AT386614B - Phosphorsaeurebeize und verfahren zu ihrer verwendung - Google Patents

Phosphorsaeurebeize und verfahren zu ihrer verwendung

Info

Publication number
AT386614B
AT386614B AT295286A AT295286A AT386614B AT 386614 B AT386614 B AT 386614B AT 295286 A AT295286 A AT 295286A AT 295286 A AT295286 A AT 295286A AT 386614 B AT386614 B AT 386614B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
weight
pickling
aluminum
pickle
water
Prior art date
Application number
AT295286A
Other languages
English (en)
Other versions
ATA295286A (de
Original Assignee
Willmitzer Herbert
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 Willmitzer Herbert filed Critical Willmitzer Herbert
Priority to AT295286A priority Critical patent/AT386614B/de
Publication of ATA295286A publication Critical patent/ATA295286A/de
Application granted granted Critical
Publication of AT386614B publication Critical patent/AT386614B/de

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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft eine Phosphorsäurebeize zum Tauch- oder Spritzbeizen von Aluminiumle- gierungen, wie beispielsweise Al-Mg-Legierungen und   Al-Zn-Mg-Legierungen,   die gegebenenfalls auch Kupfer enthalten, nach dem Dünnschichtphosphatierungsverfahren mit einem Gehalt an Ortho-   - Phosphorsäure,   einem Gehalt an Beizinhibitoren, Aminalkoholen und einem im sauren Bereich nicht schäumenden Netzmittel. 



   Das Beizen von Gegenständen aus Aluminiumlegierungen wird durchgeführt, um den Gegenstand bzw. dessen Oberfläche für die   Nass- oder   Trockenbeschichtung und für Verklebungen vorzube- reiten. 



   Es sind Beizen für Aluminium und Aluminiumlegierungen bekannt, die im sauren oder im alkalischen Bereich gegebenenfalls unter Zusatz von Beizinhibitoren eingesetzt werden. Beispiels- weise kann man mit   10-bis 207eiger   Natronlauge beizen, wobei der Beizvorgang unterbrochen wird, um das Aluminiumwerkstück mit scharfen Reissbürsten unter fliessendem Wasser weiter zu behandeln. Nach ausgiebiger Spülung mit Wasser wird die Beizung mit 15%iger Salpetersäure fortgesetzt und schliesslich durch gründliche Spülung mit Wasser beendet. 



   Beizen mit Sodalösungen (beispielsweise im Tauchverfahren) sind ebenso zeit- und arbeitsauf- wendig wie das oben beschriebene Beizen mit Natronlauge. 



   Ein weiteres Beispiel für Aluminiumbeizen sind Beizen auf Basis von Mischsäuren mit den unterschiedlichsten Konzentrationen. Ein Beispiel hiefür ist eine Beize, enthaltend Salpetersäure und Natriumfluoridlösungen oder Salpetersäure und Flusssäure oder Salzsäure in Kombination mit
Salpetersäure und Flusssäure je nach dem Siliziumgehalt des zu behandelnden Aluminiums. 



   In der aluminiumverarbeitenden Industrie gelangten in den letzten Jahren sowohl für die chemische Vorbehandlung als auch für die chemische Nachbehandlung Beizen, die Chromate und/oder Polyphosphate enthalten, zum Einsatz. Beispiele für derartige Beizen sind die folgenden :
Gelb-Chromatierung : Oxyde des Chrom-VI, des   Chrom-III   und des Aluminiums,
Grün-Chromatierung : Phosphate des Chrom-III und des Aluminiums,
Transparent-Chromatierung : Oxyd des Chrom-VI, des   Chrom-III   und des Aluminiums,
Phosphatieren (Basis- metall = Zink, Zirko- nium, Titan) : Phosphate des Aluminiums und der Basismetalle,
NO-RINSE-Chromatierung : Chrom-VI und Chrom-III in organischer und anorganischer Matrix,   NO-RINSE-Phosphatierung :   Phosphate des Chrom-III, des Mangans oder Zirkoniums in organischer oder anorganischer Matrix. 



   Bei der Chromatierung wird eine Schicht von   0,   2 bis 2 g/m2, bestehend aus Phosphaten und Chromaten aufgebaut, die einerseits einen temporären Korrosionsschutz und anderseits die Haftfestigkeit von nachfolgenden Verklebungen oder Beschichtungen gewährleisten soll. 



   Der Nachteil von   Chromatbeizen   ist ihre schlechte Umweltverträglichkeit, so dass diese auf Grund der verschärften Umweltschutzauflagen und aus abwassertechnischen Vorschriften nunmehr eingeschränkt verwendet werden können. 



   Durch das Chromatieren gemäss der Vorschrift DIN 50 939 wird die gebeizte Aluminiumoberfläche chemisch oxydiert. Es bilden sich dabei organische Schichten aus Oxydhydraten und/oder Phosphaten des Aluminiums sowie des Chroms aus. Diese Schichten sind 1 bis 4 um dick und bilden einen lediglich temporären Korrosionsschutz. Weiters dienen sie als Haftgrund für organische Beschichtungen und Verklebungen. 



   Silikatschichten auf Aluminium-Oberflächen führen zu Störungen bei nachfolgender Oberflächenbehandlung,   z. B.   beim Beizen (beim Punktschweissen und beim Verkleben). Deshalb werden silikatfreie Reiniger mit einem Borat/Phosphat-Builder (Gerüstsubstanz) verwendet, wobei das Borat auf das Aluminium eine inhibierende Wirkung ausübt. 



   Es ist bekannt, dass die Haftung von Klebern,   Nass- und Trockenlacken   auf Aluminium ohne chemische Vorbehandlung unzureichend ist. Die chemische Vorbehandlung ist daher ein entscheidender Faktor zur Qualitätssicherung. 



   Der Sinn der chemischen Vorbehandlung und/oder Reinigungsoperation ist es, die natürliche Oxydhaut des Aluminiums zu entfernen, wie   z. B.   beim Punktschweissen oder bei Verklebungen, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 da die Oxydhaut bei nachfolgenden Behandlungsschritten zu erheblichen Störungen führen kann. 



   Hiezu wird besonders bei Aluminium-Verklebung häufig die sogenannte Pickling-Beize, bestehend aus Schwefelsäure und Natriumbichromat, verwendet. 



   Bei all diesen bekannten Verfahren zur chemischen Vorbehandlung muss das Aluminium vorher entfettet werden, um organische Verschmutzungen, wie Polierpasten, Walzöl, Korrosionsschutzöle und Ziehhilfsmittel, weiters den sogenannten Pigmentschmutz, bestehend aus Metallabrieb in metallischer oder oxydierter Form, zu entfernen. Ziel dieser Reinigungsoperation (Entfettung) ist es, die genannten Verschmutzungen quantitativ zu entfernen, um eine wasserbenetzbare Aluminium-Oberfläche zu erhalten. 



   Oft werden zur Reinigung Lösungsmittel (chlorierte Kohlenwasserstoffe) verwendet. Diese erfordern wegen der niedrigen M. A. K.-Werte und der verschärften Umweltbedingungen aufwendige und teure   Absauge- bzw.   Filteranlagen. 



   Die bekannten Vor- und Nachbehandlungen benötigen aufwendige   Tauch-oder Spritzanlagen.   



   Das Entfetten und Beizen läuft mit den folgenden Schritten   ab :   
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Entfetten <SEP> 70 <SEP> - <SEP> 800C <SEP> 
<tb> Spülen <SEP> mit <SEP> Wasser
<tb> Alkalisches <SEP> oder <SEP> saures <SEP> Beizen <SEP> 60 C
<tb> Mehrmaliges <SEP> Spülen <SEP> mit <SEP> Wasser
<tb> Chromatieren <SEP> 200C
<tb> Zweimal <SEP> Spülen <SEP> mit <SEP> Wasser
<tb> Spülen <SEP> mit <SEP> vollentsalztem <SEP> Wasser <SEP> 700C
<tb> Lufttrocknung <SEP> 60 C
<tb> 
 
Die Beiz-, Spül- und Trocknungszeiten bzw. die Temperaturen ändern sich je nach dem angewendeten Verfahren. 



   Nachteilig bei den bekannten, chemischen Entfettung-un Beizverfahren ist der grosse Verbrauch an Chemikalien. 



   Die Beizsäuren werden beim Beizen von Aluminium mit Aluminiumkationen angereichert und gleichzeitig in der Säure die Wasserstoffionen abgebaut. Dieser Abbau von Wasserstoffionen geht mit einem Qualitätsverlust in der Beizsäure und im Beizgut einher. Die Beizzeiten werden unkontrollierbar und in den Beizmedien treten Schlämme auf, die in aufwendigen Arbeitsschritten neutralisiert und/oder vernichtet werden müssen. Dabei ergeben sich erhebliche Kosten, da diese Schlämme nur auf Sondermülldeponien gelagert werden können. 



   Bei den Phosphatierungsverfahren für Metalle unterscheidet man zwei Verfahrensarten, nämlich einerseits die Dickschicht-Phosphatierung und anderseits die Dünnschicht-Phosphatierung. 



  Beiden Phosphatierungsverfahrensarten ist es gemeinsam, dass sich aus Keimbildungen zweier kristalliner Partner über die Wirt-Gast-Phase von Auf- und Verwachsungen über Impfketten (epitaktisches System) entstehen. 



   Beim Dickschicht-Phosphatierungsverfahren liefert die Behandlungslösung (die Beize) sowohl das Phosphatanion als auch das in der Lösung enthaltene Metallkation für die Phosphatierungsschicht (beispielsweise Zinkphosphatierung, Chromatierung, Zirkonium-, Mangan- oder Titan- - Phosphatierung). Bislang war es nicht möglich, diese Beizlösungen, insbesondere wenn sie für Aluminium verwendet worden sind, im Recycling-Verfahren rückzugewinnen, da die in den Lösungen enthaltenen Metallkationen in den makroporösen Harzen des Ionenaustauscher zurückgehalten wurden. 



   Die Erfindung befasst sich mit der Dünnschicht-Phosphatierung, bei der die Behandlungslösung nur das Phosphatanion für die Phosphatierungsschicht liefert, wogegen das Kation ausschliesslich vom gebeizten Metall (im vorliegenden Fall Aluminium) selbst stammt. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Recycling-Verfahren permanent rückgewinnbare Phosphatierungsbeize, die im Dünnschicht-Phosphatierungsverfahren eingesetzt werden kann, zu schaffen. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
15,00   Gew.-%   Ortho-Phosphorsäure,
0, 75 Gew.-% Zitronensäure,   0, 20 Gew.-%   Triäthanolamin,   1, 50 Gew.-%   Butindiol   1, 4,     1, 00 Gew.-%   Hexamethylentetramin,   0, 25 Gew.-%   Netzmittel, bestehend aus einer Mischung aus einem nicht- ionogenen Alkylbenzolsulfonat, einem Alkylphenolpolyglykoläther und einem Alkylfettalkoholsulfat,
0, 80 Gew.-% eines heteroaromatischen, quaternären, kationischen Inhibitors,
1, 00 Gew.-% Salpetersäure mit der Dichte 1, 4 (65% ig) und
79,

   50 Gew.-% vollentsalztes Wasser mit einer Leitfähigkeit von 0, 1 bis   0, 5 Slim.    



   Die verwendete Ortho-Phosphorsäure ist bevorzugt thermische Ortho-Phosphorsäure. 



   Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren zum Beizen von Werkstücken aus einer Aluminiumlegierung unter Verwendung der erfindungsgemässen Phosphorsäurebeize. Dieses
Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die erwärmte Beize, vorzugsweise die auf eine
Temperatur von 40 C erwärmte Beize mit Druck, vorzugsweise mit einem Druck von etwa 0, 8 bar auf die fette, verunreinigte und mit einer Oxydhaut überzogene Aluminiumoberfläche, vorzugsweise in einer Menge von 175   l/m2/min   aufsprüht, dass man die Beize vorzugsweise 1 min lang einwirken lässt, dass man das so behandelte Aluminiumwerkstück mit Industriewasser mit einer Härte von bis zu   210   dH, vorzugsweise 1 min lang bei 175 l/m2/min beaufschlagt, dass man mit vollentsalztem, erwärmtem Wasser,

   vorzugsweise 1 min lang mit auf   40'erwärmtem   Wasser mit 175 l/m2/min besprüht und dass man dann das Aluminiumwerkstück beispielsweise 1 min lang bei 400 trocknet. 



   Falls man die erfindungsgemässe Phosphorsäurebeize im Tauchverfahren einsetzen will, dann empfiehlt es sich im Rahmen der Erfindung so vorzugehen, dass man das Aluminiumwerkstück in die vorzugsweise auf 400 erwärmte Beize beispielsweise 4 min lang eintaucht, dass man das Aluminiumwerkstück nach dem Entfernen aus dem Tauchbad mit fliessendem Wasser, vorzugsweise 4 min lang mit Industriewasser mit einer Härte bis zu dH 210 spült, dass man das Aluminiumwerkstück mit vollentsalztem Wasser vorzugsweise 4 min lang nachgespült und dass man das so behandelte Aluminiumwerkstück dann trocknet. 



   Sowohl im Sprühverfahren als auch im Tauchverfahren empfiehlt es sich im Rahmen der Erfindung, dass man die im Zuge des Beizvorganges in Lösung gegangenen Aluminiumkationen in der Beize durch Behandlung der Beize in einem Ionenaustauscher entfernt und durch die äquivalente Menge von    H+-Ionen   ersetzt. 



   Bevorzugt wird beim erfindungsgemässen Verfahren so vorgegangen, dass man den Ionenaustauscher mit Schwefelsäure, insbesondere mit 15% iger, regeneriert und/oder zur Entfernung von Fett und/oder Öl mit einer Reinigungslösung, vorzugsweise einer Reinigungslösung, enthaltend 2% Natronlauge,   0, 5   bis 1% eines Alkylphenolalkoxylat und Wasser, auf 100% behandelt. 



   Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachstehend genannten Ausführungsbeispielen. 



   Ausführungsbeispiel 1 :
Es wurden Ober- und Untergurten von Skiern, die aus der Aluminiumlegierung Perradur S   (AI   Zn Mg Cu 1, 5) bestehen, mit einer Phosphorsäurebeize folgender Zusammensetzung behandelt :   15, 00 Gew.-%   thermische Ortho-Phosphorsäure tr.,
0, 75 Gew.-% Zitronensäure krist. tr.,
0, 20 Gew.-% Triäthanolamin tr.,   1, 50 Gew.-%   Butindol 1, 4 fest (Hüls), 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
1, 00 Gew.-% Hexamethylentetramin (DEGUSSA) tr.,
0, 25 Gew.-% AFM 50 N (Hüls),   0, 80 Gew.-%   Dodikor 2565 (Hoechst),   1, 00 Gew.-%   Salpetersäure D 1, 4 (65%) tr.,
79, 50 Gew.-% vollentsalztes Wasser   0,   1-0, 5 Sllm. 



   Die Phosphorsäurebeize wird mit einer Temperatur von   400C   und einem Druck von 0, 8 bar auf die fette, verunreinigte und mit Oxydhaut überzogene Oberfläche der Ober- und Untergurte und Skispitzen aufgespritzt. Man erhält so eine wasserbenetzbare, phosphatierte Werkstückoberflä- che. Die Phosphorsäurebeize wird mit einer Menge von 175   I/min/m2   des behandelten Werkstückes aufgesprüht, wobei die Beizzeit 1 min lang dauerte. 



   Nachdem die behandelten Werkstücke aus der Spritzzone herauskamen, wurden sie 1 min lang mit kaltem Industriewasser, das eine Härte von weniger als   210   dH besass, mit einer Menge von 175   l/m2 Imin   gespült. Nach dem Spülen mit Industriewasser wurde mit vollentsalztem Wasser mit einer Temperatur von   400C   und einer Menge von 175   l/m2 Imin   durch Bespritzen gespült. 



   Die so erhaltenen Werkstücke mit fleckenlos wasserbenetzbarer, phosphatierter Aluminiumoberfläche werden mit Warmluft   (40 C,   1 min lang) getrocknet. 



   Die getrockneten Werkstücke werden ohne jede weitere Nachbehandlung bis zu 24 h zur Passivierung gelagert, wobei die kristalline Phosphatschichte mit einer Stärke von 1 bis   2 jim   aushärtet, was zu einer besseren Haftung für eine nachfolgende   Nass- oder Trockenbeschichtung   sowie Verklebung führt. 



   Ausführungsbeispiel 2 :
Die oben im Ausführungsbeispiel 1 genannte Phosphorsäurebeize kann auch im Tauchverfahren angewendet werden. Hiezu wurden aus Aluminiumperradur S bestehende Skiobergurte und-untergurte sowie Skispitzen in einen 1000 kg Phosphorsäurebeize enthaltenden Tank, in dem die Phosphorsäurebeize auf einer Temperatur von   40 C   gehalten wurde, 4 min lang eingetaucht. 



   Nach dem Ausbringen der Werkstücke aus dem Tauchbad wird 4 min lang mit fliessendem, kaltem Industriewasser (höchstens 210 dH) gespült. Nach dem Spülen mit Industriewasser wird 4 min lang mit fliessendem, vollentsalztem Wasser gespült. Die weitere Vorbehandlung entspricht dem Ausführungsbeispiel 1. 



   Aus den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist ersichtlich, dass das erfindungsgemässe Verfahren unter Verwendung der erfindungsgemässen Phosphorsäurebeize in den drei folgenden Stufen abläuft. 



   1. Beizperiode
2. Inkubation
3. Spülung
Ad 1 : Beizperiode
In dieser Phase werden alle dem Werkstück anhaftenden Fette, metallische Verunreinigungen und die Oxydhaut abgelöst sowie Aluminiumkationen an das Bad abgegeben (Dünnschicht-Phospha-   tierung).   



   Ad 2 : Inkubation :
In dieser Phase, welche die Keimbildungsphase ist, bilden sich auf der reinen Aluminiumoberfläche die Phosphatkeime ohne wesentliche Energiebarrieren aus, wobei beim Wachsen der Kristalle eine nur geringe Verzerrung der Valenzrichtung auftritt. Dabei ergibt sich folgende Verknüpfung Wirt-Gast : 
 EMI5.1 
 
Es kann auch eine Übergangsform beider Valenzzustände, also eine quasi Hauptvalenz entstehen. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



   Ad   3 : Spülung  
Die Spülung erfolgt, um überschüssige und nicht mehr benötigte, saure Beizlösung und nicht in die Valenzverbindung eingebundene Aluminiumkationen abzuspülen. Die Spülung erfolgt mit vollentsalztem Wasser, um eine randlose Trocknung zu gewährleisten, da im Industriewasser enthaltene Kalziumionen aus Gründen der Oberflächenreinheit entfernt werden müssten. 



   Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist dessen Wirtschaftlichkeit, die auch durch die erfindungsgemässe Phosphorsäurebeize ermöglicht wird, weil nur ein einziger
Beizvorgang, ein Spülvorgang mit Industriewasser und ein Spülvorgang mit vollentsalztem Wasser benötigt wird. 



   Ein weiterer, erheblicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens und der erfindungsge- mässen Phosphorsäurebeize liegt darin, dass sie permant über einen Ionenaustauscher mit entspre- chenden, makroporösen Ionentauscherharzen   (z. B.   Zewatit SP 112 von BAYER-Leverkusen) wiederge- wonnen, d. h. regeneriert werden kann. Diese Ionentauscherharze können ihrerseits mit 15%iger
Schwefelsäure ohne weiteres regeneriert werden. Das dabei entstehende Eluat enthält Aluminium- sulfat, das keiner Neutralisation bedarf, sondern unmittelbar als Flockungsmittel bei biologischen
Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt werden kann. Der bisher notwendige Einsatz von Kammer- - Filter-Pressen ist nicht erforderlich. 



   Falls das Aluminiumsulfat nicht als Flockungsmittel verwendet werden kann, dann kann das Eluat, das Aluminiumsulfat enthält, beispielsweise nach dem in der AT-PS Nr. 363297 beschriebe- nen Verfahren aufbereitet werden. 



   Da die erfindungsgemässe Phosphorsäurebeize auf die am Aluminium anhaftenden Fette, Öle, Emulsionen usw. löst, ist es nicht mehr notwendig, zwischen Beizbad und Ionentauscher spezielle Filter einzuschalten. Der wegen der erfindungsgemässen Phosphorsäurebeize verwendbare
Ionentauscher kann ohne weiteres entfettet werden. Hiezu liegt der Lewatit-Ionentauscher in der Na-Form vor (Kationenaustauscher) oder in der Hydroxydform (Anionenaustauscher). Als
Reinigungslösung für den Ionentauscher kann folgende Mischung verwendet werden : 
97 % enthärtetes oder entsalztes Wasser,
2 % Natronlauge,   0, 5%   eines Alkylphenolalkoxylats   (z. B.   



   Intrasol RI der Fa. Stockhausen). 



   Der Anteil an Alkylphenolalkoxylat richtet sich nach dem Verschmutzungsgrad des Austauschers und kann beispielsweise auch bis 1% betragen. Von dieser Reinigungslösung werden je Volumenteil des Austauschervolumens   1, 5 Vol.-Teile   Lösung mit einer Temperatur von 35 bis   40 C   verwendet. 



   Vergleichsversuche :
Es wurden die Festigkeit von Verklebungen von aus Aluminiumperradur S bestehenden   Skiober- und -untergurten,   die mit der   bekannten"Pickling"-Beize   behandelt wurden, mit der Festigkeit von Verklebungen von Skiober- und -untergurten (Abreissversuche), die mit der erfindungsgemässen Phosphorsäurebeize behandelt wurden, verglichen (es wurde wie in Ausführungsbeispiel 1 angegeben, behandelt). Die Verklebung wurde mit Hilfe eines Epoxyharzklebers mit einem Härter auf Aminobasis ausgeführt, wobei 10 bis 15 min lang einem Druck von 8 bar ausgehärtet wurde. Bei der Vorbehandlung mit der Picklingbeize wurden Adhäsionswerte von 65 bis 75 N/5 cm bei Abreissversuchen als ausreichend angesehen. Mit der erfindungsgemässen Phosphatbeize wurden unter gleichen Bedingungen Adhäsionswerte von 90 bis 105 N/5 cm erreicht.

   Die Überlegenheit der erfindungsgemässen Phosphorsäurebeize gegenüber bekannten Beizen ergibt sich auch aus dem in Fig. 1 wiedergegebenen Diagramm, in dem die Risserweiterung von Metallklebeverbindungen unter verschiedenen Bedingungen enthalten ist. 



   Sinngemässes ergibt sich aus Fig. 2, wo die Verhältnisse bei einem Klebefugenanriss auf 50% der Klebelänge wiedergegeben sind. 



   Es wurden 70 Paar Testski-Bauteile (Ober-, Untergurt und Skispitzen) in der erfindungsge- 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 mässen Beize nach dem beschriebenen Beispiel tauchgebeizt, dann, wie üblich, zu Skiern verklebt. Diese Skier wurden 6 Monate lang Testfahrern unter der Auflage der härtesten Bedingungen zu Testfahrten überlassen. 



   Nach diesem 6monatigem Härtetest wurden diese 70 Paar Ski härtesten Untersuchungen ausgesetzt, wobei im Gegensatz zu den andern Beizen ein 100%iger Erfolg bei Verklebungen mit der erfindungsgemässen Phosphorsäurebeize erzielt wurde. 



   Bestimmung der   Schälfestigkeit :  
Unter Schälfestigkeit versteht man im folgenden die durch den nachstehenden, ausgeführten Trommelschälversuch ermittelte Trommelschälfestigkeit, gemessen zwischen zwei in einem Verbund aneinandergrenzenden Werkstoffen. 



   Die Probestücke aus Aluminiumperradur S wurden, wie im Ausführungsbeispiel 1 gebeizt und getrocknet. Hierauf wurden die Proben (Prüfmaterial) wie in Fig. 3 gezeigt, mit einem Aluminiumträger verbunden, wobei die Verklebung wie folgt durchgeführt wurde : es wurde ein Harz AW 1136 verwendet und eine Härter XHY 5049. Das Mischungsverhältnis zwischen Harz und Härter betrug 100 Gew.-Teile zu 30 Gew.-Teile. Es wurden 200 g Kleber bei   250C   angesetzt, der 75 min lang gebrauchsfähig blieb. Die Verklebungen   wurden   bei   120  in   der Klebefuge 7 min lang verpresst, wobei ein Pressdruck von 8 bar angewendet wurde. Danach wurde 3 min lang Kühlen gelassen. 



   Für die Berechnung der Schälkraft wird die Differenz des Mittelwertes der Schälkurve und der Rücklaufkurve herangezogen. Dabei wird folgende Formel angewendet : 
 EMI7.1 
 
 EMI7.2 
 rials betrug 50 mm. 



   Die Ausarbeitung erfolgt so, dass nicht das Schälmoment errechnet wird (gemäss DIN), sondern der Mittelwert der Schälkraft direkt vom Diagramm abgelesen und durch die Probenbreite dividiert wird. Dabei bleiben die ersten und letzten 10% des Schäldiagramms unberücksichtigt, wie dies Fig. 4, die schematisch ein Schäldiagramm zeigt, wiedergibt. Die, wie weiter oben angegeben, hergestellten Proben wurden nach dem Pressen noch 2 h lang gelagert und dann bei Raumtemperatur dem Trommelschälversuch unterzogen. Dabei wird das vorstehende Ende des Obermaterials in die Klemmvorrichtung der Schältrommel eingeklemmt, wobei das andere Ende der Probe 2 cm tief in der oberen Halterung der Universalprüfmaschine (Typ Zwick Universalprüfmaschine 1462) eingespannt wurde.

   Das Stahlband der Trommel wird im Uhrzeigersinn um den Auflaufring der Trommel gewickelt und das Querjoch wird dann in der unteren Halterung der Prüfmaschine festgeklebt. Als Spannbacken wurden ein Keilspannkopf 8206 verwendet. Der Kraftmessbereich betrug bis 1000 bzw. 5000 N.. Die Papierübersetzung betrug 5 : 1, die Prüfgeschwindigkeit 15 mm/min. Das Prüfklima entsprach der ÖNORM M7610   (ISO 554-1976).   Die Trommelschälprüfung erfolgte mit der Klettertrommel in Anlehnung an DIN 53295, wobei die Schältrommel einen Auflaufradius für das Stahlband von R = 75 mm, einen Auflaufradius für das abzuschälende Werkstück r = 60 mm hat. Weiters enthielt die verwendete Schältrommel keine Führungsrille für das Stahlband. 



   Zwei typische Schälkurven sind in den Fig. 5 und 6 wiedergegeben. Dabei wurde im Falle der Fig. 5 eine Schälkraft von 95 N/5 cm und im Falle der Fig. 6 eine Schälkraft von 105 N/5 cm ermittelt. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Phosphorsäurebeize zum Tauch- oder Spritzbeizen von Aluminiumlegierungen, wie beispielsweise Al-Mg-Legierungen und Al-Zn-Mg-Legierungen, die gegebenenfalls auch Kupfer enthalten, nach dem Dünnschichtphosphatierungsverfahren mit einem Gehalt an Ortho-Phosphorsäure, einem Gehalt an Beizinhibitoren, Aminoalkoholen und einem im sauren Bereich nicht schäumenden Netzmittel, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile :
    <Desc/Clms Page number 8> 5, 00-35, 00, vorzugsweise 8, 00 - 15,00 Gew.-% Ortho-Phosphorsäure, 0, 15-3, 00, vorzugsweise 0, 15-0, 75 Gew.-% Zitronensäure, 0, 10-3, 00, vorzugsweise 0, 10-0, 20 Gew.-% eines Aminoalkohols, 0, 10-3, 00, vorzugsweise 0, 25-2, 00 Gew.-% eines ungesättigten, mehrwertigen Alkohols, 0, 10-1, 00, vorzugsweise 0, 10-0, 50 Gew.-% Netzmittel 0, 10-2, 00 Gew.-% eines Hexamins, 0, 10-0, 80, vorzugsweise 0, 10-0, 15 Gew.-% des Inhibitors, 0, 20-3, 00, vorzugsweise 0,
    10- 1,00 Gew.-% Salpetersäure und Wasser auf 100 Gew.-%, wobei die Phosphorsäurebeize frei von Metall-, insbesondere Aluminiumkationen ist.
    2. Beize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aminoalkohol Triäthanolamin ist.
    3. Beize nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzmittel ein Gemisch aus einem nichtionogenen Alkylbenzolsulfonat, einem Alkylphenolpolyglykoläther und einem Alkylfettalkoholsulfat ist, das zu 80% biologisch abbaubar ist.
    4. Beize nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ungesättigte, mehrwertige Alkohol Butindiol 1, 4 (C4H602) ist.
    5. Beize nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hexamin Hexamethylentetramin (CH)-N ist.
    6. Beize nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Beizinhibitor eine kationische, heteroaromatische, quaternäre Verbindung ist.
    7. Beize nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung : 15, 00 Gew.-% Ortho-Phosphorsäure, 0, 75 Gew.-% Zitronensäure, 0, 20 Gew.-% Triäthanolamin, 1,50 Gew.-% Butindiol 1, 4, 1, 00 Gew.-% Hexamethylentetramin, EMI8.1 ionogenen Alkylbenzolsulfonat, einem Alkylphenolpolyglykoläther und einem Alkylfettalkoholsulfat, 0, 80 Gew.-% eines heteroaromatischen, quaternären, kationischen Inhibitors, 1, 00 Gew.-% Salpetersäure mit der Dichte 1, 4 (65% ig) und 79, 50 Gew.-% vollentsalztes Wasser mit einer Leitfähigkeit von 0, 1 bis 0, 5 Sllm.
    8. Verfahren zum Beizen von Werkstücken aus einer Aluminiumlegierung unter Verwendung einer Phosphorsäurebeize nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die erwärmte Beize, vorzugsweise die auf eine Temperatur von 40 C erwärmte Beize mit Druck, vorzugsweise mit einem Druck von etwa 0,8 bar auf die verfettete, verunreinigte und mit einer Oxydhaut überzogene Aluminiumoberfläche, vorzugsweise in einer Menge von 175 l/m2/min aufsprüht, dass man die Beize vorzugsweise 1 min lang einwirken lässt, dass man das so behandelte Aluminiumwerkstück mit Industriewasser mit einer Härte von bis zu 210 dH, vorzugsweise 1 min lang mit 175 l/m2/min beaufschlagt, dass man mit vollentsalztem, erwärmtem Wasser,
    vorzugsweise 1 min lang mit auf 40 C erwärmtem Wasser mit 175 11m2 Imin besprüht und dass man dann das Aluminiumwerkstück beispielsweise 1 min lang bei 40 C trocknet. <Desc/Clms Page number 9>
    9. Verfahren zum Beizen von Werkstücken aus einer Aluminiumlegierung im Tauchverfahren unter Verwendung einer Phosphorsäurebeize nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man das Aluminiumwerkstück in die vorzugsweise auf 40 C erwärmte Beize beispielsweise 4 min lang eintaucht, dass man das Aluminiumwerkstück nach dem Entfernen aus dem Tauchbad mit fliessendem Wasser, vorzugsweise 4 min lang mit Industriewasser mit einer Härte bis zu dH 21 spült, dass man das Aluminiumwerkstück mit vollentsalztem Wasser vorzugsweise 4 min lang nachgespült und dass man das so behandelte Aluminiumwerkstück dann trocknet.
    10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass man die im Zuge des Beizvorganges in Lösung gegangenen Aluminiumkationen in der Beize durch Behandlung der Beize in einem Ionenaustauscher entfernt und durch die äquivalente Menge an -Ionen ersetzt.
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man den Ionenaustauscher mit Schwefelsäure, insbesondere mit 157eiger, regeneriert und/oder zur Entfernung von Fett und/oder Öl mit einer Reinigungslösung, vorzugsweise einer Reinigungslösung, enthaltend 2% Natronlauge, 0, 5 bis 1% eines Alkylphenolalkoxylat und Wasser, auf 100% behandelt.
AT295286A 1986-11-05 1986-11-05 Phosphorsaeurebeize und verfahren zu ihrer verwendung AT386614B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT295286A AT386614B (de) 1986-11-05 1986-11-05 Phosphorsaeurebeize und verfahren zu ihrer verwendung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT295286A AT386614B (de) 1986-11-05 1986-11-05 Phosphorsaeurebeize und verfahren zu ihrer verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ATA295286A ATA295286A (de) 1988-02-15
AT386614B true AT386614B (de) 1988-09-26

Family

ID=3542971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT295286A AT386614B (de) 1986-11-05 1986-11-05 Phosphorsaeurebeize und verfahren zu ihrer verwendung

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT386614B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006122852A1 (en) * 2005-05-19 2006-11-23 Hydro Aluminium Deutschland Gmbh Conditioning of a litho strip

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115058721A (zh) * 2022-06-30 2022-09-16 重庆望江工业有限公司 用于消除残留在铝合金工件表面的切削油的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT268819B (de) * 1966-08-29 1969-02-25 Albert P Schmidsrauter Verfahren zum Beseitigen von Betonrückständen an Baumaschinen und Baugeräten
AT364218B (de) * 1980-03-17 1981-10-12 Wiener Brueckenbau Phosphorsaeurebeize
SU916599A1 (ru) * 1980-04-01 1982-03-30 Nataliya M Simonova Раствор для удаления с аломиния и его оксидных покрытий сплавов 1
GB2100757A (en) * 1981-06-24 1983-01-06 Amchem Prod Fluoride-free, low-temperature aluminium-cleaning concentrates and solutions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT268819B (de) * 1966-08-29 1969-02-25 Albert P Schmidsrauter Verfahren zum Beseitigen von Betonrückständen an Baumaschinen und Baugeräten
AT364218B (de) * 1980-03-17 1981-10-12 Wiener Brueckenbau Phosphorsaeurebeize
SU916599A1 (ru) * 1980-04-01 1982-03-30 Nataliya M Simonova Раствор для удаления с аломиния и его оксидных покрытий сплавов 1
GB2100757A (en) * 1981-06-24 1983-01-06 Amchem Prod Fluoride-free, low-temperature aluminium-cleaning concentrates and solutions

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006122852A1 (en) * 2005-05-19 2006-11-23 Hydro Aluminium Deutschland Gmbh Conditioning of a litho strip
EP2460909A1 (de) * 2005-05-19 2012-06-06 Hydro Aluminium Deutschland GmbH Konditionierung eines Lithobands
US8211622B2 (en) 2005-05-19 2012-07-03 Hydro Aluminium Deutschland Gmbh Conditioning of a litho strip
US8632955B2 (en) 2005-05-19 2014-01-21 Hydro Aluminium Deutschland Gmbh Conditioning a surface of an aluminium strip

Also Published As

Publication number Publication date
ATA295286A (de) 1988-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0275043A1 (de) Saurer Reiniger für Aluminium
DE1937841A1 (de) Verfahren zur Reinigung von Aluminium-Oberflaechen vor dem Lackieren
DE3780117T2 (de) Verfahren zur reinigung von aluminium-oberflaechen.
DE69203430T2 (de) Entfettungslösung und deren Verfahren.
DE68913766T2 (de) Verwendung von nichtfarbigen lösungen zur desoxidation von aluminiumlegierungen.
DE557352C (de) Verfahren zur Reinigung von Gegenstaenden aus Eisen und Eisenlegierungen
EP0031103B1 (de) Verfahren zur Vorbehandlung von Metalloberflächen vor dem Phosphatieren
AT386614B (de) Phosphorsaeurebeize und verfahren zu ihrer verwendung
DE3875459T2 (de) Verfahren zum phosphatieren von metalloberflaechen.
EP2151481A1 (de) Wässrige Lösung und Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen sowie Verwendung von modifizierter Kieselsäure bzw. Konzentratzusammensetzung zur Bereitstellung einer wässrigen Beschichtungslösung
DE1297952C2 (de) Verfahren zur Chromatierung von Zink- oder Aluminiumoberflaechen
DE1295962B (de) Verfahren und Zusatzmittel zur Herstellung von Boehmit auf Aluminiumoberflaechen
DE2218899A1 (de) Verfahren und Zusammensetzung zum Behandeln von Gegenständen mit einer Oberfläche aus einem Nichteisenmetall
DE69305329T2 (de) Zusammensetzung und verfahren zur reinigung von zinnplattierten teilen
EP2217742A1 (de) Passivierendes gleitschleifen, insbesondere für aluminium, magnesium und zink
DE4133100A1 (de) Verfahren zum reinigen von metalloberflaechen
DE2923068A1 (de) Verfahren zur metalloberflaechenbehandlung
DE3630246A1 (de) Verfahren zur erzeugung von phosphatueberzuegen sowie dessen anwendung
EP0101126B1 (de) Verfahren zur Behandlung abgearbeiteter Beizpasten
DE1521888A1 (de) Verfahren,Loesung und Konzentrat zum Reinigen von metallischen Oberflaechen und zur Bildung eines Phosphatueberzuges
EP0224190A2 (de) Verfahren zur Aktivierung von Metalloberflächen vor einer Zinkphosphatierung
EP0590594B1 (de) Behandlung von Metalloberflächen zur Verbesserung der Haftung und deren Korrosionseigenschaften
DE3217145A1 (de) Verfahren zum reinigen, entfetten sowie aktivieren von metalloberflaechen
EP1100982B1 (de) Beizmittel für edelstähle
EP0898621A1 (de) Verfahren zum entfernen von mit seifen behafteten konversionsschichten von metallischen werkstücken

Legal Events

Date Code Title Description
ELA Expired due to lapse of time