Barnizado electroforético por inmersión optimizado de componentes ensamblados y parcialmente prefosfatados.

Procedimiento para el tratamiento anticorrosivo de componentes metálicos, en el que el componente metálico, que se compone al menos parcialmente de superficies de cinc, en el que las superficies del componente que se componen de cinc presentan parcialmente una capa de fosfato de cinc cristalina, se ha tratado térmicamente a una temperatura de al menos 100 ºC, caracterizado porque el componente tratado térmicamente a continuación recorre sucesivamente las siguientes etapas del procedimiento:

(A) si procede la limpieza y desengrasado del componente,

(B) pretratamiento de activación del componente con una dispersión acuosa ácida, que contiene fosfatos insolubles, no siendo el valor de pH de la dispersión menor de 4 y no mayor de 5,5,

(C) tratamiento de conversión de fosfatación del componente activado, de modo que al menos sobre todas las superficies de hierro y cinc del componente existe respectivamente una capa de fosfato de cinc cristalina con un peso de la capa de no menos de 0,5 g/m2, y

(D) barnizado electroforético por inmersión del componente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/053065.

Solicitante: HENKEL AG & CO. KGAA.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HENKELSTRASSE 67 40589 DUSSELDORF ALEMANIA.

Inventor/es: BROUWER, JAN-WILLEM, HAMACHER,MATTHIAS, KRÖMER,Jens, PILAREK,FRANK-OLIVER, BALZER,MARC, POPP,ROLAND.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas,... > C09D5/08 (Pinturas anticorrosivas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION... > PROCEDIMIENTOS PARA APLICAR LIQUIDOS U OTRAS MATERIAS... > Procedimientos, distintos al "flocage", especialmente... > B05D7/14 (a metal, p. ej. a carrocerías de automóvil)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > Tratamiento químico de la superficie de materiales... > C23C22/83 (Tratamiento posterior químico)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > Tratamiento químico de la superficie de materiales... > C23C22/78 (Pretratamiento del material a revestir)

PDF original: ES-2524791_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Barnizado electroforético por inmersión optimizado de componentes ensamblados y parcialmente prefosfatados

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fosfatación anticorrosiva y barnizado electroforético por inmersión de componentes ensamblados a partir de elementos constructivos al menos parcialmente metálicos, que se componen parcialmente de superficies de cinc prefosfatadas, en el que los elementos constructivos metálicos del componente, que se componen al menos parcialmente de superficies de cinc prefosfatadas, o los componentes individuales se han sometido a un tratamiento térmico. En este procedimiento la configuración desventajosa de no homogeneidades en el barnizado electroforético por inmersión mapeado (mapping) del componente fosfatado se vence mediante un pretratamiento de activación con una dispersión acuosa ácida que contiene fosfatos insolubles.

En la construcción de carrocerías en la industria automovilística y la manufactura de piezas individuales, por ejemplo puertas, se usan distintos materiales metálicos y formas de suministro. Estos en parte se tienen que cortar a medida, remodelar y a continuación ensamblar formando el componente deseado. Los materiales y formas utilizados para ello son la mayoría de las veces metales desnudos cuyas superficies no presentan un recubrimiento, las cuales ofrezcan una protección suficiente frente a la corrosión de la materia o sean apropiadas para la aplicación de un sistema de barniz. Tales superficies desnudas son junto a las superficies metálicas verdaderas también aquellas que sólo están provistas de aceites anticorrosión para el transporte o el almacenamiento. No obstante, precisamente los fabricantes de bandas de acero también proporcionan materiales prefosfatados que se puede proveer directamente en los OEM correspondientes de un barniz por inmersión, antes de que se apliquen otras capas de barniz. Los materiales cortados a medida para la fabricación de una carrocería, remodelados y ensamblados formando el componente correspondiente no sólo presentan diferentes superficies metálicas, sino que también poseen superficies tales que ya presentan una primera pasivación que protege frente a la corrosión (fosfatación). Aquí tiene importancia como material importante en la manufactura automovilística en particular el acero en banda galvanizado fosfatado, que constituye un componente esencial en la carrocería y en la manufactura de componentes, por ejemplo de puertas. Al ensamblar los materiales individuales formando el componente terminado, la conexión de las piezas de chapa se realiza con frecuencia por soldadura por puntos, pero también soldadura de banda o unión a presión. Cada vez más frecuentemente también favorecen las conexiones de soldadura otros procedimientos como remachado (p. ej. en conexiones de aluminio / acero) y pegado, aumentando en importancia en particular el pegado como única técnica de conexión cohesiva. Especialmente en conexiones pegadas, en la actualidad es indispensable un tratamiento térmico de los elementos constructivos premontados formando el componente, a fin de garantizar el pegado permanente de los elementos constructivos individuales (pregelificación). En esta pregelificación de los adhesivos aplicados las superficies prefosfatadas del componente se exponen a temperaturas elevadas que modifican de forma duradera las propiedades químicas y físicas de la capa de fosfato, en particular de una capa de fosfato de cinc. Así las propiedades modificadas de los componentes prefosfatados tratados térmicamente repercuten en tratamientos anticorrosión siguientes y especialmente en el barnizado electroforético por inmersión. Se observa, por ejemplo, que el barnizado electroforético por inmersión en las superficies prefosfatadas puede proporcionar otros pesos de la capa de barniz que en las superficies que primeramente se tratan por fosfatación en el OEM. Estas diferencias de calidad en el barnizado por inmersión, que se vuelven visibles ópticamente en el componente ensamblado y tratado térmicamente, representan errores de recubrimiento y se designan como mapeado plástico. El así denominado mapeado también repercute en otras capas de barniz cobertor aplicadas, de modo que el aspecto no homogéneo también resulta visible después del pintado completo. Si la fosfatación del componente ensamblado y tratado térmicamente, que también presenta superficies prefosfatadas, se realiza en el procedimiento de pulverización, entonces el mapeado después del barnizado electroforético por inmersión aparece de forma especialmente clara también en forma de lágrimas que reproducen el primer rociado típico para el procedimiento de pulverización de las zonas prefosfatadas con la solución de fosfatación.

El problema del mapeado representa por consiguiente un problema actual en particular en la manufactura automovilística y hasta ahora no se ha direccionado y tratado suficientemente en el estado de la técnica.

Así el documento EP 97798 da a conocer una solución de pretratamiento de activación de superficies metálicas antes de una fosfatación de cinc que contiene (a) amonio y/o sales alcalinas que representan preferentemente fosfatos, (b) fosfatos dispersados de cationes metálicos di- y/o trivalentes, así como (c) óxidos microparticulados para la estabilización de la dispersión.

Según la enseñanza del documento EP 97798, la dispersión se puede usar en un amplio rango de pH de 4 a 13, situándose el rango de pH especialmente preferido para la activación lo más efectiva posible de las superficies metálicas entre 7,5 y 8,5. No obstante, el especialista no puede deducir de esta revelación una enseñanza para evitar el mapeado sobre zonas prefosfatadas tratadas térmicamente de componentes metálicos en un barnizado electroforético por inmersión siguiente.

El objetivo de la presente Invención es Impedir ahora la aparición de no homogeneidades en el barnizado electroforético por inmersión (mapeado) en el caso de tratamiento anticorrosivo de los componentes ensamblados

a partir de elementos constructivos metálicos, que también se componen al menos parcialmente de superficies de cinc prefosfatadas, y a los que se les ha dispensado un tratamiento térmico.

Sorprendentemente se ha podido mostrar que este objetivo se consigue mediante un procedimiento en el que el componente metálico, que se ha tratado térmicamente a una temperatura de al menos 1 °C y que se compone al menos parcialmente de superficies de cinc, presentando las superficies del componente que se componen de cinc parcialmente una capa de fosfato de cinc cristalina, se trata de forma anticorrosiva en las etapas individuales sucesivas

(A) si procede la limpieza y desengrasado del componente;

(B) pretratamiento de activación con una dispersión acuosa ácida, que contiene fosfatos insolubles con o

sin etapa de enjuague intermedia, no siendo el valor de pH de la dispersión menor de 4 y no mayor de 5,5;

(C) tratamiento de conversión de fosfatación del componente activado, de modo que al menos sobre todas

las superficies de hierro y cinc del componente existe respectivamente una capa de fosfato de cinc

cristalina con un peso de la capa de no menos de ,5 g/m2; y

(D) barnizado electroforético por inmersión del componente con o sin etapa de enjuague intermedia.

En particular en un procedimiento según la invención se trata un componente metálico semejante, que se compone parcialmente de superficies de cinc con una capa de fosfato de cinc cristalina y que se ha tratado térmicamente a una temperatura de al menos 1 °C, de manera especialmente preferida de al menos 15 °C.

Bajo componente metálico en el procedimiento según la invención se entienden en particular elementos constructivos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para el tratamiento anticorrosivo de componentes metálicos, en el que el componente metálico, que se compone al menos parcialmente de superficies de cinc, en el que las superficies del componente que se componen de cinc presentan parcialmente una capa de fosfato de cinc cristalina, se ha tratado térmicamente a una temperatura de al menos 1 °C, caracterizado porque el componente tratado térmicamente a continuación recorre sucesivamente las siguientes etapas del procedimiento:

(A) si procede la limpieza y desengrasado del componente,

(B) pretratamlento de activación del componente con una dispersión acuosa ácida, que contiene fosfatos ¡nsolubles, no siendo el valor de pH de la dispersión menor de 4 y no mayor de 5,5,

(C) tratamiento de conversión de fosfatación del componente activado, de modo que al menos sobre todas las superficies de hierro y cinc del componente existe respectivamente una capa de fosfato de cinc cristalina con un peso de la capa de no menos de ,5 g/m2, y

(D) barnizado electroforético por inmersión del componente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente metálico se compone de elementos constructivos ensamblados, que poseen parcialmente superficies de cinc que presentan revestimientos de capa cristalinos de fosfato de cinc, habiéndose tratado térmicamente estos elementos constructivos a una temperatura de al menos 1 °C, preferentemente de al menos 15 °C.

3. Procedimiento según una o ambas de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la limpieza del componente se realiza en la etapa (A) con una solución alcalina, cuyo valor de pH no es menor de 8, preferentemente no menor de 9.

4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el valor de pH de la dispersión acuosa ácida en la etapa (B) no es mayor de 5.

5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los fosfatos insolubles en la etapa (B) están seleccionados de fosfatos de los metales cinc, hierro, manganeso, níquel, cobalto, calcio, magnesio y/o aluminio, preferentemente cinc y/o hierro y de manera especialmente preferida cinc.

6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el diámetro de partícula medio de los fosfatos insolubles en la dispersión acuosa ácida en la etapa (B) no es mayor de 5 pm, preferentemente no mayor de 2 pm.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el contenido de fosfatos insolubles en la dispersión acuosa ácida en la etapa (B) con un diámetro de partícula de no más de 5 pm es de al menos ,1 g/l referido al PO4.

8. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la dispersión acuosa ácida en la etapa (B) contiene adicionalmente fosfatos solubles en agua.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque el contenido de fosfatos solubles en agua referido a la cantidad total de PO4 disuelto no es menor de 1 g/l, preferentemente no menor de 2 g/l y de manera especialmente preferida no menor de 4 g/l.

1. Procedimiento según una o ambas de las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque como fosfatos solubles en agua están contenidas las sales alcalinas y de amonio del ácido fosfórico y/o ácido fosfórico.

11. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la dispersión acuosa ácida en la etapa (B) contiene adicionalmente óxidos particulados insolubles.

12 - Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque los óxidos particulados insolubles están seleccionados de uno o varios óxidos de silicio, hierro, circonio y/o titanio.

13. Procedimiento según una o ambas de las reivindicaciones 11 y 12, caracterizado porque el contenido de óxido particulado insoluble es de al menos 1 ppm, preferentemente de al menos 1 ppm y no sobrepasa un contenido de 5 ppm.

14. Uso de un componente metálico que se ha tratado según una o varias de las reivindicaciones 1 a 13, en un procedimiento para la aplicación de un sistema multicapa en el acabado superficial industrial.

15. Uso de un componente metálico que se ha tratado según una o varias de las reivindicaciones 1 a 13, para la fabricación de productos de línea blanca, carcasas electrónicas, así como para la fabricación de carrocerías en la manufactura automovilística y su uso en el sector de la construcción y ámbito de la arquitectura.