DE2213862A1 - Verfahren zum korrosionsschutz von metallgegenstaenden - Google Patents

Description

METALLGESELLSCHAFT Frankfurt/M.,den 21.3.1972

Aktiengesellschaft DrBr/GI

prov.Nr.; 6959 M

Verfahren zum Korrosionsschutz von Metallgegenständen

Für den Korrosionsschutz von Metallgegenständen,beispielsweise Autokarosserien, wird in großem Umfang von der .Elektrotauchlackierung Gebrauch gemacht. Bei diesem.Verfahren wird-der zu lackierende Gegenstand nach entsprechender Vorbereitung, z.B. Entfettung, Beizung, Phosphatierung und dergleichen, in ein Becken eingetaucht, in dem sich in wässriger Lösung und/oder Dispersion ein anionisches oder - seltener auch - kationisches Kunstharz, Pigment, Verlaufsmittel und sonstige Zusatzstoffe befinden. Je nach Polarität" des Kunstharzes .wird der Metallgegenstand als Anode oder Kathode geschaltet, wobei die Beckenwand bzw. eingehängte Metallteile als Gegenelektroden dienen. An der Oberfläche des Metallgegenstandes führen die Elektrodenreaktionen zur Ausfällung eines Lackfilmes, der einen hohen elektrischen Widerstand besitzt. Die elektrische Isolierwirkung hat zur Folge, daß die Stromlinien im Laufe der Zeit auch in zunehmendem Maße in das Innere von Hohlräumen hineingreifen, bis schließlich der ganze Metallgegenstand weitgehend gleichmäßig mit einem Lackfilm bedeckt ist. Danach wird der Gegen-

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stand dem Bad entnommen, mit sauberem Wasser abgespült und zur Härtung des Lackfilmes eingebrannt. Bei der Karosseriefertigung ist es üblich, die von außen direkt zugänglichen Flächen noch zusätzlich mit einer oder mehreren Spritzlackschichten zu versehen. Im Inneren und insbesondere in den Hohlräumen bleibt die Elektrotauchlackschicht als alleiniger überzug.

In letzter Zeit ist die elektrostatische Pulverlackierung als neues Verfahren zur Erzeugung organischer Schutzschichten auf Metall bekanntgeworden. Bei diesem Verfahren wird Lackpulver, z.B. mit Vernetzungsmittel versehene, pigmentierte Epoxidharze, Polyesterharze, Acrylatharze oder auch thermoplastische Materialien wie Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polyamid und dergl. mittels einer elektrostatischen Wirbeloder Versprüheinrichtung auf- den zu beschichtenden'Flächen aufgetragen. Die Pulverteiichen bleiben durch elektrostatische Anziehung temporär auf dem Metallgegenstand haften und werden durch Einbrennen miteinander verschmolzen und dabei gegebenenfalls vernetzt. Mit der Pulverlackierung können in einem Spritzgang sehr haibare Schichten mit einer Dicke von 4o bis 12o ,um und mehr aufgebracht werden.

Für die Lackierung von Modellteilen, die ähnlich einer Autokarosserie glatte Aussenflachen, Falze und auch schwer zugängliche Hohlräume enthielten, ist nun versuchsweise ein Arbeitsgang erprobt worden, bei dem die Pulverlackierung mit der Elektrotauchlackierung gekoppelt wurde: Die Teile wurden zunächst in bekannter Weise im Spritzverfahren entfettet, gereinigt und mit einer korrosions-

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schützenden Zinkphosphatschicht versehen, die ein· Schicht-

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gewicht von 1,5 bis 3,o g/m aufwies. Mit Hilfe der elektrostatischen Pulverlackierung wurde nun die zugängliche Außenfläche beschichtet und der Lackfilm anschließend eingebrannt. Danach wurden die Teile zur Beschichtung aller Innen- und Hohlräume in üblicher Weise elektrotauchlackiert und eingebrannt. Die Außenfläche wurde zur Farbgebung mit weiteren Spritzlackschichten versehen.

Bei Korrösionsprüfungen zeigte sich jedoch, daß bei vorstehend beschriebener Arbeitsweise gute bis hervorragende Korrosionsbeständigkeiten auf den einheitlich mit Pulverlack bzw. einheitlich mit Elektrotauchlack beschichteten Flächen zu erzielen waren, während völlig unerwartet an dem Übergangsbereich von Pulverlackschicht und Elektrotauchlackschicht heftige Korrosionen auftraten. Diese Bereiche lagen aufgrund der gewissen Streuwirkung der elektrostatischen Pulver-Täckierung in den Öffnungen "zu Hohlräumen¹. Bei Hohlräumen mit größeren Öffnungen konnten diese Schwachstellen bis tief in das Innere der Hohlräume hineinreichen.Der Übergangsbereich lag in jedem Fall außerhalb der Reichweite der anschließend aufgebrachten Spritzlackschichten. Eine nähere Untersuchung des Phänomens zeigte, daß in dem Übergangsbereich zwischen den beiden Lacktypen die Lackschichtdicke wesentlich geringer war als auf den ungestörten, einheitlichen Flächen:

Pulverlackschicht mit Decklack: loo bis 12o ,um Pulverlackschicht: 6o bis 8o,um

Übergangsbereich Pulverlack/

Elektrotauchlack: 5 bis 15 ,um

Elektrotauchlack: 25 bis 3o,um

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Offenbar wird der Abscheidungsmechanismus des Elektrotauchlackes durch den Pulverlack in der Grenzfläche empfindlich gestört.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, da;? die Berührungsbereiche zwischen Pulverlackschicht und Elektrotauchlackschicht im Korrosionsschutz wesentlich verbessert werden können, wenn sie mit mindestens einer ■ weiteren Lackschicht versehen werden, und zwar gilt diese Feststellung auch für die Fälle,.in denen die Gesamtlackfilmdicke in diesem Bereich noch nicht die Filmdicke von Pulverlack und den an den Außenflächen applizierten weiteren Lackfilmen erreicht hat.

Da aufgrund der Streuwirkung des Pulverlackes die Berührungsbereiche "zwischen PulverlackschicHt und Elektrotauchlack- ' schicht vielfach geometrisch so ungünstig liegen, daß die Anbringung weiterer Lackschichten zu ihrem Schutz Schwierigkeiten bereiten kann, wird vorzugsweise durch geeignete Maßnahmen, wie spezielle Anordnung der Pulverpistolen, Abdeckung der Oberfläche bei der Pulverbeschichtung, z.B. durch .Klebebänder, Schablonen und dergl. der Berührungsbereich an für die Applikation weiterer Lackschichten leichter zugängliche Orte verlagert.

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Das erfindungsgemäße Verfahren sei anhand des folgenden Beispiels näher erläutert: :

Stahlbleche .wurden zunächst im Spritzen entfettet ,wassergespült, mit Zinkphosphat, phosphatiert, wassergespült., nachgespült und getrocknet. Auf diese Weise wurden fettfreie, mit einem Zinkphosphatüberzug eines Flächengewichtes

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von 2,5 g/m bedeckte Stahlflächen erhalten. Diese Bleche wurden mit einem Epoxidharzpulver elektrostatisch lackiert, wobei etwa die halbe Stahlfläche, durch überlegen eines weiteren Stahlbleches abgedeckt wurde. Nach Wegnahme des Abdeckbleches wurden die Bleche 8 Min. bei l8o°O eingebrannt. Danach wurden die Bleche mit einem anionischen Elektrotauchlack bei einer Spannung von l5oV 2 Min. lackiert. Die mit vollentsalztem Wasser abgespülten Bleche wurden schließlich' eingebrannt. Der Pulverlacküberzug wies eine ' Dicke von etwa 5o bis 8o ,um , der Elektrptauchlacküberzug eine Dicke von 25 bis 3o ,um ', auf. Im Berührungsbereich beider Lacke sank die Filmdicke bis auf etwa 8 bis 15,um ab. Ein Teil der" Bleche wurde anschließend im Berührungs-^ bereich beider Lacke mit einem Spritzlack auf Acrylatbasis· überlackiert und nochmals eingebrannt. Der zusätzliche Lackfilm überlappte die Berührungsfläche nach beiden Seiten um mehr als 1,5 cm; im Bereich der Berührungsfläche betrug ' nunmehr die Gesamtlackdicke etwa 35 bis 5ö ,um. Die so vorbereiteten Bleche wurden dem Salzsprühtest nach ASTM B 117-64 ausgesetzt. Nach einer Prüfzeit von 168 h zeigten die nicht, überlackierten Bleche an der Berührungszone deutliche Rostbildung, während die erfindungsgemäß überlackierten Bleche keine Korrosionsschäden zeigten. Nach 5oo h war die Berührungszone der nicht überlackierten Bleche stark verrostet, die erfindungsgemäßen weiterhin einwandfrei.

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Korrosionsschutz von Metallgegenständen, insbesondere solchen aus Stahl, durch elektrostatische Pulverlackierung mit anschließender Elektrotauchlackierung der durch erstere nicht erreichten Flächen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Berührungsbereiche zwischen Pulverlack- und Elektrotauchlackschicht mit mindestens einer weiteren Lackschicht versehen v/erden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsbereiche zwischen Pulverlack- und Elektrotauchlackfilm durch geeignete Maßnahmen, wie Pulverpistolenanordnung, Abdeckung der Oberfläche bei der Pulverlackierung, z.B. durch Klebebänder, Schablonen und dergl., so verlagert werden, daß sie für die Applikation der weiteren Lackschicht(en) leicht zugänglich sind.

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