DE1014816B - Verfahren zum Vorbereiten von Metalloberflaechen fuer das Aufbringen von Emails - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Emails, insbesondere eine Verbesserung des Verfahrens zum Aufbringen von Emails auf metallischen Oberflächen.

In der Patentanmeldung M 22587 VIa/48 c ist ein Verfahren zum Vorbereiten von Metalloberflächen für das Aufbringen von Emails beschrieben, bei dem ein Phosphat-Oxyd-Überzug aufgebracht wird, dessen PO₄-Anteil ein Gewicht von 0,1 bis 6,5 mg/dm² hat und dessen Gesamtgewicht 40 bis 1300 mg/dm² beträgt. Dieses Verfahren kann so durchgeführt werden, daß zunächst ein Metallphosphatüberzug auf der Metalloberfläche aufgebracht wird, dessen Schichtgewicht 0,1 bis 6,5 mg P O^/dm² beträgt, und dieser Phosphatüberzug in einer oxydierenden Atmosphäre zwecks Bildung eines Phosphat-Oxyd-Überzuges auf der Metalloberfläche erhitzt wird. Bei diesem Verfahren wird der auf der Metalloberfläche aufgebrachte Phosphatüberzug vorzugsweise gespült, bevor diese Grundlage in oxydierender Atmosphäre geglüht wird.

Es wurde nun gefunden, daß gerade dieses Spülen des Phosphatüberzuges von besonderer Bedeutung ist und daß dieses Spülen unter genau zu überwachenden Bedingungen erfolgen muß, wenn der Phosphat-Oxyd-Überzug glatt und blasenfrei nach dem Glühen ausfallen soll, was für die Güte der Emaillierung wichtig ist. In den Fällen, in denen das übliche Leitungswasser verwendet wird., werden sehr verschiedene Ergebnisse und häufig fleckiges Material erhalten. In manchen Fällen wurden Phosphat-Oxyd-Überzüge gebildet, die vollständig befriedigend für das nachfolgende Aufbringen eines Emailüberzuges waren, in anderen Fällen wurde eine ausgesprochen blasige Oberfläche erhalten. Es wurde gefunden, daß diese Blasenbildung auf die Gegenwart bestimmter Mengen unerwünschter Ionen, die im Spülwasser vorhanden sind, zurückzuführen ist.

Es wurde festgestellt, daß die Phosphat-Oxyd-Schicht, die nach dem Verfahren der Patentanmeldung M 22587 VIa/48 c erhalten wurde, dann frei von Blasenbildung ist, wenn das Spülwasser weniger als etwa 0,007 g/l Halogenion, und zwar Chloridionen, Bromidionen, Fluoridionen und Jodidionen, enthält. Im Spülwasser sollen außerdem weniger als 0,06 g/l Sulfationen und weniger als 0,04 g/l Hydroxylionen vorhanden sein. Wenn die Konzentration dieser Ionen im Spülwasser unter den genannten Grenzen gehalten wird, dann tritt keine Blasenbildung bei dem Phosphat-Oxyd-Überzug auf, und der anschließend aufgebrachte Emailüberzug ist glatt und frei von oberflächlichen Wellungen oder Fehlern.

Vorzugsweise ist das Spülen so durchzuführen., daß hierdurch alle Substanzen gründlich entfernt werden, die nicht fest mit dem Phosphatüberzug auf der Grundoberfläche verbunden sind. Dies kann dadurch

von Metalloberflächen
für das Aufbringen von Emails

Zusatz zur Patentartmeldung M 22587 IVc/48 c
(Auslegeschrift 1 011 244)

Anmelder:

Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Bockenheimer Anlage 45

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 12. Mai 1955

Marco James Cramer, Royal Oak, Mich. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

erreicht werden, daß man den, mit dem Überzug bedeckten Gegenstand mit dem Spülwasser bespritzt oder ihn in das Spülwasser eintaucht, aber in. beiden Fällen soll das Spülwasser mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit gegenüber der zu spülenden. Oberfläche bewegt werden. Gute Ergebnisse wurden in allen Fällen erreicht, in denen von Fremdionen befreites oder destilliertes Wasser bei dem Spülen, benutzt wurde. Es genügt der Einsatz eines solchen fremdionenfreien Wassers nach einem Vorspülen mit Leitungswasser.

Es ist dem Fachmann bekannt, daß in den Fällen, in denen das Spülwasser in Behältern gehalten wird und der Gegenstand darin eingetaucht und heftig hin- und herbewegt wird, um das Spülen zu bewirken, die Verunreinigungen, die von. der mit dem Phosphatüberzug bedeckten Oberfläche entfernt werden, im Spülwasser sich anreichern in dem Maße, als Werkstücke durch den Spülwassertank hindurchgesetzt werden. Bei dieser Behandlungsart ist es daher erforderlich, daß sorgfältig darauf geachtet wird, daß die Menge Halogen-, Sulfat- und Hydroxylionen nicht über die vorstehend angegebene Grenze ansteigt. Aus diesem Grunde ist es erwünscht, das Spülwasser zu verwerfen und die Spülung mit einem schnell bewegten Spritzstrahl durchzuführen.

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Die störende Wirkung von anwesenden unerwünschten Ionen im Spülwasser geht aus den folgenden Beispielen hervor:

Beispiel 1

Eine wäßrige saure Phosphatlösung wurde hergestellt, die 12,5 g/l Mononatriumphosphat enthielt und einen p_H-Wert von 5,2 besaß. Eine Anzahl sauberer Stahlbleche wurde in verschiedene Anteile der Lösung 1 Minute bei Temperaturen zwischen 66 und 74° eingetaucht und wieder herausgenommen. Die Bleche waren mit dem bekannten Metallphosphatüberzug bedeckt, der ein Schichtgewicht zwischen 3,2 und 3,9 mg/dm² hatte. Nach dem Herausnehmen aus der Phosphatlösung wurden die Bleche 30 Sekunden mit Leitungswasser aus Detroit bespritzt, abtropfen gelassen und in einem Muffelofen mit teilweise geöffneten Türen bei einer Temperatur von 790° 5 Minuten belassen. Nach der Herausnahme aus dem Ofen zeigte es sich, daß einige der Bleche in der Nähe der unteren Kante, von der das Spülwasser während der Besprühung abtropfte, geringe Erhöhungen oder blasige Stellen von trübblauer Farbe aufwiesen. Diese blasigen. Teile zeigten deutlich eine Trübung, während die übrigen Oxyd-Phosphat-Überzüge eine leuchtend blauschwarze Farbe hatten.

Eine weitere Anzahl von Blechen wurde in den gleichen Alkaliphosphatlösungen behandelt und 30 Sekunden mit destilliertem Wasser bespritzt, bevor sie in den gleichen Muffelofen eingesetzt wurden. Diese Bleche zeigten keine Blasenbildung.

Beispiel 2

Ein Teil der wäßrigen Phosphatlösung, die im Beispiel 1 beschrieben ist, wurde dazu verwendet, eine andere Anzahl Stahlbleche unter den Bedingungen, wie sie im Beispiel 1 beschrieben sind, zu behandeln. Nach Ausbildung des Phosphatüberzuges wurden die Bleche in einen Spülbehälter eingetaucht, der Leitungswasser aus Detroit enthielt, und kräftig darin bewegt, bevor sie in den Muffelofen unter den im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen eingebracht wurden. Es wurde zuerst eine Anzahl befriedigender Bleche aus dem Muffelofen erhalten, bevor Blasenbildung auftrat. Als Blasenbildung auftrat, wurde das Spülwasser analysiert und gefunden, daß es 0,007 g/l Chloridionen enthielt. Bei Spülwasser, das weniger als 0,007 g/l Chloridionen enthielt, wurde keine Blasenbildung beobachtet.

Es wurden dann verschiedene Spülwässer hergestellt, die die anderen Halogenionen, Bromid, Fluorid und Jodid, enthielten, und auch bei diesen wurde eine Blasenbildung erhalten, sobald das Spülwasser mehr als 0,007 g/l Halogenionen enthielt.

Wesentlich geringere Mengen Natriumhydroxyd wurden zugesetzt zu einem Behälter mit destilliertem Wasser, der zum Spülen von Blechen benutzt wurde, die in der obengenannten Phosphatierungslösung behandelt worden waren, und es wurde so lange keine Blasenbildung beobachtet, bis das Spülwasser 0,04 g/l Hydroxylionen enthielt. Wenn das Spülwasser mehr als 0,04 g/l Hydroxylionen enthielt, wurde Blasenbildung beobachtet.

Einem Behälter mit destilliertem Wasser, das zum Nachspülen von Stahlblechen diente, die in der vorstehend genannten Phosphatlösung behandelt worden waren, wurde Natriumsulfat zugesetzt, so daß es geringe Mengen Sulfationen enthielt. Es wurde keine Blasenbildung beobachtet, bis der Sulfationengehalt des Spülwassers 0,06 g/l erreichte. Blasenbildung wurde beobachtet, wenn das Spülwasser mehr als 0,06 g/l Sulfationen, enthielt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vorbereiten von Metalloberflächen für das Aufbringen von Emails nach Patentanmeldung M 22587 VI a/48 c, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphatüberzug vor dem oxydierenden Glühen gespült wird mit einem Wasser, das weniger als 0,007 g/l Halogenionen, weniger als 0,06 g/l Sulfationen und weniger als 0,04 g/l Hydroxylionen enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachspülen ein entionisiertes Wasser benutzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Nachspülen destilliertes Wasser benutzt wird.

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