EP2217742A1 - Passivierendes gleitschleifen, insbesondere für aluminium, magnesium und zink - Google Patents

Passivierendes gleitschleifen, insbesondere für aluminium, magnesium und zink

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EP2217742A1
EP2217742A1 EP08853742A EP08853742A EP2217742A1 EP 2217742 A1 EP2217742 A1 EP 2217742A1 EP 08853742 A EP08853742 A EP 08853742A EP 08853742 A EP08853742 A EP 08853742A EP 2217742 A1 EP2217742 A1 EP 2217742A1
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EP
European Patent Office
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aqueous composition
ppm
aluminum
vibratory
acidic aqueous
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EP08853742A
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EP2217742B1 (de
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Andreas Maslowski
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Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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Publication date
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Publication of EP2217742B1 publication Critical patent/EP2217742B1/de
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    • 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
    • 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
    • C23C22/05—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 using aqueous solutions
    • C23C22/06—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/34—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F3/00—Brightening metals by chemical means
    • C23F3/02—Light metals
    • C23F3/03—Light metals with acidic solutions

Definitions

  • the invention relates to a method for vibratory finishing and passively passivating metallic components, which consist at least partially of metals and / or alloys selected from aluminum, magnesium and / or zinc, in one step using an aqueous composition having a pH between 0, 3 and 3.5 containing complex fluorides of the elements boron, silicon, titanium, zirconium or hafnium singly or in admixture with each other in concentrations of the fluoro-anions of between 100 and 4000 ppm as Gleitschleifmedium, as well as a directly produced by this method component and its Use for structural bonding or for the application of further corrosion-protective coatings.
  • the present invention comprises the use of a concentrate for producing the vibratory grinding medium in the process according to the invention.
  • Metallic workpieces or commodities are nowadays produced largely by way of industrial mass production in automated processes.
  • the surfaces of such metal parts which are made of steel, cast iron, copper and its alloys, aluminum and its alloys, zinc, magnesium and other metals, usually still have to be subjected to a finishing before they are sold immediately, used as intended or further processed in known refining become.
  • Metallic workpieces produced by turning, milling, casting or similar metal-working processes often have sharp cut edges or corners or rough or scale-coated surfaces, so that deburring and rounding of the cut edges and corners, often even smoothing or polishing of the entire surface, is required.
  • the quality of subsequently applied surface layers on such workpieces to a great extent depends on how well the metallic surface is prepared for the application of such additional, refining layers.
  • the electrodeposition of metals on such surfaces can only be satisfactory if the galvanic deposition process has been preceded by cleaning, descaling and abrasive machining of the surface.
  • the machining of metal workpieces or molded parts can be done either by manual mechanical deburring, grinding, sanding, brushing and polishing or by a mechanical chemical processing method.
  • the purely manual mechanical processing of metal parts produced in large quantities, in particular of small metallic parts, is today barely represented for economic reasons.
  • the mechanical chemical processing such as the so-called "vibratory grinding” is a method that can be automated in bell apparatus, drum apparatus, vibrating machines or centrifugal machinery.
  • the workpieces are brought into sliding contact with natural (pebbles, dolomite, quartz, etc.) or synthetic (ceramic or plastic bonded corundum, alumina, silicon carbide, or boron carbide) abrasive grits of various shapes under spraying with aqueous based compositions specially developed for vibratory finishing.
  • natural pebbles, dolomite, quartz, etc.
  • synthetic ceramic or plastic bonded corundum, alumina, silicon carbide, or boron carbide
  • abrasive grits of various shapes under spraying with aqueous based compositions specially developed for vibratory finishing.
  • the size and external shape (triangles, cylinders, stars, cones, balls, etc.) and the roughness of the abrasive particles (“chips”) provides an abrasive, possibly also polishing, treatment of the metal surfaces.
  • the chemical treatment compounds ("compounds") used in the course of vibratory finishing are matched in their composition and their dosage to the metallic surfaces which are to be processed by sliding grinding, but must also take into account special features of the special vibratory finishing process.
  • the main task of such treatment agents is either to ensure a good cleaning, dispersing and soil-carrying capacity or to provide only one and material-compatible medium for the vibratory finishing process, which prevents severe corrosion of the component and also favorably influences the grinding action and / or polishing effect during the vibratory finishing , Frequently, the components to be machined are pre-cleaned, so that the need to emulsify oil and grease contamination during the vibratory finishing, not necessarily exists.
  • the agents are formulated so that they can be concentrated in liquid form or pre-diluted by means of automated pumps.
  • Such vibratory abrasives react in water neutral to slightly alkaline and contain combinations of washing-active and corrosion-inhibiting substances.
  • the alkaline vibratory grinding media have the disadvantage that they passivate the metallic material surface, in particular aluminum, magnesium and zinc surfaces, only insufficiently adhesion-promoting.
  • workpieces treated in the vibratory finishing process can neither be directly coated with varnish systems nor glued together.
  • a sufficient adhesion of the paint to the metallic substrate or a permanent connection of the components to the bond can not be guaranteed after vibratory grinding in alkaline media.
  • the document DE 38 00 834 describes an agent consisting of orthophosphoric acid and / or pyrophosphoric acids and / or their water-soluble salts, one or more oligocarboxylic acids, and optionally one or more surfactants and one or more corrosion inhibitors, which is suitable as an acidic vibratory grinding medium.
  • the advantage of this method according to the disclosure of DE 38 00 834 that a cleaning and passivation of the workpiece surface before the actual vibratory finishing no longer needs to be made and thus reduces the complete pretreatment chain consisting of chemical and mechanical pre-treatment of the workpiece to a process step.
  • the method disclosed in DE 38 00 834 opens up the possibility of sufficiently passivating a wide variety of metallic materials during the vibratory finishing process.
  • composition of the agent causes on the one hand passivation of non-precious materials, such as iron, on the pickling attack in phosphoric medium and on the other hand, corrosion protection noble materials, such as copper, by the presence of carboxylic acids and other inhibitors, so that workpieces made of different metallic materials in the vibratory finishing process Use of the same vibratory grinding medium, as disclosed in DE 38 00 834, can be treated.
  • non-precious materials such as iron
  • corrosion protection noble materials such as copper
  • the disadvantage of this process is the considerable amount of phosphates in the composition of the vibratory grinding medium.
  • phosphate slurries analogously to the processes of phosphating metals, it always comes to the formation of phosphate slurries, which on the one hand can adversely affect the vibratory finishing process and on the other hand have to be removed from the grinding medium and disposed of in a complicated process.
  • the object of the present invention is now to provide a method for vibratory finishing of metallic workpieces or molded parts, in particular those of aluminum, magnesium and zinc, as well as their respective alloys, which cooperate the metal surface conditioned with the mechanical process of the vibratory finishing so that an adhesion-promoting passivation of the surface of the workpiece or of the molded part results.
  • This adhesion-promoting passivation must be suitable for the structural bonding of the workpieces treated in this process and the application of further paint systems. Furthermore, the vibratory grinding medium used in the process should be completely free of phosphates to avoid phosphate sludge.
  • the adhesion-promoting passivation is particularly effective for components made of aluminum, magnesium and zinc, and their respective alloys, so that preference is given to using those components in the process according to the invention composed exclusively of metals and / or alloys selected from aluminum, magnesium and / or zinc are, and most preferably completely made of aluminum and / or its alloys.
  • the vibratory grinding medium according to the invention contains not more than 50 ppm, preferably not more than 10 ppm, and more preferably not more than 1 ppm of phosphate.
  • the liquid composition is generally referred to, which produces the sliding contact of the metallic structural or molding with the abrasive, also called abrasive body.
  • abrasive also called abrasive body.
  • alloy is to be understood to mean those mixtures of a metallic character in which the proportion of the respective metallic element is at least 50 At. -% is.
  • An adhesion-imparting passivation according to the invention is present when the conversion of the metal surface results in contact of the component with the grinding medium, a corrosion-protective coating in the vibratory finishing process, which also has a surface tension of more than 36 mN / m, preferably more than 42 mN / m and more preferably has more than 50 mN / m.
  • compositions or vibratory grinding media used in the process according to the invention may additionally contain polymers of the polyacrylate type and / or the reaction products of poly (vinylphenol) with aldehydes and organic hydroxyl-containing amines in concentrations below 500 mg / l, preferably below 200 mg / l. If the treatment solution contains zirconium, the concentration of the reaction products of poly (vinylphenol) with aldehydes and organic hydroxyl group-containing amines should be less than 100 mg / l.
  • the complex fluorides of the elements boron, silicon, titanium, zirconium or hafnium, ie the anions BF 4 " , SiF 6 2" , TiF 6 2 " , ZrF 6 2” or HfF 6 2 " can be in the form of the free acids or as The same applies to the optional components free fluoride and polyhydroxycarboxylic acids If these components are not or not exclusively used in the form of the acids, can be a pH adjustment of the vibratory grinding medium be required in the range of 0.3 to 3.5 according to the invention., for this purpose, in particular phosphoric acid, nitric acid and sulfuric acid are suitable. Depending on the substrate, the presence of sulfate ions in the vibratory grinding medium in concentrations of up to 5% by weight, in particular between 0.1 and 3% by weight, may be advantageous be.
  • suitable polymers of the acrylate type including acrylate-containing copolymers are known as commercial products in the prior art.
  • Particularly suitable are water-soluble polyacrylic acids in the molar mass range between 20,000 and 100,000 daltons, in particular those having an average molecular weight of about 50,000 to 60,000 daltons, whose 5 wt .-% aqueous solution have a pH of about 2.
  • Suitable polymers of the reaction product type of polyvinylphenol with aldehydes and organic amines are known as agents for the surface treatment of metals and in particular for a passivating rinsing of conversion-treated metal surfaces, for example from EP-A-319016 and EP-A-319017. These are polymers having molecular weights of up to 2,000,000 daltons with a preferred molecular weight range between 7,000 and 70,000 daltons.
  • the optionally substituted phenol rings can be linked via one or two carbon atoms, it being possible for the chains to have been subjected to a postcrosslinking process. Characteristically, at least a portion of the phenolic rings is attached via a carbon atom to a nitrogen atom bearing a further alkyl substituent having at least one hydroxy function. This construction gives the polymer chelating properties over metal ions.
  • the vibratory grinding medium used in the process according to the invention additionally contain water-insoluble, particulate inorganic compounds of the elements silicon, aluminum, zinc, titanium, zirconium, iron, calcium and / or magnesium, wherein the content of these compounds in the Composition based on the element is at least 10 ppm, but does not exceed 500 ppm and 50 wt .-% of the particles have a particle diameter of less than 500 nm, preferably less than 200 nm.
  • these particulate inorganic compounds are suitable for increasing the corrosion protection of the passivation and, on the other hand, they increase the roughness of the hydrophilic surface, resulting in a higher surface tension of the material surface and thus facilitating a wetting application of adhesives.
  • the vibratory grinding medium may additionally contain in the process according to the invention at least one surface-active compounds in order to carry out the cleaning of the metallic material surfaces of corrosion and lubricating oils during the vibratory finishing process and thus save upstream cleaning steps.
  • aqueous compositions containing combinations of one or more nonionic surfactants with one or more anionic or alternatively with one or more cationic surfactants are particularly preferred in the process according to the invention. It can be used with particular advantage such combinations in which nonionic and anionic, or alternatively cationic surfactants in a ratio of 1: 1 to 10: 1 are.
  • the total amounts of the surfactants contained in the aqueous solutions used, according to the inventive method in the range of 0.005 to 2 wt.%. These data refer to the active substance content in the vibratory grinding medium.
  • AIs special nonionic surfactants come for the inventive method a variety of known from the prior art as surfactants compounds in question.
  • addition products of ethylene oxide and / or propylene oxide with fatty alcohols or fatty amines are used as nonionic surfactants, ie alcohols and / or amines which carry 6 to 18 C atoms in the straight-chain or branched-chain alkyl radical.
  • nonionic surfactants which are selected from an addition product of 3 to 8, preferably 4 to 6 ethylene oxide units of a fatty amine having 10 to 18, preferably 12 to 14 carbon atoms.
  • nonionic surfactants are polyalkylene glycol ethers of the following general formula:
  • R ' is a straight-chain or branched alkyl radical having 8 to 18 C atoms
  • m is a number from 2 to 4
  • n is a number from 7 to 12.
  • Such polyalkylene glycol ethers are as low foaming nonionic surfactants, z.T. even known as pronounced defoamer and therefore particularly well suited.
  • defoamers based on a fatty alcohol ethoxylate / propoxylate or an addition product of 7 to 12 ethylene oxide units with 8 to 18 C atoms end-capped with an alkyl group having 4 to 8 C atoms are preferred.
  • anionic surfactants are used in the vibratory grinding medium of the process according to the invention, these may be, for example, fatty alcohol ether sulfate and / or fatty alcohol ether sulfonates derived from the above-defined fatty alcohols.
  • anionic surfactants also include fatty acids and their water-soluble salts, and also naphthalenesulfonic acid or its water-soluble salts.
  • Cationic surfactants which are used in combination with nonionic surfactants in the preferred embodiments of the process according to the invention are usually ammonium compounds which contain one or more alkyl radicals, aryl radicals or aralkyl radicals having more than 6 C atoms.
  • ammonium compounds have at least one straight-chain alkyl radical having more than 12 C atoms, preferably having 14 to 18 C atoms.
  • the anions of such ammonium salts are usually anions of non-corrosive acids.
  • Examples of such compounds are lauryldimethylbenzylammonium salts, benzyltrimethylammonium salts, thalkylhydroxyalkylammonium salts (such as butyldimethyl-2-hydroxydodecylammonium benzoate or bis (benzyldimethyl-2-hydroxydodecylammonium) succinate or N-benzyldimethyl-2-hydroxydodecylammonium benzoate) or cyclic quaternary ammonium compounds (such as imidazolinium salts and their substituted in 1 and 2 position derivatives).
  • thalkylhydroxyalkylammonium salts such as butyldimethyl-2-hydroxydodecylammonium benzoate or bis (benzyldimethyl-2-hydroxydodecylammonium) succinate or N-benzyldimethyl-2-hydroxydodecylammonium benzoate
  • cyclic quaternary ammonium compounds such as imi
  • a temperature of the grinding medium of not less than 15 ° C and not more than 60 ° C is preferable.
  • the inventive method further comprises that the component after the vibratory grinding is preferably dried with or without intervening rinsing step at a temperature between 40 and 85 0 C.
  • Methods according to the invention also include methods in which the user produces the slide grinding medium on site starting from a concentrate. Therefore, the present invention also includes the use of concentrates for producing a vibratory grinding medium for the process according to the invention. Such a concentrate gives by dilution with water by a factor of 4 to 50 the aqueous composition which can be used directly in the vibratory finishing process.
  • an aqueous concentrate of the vibratory grinding medium is such that in a finishing process with continuous metering of the concentrate, which results by dilution with water by a factor of 4 to 50, the directly applicable in the vibratory finishing aqueous composition in the trough of a continuous flow vibratory finishing plant by diluting the concentrate with the water fed into the trough, in the trough overflow, which is the aqueous composition applicable in the vibratory finishing process.
  • the present invention encompasses a metal component which has been directly processed by the vibratory finishing method according to the invention and its use in a method for applying further corrosion protection layers or structural bonding to other components, preferably those components which have been processed in accordance with the method described here.
  • the bonding of the components following the process is particularly preferred because of the adhesion-promoting passivation of the surfaces of the workpieces produced in the inventive slide-grinding process.
  • the increase in the surface tension in the vibratory finishing process according to the invention in comparison to the prior art is documented below.
  • the prior art forms a method in which an acidic phosphate-containing composition according to DE 38 00 834 is used as Gleitschleifmedium.
  • the respective surface tensions were determined by means of test inks on the die-cast housing and chassis parts made of die-cast aluminum (AISi9Cu3).
  • test inks a series of standardized liquids (test inks) are applied in the order of their surface tensions to the substrate to be examined with a brush. If a liquid no longer wets, ie does not re-flow within 2 seconds, then the surface tension of the workpiece surface corresponds to that of the test ink that was last used (DIN 53 364).
  • Alodine 2040 ® (Henkel.) Used as the starting concentrate and in the ratio 1: 4 pre-diluted with deionized water, was present so that the following composition:
  • test pieces of die-cast aluminum were then in the thus set
  • the Trowalleiter according to the inventive example however, composed in an acidic, phosphate-containing abrasive medium

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Description

„Passivierendes Gleitschleifen, insbesondere für Aluminium, Magnesium und Zink"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gleitschleifen und haftvermittelnden Passivieren von metallischen Bauteilen, die zumindest teilweise aus Metallen und/oder Legierungen ausgewählt aus Aluminium, Magnesium und/oder Zink bestehen, in einem Arbeitsschritt unter Verwendung einer wässrigen Zusammensetzung mit einem pH-Wert zwischen 0,3 und 3,5 enthaltend komplexe Fluoride der Elemente Bor, Silicium, Titan, Zirkon oder Hafnium einzeln oder im Gemisch miteinander in Konzentrationen der Fluoro-Anionen von insgesamt zwischen 100 und 4000 ppm als Gleitschleifmedium, sowie ein unmittelbar mit diesem Verfahren hergestelltes Bauteil und dessen Verwendung zum strukturellen Verkleben oder zur Aufbringung weiterer korrosionschützender Beschichtungen. Des Weiteren umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Konzentrates zur Herstellung des Gleitschleifmediums im erfindungsgemäßen Verfahren.
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. Gleiches gilt für das Zusammenfügen metallischer Bauteile mittels Klebetechniken, wofür die zu verklebenden Oberflächen eine spezifische Rauigkeit und Oberflächenspannung aufweisen müssen. Daher ist für das strukturelle Verkleben solcher Bauteile eine mechanische und chemische Vorbehandlung unabdingbar, die eine einheitliche Oberflächenstruktur und Oberflächenzusammensetzung bewirkt.
Die Bearbeitung metallischer Werkstücke oder Formteile kann entweder durch manuelles mechanisches Entgraten, Schleifen, Schmirgeln, Bürsten und Polieren oder durch ein mechanisch chemisches Bearbeitungsverfahren erfolgen. Die rein manuell mechanische Bearbeitung von in großen Stückzahlen hergestellten metallischen Teilen, insbesondere von metallischen Kleinteilen, ist heute aus Wirtschaftlichkeitsgründen kaum noch vertreten. Demgegenüber ist die mechanisch chemische Bearbeitung, wie z.B. das sogenannte "Gleitschleifen" ist ein Verfahren, das in Glockenapparaten, Trommelapparaten, Vibrationsmaschinen oder Fliehkraftmaschinen automatisiert vorgenommen werden kann. 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 Rauigkeit 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 Hauptaufgabe derartiger Behandlungsmittel besteht dabei entweder darin, ein gutes Reinigungs-, Dispergier- und Schmutztragevermögen sicherzustellen oder lediglich ein und materialverträgliches Medium für den Gleitschleifprozess bereitzustellen, welches eine starke Korrosion des Bauteils verhindert und zudem die Schleifwirkung und/oder Polierwirkung während des Gleitschleifens günstig beeinflusst. Häufig werden die mechanisch zu bearbeitenden Bauteile vorgereinigt, so dass die Notwendigkeit, Öl- und Fettverschmutzungen während des Gleitschleifens einzuemulgieren, nicht zwingend besteht.
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 korrosions- inhibierender Substanzen.
Die alkalischen Gleitschleifmedien besitzen den Nachteil, dass diese die metallische Werkstoffoberfläche, insbesondere Aluminium, Magnesium und Zinkoberflächen, nur unzureichend haftvermittelnd passivieren. Derart im Gleitschleifverfahren behandelte Werkstücke können nach der mechanisch chemischen Vorbehandlung weder unmittelbar mit Lacksystemen beschichtet noch miteinander verklebt werden. Eine hinreichende Haftung des Lackes zum metallischen Untergrund oder eine dauerhafte Verbindung der Bauteile an der Klebestelle kann nach dem Gleitschleifen in alkalischen Medien nicht gewährleistet werden. Aus dem Stand der Technik ist ein Verfahren zum gleichzeitigen Gleitschleifen, Reinigen und Passivieren metallischer Werkstücke bekannt. So beschreibt die Druckschrift DE 38 00 834 ein Mittel bestehend aus Orthophosphorsäure und/oder Pyrophosphorsäuren und/oder deren wasserlöslichen Salzen, einer oder mehreren Oligocarbonsäuren, und gegebenenfalls einem oder mehreren Tensiden und einen oder mehreren Korrosionsinhibitoren, welches sich als saures Gleitschleifmedium eignet. Der Vorteil dieses Verfahrens ist gemäß dem Offenbarungsgehalt der DE 38 00 834, dass eine Reinigung und Passivierung der Werkstückoberfläche vor dem eigentlichen Gleitschleifprozess nicht mehr vorgenommen werden muss und sich damit die komplette Vorbehandlungskette bestehend aus chemischer und mechanischer Vorbehandlung des Werkstückes auf einem Prozessschritt reduziert. Weiterhin eröffnet das in der DE 38 00 834 offenbarte Verfahren die Möglichkeit verschiedenste metallische Werkstoffe während des Gleitschleifverfahren hinreichend zu passivieren. Die Zusammmensetzung des Mittels bewirkt dabei einerseits eine Passivierung unedler Werkstoffe, z.B. Eisen, über den Beizangriff im phosphorsauren Medium und anderseits einen Korrosionsschutz edler Werkstoffe, z.B. Kupfer, durch die Anwesenheit von Carbonsäuren und weiteren Inhibitoren, so dass Werkstücke aus unterschiedlichen metallischen Materialien im Gleitschleifverfahren bei Einsatz desselben Gleitschleifmediums, wie in der DE 38 00 834 offenbart, behandelt werden können.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist der beträchtliche Anteil an Phosphaten in der Zusammensetzung des Gleitschleifmediums. In derartigen Zusammensetzung kommt es analog zu den Prozessen der Phosphatierung von Metallen stets zur Bildung von Phosphatschlämmen, die zum einen den Gleitschleifprozess selbst negativ beeinflussen können und zum anderen verfahrenstechnisch aufwendig aus dem Schleifmedium entfernt und entsorgt werden müssen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nunmehr darin, ein Verfahren zum Gleitschleifen von metallischen Werkstücken oder Formteilen, insbesondere solchen aus Aluminium, Magnesium und Zink, sowie deren jeweiligen Legierungen, bereitzustellen, welches die Metalloberfläche im Zusammenwirken mit dem mechanischen Prozess des Gleitschleifens derart konditioniert, dass eine haftvermittelnde Passivierung der Oberfläche des Werkstücks oder des Formteils resultiert. Diese haftvermittelnde Passivierung muss sich für das strukturelle Verkleben der in diesem Verfahren behandelten Werkstücke und die Aufbringung weiterer Lacksysteme eignen. Ferner soll das im Verfahren verwendete Gleitschleifmedium zur Vermeidung von Phosphatschlämmen gänzlich frei von Phosphaten sein.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass bei der Verwendung einer sauren wässrigen Zusammensetzung mit einem pH-Wert zwischen 0,3 und 3,5 enthaltend komplexe Fluoride der Elemente Bor, Silicium, Titan, Zirkon oder Hafnium einzeln oder im Gemisch miteinander in Konzentrationen der Fluoro-Anionen von insgesamt zwischen 100 und 4000 ppm als Gleitschleifmedium eine hervorragende haftvermittelnde Passivierung metallischer Werkstoffoberflächen beim Gleitschleifen erreicht wird, wobei die im erfindungsgemäßen Verfahren behandelten metallischen Bauteile zumindest teilweise aus Metallen und/oder Legierungen ausgewählt aus Aluminium, Magnesium und/oder Zink bestehen. Die haftvermittelnde Passivierung ist für Bauteile aus Aluminium, Magnesium und Zink, sowie deren jeweiligen Legierungen, besonders wirksam, so dass bevorzugt solche Bauteile im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, die ausschließlich aus Metallen und/oder Legierungen ausgewählt aus Aluminium, Magnesium und/oder Zink zusammengesetzt sind, und die besonders bevorzugt vollständig aus Aluminium und/oder seinen Legierungen bestehen.
Das erfindungsgemäße Gleitschleifmedium enthält dabei nicht mehr als 50 ppm, vorzugsweise nicht mehr als 10 ppm und besonders bevorzugt nicht mehr als 1 ppm Phosphat.
Als Gleitschleifmedium wird im Allgemeinen die flüssige Zusammensetzung bezeichnet, die beim Gleitschleifen die gleitende Berührung des metallischen Bauoder Formteils mit dem Schleifmittel, auch Schleifkörper genannt, herstellt. Unter Legierung im Sinne der vorliegenden Erfindung sind dabei solche Gemenge mit metallischem Charakter zu verstehen, in denen der Anteil des jeweiligen metallischen Elementes zumindest 50 At. -% beträgt.
Eine haftvermittelnde Passivierung liegt erfindungsgemäß dann vor, wenn durch die Konversion der Metalloberfläche bei Kontakt des Bauteils mit dem Schleifmedium eine korrosionsschützende Beschichtung im Gleitschleifverfahren resultiert, die zudem eine Oberflächenspannung von mehr als 36 mN/m, vorzugsweise mehr als 42 mN/m und besonders bevorzugt mehr als 50 mN/m aufweist.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Zusammensetzungen bzw. Gleitschleifmedien können zusätzlich Polymere vom Typ der Polyacrylate und/oder der Umsetzungsprodukte von Poly(vinylphenol) mit Aldehyden und organischen Hydroxylgruppen-haltigen Aminen in Konzentrationen unter 500 mg/1, vorzugsweise unter 200 mg/1 enthalten. Enthält die Behandlungslösung Zirkon, soll die Konzentration der Umsetzungsprodukte von Poly(vinylphenol) mit Aldehyden und organischen Hydroxylgruppen-haltigen Aminen kleiner als 100 mg/l sein.
Weitere potentielle Komponenten des Gleitschleifmediums sind: freie Fluoridionen in Konzentrationen bis zu 500 mg/l und Polyhydroxycarbonsäuren oder ihre Anionen, insbesondere Gluconationen, in Konzentrationen bis zu 500 mg/l.
Die komplexen Fluoride der Elemente Bor, Silicium, Titan, Zirkon oder Hafnium, d.h. die Anionen BF4 ", SiF6 2", TiF6 2", ZrF6 2" oder HfF6 2", können in Form der freien Säuren oder als Salze eingebracht werden. Als Gegenionen kommen insbesondere Alkalimetall- und Ammoniumionen in Betracht. Dies gilt ebenso für die fakultativen Komponenten freies Fluorid und Polyhydroxycarbonsäuren. Sofern diese Komponenten nicht oder nicht ausschließlich in Form der Säuren eingesetzt werden, kann eine Einstellung des pH-Werts des Gleitschleifmediums auf den erfindungsgemäßen Bereich von 0,3 bis 3,5 erforderlich werden. Hierfür sind insbesondere Phosphorsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure geeignet. Bevorzugt ist eine Einstellung des pH-Werts des Gleitschleifmediums auf den Bereich 1 bis 3. Je nach Substrat kann die Anwesenheit von Sulfationen im Gleitschleifmedium in Konzentrationen bis zu 5 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,1 und 3 Gew.-%, vorteilhaft sein.
Als fakultative Zusätze in Konzentrationen unter 500 mg/l geeignete Polymere vom Typ der Acrylate einschließlich Acrylat-haltigen Copolymeren sind als Handelsprodukte im Stand der Technik bekannt. Besonders geeignet sind wasserlösliche Polyacrylsäuren im Molmassenbereich zwischen 20 000 und 100 000 Dalton, insbesondere solche mit einer mittleren Molmasse von etwa 50 000 bis 60 000 Dalton, deren 5 Gew.-%ige wäßrige Lösung einen pH-Wert von etwa 2 aufweisen.
Geeignete Polymere vom Typ der Umsetzungsprodukte von Polyvinylphenol mit Aldehyden und organischen Aminen sind als Mittel zur Oberflächenbehandlung von Metallen und insbesondere zu einer passivierenden Nachspülung konversions-behandelter Metalloberflächen bekannt, beispielsweise aus der EP-A-319 016 und der EP-A-319 017. Dabei handelt es sich um Polymere mit Molmassen bis zu 2 000 000 Dalton bei einem bevorzugten Molmassenbereich zwischen 7000 und 70 000 Dalton. In den Ketten können die gegebenenfalls substituierten Phenolringe über ein oder zwei Kohlenstoffatome verknüpft sein, wobei gegebenenfalls die Ketten einem Nachvernetzungsprozeß unterworfen worden sein können. Charakteristischerweise ist zumindest an einen Teil der Phenolringe über ein Kohlenstoffatom ein Stickstoffatom gebunden, das einen weiteren Alkylsubstituenten trägt, der mindestens über eine Hydroxy-Funktion verfügt. Dieser Aufbau verleiht dem Polymer chelatisierende Eigenschaften gegenüber Metallionen.
Zusätzlich kann das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Gleitschleifmedium zusätzlich wasserunlösliche, partikuläre anorganische Verbindungen der Elemente Silizium, Aluminium, Zink, Titan, Zirkon, Eisen, Kalzium und/oder Magnesium enthalten, wobei der Gehalt an diesen Verbindungen in der Zusammensetzung bezogen auf das Element mindestens 10 ppm beträgt, aber 500 ppm nicht überschreitet und 50 Gew.-% der Partikel einen Teilchendurchmesser von weniger als 500 nm, vorzugsweise weniger als 200 nm aufweisen. Diese partikulären anorganischen Verbindungen eignen sich zum einen zur Erhöhung des Korrosionsschutzes der Passivierung und zum anderen erhöhen diese die Rauigkeit der hydrophilen Oberfläche, so dass eine höhere Oberflächenspannung der Werkstoffoberfläche resultiert und damit ein benetzendes Aufbringen von Klebstoffen erleichtert wird.
Das Gleitschleifmedium kann im erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich mindestens eine oberflächenaktive Verbindungen enthalten, um die Reinigung der metallischen Werkstoffoberflächen von Korrosions- und Schmierölen während des Gleitschleifverfahrens vorzunehmen und damit vorgelagerte Reinigungsschritte einzusparen.
Besonders geeignet sind hierfür sind in speziellen Ausführungsformen des Gleitschleifmediums Einzelverbindungen oder Mischungen ausschließlich nichtionischer Tenside oder stattdessen Kombinationen eines oder mehrerer nichtionischer Tenside mit einem oder mehreren anionischen oder alternativ einem oder mehreren kationischen Tensiden. Aufgrund guter Reinigungseigenschaften und aufgrund der Tatsache, dass solche Lösungen den Gleitschleifprozess in besonderer Weise fördern, sind in dem erfindungsgemäßen Verfahren wässrige Zusammensetzungen besonders bevorzugt, die Kombinationen eines oder mehrerer nichtionischer Tenside mit einem oder mehreren anionischen oder alternativ mit einem oder mehreren kationischen Tensiden enthalten. Dabei können mit besonderem Vorteil solche Kombinationen verwendet werden, in denen nichtionische und anionische, oder alternativ kationische Tenside im Mengenverhältnis 1 : 1 bis 10 : 1 stehen. 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. %. Diese Angaben beziehen sich auf den Aktivsubstanzgehalt im Gleitschleifmedium. AIs spezielle nichtionische Tenside kommen für das erfindungsgemäße Verfahren 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 Propylenoxid an Fettalkohole oder Fettamine eingesetzt, also Alkohole und/oder Amine, die 6 bis 18 C-Atome im geradkettigen oder verzweigtkettigen Alkylrest tragen. Besonders bevorzugt sind hier jedoch nichtionische Tenside, die ausgewählt sind aus einem Anlagerungsprodukt von 3 bis 8, vorzugsweise von 4 bis 6 Ethylenoxid-Einheiten an ein Fettamin mit 10 bis 18, vorzugsweise 12 bis 14 C-Atomen.
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. Insbesondere sind Entschäumer auf Basis eines Fettalkohol-Ethoxylats/Propoxylats oder eines mit einer Alkylgruppe mit 4 bis 8 C- Atomen endgruppenverschlossenen Anlagerungsproduktes von 7 bis 12 Ethylenoxid-Einheiten an Fettalkohole mit 8 bis 18 C-Atomen bevorzugt.
Sofern anionische Tenside im Gleitschleifmedium des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden, können diese beispielsweise Fettalkoholethersulfat und/oder Fettalkoholethersulfonate sein, die von den oben näher definierten Fettalkoholen abstammen. Außerdem sind als anionische Tenside auch Fett- säuren und deren wasserlösliche Salze sowie ferner Naphthalinsulfonsäure bzw. deren wasserlösliche Salze geeignet.
Kationische Tenside, die in den bevorzugten Ausführungsformen des erfindungs- gemäßen Verfahrens in Kombination mit nichtionischen Tensiden eingesetzt werden, sind üblicherweise Ammoniumverbindungen, die einen oder mehrere Alkylreste, Arylreste oder Aralkylreste mit mehr als 6 C Atomen enthalten. Üblicherweise weisen solche Ammoniumverbindungen mindestens einen geradkettigen Alkylrest mit mehr als 12 C-Atomen auf, bevorzugt mit 14 bis 18 C- Atomen. Die Anionen derartiger Ammoniumsalze sind üblicherweise Anionen nichtkorrosiv wirkender Säuren. Beispiele für derartige Verbindungen sind Lauryldimethylbenzylammoniumsalze, Benzyltrimethylammoniumsalze, Thalkylhydroxyalkylammoniumsalze (wie beispielsweise Butyldimethyl-2-hydroxy- dodecylammoniumbenzoat oder Bis (benzyldimethyl-2-hydroxydodecyl- ammonium)succinat oder N-Benzyldimethyl-2-hydroxydodecylammoniumbenzoat) oder auch cyclische quartäre Ammoniumverbindungen (wie Imidazoliniumsalze und deren in 1 und 2 Stellung substituierte Derivate).
Bei dem erfindungsgemäßen Gleitschleifverfahren ist eine Temperatur des Schleifmediums von nicht weniger als 15 0C und nicht mehr als 60 0C bevorzugt.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei ferner, dass das Bauteil nach dem Gleitschleifen vorzugsweise mit oder ohne dazwischenliegendem Spülschritt bei einer Temperatur zwischen 40 und 85 0C getrocknet wird.
Erfindungsgemäß sind auch Verfahren, in denen der Anwender vor Ort ausgehend von einem Konzentrat das Gleitschleifmedium herstellt. Daher beinhaltet die vorliegende Erfindung auch die Verwendung von Konzentraten zur Herstellung eines Gleitschleifmediums für das erfindungsgemäße Verfahren. Ein derartiges Konzentrat ergibt durch Verdünnung mit Wasser um den Faktor 4 bis 50 die unmittelbar im Gleitschleifverfahren anwendbare wässrige Zusammensetzung. Alternativ erfolgt die Verwendung eines wässhgen Konzentrates des Gleitschleifmediums derart, dass in einem Gleitschleifverfahren bei kontinuierlicher Dosierung des Konzentrates, welches durch Verdünnung mit Wasser um den Faktor 4 bis 50 die unmittelbar im Gleitschleifverfahren anwendbare wässrige Zusammensetzung ergibt, in den Trog einer im kontinuierlichen Durchlauf arbeitenden Gleitschleifanlage durch Verdünnung des Konzentrates mit dem Wasser, welches in den Trog eingespeist wird, im Überlauf des Troges, die im Gleitschleifverfahren anwendbare wässrige Zusammensetzung vorliegt.
Ebenso umfasst die vorliegende Erfindung ein mit dem erfindungsgemäßen Gleitschleifverfahren unmittelbar bearbeitetes metallisches Bauteil, sowie dessen Verwendung in einem Verfahren zur Aufbringung weiterer Korrosionsschutzschichten oder zur strukturellen Verklebung mit anderen Bauteilen, bevorzugt solchen Bauteilen, die gemäß des hier beschriebenen Verfahrens bearbeitet wurden. Die sich dem Verfahren anschließende Verklebung der Bauteile ist aufgrund der im erfindungsgemäßen Gleitschleifverfahren erzeugten haftvermittelnden Passivierung der Oberflächen der Werkstücke besonders bevorzugt.
Die Erhöhung der Oberflächenspannung im erfindungsgemäßen Gleitschleifverfahren im Vergleich zum Stand der Technik wird im Folgenden dokumentiert. Den Stand der Technik bildet dabei ein Verfahren bei dem eine saure Phosphat- haltige Zusammensetzung entsprechend der DE 38 00 834 als Gleitschleifmedium eingesetzt wird.
Die jeweiligen Oberflächenspannungen wurden an den im Gleitschleifverfahren bearbeiteten Gehäuse- und Fahrwerksteilen aus Aluminium-Druckguss (AISi9Cu3) mittels Prüftinten ermittelt.
Dabei wird mit einem Pinsel eine Serie standardisierter Flüssigkeiten (Testtinten) in der Reihenfolge ihrer Oberflächenspannungen, auf den zu untersuchenden Untergrund aufgebracht. Wenn eine Flüssigkeit nicht mehr benetzt, d.h. nicht innerhalb von 2 Sekunden wieder zusammenfließt, dann entspricht die Oberflächenspannung der Werkstückoberfläche derjenigen der Testtinte, die zuvorletzt verwendet wurde (DIN 53 364). Beispiel:
Als Gleitschleifmedium wurde Alodine 2040® (Fa. Henkel) als Ausgangskonzentrat verwendet und im Verhältnis 1 : 4 mit entionisiertem Wasser vorverdünnt, so dass folgende Zusammensetzung vorlag:
88,7 % H2O;
9,60 % H2SO4;
1 ,74 % H2TiF6.
Der Speisewasserzulauf der Gleitschleifanlage wurde sodann, derart eingestellt, dass bei kontinuierlicher Zugabe des vorverdünnten Konzentrates in den Trog im
Überlauf des Gleitschleiftroges die Konzentration von Titan zu 120 ppm mit einer
Toleranz von ± 30 ppm bestimmt wurde (entspricht ca. 400 ppm ± 100 ppm
H2TiF6).
Die Testteile aus Aluminium-Druckguss wurden sodann in der derart eingestellten
Trog-Durchlauf-Vibrationsanlage der Fa. Rösler mit kunststoffgebundenen Korund in Form von pyramidalen Schleifsteinen mit einer Kantenlänge von 3 cm für 16 min trowalisiert.
Die Bestimmung der Oberflächenspannung der mit Leitungswasser (ca. 15° dH) abgespülten und bei 80 0C im Warmluftofen getrockneten Bauteile erfolgte mit
Prüftinten. Die Bestimmung unmittelbar nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur
(ca. 20 0C) ergab bei 20 Bauteilen aus Aluminium-Druckguss eine durchschnittliche Oberflächenspannung von 47 mN/m. Die maximal bestimmte
Oberflächenspannung lag bei 56 mN/m und die minimale Oberflächenspannung bei 42 mN/m. Vergleichsbeispiel:
Die Trowalisierung entsprechend des erfindungsgemäßen Beispiels jedoch in einem sauren, phosphathaltigem Schleifmedium zusammengesetzt aus
98,1 % H2O,
0,62 % Na2H2P2O7,
1 ,18 % NaH2PO4,
0,10 % Zitronensäure ergab nach dem Spülen mit Leitungswasser (ca. 15° dH), dem anschließenden
Trocknen der Bauteile bei 80 0C im Warmluftofen und dem Abkühlen auf
Raumtemperatur (ca. 20 0C) eine durchschnittliche Oberflächenspannung von
33 mN/m. Die maximal bestimmte Oberflächenspannung lag bei 37 mN/m und die minimale Oberflächenspannung bei 29 mN/m.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Gleitschleifen von metallischen Bauteilen, die zumindest teilweise aus Metallen und/oder Legierungen ausgewählt aus Aluminium, Magnesium und/oder Zink bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass als Schleifmedium eine saure wässrige Zusammensetzung mit einem pH-Wert zwischen 0,3 und 3,5 enthaltend komplexe Fluoride der Elemente Bor, Silicium, Titan, Zirkon oder Hafnium einzeln oder im Gemisch miteinander in Konzentrationen der Fluoro-Anionen von insgesamt zwischen 100 und 4000 ppm verwendet wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die saure wässrige Zusammensetzung zusätzlich Polymere vom Typ der Polyacrylate und/oder der Umsetzungsprodukte von Poly(vinylphenol) mit Aldehyden und organischen Hydroxylgruppen-haltigen Aminen in Konzentrationen unter 500 ppm enthalten und dass bei Gegenwart von Zirkon in der Behandlungslösung die Konzentration der Umsetzungsprodukte von Poly(vinylphenol) mit Aldehyden und organischen Hydroxylgruppen-haltigen Aminen weniger als 100 ppm beträgt.
3. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die saure wässrige Zusammensetzung zusätzlich freie Fluoridionen in Konzentrationen bis zu 500 ppm enthält.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die saure wässrige Zusammensetzung zusätzlich Polyhydroxycarbonsäuren oder ihre Anionen in Konzentrationen bis zu 500 ppm enthält.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die saure wässrige Zusammensetzung zusätzlich Sulfationen in Konzentrationen bis zu 50 g/l enthält.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die saure wässrige Zusammensetzung zusätzlich mindestens eine oberflächenaktive Substanz enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine oberflächenaktive Substanz ausgewählt ist aus einem Anlagerungsprodukt von 3 bis 8, vorzugsweise von 4 bis 6 Ethylenoxid-Einheiten an ein Fettamin mit 10 bis 18, vorzugsweise 12 bis 14 C-Atomen.
8. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die saure wässrige Zusammensetzung zusätzlich einen Entschäumer enthält, vorzugsweise auf Basis eines Fettalkohol- Ethoxylats/Propoxylats oder eines mit einer Alkylgruppe mit 4 bis 8 C-Atomen endgruppenverschlossenen Anlagerungsproduktes von 7 bis 12 Mol Ethylenoxid an Fettalkohole mit 8 bis 18 C-Atomen.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die saure wässrige Zusammensetzung zusätzlich wasserunlösliche, partikuläre anorganische Verbindungen der Elemente Silizium, Aluminium, Zink, Titan, Zirkon, Eisen, Kalzium und/oder Magnesium enthält, wobei der Gehalt an diesen Verbindungen in der Zusammensetzung bezogen auf das Element mindestens 10 ppm beträgt, aber 500 ppm nicht überschreitet und 50 Gew.-% der Partikel einen Teilchendurchmesser von weniger als 500 nm, vorzugsweise weniger als 200 nm aufweisen.
10. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Bauteil ausschließlich aus Metallen und/oder Legierungen ausgewählt aus Aluminium, Magnesium und/oder Zink zusammengesetzt ist, und vorzugsweise vollständig aus Aluminium und/oder seinen Legierungen besteht.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifmedium eine Temperatur von nicht weniger als 15 0C und nicht mehr als 60 0C aufweist
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil nach dem Gleitschleifen mit oder ohne dazwischenliegendem Spülschritt bei einer Temperatur zwischen 40 und 85 0C getrocknet wird.
13. Metallisches Bauteil bearbeitet in einem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12.
14. Verwendung eines metallischen Bauteils gemäß Anspruch 13 in einem Verfahren zur Aufbringung weiterer Korrosionsschutzschichten.
15. Verwendung eines metallischen Bauteils gemäß Anspruch 13 in einem Verfahren zur strukturellen Verklebung mit anderen Werkstoffen und/oder Bauteilen gemäß Anspruch 13.
16. Verwendung eines wässrigen Konzentrates in einem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnung des Konzentrates mit Wasser um einen Faktor 4 bis 50 die wässrige Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 ergibt.
17. Verwendung eines wässrigen Konzentrates gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei Dosierung des Konzentrates in den Trog einer im Durchlauf arbeitenden Gleitschleifanlage durch Verdünnung des Konzentrates mit Wasser im Überlauf des Troges die wässrige Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 vorliegt.
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