) in ca, 7-%iger HNO3 bei Raumtemperatur 2 Minuten behandelt,
Das Bad wurde zusammengefugt aus:
30 Gew,-% einer 20%ige Salpetersaure-Losung;
1 ,0 Gew.% Ammoniumtartrat; 2,5 Gew.% Propynolethoxylat;
1,5 Gew.% Ethyldiglykol;
0,05 Gew.% Poly-oxyethylen-monoundecyl-ether (8 EO); und
Ad 100 Wasser
(2) Nach Entnahme aus dieser Atzlosung werden im zweiten Verfahrensschritt die Werkstucke direkt in ein Ultraschallbad überfuhrt.
Das Bad enthalt:
7,5 Gew -% Iminodisuccinat: 5 Gew.-% 2-Phosphonobutantricarbonsaure-l ,2,4; 3, 7 Gew,-% einer Losung von 3 % 2-Propιnol-l in Ethylengly- colpropαrgylether,
0,03 Gew % Poly-oxyethylen-monoundecyl-ether (8 EO), und
Ad 1 00 Wasser
Durch die Alkalltat der Iminodisuccinat-Losung wird die am Werkstuck anhaftende Saure auf einen pH-Wert zwischen 3 und 7 abgepuffert Die Ultraschallbehandlung erfolgt mit einem Energieeintrag von 1 0 W/L in 2 Minuten Die Druckgussteile zeigten nach der Be- handlung auch in den inneren Hohlräumen keine sichtbaren oder fühlbaren Grate mehr und waren frei von störenden dunklen Anhaftungen
Beispie! 2:
Druckgussteile wie in Beispiel 1 werden in Schritt ( 1 ) bei Raumtemperatur 2 Minuten in folgendem Bad behandelt
30 Gew -% FeCI3 6 H2O, 1 ,0 Gew -% Ammoniuimtartrat,
1 ,5 Gew -% Ethylendiglykol,
0,05 Gew % Poly-oxyethylen-monoundecyl-ether (8 EO), und
Ad 1 00 Wasser
Der Schritt (2) wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt
Die Druckgussteile zeigten nach der Behandlung keine sichtbaren oder fühlbaren Grate mehr und waren blank
Beispiel 3:
Probestucke aus einer Magnesiumlegierung AZ-91 werden in Schritt 1 mit der Entgratungsflussigkeit wie in Beispiel 1 zwei Minuten behandelt Nach Entnahme aus dieser Atzlosung werden die Werkstucke im zweiten Verfah- rensschritt im Ultrαschαllbαd mit der Bαdzusαmmensetzuπg wie in Schritt 2 des Beispiels 1 zwei Minuten mit 1 0 W/L behandelt.
Die Probestücke weisen keine sichtbaren Grate auf waren glänzend und blank,

Claims

Patentansprüche:
1 , Verfahren zum chemischen Entgraten von Werkstucken, welches durch die Verfahrensschritte gekennzeichnet ist, dass (1 ) in einem ersten Verfahrensschπtt die zu behandelnden
Werkstucke mit mindestens einer ersten wassπgen sauren Losung mindestens einer oxidierenden Verbindung behandelt werden; und
(2) in einem zweiten Verfahrensschritt die aus Verfahrensschritt (1 ) resultierenden Werkstucke mit mindestens einer zweiten Losung, umfassend mindestens ein oberflächenaktives Mittel und mindestens eine Bullderverbindung, behandelt werden.
2, Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren Werkstucke bearbeitet werden, welche mindestens einen
Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Magnesium, Zink, Aluminium, Kupfer und deren Legierungen, umfassen .
3, Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren Zinkgusswerkstucke bearbeitet werden.
4, Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren Magnesium-Legierungs-Gusswerkstucke bearbeitet werden ,
5, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine oxidierende Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Salpetersaure, Salzen der Salpelersaure, Chlorsaure, Salzen der Chlorsauren, Eιsen(lll)-chlorid und beliebigen Mischungen davon,
6, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der mindestens einen oxidierenden Verbindung 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Behandlungsbad des ersten Verfahrensschrittes, betragt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Behaπdlungsbad des Verfahrensschrittes (1 ) mindestens einen Komplβxbildner umfassf.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass der Komplexbildner ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Tartraten und Citraten.
9, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Verfahreπsschrltt (1 ) zusätzlich In Gegenwart von mindestens einem oberflächenaktiven Stoff durchgeführt wird.
1 0, Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine oberflächenaktive Stoff in einer Menge von 0,01 bis . 5 g/L, bezogen auf das Behandlungsbad des ersten Verfahrens- schriftes, verwendet wird.
1 1 , Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der oberflächenaktive Stoff aus der Gruppe der Polyoxyβfhytenether mit 2 bis 10 Ethyleπoxideinhelten ausgewählt wird.
1 2, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Buiderverblndung, welche Im Verfahrensschrift (2) verwendet wird, um eine Verbindung handelt, die ausgewählt ist aus der Gruppe der Silicate, der Polyphosphate, der
Phosphonocarbonsäuren, " des Iminodlsucclnats, der Polyaspargin- säure, der Salze der Polyasparginsäure und Mischungen dieser Verbindungen.
1 3, Verfahren nach Anspruch 1 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Builderverblndung 2-Phosphonobutan-trlcarbonsäure-l ,2,4 oder imi- nodisucclnaf Ist,
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Konzentration der mindestens einen Bullderver- blndung In dem Behαndlungsbαd des zweiten Verfαhrensschrittes 1 bis 30 Gew,-%, bezogen auf das Behandlungsbad, beträgt,
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn- zeichnet dass als mindestens eine oberflächenaktive Substanz mindestens ein Tensid aus der Gruppe der Polyoxyethylenether mit 2 bis 1 0 Ethyleπoxideinhθiten verwendet wird.
l ό. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn- zeichnet dass das zweite Behandlungsbad Belzlnhibitoreπ umfasst, welche ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus 2- Propin-1 -ol, 2-Butln-l ,4-dlol und Mischungen davon,
1 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn- zeichnet, dass Im zweiten Verfahrensschritt ein Energieeintrag durch
Ultraschall von 2 bis 60 W/L ausgeübt wird,
18. Werkstücke, erhältlich durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 7,
19. Verwendung einer wässrigen sauren Lösung gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 1 7 zum chemischen Entgraten von Werkstücken.
20, Verwendung einer Lösung, umfassend mindestens ein oberflächenaktives Mittel und mindestens eine Builderverblndung, gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 1 7 zum Reinigen von Werkstücken, welche einem chemischen Entgraten unterworfen wurden.
21 , Verwendung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zürn chemischen Entgraten eine wässrige saure Lösung gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 1 7 verwendet wird.
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