Oberflächenvorbehandlung: Lackieren, Kleben, Emaillieren

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  • Oberflchenvorbehandlung:Lackieren, Kleben,

    Emaillieren

    Karl H. Adams

    WILEY-VCH

  • Aus technischen Grnden bleibt diese Seite leer

  • Karl H. Adams

    Oberflachenvorbehandlung

    @WILEY-VCH

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  • Karl H. Adams

    Oberflachenvorbehandlung

    Lac ki eren, Kleben, Emaillieren

    Weinheim - New York - Chichester - Brisbane . Singapore . Toronto

  • Karl H. Adams, EichenstraRe 8, D-76327 Pfinztal

    Das vorliegende Werk wurde sorgfaltig erarbeitet. Dennoch ubernehmen Autor und Verlag fur die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Rat- schlagen sowie fur eventuelle Druckfehler keine Haftung.

    Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Adams, Karl H.: Oberflachenvorbehandlung : Lackieren, Kleben, Emaillieren / Karl H. Adams. - Weinheim ; New York ; Chichester ; Brisbane ; Singapore ; Toronto : Wiley-VCH, I999

    ISBN 3-527-29749-9

    0 WILEY-VCH Verlag GmbH, D-69469 Weinheim (Federal Republic of Germany). I999 Gedruckt auf saurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Alle Rechte, insbesondere die der Ubersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form - durch Photokopie, Mikroverfilmung oder irgendein anderes Verfahren - reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsma- schinen, verwendbare Sprache iibertragen oder ubersetzt werden. Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, daR diese von jedermann frei benutzt werden durfen. Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschiitzte Kennzeichen handeln, wenn sie nicht eigens als solche markiert sind. All rights reserved (including those of translation into other languages). No part of this book may be reproduced in any form - by photoprinting, microfilm, or any other means - nor transmitted or translated into a machine language without written permission from the publishers. Registered names, trademarks, etc. used in this book, even when not specifically marked as such, are not to be considered unprotected by law. Druck: betz-druck gmbH, D-6429 1 Darmstadt. Bindung: Wilhelni Osswald & Co., D-67433 Neustadt. Printed in the Federal Republic of Germany.

  • Vorwort

    Dieses Buch sol1 kein Lehrbuch sein. Es wurde geschrieben fur Ingenieure und Techniker, sowie fur alle Mitarbeiter, die in metallverarbeitenden und Lackierbetrieben tatig oder verantwortlich sind, um ihnen einen leicht verstandlichen Wegweiser zu bieten, der alle Vorgange bei der chemi- schen wassrigen Vorbehandlung von Metall - und Kunststoffoberflachen in der Praxis beleuchtet. Besonders herausgestellt werden die Vorgange Reinigen, Entfetten, Phosphatieren und Chromatieren inclusive aller Be- glei terschei nungen.

    Das Buch ist gleichzeitig als Leitfaden gedacht, um Probleme bei der Oberflachenbehandlung rechtzeitig zu erkennen, zu korrigieren und aus- zuschalten, um Kosten zu minimieren und Reklamationen zu vermeiden, ohne den Praktiker im Betrieb mit chemischen und mathematischen For- meln zu belasten. Moge das Buch in diesem Rahmen seinen Zweck erfullen und der Praxis eine nutzliche Unterstutzung und Hilfe bieten.

    In den Industrielandern betragt der von Korrosion verursachte volks- wirtschaftliche Schaden jahrlich ca. 4 - 5% des Bruttosozialproduktes. Allein in Deutschland werden durch anfallenden Rost und Korrosion mehrere Milliarden DM verbraucht. Um die Lebensdauer technischer Erzeugnisse durch Verbesserung und Optimierung der Oberflachentech- nik zu verlangern, ist es sinnvoll, das umfangreiche Gebiet der Oberfla- chentechnik, speziell der chemischen wassrigen Vorbehandlung, noch intensiver als bisher zu beachten und zu behandeln. Hierbei geht es nicht nur um die Vorbehandlung vor dem Lackieren und Beschichten von

  • VI Vorwort

    Metall- und Kunststoffoberflachen, sondern es sind auch die geltenden Abwasser- und Umweltvorschriften sowie die in Betracht kommenden Um weltschutzmahihmen unbedingt zu berucksichtigen. Die wichtigsten Verordnungen und Gesetze werden im Buch aufgezeichnet.

    Pfinztal, irn Herbst 1999 Karl Heinz Adums

  • Inhaltsverzeichnis

    1 Korrosion und historische Grundlagen . . . . . . . . . . . . 1

    2 2 . I 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2

    Reinigung und Entfettung . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Reinigung von Metalloberflachen . . . . . . . . . . . . . . . 5 Reinigung mit alkalischen Produkten . . . . . . . . . . . . . . 9 Reinigung mit sauren Produkten Reinigung mit Neutralreinigern . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Reinigung mit Losungsmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Reinigung von Kunststoffoberflachen . . . . . . . . . . . . . 19 Reinigungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Tauchreinigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Spritzreinigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

    . . . . . . . . . . . . . . . 15

    3 Strahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

    4 4.1 4.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.4 4.4. I

    Eisenphosphatierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Mechanismus der Eisenphosphatierung . . . . . . . . . . . . 47 Auslegung einer Eisenphosphatieranlage . . . . . . . . . . . 48 Variationen in der Eisenphophatierung . . . . . . . . . . . . 61 Entfettung vor der Eisenphosphatierung VerdampfertechnikinderEisenphosphatierung . . . . . . . 74 Niedrigtemperatur- und Kaltphosphatierung . . . . . . . . . 83 Hochdruckphosphatierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

    . . . . . . . . . . . 71

  • VIII lnhaltsverzeichnis

    4.4.2 4.5 4.6 4.7 4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.7.4 4.8 4.8.1 4.8.2 4.8.3 4.8.4 4.9 4.10

    5 5.1 5.1.1 5 . I . 2 5.1.3 5.1.4 5.1 . 5 5.2 5.2.1 5.2.2 5.3 5.3.1 5.4 5.5 5.5.1

    Losemittelphosphatierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Beizen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Spulen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Badiiberwachung und Badpflege . . . . . . . . . . . . . . 108 Ultrafiltration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Separatortechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Anlagenreinigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Fehler. Ursachen. Beseitigung . . . . . . . . . . . . . . . 118 Priifkriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Wasserbruchtest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Wischmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 UV-Licht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Schichtgewicht und Schichtdicke . . . . . . . . . . . . . . 124 Abwasseraufbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Zusammenfassung der Eisenphosphatierung . . . . . . . . 138

    Zinkphosphatierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Grundlagen der Zinkphosphatierung . . . . . . . . . . . . 150 Entfetten 152 Spulen 154 Aktivieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Phosphatieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Passivieren und Spulen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 Mechanismen der Zinkphosphatierung . . . . . . . . . . . 164 Temperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Behandlungszeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 Charakterisierung derZinkphosphatschicht . . . . . . . . . 169 Beschleuniger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Auslegungeines Zinkphosphatierverfahrens . . . . . . . . 173 Baduberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Nickelfreie Zinkphosphatierung . . . . . . . . . . . . . . 191

    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

  • Inhaltsverzeichnis IX

    5.5.2 Nitritfreie Zinkphosphatierung . . . . . . . . . . . . . . . 192 5.5.3 Phosphatschlamm-Aufbereitung . . . . . . . . . . . . . . 193 5.5.4 Niedrig-Zinkphosphatierung . . . . . . . . . . . . . . . . 194 5.5.5 Manganmodifizierte Zinkphosphatierung . . . . . . . . . . 196

    6 Phosphatierung verschiedener anfallender

    6.1 Zink 201

    Metalloberflachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

    6.2 Aluminium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    7 Manganphosphatierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

    8 Wirtschaftliche Betrachtung bei der Phosphatierung . 2 1 3

    9 Priifung des Korrosionsschutzes . . . . . . . . . . . . . 219

    10 Chromatieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

    11 Emaillieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

    12 Vorbehandlung unterschiedlicher Oberflachen vor dem Verkleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

    13 Lacke. Lacksysteme. Beschichtungen. Anlagen . . . . . 241 13.1 Konventionelle Lacksysteme . . . . . . . . . . . . . . . . 242 13.2 Wasserlacke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 13.3 Pulverlack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 13.4 Lackieranlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

    14 Lackkoagulierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

    15 Entlacken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

  • X In halts verzeichn is

    16 16.1 16.2 16.3 16.4 16.5 16.6 16.7 16.8 16.9

    Gesetze. Verordnungen. Richtlinien . . . . . . . . . . . 255 Entsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 Gesetze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 Vo

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