EP0324394B1 - Verfahren und Mittel zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke - Google Patents

Verfahren und Mittel zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke Download PDF

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EP0324394B1
EP0324394B1 EP89100227A EP89100227A EP0324394B1 EP 0324394 B1 EP0324394 B1 EP 0324394B1 EP 89100227 A EP89100227 A EP 89100227A EP 89100227 A EP89100227 A EP 89100227A EP 0324394 B1 EP0324394 B1 EP 0324394B1
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EP
European Patent Office
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weight
acids
quantities
acid
cleaning
Prior art date
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Application number
EP89100227A
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English (en)
French (fr)
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EP0324394A3 (en
EP0324394A2 (de
Inventor
Jürgen Dr. Geke
Hermann Drosdziok
Herbert Wievelhoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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Publication date
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Priority to AT89100227T priority Critical patent/ATE96716T1/de
Publication of EP0324394A2 publication Critical patent/EP0324394A2/de
Publication of EP0324394A3 publication Critical patent/EP0324394A3/de
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Publication of EP0324394B1 publication Critical patent/EP0324394B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/73—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/12—Accessories; Protective equipment or safety devices; Installations for exhaustion of dust or for sound absorption specially adapted for machines covered by group B24B31/00
    • B24B31/14—Abrading-bodies specially designed for tumbling apparatus, e.g. abrading-balls
    • 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

Definitions

  • the invention relates to methods and means for simultaneous surface grinding, cleaning and passivating metallic workpieces.
  • Metal workpieces or molded parts can be processed either by manual mechanical deburring, grinding, sanding, brushing and polishing or by a mechanical-mechanical processing method.
  • the purely manual mechanical processing of large quantities of metallic parts, especially small metallic parts, is hardly acceptable today for reasons of economy.
  • the mechanical-chemical processing e.g. the so-called "slide grinding” is a process that is carried out in bell apparatus, drum apparatus, vibration machines or centrifugal machines.
  • the workpieces are brought into contact with natural (pebbles, dolomite, quartz, etc.) or synthetic (ceramic or plastic-bonded corundum, aluminum oxide, silicon carbide or boron carbide) grinding wheels of various shapes under spraying with water-based compositions specially developed for vibratory grinding.
  • the size and external shape (triangles, cylinders, stars, cones, spheres, etc.) and the roughness of the grinding wheels ("chips") ensure that the metal surfaces are abraded, possibly also polished.
  • Metallic workpieces and / or moldings can be descaled, deburred, ground, smoothed, polished and polished by such surface grinding.
  • the chemical treatment agents used in the course of the surface grinding are matched in their composition and their dosage to the metallic surfaces that are to be surface-finished, but must also take into account special features of the special vibratory finishing process.
  • the main tasks of such treatment agents are to ensure good cleaning, dispersing and dirt-carrying capacity, so that oil and grease contamination are emulsified and the abrasion of the abrasive bodies and the workpieces is completely removed and is not deposited on the workpieces.
  • the agents are intended to prevent corrosion of the metallic workpieces or molded parts and, moreover, to have a favorable influence on the grinding action and / or polishing action during slide grinding.
  • the agents do not coat the molded parts with a lubricating layer during grinding, which prevent the gloss effect when polishing the molded parts.
  • abrasives can act on the grinding action of the chips, thereby making it possible to deburr and pre-grind the workpieces with the same chips and, after changing the chemical treatment agent, to carry out a fine treatment and polishing.
  • the agents are usually packaged in such a way that they can be concentrated in liquid form or metered in prediluted by means of automated pumps.
  • abrasives react neutral to weakly alkaline in water and contain combinations of washing-active and corrosion-inhibiting substances.
  • US-A-3 071 456 describes a method for barrel finishing of metal parts with the aid of grinding wheels.
  • Aqueous formulations which contain phosphoric acid or phosphoric acid salts and / or nitro compounds or carboxylic acids, for example benzoic acid, toluic acid, gallic acid, acetic acid, citric acid or oxalic acid. These formulations result in the formation of a thin layer on the metal surfaces, which is rubbed off on the one hand by the mechanical treatment and on the other hand subsequently formed again.
  • the formulations can also contain wetting agents, for example petroleum sulfonate, and oxidation inhibitors.
  • FR-A-1 423 822 relates to a method for polishing stainless steel metal surfaces by mechanical treatment.
  • the formulations used here contain, in addition to grinding wheels, dilute acids, for example hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, sulfuric acid or sulfonic acids, and surface-active substances.
  • the invention also relates to means for simultaneous surface grinding, cleaning and passivating metallic workpieces.
  • the method according to the invention and the means used in this method for simultaneous surface grinding, cleaning and passivating metallic workpieces can be applied to metallic workpieces and / or molded parts of the most varied composition. So it is possible in the course of the process workpieces or molded parts made of iron and all tendon alloys, for example steels of different compositions, cast iron, etc., copper and its alloys, for example brass, bronze etc., aluminum alloys, zinc or magnesium or other metals or Treat alloys.
  • the surprising thing about the present method is that not only the actual mechanical-chemical surface treatment of the surface grinding, which is usually carried out in drums or vibrators, can be carried out using these solutions.
  • the usually upstream step of cleaning the metallic workpieces or molded parts and passivating the respective metallic surface is carried out with the same solutions in the same process without the need for additional systems or treatment solutions.
  • the respective metallic surface is cleaned, descaled, passivated, deburred, ground, smoothed, polished and polished in one step.
  • the workpieces are brought into contact with aqueous solutions which have a pH in the range from 1 to 6. Solutions which have a pH in the range from 3.5 to 5 are preferably used.
  • aqueous solutions according to the invention are usually applied in the present process by spraying the workpieces or molded parts in the systems (drums, vibrators, etc.) in which they are moved together with the grinding wheels, with the aqueous solutions and these between the workpieces and run through the grinding wheels to the bottom of the respective system.
  • the solutions are in contact with the grinding wheel surfaces and metallic surfaces. They also remove the dirt detached in the cleaning process and the metal particles and / or abrasive particles detached in the tumble grinding process, are freed of such contaminants after exiting the system and brought back into contact with the workpieces and molded parts.
  • the workpieces and moldings are brought into contact with aqueous solutions which contain alkali metal salts and / or ammonium salts of orthophosphoric acid and / or pyrophosphoric acids as one of the essential components.
  • alkali metal salts are understood to mean all those compounds which have formed by condensation of several phosphate groups on one another.
  • the alkali metal salts are therefore the lithium salts, sodium salts, potassium salts, rubidium salts or cesium salts, of which the potassium salts and particularly the sodium salts are preferred because of their ready availability are.
  • ammonium salts both those with an NH4+ cation and also those ammonium salts which carry one or more organic substituents on the nitrogen atom can be used.
  • organoammonium compounds those which carry one or more alkyl radicals with a straight-chain or branched chain and 1 to 6 carbon atoms in the alkyl radical are particularly preferred.
  • the ammonium salts the NH4+ salts are particularly preferred and can advantageously be used as phosphate components in the aqueous solutions which are used in the process according to the invention.
  • the workpieces are brought into contact with acidic aqueous solutions which contain one or more of the phosphate components mentioned in amounts of 0.2 to 10% by weight.
  • the weight data are based on the finished application solution and indicate the active substance content which is used in such application solutions.
  • the inventive method for simultaneous surface grinding, cleaning and passivating metallic workpieces is further characterized in that the workpieces or molded parts are brought into contact with aqueous solutions which contain tartaric acid or citric acid or mixtures of these two carboxylic acids as a further essential component.
  • such aqueous solutions for simultaneous vibratory grinding, for cleaning and passivation of metallic workpieces which contain the carboxylic acid components mentioned in amounts of 0.01 to 1% by weight.
  • carboxylic acid components these is also based on the active substance content in the finished application solutions.
  • Another component of the aqueous solutions used in the process according to the invention are nonionic surfactants, it also being possible here for the aqueous solutions to contain one or more surfactants as surface-active components.
  • the total amounts of surfactants contained in the aqueous solutions used are in the range from 0.005 to 2% by weight, according to the process of the invention. This information also relates to the active substance content in the application solution.
  • the aqueous treatment solutions optionally contain one or more corrosion inhibitors.
  • Corrosion inhibitors of this type are to be matched to the metal from which the metallic workpieces or molded parts are made, which are to be cleaned, passivated and, at the same time, subjected to vibratory grinding according to the inventive method.
  • Aqueous solutions are preferably used in which one or more compounds from the group of alkali metal molybdates, preferably sodium molybdates, benzotriazole, tolyltriazole and benzothiazole, are used as corrosion inhibitor components.
  • Such corrosion inhibitors which, like the other components, can be used alone or in combination of several components acting in the same direction, are present in amounts of 0.001 to 0.02% by weight. As with the other components, this information is based on the active substance content in the application solution.
  • the process can be carried out using such acidic aqueous solutions which, in addition to the components described generally or in more detail above, also contain other active substances and / or auxiliaries which are customary per se.
  • active ingredients can be, for example, water hardness stabilizers. Their use is particularly advantageous if the treatment agents were mixed with water in the process, which contains large amounts of hardness formers, in particular alkaline earth metal carbonates.
  • Such water hardness stabilizers are, for example, phosphonic acids, such as, for example, hydroxyethane diphosphonic acid (HEDP) or phosphonobutane tricarboxylic acid (PBTC), or their water-soluble salts, but also ethylenediaminetetraacetic acid or its water-soluble salts, nitrilotriacetic acid and its water-soluble salts or else for such purposes from the Connections known in the art. If their co-use is desired, these are present in amounts of 0.01 to 0.2% by weight and allow the use of "hard" water in the process according to the invention.
  • phosphonic acids such as, for example, hydroxyethane diphosphonic acid (HEDP) or phosphonobutane tricarboxylic acid (PBTC)
  • HEDP hydroxyethane diphosphonic acid
  • PBTC phosphonobutane tricarboxylic acid
  • ethylenediaminetetraacetic acid or its water-soluble salts nitri
  • such aqueous solutions are usually brought into contact with the metallic workpieces or molded parts by dipping or spraying.
  • This is usually carried out at temperatures in the range from 20 to 60 ° C., but preferably at room temperature.
  • the treatment times depend very much on the degree of soiling, the thickness of the burrs or protrusions to be removed, the hardness, size and shape of the abrasive bodies and also on the properties of the aqueous treatment solutions. In preferred embodiments of the method, they are in the range between 10 and 60 minutes.
  • the surface treatment is followed only by a drying process.
  • This drying process can be carried out using conventional aids, such as, for example, maize meal, wood flour, etc., at room temperature using the drum method or using warm air. In special cases, however, a rinse can also be provided before the drying process. This essentially depends on the type of further treatment of the workpieces or molded parts treated according to the method according to the invention.
  • the invention also includes the means used in the method described in more detail above for simultaneous surface grinding, cleaning and passivating metallic workpieces or molded parts.
  • the agents can either be packaged in powder form and packaged as such and stirred into water at the application site with little effort, or they are prepared in the form of highly concentrated aqueous solutions and merely diluted at the application site.
  • the former has the advantage that only the pure substance is transported, thus avoiding unnecessary water transport.
  • the latter is more advantageous because liquid concentrates can be metered in automatically at the application site by means of metering pumps and thus make handling easier for the user.
  • the aqueous solutions which come on the market in the form of concentrates are homogeneous. Due to the components they contain, aqueous concentrates have a pH in the range from 1 to 6.
  • the pH value is preferably in the range from 3.5 to 5. However, if the pH value is not in this range due to the use of more alkaline components, it can optionally be added by adding non-corrosive acids, preferably for example phosphoric acids, phosphonic acids, phosphonocarboxylic acids or Carboxylic acids. However, a pH adjustment is usually not necessary.
  • the aqueous application solutions are usually used with an active substance content in the range from approximately 0.2 to approximately 14% by weight.
  • the agents according to the invention for simultaneous surface grinding, cleaning and passivating metallic workpieces contain, as phosphate components, alkali metal salts and / or ammonium salts of orthophosphoric acid and / or pyrophosphoric acids.
  • Preferred phosphate components in the agents according to the invention are acidic sodium phosphates and / or sodium pyrophosphates.
  • Other essential components of the agents according to the invention are tartaric acid and / or citric acid.
  • nonionic surfactants are nonionic surfactants. These can also be represented as individual compounds or in a mixture of several surfactants.
  • Such polyalkylene glycol ethers are known as weakly foaming nonionic surfactants, in some cases even as pronounced defoamers, and are therefore particularly suitable.
  • the agents according to the invention can optionally also contain one or more corrosion inhibitors. These are usually matched to the respective specific application problem and are thus geared towards the metallic surfaces that are to be cleaned, passivated and slip-treated. Suitable corrosion inhibitors can also be used with one another, which has the advantage that the agents according to the invention can thereby be used for a larger number of applications.
  • Compounds from the group alkali metal molybdates, preferably sodium molybdates, benzotriazole, tolyltriazole and benzothiazole, are preferably used as corrosion inhibitors.
  • the agents according to the invention can also contain other active substances and / or auxiliaries which are customary in cleaning, passivating and slide grinding agents.
  • additional active ingredients which are also used in preferred embodiments of the agents according to the invention, are water hardness stabilizers.
  • individual compounds or combinations from the group of the phosphonic acids such as, for example, hydroxyethyldiphosphonic acid, phosphonobutane tricarboxylic acid, or their water-soluble salts, ethylenediaminetetraacetic acid and their salts and nitrilotriacetic acid and their water-soluble salts can be used.
  • the agents according to the invention can be used as powder, i.e. as 100% active substance or as concentrates.
  • the application solutions have an active substance content in the range from approximately 0.2 to approximately 14% by weight.
  • the total amounts of the components specified above in detail are thus mixed with an amount of water which adds up to 100% by weight of the total amount of all components.
  • pH values are usually in the range from 1 to 6, preferably from 3.5 to 5. If, in the application solutions according to the invention, this pH value is not achieved solely by the specified components, further acids can optionally be added. However, these acids must not be corrosive and preferably come from the group of phosphoric acids, phosphonic acids, phosphonocarboxylic acids and carboxylic acids.
  • the invention is illustrated by the following example.
  • the metal parts were degreased, passivated and deburred at 20 ° C. for 20 minutes under the action of this solution, which had a pH of 3.5.
  • the result of this one-step process showed that very good degreasing and passivation had taken place and that the production-related metal burrs had been completely removed.
  • the steel parts showed a bluish-iridescent passivation layer.
  • the surfaces of the non-ferrous metals were, without exception, bare and smooth and showed no corrosion or contact points.

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Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren und Mittel zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke.
  • Metallische Werkstücke oder Gebrauchsgegenstände werden heute weitgehend im Wege der industriellen Massenfertigung in automatisierten Verfahren hergestellt. Die Oberflächen derartiger Metallteile, die aus Stahl, Gußeisen, Kupfer und seinen Legierungen, Aluminium und seinen Legierungen, Zink, Magnesium und anderen Metallen hergestellt sind, müssen meist noch einer Endbearbeitung unterworfen werden, bevor sie unmittelbar vertrieben, bestimmungsgemäß verwendet oder in bekannten Veredelungsverfahren weiterverarbeitet werden.
  • Durch Drehen, Fräsen, Gießen oder ähnliche, metallverarbeitende Verfahren hergestellte metallische Werkstücke haben häufig scharfe Schnittkanten oder Ecken oder auch rauhe oder mit Zunderschichten überzogene Oberflächen, so daß ein Entgraten und Abrunden der Schnittkanten und Ecken, häufig auch ein Glätten oder Polieren der gesamten Oberfläche, erforderlich ist. Gerade in Verfahren der Weiterverarbeitung ist die Qualität nachfolgend aufgebrachter Oberflächenschichten auf derartige Werkstücke in starkem Maße davon abhängig, wie gut die metallische Oberfläche für die Aufbringung derartiger zusätzlicher, veredelnder Schichten vorbereitet ist. Beispielsweise kann die galvanische Abscheidung von Metallen auf derartigen Oberflächen nur dann befriedigend verlaufen, wenn dem galvanischen Abscheidungsprozeß eine Reinigung, Entzunderung und schleifende Bearbeitung der Oberfläche vorausgegangen ist.
  • Die Bearbeitung metallischer Werkstücke oder Formteile kann entweder durch manuelles mechanisches Entgraten, Schleifen, Schmirgeln, Bürsten und Polieren oder durch ein mechanischchemisches Bearbeitungsverfahren erfolgen. Die rein manuellmechanische Bearbeitung von in großen Stückzahlen hergestellten metallischen Teilen, insbesondere von metallischen Kleinteilen, ist heute aus Wirtschaftlichkeitsgründen kaum noch vertretbar. Die mechanisch-chemische Bearbeitung, wie z.B. das sogenannte "Gleitschleifen" ist ein Verfahren, das in Glockenapparaten, Trommelapparaten, Vibrationsmaschinen oder Fliehkraftmaschinen vorgenommen wird. Die Werkstücke werden unter Besprühen mit speziell für das Gleitschleifen entwickelten Zusammensetzungen auf wäßriger Basis in eine gleitende Berührung mit natürlichen (Kieselsteine, Dolomit, Quarz usw.) oder synthetischen (keramisch- oder kunststoffgebundener Korund, Aluminiumoxid, Siliciumcarbid oder Borcarbid) Schleifkörpern unterschiedlichster Formen gebracht. Die Größe und äußere Form (Dreiecke, Zylinder, Sterne, Konusse, Kugeln usw.) und die Rauhigkeit der Schleifkörper ("Chips") sorgt für eine abschleifende, gegebenenfalls auch polierende Bearbeitung der Metalloberflächen. Durch ein derartiges Gleitschleifen können metallische Werkstücke und/ oder Formkörper entzundert, entgratet, geschliffen, geglättet, geglänzt und poliert werden.
  • Die im Zuge des Gleitschleifens verwendeten chemischen Behandlungsmittel ("Compounds") werden in ihrer Zusammensetzung und ihrer Dosierung auf die metallischen Oberflächen abgestimmt, die gleitschleifend bearbeitet werden sollen, müssen jedoch auch Besonderheiten des speziellen Gleitschleifprozesses berücksichtigen. Die Hauptaufgaben derartiger Behandlungsmittel liegen darin, ein gutes Reinigungs-, Dispergier- und Schmutztragevermögen sicherzustellen, so daß Öl- und Fettverschmutzungen einemulgiert werden und der Abrieb der Schleifkörper und der Werkstücke vollständig entfernt und nicht auf den Werkstücken abgelagert wird. Zudem sollen die Mittel eine Korrosion der metallischen Werkstücke oder Formteile verhindern und zudem die Schleifwirkung und/oder Polierwirkung während des Gleitschleifens günstig beeinflussen. Dafür ist es erforderlich, daß die Mittel während des Schleifens die Formteile nicht mit einer Schmierschicht überziehen, die den Glanzeffekt beim Polieren der Formteile verhindern. Zudem können derartige Schleifmittel durch ihre Zusammensetzung auf die Schleifwirkung der Chips einwirken und es dadurch möglich machen, mit denselben Chips die Werkstücke zuerst zu entgraten und vorzuschleifen und, nach Wechsel des chemischen Behandlungsmittels, eine Feinbehandlung und Polierung anzuschließen.
  • Üblicherweise werden die Mittel so konfektioniert, daß sie in flüssiger Form konzentriert oder vorverdünnt mittels automatisierten Pumpen dosiert werden können. Üblicherweise reagieren derartige Gleitschleifmittel in Wasser neutral bis schwach alkalisch und enthalten Kombinationen waschaktiver und korrosionsinhibierender Substanzen.
  • Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten und meist rein empirisch entwickelten Produkten ist es, daß für jeden Anwendungsfall, d.h. jedes metallische Material der Werkstücke bzw. Formteile, ein unterschiedlich eingestelltes Mittel verwendet werden mußte. Dies bedingte eine vollständige Umstellung des Gleitschleif-Vorgangs bei Wechsel der im Gleitschleif-Verfahren zu bearbeitenden Werkstücke. Nachteilig war es weiterhin, daß befriedigende Ergebnisse beim Gleitschleifen nur dann erzielt werden konnten, wenn die Oberflächen der metallischen Werkstücke oder Formteile vor dem Gleitschleifen sorgfältig gereinigt und passiviert worden waren. Dem eigentlichen Gleitschleifen vorgelagerte Bearbeitungsprozesse waren also erforderlich, um die Metalloberfläche in der gewünschten Form zu konditionieren. Abgesehen davon, daß diese vorgelagerten Bearbeitungsschritte getrennte Anlagen und Chemikalien erforderten, wurde die Wirkung der Gleitschleif-Mittel und damit auch der Erfolg des Gleitschleif-Verfahrens regelmäßig dadurch sehr nachteilig beeinflußt, daß die Reinigungsmittel und Passivierungsmittel in die Apparaturen zum Gleitschleifen eingeschleppt wurden. Dadurch konnten die Compounds beim Gleitschleifen nur in begrenztem Umfang ihre Wirkung entfalten.
  • In der US-A-3 071 456 wird ein Verfahren zum Gleitschleifen (barrel finishing) von Metallteilen mit Hilfe von Schleifkörpern beschrieben. Hierbei werden wäßrige Formulierungen eingesetzt, die Phosphorsäure oder phosphorsaure Salze und/oder Nitroverbindungen oder Carbonsäuren, beispielsweise Benzoesäure, Toluylsäure, Gallussäure, Essigsäure, Citronensäure oder Oxalsäure, enthalten. Diese Formulierungen bedingen die Ausbildung einer dünnen Schicht auf den Metalloberflächen, die einerseits durch die mechanische Behandlung abgerieben und andererseits anschließend jeweils erneut ausgebildet wird. Die Formulierungen können ferner Netzmittel, beispielsweise Petroleumsulfonat, und Oxidationsinhibitoren enthalten.
  • Ferner betrifft die FR-A-1 423 822 ein Verfahren zum Polieren von Metalloberflächen aus rostfreiem Stahl durch eine mechanische Behandlung. Die hierbei eingesetzten Formulierungen enthalten neben Schleifkörpern verdünnte Säuren, beispielsweise Salzsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure oder Sulfonsäuren, und oberflächenaktive Substanzen.
  • Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß es bei Verwendung pulverförmiger oder flüssiger Mittel möglich ist, im Tauchverfahren oder Spritzverfahren die einzelnen Verfahrensschritte des Gleitschleifens, Reinigens und Passivierens in einem Verfahrensschritt zu vereinigen und dafür auch nur ein Mittel zu verwenden, das reinigend und passivierend wirkt und auch den Gleitschleifprozeß fördert. Damit ist es möglich geworden, die anwendungstechnischen Nachteile eines dreischrittigen Verfahrens unter Verwendung dreier unterschiedlich zusammengesetzter Lösungen zu vermeiden.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke unter Verwendung saurer, wäßriger Lösungen, enthaltend Salze von Phosphorsäuren, Carbonsäuren und Netzmittel, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Werkstücke mit wäßrigen, einen pH-Wert im Bereich von 1 bis 6 aufweisenden Lösungen in Kontakt bringt, die die folgenden Komponenten enthalten:
    • (a) 0,2 bis 10 Gew.-% Alkalimetallsalze und/oder Ammoniumsalze der Orthophosphorsäure und/oder von Pyrophosphorsäuren,
    • (b) 0,01 bis 1 Gew.-% Weinsäure und/oder Citronensäure,
    • (c) 0,005 bis 2 Gew.-% eines oder mehrerer nichtionischer Tenside,
    • (d) gegebenenfalls 0,001 bis 0,02 Gew.-% eines oder mehrerer Korrosionsinhibitoren und
    • (e) gegebenenfalls 0,01 bis 0,2 Gew.-% weiterer, in Reinigungs-, Passivierungs- und Gleitschleifmitteln an sich üblicher Wirkstoffe und/oder Hilfsstoffe,
    wobei die jeweils angegebenen Mengen auf den Aktivsubstanzgehalt in der Anwendungslösung bezogen sind.
  • Die Erfindung betrifft außerdem Mittel zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die in diesem Verfahren verwendeten Mittel zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke können auf metallische Werkstücke und/oder Formteile unterschiedlichster Zusammensetzung angewendet werden. So ist es möglich, im Zuge des Verfahrens Werkstücke oder Formteile aus Eisen und allen sehnen Legierungen, beispielsweise Stählen unterschiedlicher Zusammensetzung, Gußeisen usw., Kupfer und seinen Legierungen, beispielsweise Messing, Bronze usw., Aluminiumlegierungen, Zink oder Magnesium oder auch anderen Metallen oder Legierungen zu behandeln. Das Überraschende des vorliegenden Verfahrens liegt darin, daß nicht nur die eigentliche mechanisch-chemische Oberflächenbehandlung des Gleitschleifens, die üblicherweise in Trommeln oder Vibratoren durchgeführt wird, unter Verwendung dieser Lösungen durchgeführt werden kann. Vielmehr wird auch der üblicherweise vorgelagerte Schritt des Reinigens der metallischen Werkstücke oder Formteile und der Passivierung der jeweiligen metallischen Oberfläche mit denselben Lösungen im gleichen Verfahrensgang durchgeführt, ohne daß es dafür zusätzlicher Anlagen oder Behandlungslösungen bedürfte. So wird in einem Schritt die jeweilige metallische Oberfläche gereinigt, entzundert, passiviert, entgratet, geschliffen, geglättet, geglänzt und poliert.
  • Dazu bringt man erfindungsgemäß die Werkstücke mit wäßrigen Lösungen in Kontakt, die einen pH-Wert im Bereich von 1 bis 6 aufweisen. Bevorzugt werden solche Lösungen verwendet, die einen pH-Wert im Bereich von 3,5 bis 5 aufweisen. Der Kontakt mit den Werkstücken oder Formteilen erfolgt - je nach Anlage - durch Eintauchen oder Besprühen. Üblicherweise werden die erfindungsgemäßen wäßrigen Lösungen in dem vorliegenden Verfahren dadurch aufgebracht, daß man die Werkstücke oder Formteile in den Anlagen (Trommeln, Vibratoren usw.), in denen sie zusammen mit den Schleifkörpern bewegt werden, mit den wäßrigen Lösungen besprüht und diese zwischen den Werkstücken und den Schleifkörpern hindurch zum Boden der jeweiligen Anlage laufen. Dabei sind die Lösungen in Kontakt mit den Schleifkörperoberflächen und metallischen Oberflächen. Sie tragen außerdem die im Reinigungsgang abgelösten Verschmutzungen sowie die im Gleitschleifgang abgelösten Metallpartikelchen und/oder Schleifkörperpartikelchen aus der Behandlungszone aus, werden nach Austritt aus der Anlage von derartigen Verunreinigungen befreit und erneut mit den Werkstücken und Formteilen in Kontakt gebracht.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Werkstücke und Formteile mit wäßrigen Lösungen in Kontakt gebracht, die Alkalimetallsalze und/oder Ammoniumsalze der Orthophosphorsäure und/oder von Pyrophosphorsäuren als eine der wesentlichen Komponenten enthalten. Dabei versteht man unter "Pyrophosphorsäuren" alle diejenigen Verbindungen, die durch Kondensation mehrerer Phosphatgruppen aneinander entstanden sind. Es kommen also als Alkalimetallsalze die Lithiumsalze, Natriumsalze, Kaliumsalze, Rubidiumsalze oder Cäsiumsalze in Betracht, von denen aufgrund ihrer leichten Verfügbarkeit die Kaliumsalze und besonders die Natriumsalze bevor-zugt sind. Als Ammoniumsalze können sowohl solche mit einem NH₄⁺-Kation als auch solche Ammoniumsalze verwendet werden, die einen oder mehrere organische Substituenten am Stickstoffatom tragen. Von derartigen Organoammoniumverbindungen sind besonders die bevorzugt, die einen oder mehrere Alkylreste mit geradkettiger oder verzweigter Kette und 1 bis 6 C-Atomen im Alkylrest tragen. Von den Ammoniumsalzen sind die NH₄⁺-Salze besonders bevorzugt und mit Vorteil als Phosphatkomponenten in den wäßrigen Lösungen verwendbar, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Werkstücke mit sauren wäßrigen Lösungen in Kontakt gebracht, die eine oder mehrere der genannten Phosphatkomponenten in Mengen von 0,2 bis 10 Gew.-% enthalten. Die Gewichtsangaben sind dabei bezogen auf die fertige Anwendungslösung und geben den Aktivsubstanz-Gehalt an, der in derartigen Anwendungslösungen zum Einsatz kommt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß man die Werkstücke oder Formteile mit wäßrigen Lösungen in Kontakt bringt, die als weitere essentielle Komponente Weinsäure oder Citronensäure oder Mischungen dieser beiden Carbonsäuren enthalten.
  • Erfindungsgemäß werden solche wäßrige Lösungen zum gleichzeitigen Gleitschleifen, zur Reinigung und Passivierung metallischer Werkstücke eingesetzt, die die genannten Carbonsäurekomponenten in Mengen von 0,01 bis 1 Gew.-% enthalten. Dabei ist - wie auch im Falle der Phosphatkomponenten - auch diese Angabe bezogen auf den Aktivsubstanzgehalt in den fertigen Anwendungslösungen.
  • Eine weitere Komponente der in dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendeten wäßrigen Lösungen sind nichtionische Tenside, wobei es auch hier möglich ist, daß die wäßrigen Lösungen ein Tensid oder auch mehrere Tenside als oberflächenaktive Komponenten enthalten. Die Gesamtmengen der Tenside, die in den verwendeten wäßrigen Lösungen enthalten sind, liegen dabei entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren im Bereich von 0,005 bis 2 Gew.-%. Auch diese Angaben beziehen sich auf den Aktivsubstanzgehalt in der Anwendungslösung.
  • Das Verfahren sieht außerdem vor, daß die wäßrigen Behandlungslösungen gegebenenfalls einen oder mehrere Korrosionsinhibitoren enthalten. Derartige Korrosionsinhibitoren sind jeweils auf das Metall abzustimmen, aus dem die metallischen Werkstücke oder Formteile bestehen, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt, passiviert und gleichzeitig einer Gleitschleifung unterworfen werden sollen. Bevorzugterweise werden wäßrige Lösungen eingesetzt, in denen als Korrosionsinhibitor-Komponenten eine oder mehrere Verbindungen aus der Gruppe Alkalimetallmolybdate, bevorzugt Natriummolybdate, Benzotriazol, Tolyltriazol und Benzthiazol verwendet werden. Derartige Korrosionsinhibitoren, die, wie auch die anderen Komponenten, allein oder in Kombination mehrerer in gleicher Richtung wirkender Komponenten verwendet werden können, liegen in Mengen von 0,001 bis 0,02 Gew.-% vor. Wie auch bei den anderen Komponenten, so sind auch diese Angaben bezogen auf den Aktivsubstanzgehalt in der Anwendungslösung.
  • Das Verfahren kann unter Verwendung solcher saurer wäßriger Lösungen durchgeführt werden, die außer den oben allgemein oder im Detail auch näher beschriebenen Komponenten auch noch weitere an sich übliche Wirkstoffe und/oder Hilfsstoffe enthalten. Solche Wirkstoffe können beispielsweise Wasserhärte-Stabilisatoren sein. Deren Einsatz ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in dem Verfahren die Behandlungsmittel mit Wasser angesetzt wurden, das größere Mengen an Härtebildnern, insbesondere Erdalkalimetallcarbonaten, aufweist. Derartige Wasserhärte-Stabilisatoren sind beispielsweise Phosphonsäuren, wie beispielsweise Hydroxyethandiphosphonsäure (HEDP) oder Phosphonobutantricarbonsäure (PBTC), oder deren wasserlösliche Salze, aber auch Ethylendiamintetraessigsäure bzw. ihre wasserlöslichen Salze, Nitrilotriessigsäure und ihre wasserlöslichen Salze oder auch andere, für derartige Zwecke aus dem Stand der Technik bekannte Verbindungen. Diese sind - sofern ihre Mitverwendung erwünscht wird - in Mengen von 0,01 bis 0,2 Gew.-% zugegen und erlauben in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verwendung auch "harter" Wässer.
  • Wie oben schon beschrieben, werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren derartige wäßrige Lösungen üblicherweise im Tauchen oder Spritzen mit den metallischen Werkstücken oder Formteilen in Kontakt gebracht. Dabei erfolgt ein gleichzeitiges Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren der Oberflächen der Werkstücke. Dieses wird üblicherweise bei Temperaturen im Bereich von 20 bis 60 °C, bevorzugt jedoch bei Raumtemperatur durchgeführt. Die Behandlungszeiten hängen sehr stark vom Verschmutzungsgrad, der Stärke der Grate bzw. Überstände, die entfernt werden sollen, von der Härte, Größe und Form der Schleifkörper sowie auch von den Eigenschaften der wäßrigen Behandlungslösungen ab. Sie liegen in bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens im Bereich zwischen 10 und 60 min. Üblicherweise wird der Oberflächenbehandlung lediglich ein Trocknungsprozeß nachgeschaltet. Dieser Trocknungsprozeß kann mittels üblicher Hilfsmittel, wie beispielsweise Maisschrot, Holzmehl usw., bei Raumtemperatur im Trommelverfahren oder mittels Warmluft erfolgen. In besonderen Fällen kann jedoch vor dem Trockenprozeß auch noch eine Spülung vorgesehen werden. Dies hängt im wesentlichen von der Art der Weiterbehandlung der entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Werkstücke oder Formteile ab.
  • Von der Erfindung umfaßt sind auch die in dem oben näher beschriebenen Verfahren verwendeten Mittel zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke oder Formteile. Die Mittel können entweder in Pulverform konfektioniert und als solche verpackt und am Anwendungsort mit geringem Aufwand in Wasser eingerührt werden, oder sie werden in Form hochkonzentrierter wäßriger Lösungen konfektioniert und am Anwendungsort lediglich verdünnt. Ersteres hat den Vorteil, daß nur die reine Substanz transportiert und damit der unnötige Wassertransport vermieden wird. Letzteres ist jedoch deswegen vorteilhafter, weil flüssige Konzentrate mittels Dosierpumpen am Anwendungsort automatisch eindosiert werden können und damit die Handhabung für den Anwender erleichtern. Die in Form der Konzentrate in den Handel kommenden wäßrigen Lösungen sind homogen. Wäßrige Konzentrate weisen aufgrund der in ihnen enthaltenen Komponenten einen pH-Wert im Bereich von 1 bis 6 auf. Bevorzugt liegt der pH-Wert im Bereich von 3,5 bis 5. Sollte jedoch der pH-Wert durch Verwendung stärker alkalischer Komponenten nicht in diesem Bereich liegen, so kann er gegebenenfalls über die Zugabe nichtkorrosiver Säuren, bevorzugt beispielsweise Phosphorsäuren, Phosphonsäuren, Phosphonocarbonsäuren oder Carbonsäuren, eingestellt werden. Eine pH-Wert-Einstellung ist üblicherweise jedoch nicht erforderlich. Die wäßrigen Anwendungslösungen werden üblicherweise mit einem Aktivsubstanzgehalt im Bereich von ca. 0,2 bis ca. 14 Gew.-% eingesetzt.
  • Die erfindungsgemäßen Mittel zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke enthalten als Phosphatkomponenten Alkalimetallsalze und/oder Ammoniumsalze der Orthophosphorsäure und/oder von Pyrophosphorsäuren. Bevorzugte Phosphatkomponenten in den erfindungsgemäßen Mitteln sind saure Natriumphosphate und/oder Natriumpyrophosphate. Weitere essentiellen Komponenten der erfindungsgemäßen Mittel sind Weinsäure und/oder Citronensäure.
  • Eine weitere Komponente der erfindungsgemäßen Mittel sind nichtionische Tenside. Auch diese können als Einzelverbindungen oder im Gemisch mehrerer Tenside vertreten sein.
  • Als Tenside kommen für die erfindungsgemäßen Mittel eine Vielzahl von an sich aus dem Stand der Technik als Tenside bekannten Verbindungen in Frage. So werden u.a. als nichtionische Tenside Additionsprodukte von Ethylenoxid und/oder Propylenoyid an Fettalkohole oder Fettamine eingesetzt, also Alkohole und/oder Amine, die 6 bis 18 C-Atome im geradkettigen oder verzweigtkettigen Alkylrest tragen. Außerdem sind als nichtionische Tenside polyalkylenglykolether der nachfolgenden allgemeinen Formel geeignet



            R'-O-[(CH₂)m-O]n-R''



    in der
    • R'
    einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 18 C-Atomen,
    R''
    einen Alkylrest mit 4 bis 8 C-Atomen,
    m
    eine Zahl von 2 bis 4 und
    n
    eine Zahl von 7 bis 12 bedeuten.
  • Derartige polyalkylenglykolether sind als schwach schäumende nichtionische Tenside, z.T. sogar als ausgesprochene Entschäumer bekannt und damit besonders gut geeignet.
  • Die erfindungsgemäßen Mittel können gegebenenfalls außerdem noch einen oder mehrere Korrosionsinhibitoren enthalten. Diese werden üblicherweise auf das jeweilige konkrete Anwendungsproblem abgestimmt und richten sich damit nach den metallischen Oberflächen, die gereinigt, passiviert und gleitschleifend behandelt werden sollen. Geeignete Korrosionsinhibitoren können auch miteinander verwendet werden, was den Vorteil hat, daß die erfindungsgemäßen Mittel dadurch für eine größere Zahl von Anwendungsfällen eingsetzt werden können. Als Korrosionsinhibitoren werden bevorzugt Verbindungen aus der Gruppe Alkalimetallmolybdate, bevorzugt Natriummolybdate, Benzotriazol, Tolyltriazol und Benzthiazol eingesetzt.
  • Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Mittel noch weitere, in Reinigungs-, Passiviervngs- und Gleitschleifmitteln an sich übliche Wirkstoffe und/oder Hilfsstoffe enthalten. Solche zusätzlichen Wirkstoffe, die in bevorzugten Ausführungsfornen der erfindungsgemäßen Mittel auch verwendet werden, sind Wasserhärtestabilisatoren. Als solche können Einzelverbindungen oder Kombinationen aus der Gruppe der Phosphonsäuren, wie beispielsweise Hydroxyethyldiphosphonsäure, Phosphonobutantricarbonsäure, oder deren wasserlösliche Salze, Ethylendiamintetraessigsäure und ihre Salze und Nitrilotriessigsäure und deren wasserlösliche Salze eingesetzt werden.
  • Wie oben schon näher ausgeführt wurde, können die erfindungsgemäßen Mittel als Pulver, d.h. als 100 %ige Aktivsubstanz, oder auch als Konzentrate konfektioniert werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen die Mittel gemäß der Erfindung als Pulver vor, enthaltend Salze von Phosphorsäuren, Carbonsäuren und Netzmittel, sowie:
    • (a) Alkalimetallsalze und/oder Ammoniumsalze der Orthophosphorsäure und/oder von Pyrophosphorsäuren in Mengen von 50 bis 98 Gew.-%,
    • (b) Weinsäure und/oder Citronensäure in Mengen von 1 bis 10 Gew.-%,
    • (c) ein oder mehrere nichtionische(s) Tensid(e) in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%,
    • (d) gegebenenfalls einen oder mehrere Korrosionsinhibitor(en) in Mengen von 0,01 bis 0,5 Gew.-% und
    • (e) gegebenenfalls weitere, in Reinigungs-, Passivierungs- und Gleitschleifmitteln an sich übliche Wirkstoffe und/oder Hilfsstoffe in Mengen von 1 bis 20 Gew.-%.
  • In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen die Mittel gemäß der Erfindung als wäßrige Konzentrate vor, d.h. daß derartige Konzentrate zu den Aktivsubstanzen auch noch Wasser enthalten, welches die Gesamtmenge aller Komponenten zu 100 Gew.-% addiert. Diese wäßrigen Konzentrate enthalten Salze von Phosphorsäuren, Carbonsäuren und Netzmittel, sowie:
    • (a) Alkalimetallsalze und/oder Ammoniumsalze der Orthophosphorsäure und/oder von Pyrophosphorsäuren in Mengen von 10 bis 50 Gew.-%,
    • (b) Weinsäure und/oder Citronensäure in Mengen von 0,5 bis 5 Gew.-%,
    • (c) ein oder mehrere nichtionische(s) Tensid(e) in Mengen von 0,2 bis 10 Gew.-%,
    • (d) gegebenenfalls einen oder mehrere Korrosionsinhibitor(en) in Mengen von 0,01 bis 0,1 Gew.-%,
    • (e) gegebenenfalls weitere, in Reinigungs-, Passivierungs- und Gleitschleifmitteln an sich übliche Wirkstoffe und/oder Hilfsstoffe in Mengen von 0,05 bis 1 Gew.-% und
    • (f) Wasser in Mengen, die die Gesamtmengen der Komponenten (a) bis (e) zu 100 Gew.-% aufsummieren.
  • Derartige Konzentrate werden dann am Anwendungsort vom Anwender mit weiterem Wasser verdünnt beziehungsweise die pulverförmigen Produkte in Wasser gelöst. Dabei weisen die Anwendungslösungen - wie oben schon ausgeführt - einen Aktivsubstanzgehalt im Bereich von ca. 0,2 bis ca. 14 Gew.-% auf. Die Gesamtmengen der oben im einzelnen angegebenen Komponenten werden also mit einer solchen Wassermenge versetzt, die die Gesamtmenge aller Komponenten zu 100 Gew.-% aufsummiert. Dabei stellen sich üblicherweise - in Abhängigkeit von den verwendeten Einzelkomponenten - pH-Werte im Bereich von 1 bis 6, bevorzugt von 3,5 bis 5 ein. Sollte in den erfindungsgemäßen Anwendungslösungen dieser pH-Wert nicht allein durch die angegebenen Komponenten erreicht werden, so können gegebenenfalls noch weitere Säuren zugegeben werden. Diese Säuren dürfen jedoch nicht korrosiv sein und entstammen bevorzugt der Gruppe Phosphorsäuren, Phosphonsäuren, Phosphonocarbonsäuren und Carbonsäuren.
  • Die Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel näher erläutert.
  • Werkstücke bzw. Formteile aus Eisen, Messing, Aluminiumlegierungen der Zusammensetzung AlSi₁₇Cu₄Mg (Silumin), Bronze, Kupfer, einer Magnesiumlegierung der Zusammensetzung MgMn₂ und Zink wurden unmittelbar aus der Produktion entnommen und in einer Vibrationsanlage unter Verwendung verschiedener Schleifkörper (Materialien Keramik, kunststoffgebundener Korund) unter Zugabe der nachfolgend in den Beispielen beschriebenen Testlösungen in einem Arbeitsgang gereinigt, oberflächenpassiviert und im Gleiten geschliffen. Nach der einstufigen Oberflächenbehandlung wurden die Werkstücke teilweise mit Leitungswasser (ca 15 °d) nachgespült und mit Maisschrot bzw. Warmluft (100 °C) getrocknet. Danach wurden die Oberflächen visuell beurteilt.
    • Beispiel 1
  • Verwendet wurde eine Anwendungslösung der folgenden Zusammensetzung:
    98 % H₂O;
    0,63 % Na₂H₂P₂O₇;
    1,17 % NaH₂PO₄;
    0,08 % Citronensäure;
    0,06 % eines Additionsproduktes von 12 Mol Ethylenoxid (EO) an Kokosamin;
    0,06 % eines C₁₂ bis C₁₈-Fettalkohol-9,1 EO-butylethers.
  • Die Metallteile wurden 20 min bei 25 °C unter Einwirkung dieser Lösung, die einen pH-Wert von 3,5 aufwies, entfettet, passiviert und entgratet. Das Ergebnis dieses einstufigen Prozesses zeigte, daß eine sehr gute Entfettung und Passivierung erfolgt war und daß die produktionsbedingten Metallgrate völlig entfernt worden waren. Die Stahlteile zeigten eine bläulich-irisierende Passivierungsschicht. Die Oberflächen der Nichteisen-Metalle waren ausnahmslos blank und glatt und wiesen keine Korrosions- oder Anlaufstellen auf.
  • Auch nach mehrwöchiger Lagerung bei mittlerer Luftfeuchtigkeit konnte Korrosion auf den metallischen Oberflächen nicht festgestellt werden.
  • An dieser Stelle ist nochmals zu betonen, daß es sich bei dem vorliegenden Verfahren um ein einschrittiges Verfahren handelt, in dem in einer Praxisoperation sowohl entfettet als auch entoxidiert/passiviert als auch im Gleitschleifen entgratet werden kann.

Claims (10)

  1. Verfahren zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke unter Verwendung saurer, wäßriger Lösungen, enthaltend Salze von Phosphorsäuren, Carbonsäuren und Netzmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man die Werkstücke mit wäßrigen, einen pH-Wert im Bereich von 1 bis 6 aufweisenden Lösungen in Kontakt bringt, die die folgenden Komponenten enthalten:
    (a) 0,2 bis 10 Gew.-% Alkalimetallsalze und/oder Ammoniumsalze der Orthophosphorsäure und/oder von Pyrophosphorsäuren,
    (b) 0,01 bis 1 Gew.-% Weinsäure und/oder Citronensäure,
    (c) 0,005 bis 2 Gew.-% eines oder mehrerer nichtionischer Tenside,
    (d) gegebenenfalls 0,001 bis 0,02 Gew.-% eines oder mehrerer Korrosionsinhibitoren und
    (e) gegebenenfalls 0,01 bis 0,2 Gew.-% weiterer, in Reinigungs-, Passivierungs- und Gleitschleifmitteln an sich üblicher Wirkstoffe und/oder Hilfsstoffe,
    wobei die jeweils angegebenen Mengen auf den Aktivsubstanzgehalt in der Anwendungslösung bezogen sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrigen Lösungen einen pH-Wert im Bereich von 3,5 bis 5 aufweisen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosphatkomponente (a) saure Natriumphosphate und/oder Natriumpyrophosphate einsetzt.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Korrosionsinhibitor-Komponente (d) eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus Alkalimetallmolybdaten, Benzotriazol, Tolyltriazol und Benzthiazol einsetzt.
  5. Verfahren nach einem oder mereren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als zusätzliche Wirkstoff-Komponente (e) Wasserhärtestabilisatoren ausgewählt aus Phosphonsäuren, Ethylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure und den wasserlöslichen Salzen dieser Säuren einsetzt.
  6. Pulverförmige Mittel zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke, enthaltend Salze von Phosphorsäuren, Carbonsäuren und Netzmittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie die folgenden Komponenten enthalten:
    (a) Alkalimetallsalze und/oder Ammoniumsalze der Orthophosphorsäure und/oder von Pyrophosphorsäuren in Mengen von 50 bis 98 Gew.-%,
    (b) Weinsäure und/oder Citronensäure in Mengen von 1 bis 10 Gew.-%,
    (c) ein oder mehrere nichtionische(s) Tensid(e) in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%,
    (d) gegebenenfalls einen oder mehrere Korrosionsinhibitor(en) in Mengen von 0,01 bis 0,5 Gew.-% und
    (e) gegebenenfalls weitere, in Reinigungs-, Passivierungs- und Gleitschleifmitteln an sich übliche Wirkstoffe und/oder Hilfsstoffe in Mengen von 1 bis 20 Gew.-%.
  7. Flüssige Mittel zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke, enthaltend Salze von Phosphorsäuren, Carbonsäuren und Netzmittel,
    dadurch gekennzeichnet, daß sie die folgenden Komponenten enthalten:
    (a) Alkalimetallsalze und/oder Ammoniumsalze der Orthophosphorsäure und/oder von Pyrophosphorsäuren in Mengen von 10 bis 50 Gew.-%,
    (b) Weinsäure und/oder Citronensäure in Mengen von 0,5 bis 5 Gew.-%,
    (c) ein oder mehrere nichtionische(s) Tensid(e) in Mengen von 0,2 bis 10 Gew.-%,
    (d) gegebenenfalls einen oder mehrere Korrosionsinhibitor(en) in Mengen von 0,01 bis 0,1 Gew.-%,
    (e) gegebenenfalls weitere, in Reinigungs-, Passivierungs- und Gleitschleifmitteln an sich übliche Wirkstoffe und/oder Hilfsstoffe in Mengen von 0,05 bis 1 Gew.-% und
    (f) Wasser in Mengen, die die Gesamtmengen der Komponenten (a) bis (e) zu 100 Gew.-% aufsummieren.
  8. Mittel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Phosphatkomponente (a) saure Natriumphosphate und/oder Natriumpyrophosphate enthalten.
  9. Mittel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Korrosionsinhibitor-Komponente (d) eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus Alkalimetallmolybdaten, Benzotriazol, Tolyltriazol und Benzthiazol enthalten.
  10. Mittel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als zusätzliche Wirkstoff-Komponente (e) Wasserhärtestabilisatoren ausgewählt aus Phosphonsäuren, Ethylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure und den wasserlöslichen Salzen dieser Säuren enthalten.
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