[发明专利]基于含氟化物的槽液的防腐蚀金属预处理中的优化的过程控制

说明书

本发明涉及防腐蚀处理方法，其中具有铁和/或锌的金属表面的系列部件与位于系统槽的且包含元素锆和/或钛的化合物以及氟离子源的钝化含水预处理溶液接触。在本发明的方法中，丢弃该预处理溶液的一部分且用总计至少等体积份的一种或多种这样的补充溶液计量加入预处理系统槽中替代。尽管丢弃量必须不超过预定的水平，根据元素氟与锆和/或钛的摩尔比，为了确保长久满意的防腐蚀处理甚至是当不使用任何化学品来调节侵蚀率或稳定离子负载，补充溶液计量加入的方式确保维持所述钝化含水预处理溶液中以水溶性化合物形式的元素锆和/或钛的浓度。

本发明涉及防腐蚀处理方法，其中将一系列具有由铁和/或锌制成的金属表面的部件与钝化含水预处理溶液接触，所述钝化含水预处理溶液位于系统槽中且包含元素锆和/或钛的化合物以及氟离子源。在本发明的方法中，该预处理溶液的一部分被丢弃，且通过计量加入预处理的系统槽的方式用总计至少等体积份的一种或多种该补充溶液替代。根据氟离子与锆和/或钛的含量的摩尔比，丢弃的量必须不低于预设值，以确保始终令人满意的防腐蚀处理，即使在完全不使用调节侵蚀率或稳定离子负载的化学品时也如此；进行补充溶液的计量加入使得在钝化含水预处理溶液中以水溶性化合物形式的元素锆和/或钛的浓度得以保持。

在施用漆前进行施用防腐蚀涂层的预处理的现代生产线不仅是期望将高生产速率与单位时间的高材料消耗结合，还期望提供待处理部件的高灵活性，与关于化学品的消耗和用于此目的的所用槽液的装载类型的变化的结合。在系列生产操作中使用一种且同样的预处理槽液用于涂覆具有由不同的金属材料制成的不同的表面区域的部件并非是罕见的且已在汽车供应领域中经常实践。相反地，在汽车工业的生产线的喷漆生产线中，通常以3-6米/分钟的线速度将相同的车身浸入包含150-450m³的预处理溶液的涂覆槽中，且以这种方式以系列操作进行预处理，使得每小时预处理至多80个各自具有约100m²金属表面的车身。

在部件的金属表面的表面处理中，连续精确地监控预处理过程对优化活性组分的配量和当有需要时优化具有调节作用的化学品的配量是非常重要的。在现代生产线中，仅当监控和控制化学品配量工艺基本上自动化以便维持处理槽液中化学品的始终最佳比例才能实现这样的复杂(操作)，使得能满足材料效率和稳定的预处理质量的原则。

具体地，基于元素锆和/或钛的氟金属化物的酸性含水预处理溶液的金属部件的钝化预处理是已知的且作为铬酸盐化处理(由于铬(VI)化合物的毒性而使用急剧减少)的替代方案已有一段时间。通常将意图进一步改善防腐蚀作用和漆料附着力的其他活性组分加入这样的预处理溶液中。在此作为实例引用的EP 1 571 237，其公开了包含至多5000ppm的锆和/或钛以及至多100ppm游离氟化物的适合于不同金属表面的预处理溶液。该溶液可额外地包含选自氯酸盐、溴酸盐、亚硝酸盐、硝酸盐、高锰酸盐、钒酸盐、过氧化氢、钨酸盐、钼酸盐或各自相应的酸的其它组分。可同样存在有机聚合物。在用这样的溶液处理后，可用另一钝化溶液冲洗金属表面。

因此，用于在金属表面产生钝化转化涂层的预处理槽液具体地需要多个活性组分，其必须在预处理槽液的操作进行中定期补充。为实现材料最大效率，总是需要使预处理方法更加节约能源，也就是说在减少活性组分的使用的条件下操作。

关于这点，DE 10 2008 038653公开了一种方法，其中随部件带出到冲洗的预处理的活性组分在实际预处理前被串联带回(cascade back)冲洗水以产生基于锆和/或基于钛的转化涂层。在该预冲洗阶段中，串联回的活性组分的部分引起部分钝化，其在随后的预处理中完成。这已经使得每个待处理的部件使用的活性组分的实际量减少，且因此增加材料效率。

尽管在材料效率上的进步，由于必须在由预处理类型预先确定的调节窗口内连续地维持活性组分的量，在正在运行中预处理槽液的维持复杂度仍非常高。