DE2149466C2

DE2149466C2 - Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung von Metalloberflächen

Info

Publication number: DE2149466C2
Application number: DE19712149466
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Chem. Dr. 5023 Weiden Gotta; Christian 5000 Köln Ries
Original assignee: Gerhard Collardin 5000 Koeln De GmbH
Current assignee: Gerhard Collardin 5000 Koeln De GmbH
Priority date: 1971-10-04
Filing date: 1971-10-04
Publication date: 1983-05-26
Also published as: DE2149466A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur so kontinuierlichen Behandlung von Metalloberflächen durch Aufsprühen von Lösungen, wobei das zu behandelnde Material gereinigt, mit einem chemischen Umwandlungsüberzug versehen und nachbehandelt wird.

Eisen-, Stahl-, Zink- und Aluminiunioberflächen werden bekanntlich seit langem mit chemischen Umwandlungsüberzügen versehen, um die Metalle gegen Korrosion zu schützen und die Haftfestigkeit von weiterhin aufgebrachten Lackschichten und Folien zu verbessern. Die gebräuchlichsten Verfahren zur Erzeugung von chemischen Umwandlungsüberzügen, die auch als Konversionsüberzüge bezeichnet werden, lassen sich nach der Art der jeweils verwendeten Behandlungslösung als schichtbildende Phosphaticrungsverfahren, nichtschichtbildende Phosphatierungsverfahren und Chromatieruiigsverfahren klassifizieren. Daneben sind Verfahren bekanntgeworden, die mit sauren oder alkalischen Lösungen meistens komplex gebundener mehrwertiger Metallkationen arbeiten und zu Umwandlungsüberzügen mit komplizierter oxidischer Struktur führen. Diese Verfahren sollen im folgenden als »Verfahren zur sauren und alkalischen Passivierung« bezeichnet werden.

Es ist weiterhin bekannt, die Lösungen zur Erzeugung der Umwandlungsüberzüge im Spritzverfahren auf die Metalloberflächen aufzubringen. Das Spritzverfahren wird vor allem dann angewandt, wenn Metalloberflächen, insbesondere Oberflächen von Bandmaterial, in kontinuierlich arbeitenden Anlagen in einem Durchlauf gereinigt, mit einem Umwandlungsüberzug versehen und gegebenenfalls nachbehandelt werden sollen. In diesen Anlagen arbeitet man üblicherweise in allen Zonen, d. h. auch in den Reinigungs-, Zwischenspül- und Nachbehandlungszonen mit Düsenstauüberdrücken von ungefähr 0,49 bar bis etwa 2,45 bar.

Bei den derzeit bekannten Spritzverfahren zum Aufbringen von chemischen Umwandlungsüberzügen betragen die Expositionszeiten im allgemeinen in der Reinigungszone 8—20 Sekunden, in der Ko.iversionszone 5—20 Sekunden und in der Nachbehandlungszone 2—4 Sekunden. Zwischen diesen »aktiven« Zonen befinden sich jeweils Zwischenspü'zonen, in denen die Metalloberflächen etwa 2—4 Sekunden lang mit Wasser gespült werden. Damit diese Expositiortszeiten eingehalten werden können, muß beispielsweise eine Anlage, die mit einer derzeit durchaus üblichen Bandgeschwindigkeit von 60 Metern pro Minute betrieben wird, eine Gesamtzonenlänge vor. etwa 20—50 Metern aufweisen. Abquetschzonen zwischen den einzelnen Behandlungsstufen und eine Bürstenzone in der Reinigungsstufe beanspruchen zusammen etwa 6—7 Meter, so daß die gesamte Länge einer solchen Anlage 25—60 Meter beträgt

Inzwischen hat die übrige Metallbehandlungstechnik erhebliche Fortschritte gemacht, und es ist jetzt vor allem möglich, die auf die Konversionsbehandlung folgenden Veredelungsschritte in kontinuierlichen Banddurchlaufanlagen mit Geschwindigkeiten von 180 Metern pro Minute und mehr durchzuführen. Aus diesem Grund werden nunmehr dieselben Geschwindigkeiten für die kontinuierlichen Verfahren zum Aufbringen von Umwandlungsüberzügen gefordert. Derart hohe Bandgeschwindigkeiten lassen sich jedoch mit den bekannten Verfahren kaum verwirklichen, da die feststehenden Behandlungszeiten Anlagen mit einer Gesamtlänge von etwa 75—180 Metern voraussetzen, die für die Praxis schon aus Platzgründen nicht in Frage kommen.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Ei findung, ein Verfahren zur Behandlung von Metalloberflächen zu entwickeln, bei dem das zu behandelnde Material gereinigt, mit einem chemischen Umwandlungsüberzug versehen sowie nachbehandelt wird und welches darüber hinaus ein Aufspritzen der einzelnen Behandlungslösungen .in kontinuierlich arbeitenden Banddurchlaufanlagen mit einer insgesamt erheblich verkürzten Behandlungsdauer erlaubt

Es wurde nun gefunden, daß man die für die einzelnen Sehritte notwendigen Behandlungszeiten erheblich verkürzen kann, wenn man die verschiedenen Behandlungslösungen mit höheren Drücken als bisher üblich auf die Metalloberfläche aufspritzt

Aus der DE-OS 19 42156 war zwar bereits ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Metallen bekannt, bei welchem eine nichtschichtbildende Phos-

phatierungsjösung mit einem Überdruck von etwa 9,81 bis etwa 73,58 bar auf die zu behandelnden Oberflächen aufgespritzt wird, H(w,-bei finden jedoch zum Aufspritzen der Lösung manuell geführte Lanzen Verwendung. Zudem wird nur die eigentliche Phosphatierungslösung — nicht hingegen die übrigen Behandlungslösungen — mit dem angegebenen Druck aufgespritzt Insgesamt betragen die für dieses Verfahren erforderlichen Behandlungszeiten beispielsweise mindestens 120 Sekunden.

Ferner wird in der DE-OS 19 26 769 ein Verfahren zur Behandlung von Metalloberflächen mit einer Flußsäure und Chromsäure enthaltenden Lösung beschrieben, wobei die Lösung einerseits zum Beizen der Oberfläche dient und andererseits auf dieser auftrocknet Die Lösung kann beispielsweise im Sprühverfahren mit einem Oberdruck von 6,87 bar auf die Metalloberfläche aufgebracht werden. Der Oberdruck ist jedoch so zu wählen, daß ein gleichmäßiger Flüssigkeitsfilm auf der Metalloberfläche gebildet wird, ohne daß wesentliche Lösungsmengen an dem zu behandelnden Material vorbeigehen oder von diesem wieder ablaufen. Unter Berücksichtigung dieser Bedingungen ist eine beliebige Steigerung des Sprühdruckes mithin nicht möglich. Zudem muß die Lösung hinreichend lange auf der Metalloberfläche verbleiben, um den erwünschten Beizeffekt zu erzielen. Insgesamt beträgt die Dauer aller Behandlüngsschritte des Verfahrens mindestens 51 Sekunden.

Mithin führt keine der vorstehend erörterten Offenlegungsschriften zur Lösung der gestellten Aufgabe, noch legt dieser Stand der Technik das erfindungsgemäße Verfahren nahe.

Der Gegenstand der Erfindung .Λ vielmehr ein Verfahren zur Oberflächsnbehfcndlung von Metallen, insbesondere von bandförmigem Materi: i, wobei das zu behandelnde Material gereinigt, mit einem chemischen Umwandlungsüberzug versehen sowie nachbehandelt wird und die den Überzug bildende Behandlungslösung mit einem Überdruck von mindestens 9,81 bar auf die Metalloberfläche aufgespritzt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das zu behandelnde Material in kontinuierlich arbeitenden Durchlaufanlagen in einem Durchlauf gereinigt, mit einem Umwandlungsüberzug versehen sowie nachbehandelt wird, wobei jede der Behandlungslösungen mit einem Düsenstauüberdruck von 34^4 bis 245,25 bar auf die Metalloberfläche aufgespritzt wird.

Die neue Arbeitsweise kann bei allen gängigen Spritzverfahren zum Aufbringen von chemischen Umwandlungsüberzügen angewandt werden. Beim Auftragen der Lösungen mit Düsenstauüberdrücken in der angegebenen Größenordnung wird eine befriedigende Überzugsbildung schon mit Bruchteilen der bis jetzt benötigten Behandlungszeiten erzielt.

Im allgemeinen können die Expositionszeiten in allen Behandliüigsstufen einschließlich der Zwischenspülprozesse — bei vorgegebenen Temperatur- und Konzentrationsbedingungen — bis auf etwa ein Zehntel der Werte, die beim Arbeiten mit den bis jetzt üblichen Düsenstauüberdrücken erforderlich sind, vermindert werden.

Das neue Verfahren läßt sich mit Vorteil bei der schichtbildenden und nichtschichtbildenden Phosphatierung, bei der Chromatierung sowie bei der sauren und alkalischen Passivierung von Metalloberflächen anwenden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver

fahrens werden die Metalloberflächen in der Reinigungsstufe in den meisten Fällen mit gebräuchlichen alkalischen Reinigungslösungen behandelt, die neben Netzmitteln übliche Buildersubstanzen enthalten. Geeignete Netzmittel sind beispielsweise die die Reaktionsprodukte des Äthylenoxids mit Fettalkoholen, Alkylphenolen. Fettaminen, Fettsäureamiden und Polyoxypropylenglykolen der Molgewichte von 900—3000, Als alkalisch reagierende Komponenten können die Reinigungslösungen Hydroxide, Carbonate, Hydrogencarbonate, Orthophosphate, Pyrophosphate, Tripolyphosphate, Hexametaphosphate, Borate und Silikate des Natriums und Kaliums enthalten, wobei den Natriumverbindungen im allgemeinen der Vorzug gegeben wird. Diese Verbindungen können einzeln oder im Gemisch vorhanden sein. Die Reinigungslösungen enthalten die genannten Bestandteile in den gebräuchlichen Konzentrationen. Der Arbeits-pH-Wert liegt im Bereich von 7,5—12. Die Lösungen werden mit einer Temperatur von 50—90⁰C auf die Metalloberfläche aufgesprüht

In Einzelfällen kann es von Vorteil sein, wenn die Metalloberflächen mit einer sauren Lösung gereinigt werden. So verwendet man z.B. für bestimmte Aluminiumblechsorten bekannte Reinigungslösungen auf Schwefelsäurebasis.

Damit auch bei stark verunreinigtem Material einwandfreie Oberflächen: erzielt werden, empfiehlt es sich, die Reinigung in einer Behandlungsstufe mit zwei aufeinanderfolgenden Spritzzonen und einer dazwischen angeordneten Bürstenzone durchzuführen.

Zur schichtbildenden fhosphatierung von Eisen, Stahl und Zink werden im erfindungsgemäßen Verfahren saure Lösungen auf die Metalloberflächen aufgespritzt, die Phosphationen und Kationen mehrwertiger Metalle wie beispielsweise Magnesium, Calcium, Zink, Mangan, Cadmium, Kobalt, Nickel und Blei einzeln oder im Gemisch enthalten. Phosphatüberzüge mit besonders günstigen Eigenschaften in bezug auf Korrosionsbeständigkeit und Lackhaftung werden rnit Lösungen erzielt die Calcium, Zink oder Nickel als schichtbildende Kationen enthalten. In solchen Lösungen können Zink- und Calciumionen oder Zink- und Nickelionen auch nebeneinander in wechselnden Atomgewichtsverhältnissen vorhanden sein. Den schichtbildenden Phosphatierungslösungen werden übliche Beschleunigungsmittel zugesetzt um eine rasche Überzugsbildung zu erreichen. Als besonders zweckmäßig hat sich dabei die Beschleunigung durch Oxydationsmittel wie Nitrite, Nitrate, Chlorate und Perborate des Natriums und Kaliums oder Wasserstoffperoxid erwiesen. Diese Beschleuniger werden einzeln oder im Gemisch verwendet. Bevorzugte Beschleunigergemische sind die Kombinationen Nitrit/Nitrat Nitrit/Chlorat und Nitrat/ Perborat Die schichtbildenden Phosphatierungslösungen können weiterhin freies Fluorid und/oder komplexe Fluoride wie Fluorborat, Fluortitanat und Fluorsilikat enthalten. Die Lösungen werden bei 20—70⁰C, vorzugsweise bei 40—6O⁰C, auf die Metalloberfläche aufgebracht.

Bei der Phosphatierung mit Zinkphosphat enthaltenden Lösungen erhält man sehr dichte und feinkristalline Phosphatschichten, wenn die Metalloberflächen vor der Konversionsbehandlung mit speziellen Lösungen aktiviert werden. Gewünschtenfalls wird diese aktivierende Vorbehandlung im erfindungsgemäßen Verfahren nach der alkalischen Reinigung in einer getrennten Spritzzone durchgeführt. In der Regel werden hierfür bekannte

iitanhaltige Akiivierungslösungen bei Temperaturen von 20—70"C verwendet.

Die Lösungen fQr die nichtscbichtbildende Phospbatierung von Bisen-, Stahl-, Zink- und Aluminiumoberflächen enthalten saure Orthophosphate des Natriums, ϊ Kaliums ünd/oder Ammoniums sowie gegebenenfalls Natrium- oder Kaliumpolyphosphate, Sie können mit oder ohne beschleunigende Zusätze zur Anwendung kommen. Als Beschleuniger verwendet man hier insbesondere Nitrite, Chlorate, Perborate und Peroxide in des Natriums und Kaliums sowie Wasserstoffperoxid und organische Nitroverbindungen, Für die Phosphatierang von Zink und Aluminium enthalten die Lösungen gewöhnlich freie Fluoridionen oder komplexe Fluoride des Bors, Siliciums, Titans oder Zirkoniums. Die nichtschichtbildenden Phosphatierungslösungen werden bei 40—70⁰C auf die Metalloberflächen aufgebracht.

Für die Chromatierung von Zinkoberflächen kommen Lösungen in Betracht, die Chromsäure oder Alkalichro- 21) mate. Schwefelsäure, Salzsäure und/oder Salpetersäure sowie gegebenenfalls mehrwertige Metallionen, insbesondere Zink- oder Chrom(III)-ionen entfalten. Weiterhin kann freies oder komplex gebundenes Fluorid vorhanden sein. Die sauren Lösungen für die Gelbchromauerung von Aluminium enthalten Chromat- und Fluoridionen sowie in den meisten Fällen modifizierende Zusätze wie beispielsweise Kaliumcyanoferrat(III). Für die Grünchromatierung von Aluminium werden Lösungen eingesetzt, die Phosphationen aus Phosphor- jo säure oder Alkaliorthophosphate^ Chromationen und freie oder komplex gebundene Fluorionen enthalten. Im erfindungsgemäßen Verfahren können Umwandlungs-Überzüge auf Stahl, Zink und Aluminium auch mit Hilfe von sauren Lösungen erzeugt werden, die Chromationen und Chrom(I Unionen enthalten. Bei dieser Art der Konversionsbehandlung werden die Metalloberflächen vorher mit einer Lösung auf Basis von Chromsäure und Flußsäure gebeizt Alle in Frage kommenden Chromatierungslösungen werden bei 20—50⁰C auf die zu behandelnden Oberflächen aufgespritzt

Die saure Passivierung von Eisen-, Stahl-, Zink- und Aluminiumoberflächen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit Lösungen durchgeführt, die komplexe Fluoride des Eisens, Titans, Zirkoniums, Bors und/oder Siliciums und daneben mindestens ein Oxydationsmittel enthalten. Als Oxydationsmittel kommen dabei vornehmlich solche Verbindungen in Betracht, die auch als Beschleunigungsmittel in der Phosphatierung verwendet werden wie beispielsweise Nitrate, Nitrite, Chlorate und Perborate des Natriums und Kaliums, Wasserstoffperoxid, aliphatische und aromatische Nitroverbindungen wie Nitroguanidin, Pikrinsäure, Nitrophenole, Mono- und Dinitrobenzolsulfonsäuren. Neben dem komplex gebundenen Fluorid können diese Lösungen eine kleinere Menge freier Fluorionen enthalten. Zur Überzugsbildung werden die Lösungen bei 20—70⁰C auf die Metalloberflächen aufgebracht

Die Lösungen für die alkalische Passivierung von w) Zink enthalten Ionen mehrwertiger Metalle und organische Chelatbildner in einer Menge, die ausreicht, die vorhandenen Metallionen in Lösung zu halten. In den Lösungen können Ionen der Metalle Magnesium, Cadmium, Aluminium, Zinn, Titan, Antimon, Molybdän, *-, Chrom, Wolfram. Mangan, Kobalt, Eisen und Nickel einzeln oder im Gemisch vorhanden sein. Als Chelatbildner werden mit Vbrteil Polyhydroxycarbonsäuren wie Gluconslure und Hexahydroxyheptansäure oder Aminopolycarbonsäuren wie Nitrilotriessigsäure und Äthylendiamintetraessigsäure verwandet Die Lösungen werden mit Hilfe von Hydroxiden, Carbonaten, Phosphaten, Boraten und/oder Silikaten des Natriums oder Kaliums alkalisch eingestellt Der pH-Wert liegt zweckmäßig über 11, Zur Überzugsbildung werden die Lösungen mit einer Temperatur von 40—80" C auf aie Zinkoberflächen aufgebracht

Nach der Konversionsbehandlung und der folgenden Spülung mit Leitungswasser werden die Metalloberflächen im erfindungsgemäßen Verfahren in einer weiteren Stufe nachbehandelt Dabei genügt es in bestimmten Fällen, z.B. nach einer Chromatierung, schon, wenn die Oberflächen mit entionisiertem Wasser gespült werden. Gewöhnlich läßt man jedoch in bekannter Weise Chromsäurelösungen, die gegebenenfalls Phosphorsäure oder Alkaliphosphate enthalten, auf die Metalloberflächen einwirken. Bevorzugt werden Chromsäurelösungen mit einem zusätzlichen Gehalt an Chrom(III)-ionen verwendet Die Nachbehandlung erfolgt bei Temperaturen von 20- 70° C.

Nach dem Durchlaufen der Nachbehandlungsstufe werden die Metalloberflächen in der Regel in einer Trockenzone getrocknet

Beim erfindungsgemäßen Aufsprühen der Lösungen unter hohem Druck werden etwa die gleichen Lösungsmengen pro Flächeneinheit auf die Metalloberflächen aufgebracht w'e bei den herkömmlichen Verfahren. Die Metalloberflächen werden in allen Behandlungsstufen mit einem Abstand von 60—300 mm an den Spritzdüsen vorbeigeführt

Nach dem hier beschriebenen Verfahren können chemische Umwandlungsüberzüge auf Metalloberflächen in wesentlich kürzeren Zeiten erzeugt werden, als dies bei den herkömmlichen Verfahren der Fall ist Trotz der extrem kurzen Expositionszeiten werden bei der erfindungsgemäßen Anwendung von Düsenstauüberdrücken über 9,81 bar Umwardlun£süberzüge erzielt, die in der Qualität den nach den bekannten Verfahren erzeugten Schichten mindestens gleichkommen. Das neue Verfahren ist vor allem für die kontinuierliche Oberflächenbehandlung von Bandmaterial von Bedeutung. Es ist jetzt nämlich möglich, kontinuierliche Anlagen für Bandgeschwindigkeiten von 180 Metern pro Minute und mehr mit praktikablen Ausmaßen zu bauen, da mit den Expositionszeiten auch die Behandlungszonen entsprechend verkürzt werden können.

Beispiel 1

In zwei Serien wurden Teststreifen aus Stahlblech und sendzimirverzinktem Stahlblech in einer Durchlaufspnizanlage nacheinander in folgenden Stufen behandelt:

1) Alkalische Reinigung 1 see

2) Spülung mit Leitungswasser 0,5 see

3) Phosphatierung ' 1 see

4) Spülung rr't Leitungswasser 0,5 see

5) Spülung mit Leitungswasser 03 see

6) Nachpassivierung 1 see

Alle Behandlungszonen der Durchiaufanlage waren mit handelsüblichen Flachstrahldüsen ausgestattet

Die alkalische Reinigung wurde mit einer Lösung durchgeführt, die

3,0 g/1 Na₅PjO₁₀

1,25 g/1 Na₄P₂O₇

0,75 g/l Netzmitte! (Nonylphenol + IO Mol Äthylenoxid)

enthielt.

Zur Erzeugung der Phosphatschicht wurde eine Lösung der folgenden Zusammensetzung verwendet:

16,7 g/l H₂PO₄-

0,5 g/l NO₃-

0,4 g/l NO₂-

3,0 g/l BF,-

4,6 g/l CIO₃-

0,7 g/l Ni²⁺

5,2 g/l Zn²+

13 g/l Na+ ''

Die Konzentration der freien Säure betrug 3,6 Punkte, die Gesamtsäurekonzentration 30 Punkte.

Die Nachpassivierung der Metalloberflächen erfolgte mit einer Chromsäurelösung, die 03 g/l CrOj und ?n 0,04 g/l Cr³⁺enthielt.

In allen Behandlungszonen wurde mit einem Düsenstauüberdruck von 44,15 bar gearbeitet. Der Abstand zwischen den Düsen und den zu behandelnden Metalloberflächen betrug 100 mm. In den Zonen 1, 3 r> und 6 betrug die Behandlungstemperatur 65—68°C. Bei den Zwischenspülprozessen in den Zonen 2, 4 und 5 betrug die Wassertemperatur jeweils 25°C.

Im Anschluß an die Chromsäurepassivierung wurden die Bleche im Heißluftstrom getrocknet. κ.

Nach dieser Behandlung wiesen die Bleche gut ausgebildete, dichte Phosphatschichten auf. Das mittlere Schichtgewicht betrug 035—0,40 g/m².

Beispiel 2

Bei sonst gleichen Bedingungen wie in Beispiel I, jedoch unter Verwendung einer Lösung, die

14 J g/l PO₄J-31,0 g/l CIO₃-11,6 g/l Na+

enthielt, wurden Stahlbleche phosphatiert. Die Phosphatierungslösung hatte einen pH-Wert von 33.

Die so behandelten Stahloberflächen zeigten zusammenhängende, gut ausgebildete Eisenphosphatschich- 4, ten mit einem Durchschnittsschichtgewicht von etwa 03 g/m².

Beispiel 3

Teststreifen aus Aluminiumblech wurden in einer >" Durchlauf, pritzanlage einer Chromatierungsbehandlung unterworfen. Die Bleche durchliefen dabei mit den gleichen Behandlungszeiten die in Beispiel 1 beschriebenen sechs Stufen.

Die alkalische Reinigung wurde mit der gleichen Lösung wie in Beispiel 1 durchgeführt. In Stufe 3 wurde eine Lösung verwendet die

2fi g/l CrO₃

03 g/l F-

0,1 g/l [Fe(CN)₆P-

025 g/l Κ+

60

enthielt. Der pH-Wert dieser Lösung betrug 1,4. Die Nachpassivienmg erfolgte mit einer Lösung, die 03 g/l CrO₃ enthielt

in aSen Spritzzonen wurde mit einem Düsenstauüberdruck von 49,05 bar gearbeitet EHe alkalische Reinigung erfolgte bei 65⁰C, die Chromatierungsbehandlung bei 35° C, und die Nachpassivierung bei 45° C. Bei den Zwischenspülprozessen betrug die Wassertemperatur jeweils 25"C. Im Anschluß an die Nachpassivierung werden die Testbleche im Heißluftstrom getrocknet.

Durch diese Behandlung wurden auf den Aluminiumoberflächen einwandfreie Chromatüberzüge erhalten, deren Schichtgewicht im Mittel 0,2 g/m² betrug.

Beispiel 4

Teststreifen aus sendzimirverzinktem Stahlblech wurden in einer Durchlaufspritzanlage einer sauren Passivierungsbehandlung unterworfen. Die Bleche durchliefen dabei mit den gleichen Behandlungszeiten die in Beispiel 1 beschriebenen Stufen.

Zur alkalischen Reinigung wurde die in Beispiel 1 angegebene Lösung verwendet. Das Aufbringen des Umwandlungsüberzugs in Stufe 3 erfolgte mit einer Lösung, die

1,25 g/l
13 g/l

NO₃-

enthielt und auf einen pH-Wert von 2,2 eingestellt war. Die Nachbehandlung in Stufe 6 wurde mit einer Lösung vorgenommen, die 1 g/l CrO₃ und 0,2 g/l Cr^{3 +} enthielt.

In allen Spritzzonen wurde mit einem Düsenstauüberdruck von 44,15 bar gearbeitet. Der Abstand zwischen den Metalloherflächen und den Spritzdüsen betrug etwa 60 mm. Die alkalische Reinigung erfolgte bei 65° C, die Nachpassivierung bei 45°C. Die Behandlung in den übrigen Stufen wurde bei einer Temoeratur von 25° C vorgenommen. Nach der Chromsäurespülung wurden die Bleche im Heißluftstrom getrocknet

Nach dieser Behandlung zeigten die verzinkten Oberflächen einheitliche dünne Überzüge von schwachgelber Farbe. Das mittlere Schichtgewicht betrug 0,25 g/m².

Beispiel 5

Verzinkte Stahlblechstreifen erhielten in einer Durchlaufspritzanlage eine alkalische Passivierungsbehandlung.

Dabei durchliefen die Bleche mit den gleichen Behandlungszeiten die in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensstufen.

In der Stufe 1 wurden die Bleche mit der alkalischen Reinigungslösung nach Beispiel 1 behandelt Zur Erzeugung des Umwandlungsüberzuges in Stufe 3 wurde eine Lösung der folgenden Zusammensetzung verwendet:

14,0 g/I NaOH

1,0 g/l Natriumgluconat

03 g/l Co(NO₃J₂

0,1 g/l Fe(NO₃J₂

Die passivierende Nachbehandlung in Stufe 6 wurde mit einer Lösung durchgeführt, die 0,6 g/I CrO₃ enthielt

Der Düsenstauüberdruck in allen Spritzzonen betrug 49,05 bar. Die Bleche wurden in einem Abstand von 100 nun an den Spritzdüsen vorbeigeführt Die alkalische Reinigung erfolgte bei 65° C, die Oberzugslösung wurde bei 55° C aufgebracht während die Behandlungstemperatur bei der Nachpassivierung 45° C betrug. Die Zwisckenspühingen wurden mit kaltem Wasser vorgenommen. An die Stufe 6 schloß sich eine Trocknung im Heißluftsüufn an.

Die so erhaltenen Umwandhmgsfiberzüge waren gleichmäßig und einwandfrei ausgebildet Sie hatten ein durchschnittliches Schichtgewicht von 03 g/m².

Beispiel 6

Teststreifen aus sendzimirverzinktem Stahlblech wurden in einer Durchlaufspritzanlage mit einer Chromatierungilösung behandelt. Die Bleche durchliefen dabei die in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensstufen in den dort angegebenen Zeiten.

Die alkalische Reinigung erfolgte mit der alkalischen Lö*Uäg aus Beispiel 1. Zum Aufbringen des Umwandlungsüberzuges in Stufe 3 diente eine Lösung der folgenden Zusammensetzung:

8,0 g/l CrO₃
9,3 g/l NO₁-0,5 g/l F-

Diese Lösung war auf einen pH-Wert von 1,0

eingestellt. Zur Nachbehandlung in Stufe 6 wurde eine Chromsäurelösung mit einem Gehalt von 0,6 g/l CrO₃ verwendet.

Der Düsenstauüberdruck in allen Spritzzonen betrug 44,15 bar, der Abstand zwischen den Metalloberflächen und den Düsen 100 mm. Die alkalische Reinigung erfolgte bei 65° C, die Chromsäurenachbehandlung bei 45°C. In den übrigen Behandlungsstufen wurde bei Raumtemperatur gearbeitet. Im Anschluß an die Chromsäurenachbehandlung wurden die Bleche im Heißluftstrom getrocknet.

Nach dieser Behandlung wiesen die verzinkten Stahloberflächen gut ausgebildete, gleichmäßige Umwandlungsüberzüge auf, deren mittleres Schichtgewicht etwa 03 g/m² betrug.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Metallen, insbesondere von bandförmigem Material, wobei das zu behandelnde Material gereinigt, mit s einem chemischen Umwandlungsüberzug versehen sowie nachbehandelt wird und die den Oberzug bildende Behandlungslösung mit einem Oberdruck von mindestens 9,81 bar auf die Metalloberfläche aufgespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Material in kontinuierlich arbeitenden Banddurchlaufanlagen in einem Durchlauf gereinigt, mit einem Umwandlungsüberzug versehen sowie nachbehandelt wird, wobei jede der Behandlungslösungen mit einem Düsenstauüberdruck von 3434 bis 245,25 bar auf die Metalloberfläche aufgespritzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Oberzugslösung eine schichtbildende Phosphatierungslösung auf die Metalloberflächen aufgespritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Überzugslosung eine nichtschichtbildende Phosphatierungslösung auf die Metalloberflächen aufgespritzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Uberzugslösung eine Chromatierungslösung auf die Metalloberflächen aufgespritzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Oberzugslösung eine saure Lösung, die komplexe Fluoride des Eisens, Titans, Zirkoniums, Bors und/oder Siliciums und mindestens ein Oxydationsmittel enthält, auf die Metalloberflächen aufgespritzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Überzugslösung eine alkalische Lösung, die Ionen mehrwertiger Metalle aus der Reihe Magnesium, Cadmium, Aluminium, Zinn, Titan, Antimon, Molybdän, Chrom, Wolfram, Mangan, Kobalt, Eisen und Nickel einzeln oder im Gemisch und organische Chelatbildner in einer Menge, die ausreicht, die vorhandenen Metallionen in Lösung zu halten, enthält, auf die Metalloberflächen aufgespritzt wird.