EP0193706A1 - Verfahren und Handgerät zum halbmechanischen Verzinken von Blechoberflächen - Google Patents
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- C25D17/10—Electrodes, e.g. composition, counter electrode
- C25D17/14—Electrodes, e.g. composition, counter electrode for pad-plating
Definitions
- the invention relates to a method and an apparatus for galvanizing sheet metal surfaces according to the preambles of claims 1 and 2.
- the object of the invention is to provide a method and a hand-held device for post-galvanizing, the device for performing the method being designed to be easy to handle and compact in order to carry out post-galvanizing in a simple manner even on shaped metal sheets in a strip production of motor vehicles to be able to take.
- the galvanizing should be constructed in such a way that subsequent stove enamelling is possible without post-treatment.
- the advantages achieved by the invention are essentially to be seen in the fact that the post-galvanizing process is to be carried out with an easy-to-use working device, with which the oscillating element works quickly due to its own movement. In addition to the self-movement, a free movement of the handheld device is possible.
- the device must also be used to clean the surface before galvanizing. For this purpose, only the processing element for galvanizing is exchanged for a processing element for cleaning, or two devices with the corresponding processing elements are used.
- the longitudinal and transverse grooves arranged in the working surface of the processing element preferably extend over the entire surface, so that a uniform delivery of zinc electrolyte to the coating is ensured.
- a peristaltic pump provided in the feed line enables an optimally metered delivery of the zinc electrolyte into the coating, so that the amount of liquid required for galvanizing is always available.
- a metering valve that interacts with the pump would also be possible.
- the procedure is coordinated so that the post-galvanizing layer is flush with the existing zinc layer and is constructed in such a way that further treatment of the sheets by baking is possible without bubbles or other unevenness on the painted sheet surface.
- Fig. 1 the structure of the method for galvanizing with a handheld device 1 is shown schematically.
- Zinc electrolyte is supplied to an absorbent coating 2, a so-called tampon, which is held on a processing element 3 and is absorbed by the tampon.
- the processing element 3 can consist of graphite or platinized titanium and forms an anode, the material 5 to be galvanized being designed as a cathode.
- the process is carried out at a voltage of 11 to 13 V and with a current of 10 to 15 A.
- the surface of the sheet is cleaned using an aqueous alkaline solution with a pH of around 13.
- the zinc electrolyte is based on an alkaline base and has a pH of around 8.
- a zinc layer with a thickness of 8 to 12 ⁇ m is achieved in about 2 to 3 minutes.
- the average layer thickness produced in this way can be assessed by an ampere-hour counter during application and a corresponding signal is generated after the desired layer thickness has been reached.
- the hand-held device 1 for carrying out the method essentially consists of the lower processing element 3 and an upper, manageable tool 7, which is detachably connected to the latter, and in which an oscillating part is integrated.
- the oscillating part sets the hand-held device in an automatically reciprocating movement on the workpiece 5.
- the hand-held device 1 can also be freely moved in any direction.
- the zinc electrolyte is supplied to the absorbent coating 2 via bores 8 which open into longitudinal and transverse grooves 9, 10 which are open towards the coating 2.
- the working surface 11 of the machining element 3 is adapted to the shape of the sheet 5, so that the area of the weld seam 12 with the element 3 is easily accessible.
- the shape shown is only an example, any other shape is also conceivable, for which purpose the processing element 3 must then be adapted accordingly.
- the galvanizing plant essentially comprises a line 13 for the zinc electrolyte, a peristaltic pump 14 and an upstream filter regeneration element 4.
- the method for galvanizing is carried out in such a way that the ground surfaces around the weld seam 12 are electrically cleaned, the hand-held device 1 likewise having a tampon to which a cleaning solution is fed.
- the galvanizing is then carried out by moving the hand tool 1 over the ground surfaces with a slight pressure while supplying zinc electrolyte.
- the coating 2 stampon
- the pump 14 is switched on via a relay 17 and the electrolyte circuit 13 is started up to the hand-held device 1.
- the line circuits are shown only schematically. After a deposition process, the ground surface is galvanized and flush with the rest of the zinc layer. This is followed by painting the sheet surface without post-treatment of the zinc layer.
Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät zum Verzinken von Blechoberflächen nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.
- Bei der Herstellung von Kfz-Karosserien ist es erforderlich, während des Fertigungsvorgangs verzinkte Blechformteile durch Schweißen miteinander zu verbinden. Beim Schweißen wird die Zinkschicht abgebaut, außerdem müssen die Schweißstellen anschließend geschliffen werden, wobei die Zinkschicht an den an die Schweißstelle angrenzenden Zonen gleichfalls entfernt wird.
- Zum manuellen Verzinken sind aus der DE-PS 934 620 Handgeräte bekannt, mit denen aufgrund der Ausbildung ein Verzinkungsvorgang durch Handbetrieb nur mühsam und relativ langsam durchzuführen ist und ein Einsatz z.B. bei einer Bandfertigung für Kraftfahrzeuge nicht kostengünstig ist.
- Herkömmliche Verzinkungsverfahren nach dem Tampon-Galvanisierungs-Prinzip sind bekannt, aber nicht optimal auf Karosseriebleche abgestimmt, die nach dem Verzinken noch einer Einbrennlackierung unterzogen werden. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß manche bekannte Verfahrensdurchführung und Zusammensetzung zum Galvanisieren in nachteiliger Weise im Bereich des Nachverzinkens eine ungünstige Oberfläche für das Lackieren ergab.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Handgerät zum Nachverzinken zu schaffen, wobei das Gerät zur Durchführung des Verfahrens einfach handhabbar und kompakt ausgeführt sein soll, um auch auf geformten Blechen bei einer Bandfertigung von Kraftfahrzeugen ein Nachverzinken in einfacher Weise vornehmen zu können. Außerdem soll die Verzinkung so aufgebaut .sein, daß ein nachfolgendes Einbrennlackieren ohne Nachbehandlung möglich ist.
- Diese Aufgaben werden durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 sowie durch das in den Unteransprüchen gekennzeichnete Gerät gelöst.
- Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß das Nachverzinkungsverfahren mit einem einfach handhabbaren Arbeitsgerät durchzuführen ist, mit dem aufgrund seiner Eigenbewegung durch das Schwingelement schnell gearbeitet wird. Zusätzlich zur Eigenbewegung ist eine freie Bewegung des Handgeräts möglich. Auch ist das Gerät zum Reinigen der Oberfläche vor dem Verzinken zu verwenden. Hierzu wird nur das Bearbeitungselement zum Verzinken gegen ein Bearbeitungselement zum Reinigen ausgewechselt oder es werden zwei Geräte mit den entsprechenden Bearbeitungselementen verwendet.
- Die in der Arbeitsfläche des Bearbeitungselements angeordneten Längs- und Quernuten erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Fläche, so daß eine gleichmäßige Abgabe von Zink-elektrolyt an den überzug gewährleistet ist.
- Eine in der Zuführungsleitung vorgesehene Peristaltic-Pumpe ermöglicht eine optimal dosierte Abgabe des Zink-Elektrolyts in den Überzug, so daß immer die zum Verzinken erforderliche Flüssigkeitsmenge zur Verfügung steht. Möglich wäre auch ein Dosierventil, das mit der Pumpe zusammenwirkt.
- Die Verfahrensweise ist so abgestimmt, daß sich die Nachverzinkungsschicht an die vorhandene Zinkschicht bündig anschließt und so aufgebaut ist, daß eine weitere Behandlung der Bleche durch eine Einbrennlackierung möglich ist, ohne daß Blasen oder sonstige Unebenheiten auf der lackierten Blechoberfläche auftreten.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
- Es zeigt
- Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Nachverzinken,
- Fig. 2 ein Bearbeitungselement des Handgeräts,
- Fig. 3 eine Ansicht auf die Arbeitsfläche des Bearbeitungselements in Pfeilrichtung, und
- Fig. 4 einen Schnitt durch ein geschweißtes Karosserieblech im Bereich des Kotflügels mit aufgesetztem Handgerät zum Verzinken.
- In Fig. 1 ist der Aufbau des Verfahrens zum Nachverzinken mit einem Handgerät 1 schematisch dargestellt. Es wird einem saugfähigen überzug 2, einem sogenannten Tampon, der auf einem Bearbeitungselement 3 gehalten ist, Zink-Elektrolyt zugeführt und von dem Tampon aufgesogen. Das Bearbeitungselement 3 kann aus Graphit oder platiniertem Titan bestehen und bildet eine Anode, wobei der zu verzinkende Werkstoff 5 als Kathode ausgeführt ist. Durch Berührung der Anode mit dem Werkstück 5 ist der Stromkreis 6 geschlossen und die elektrolytische Metallabscheidung wird eingeleitet.
- Das Verfahren wird bei einer Spannung von 11 bis 13 V und mit einer Stromstärke von 10 bis 15 A durchgeführt. Vor dem Verzinken wird die Blechoberfläche gereinigt, wozu eine wässerige alkalische Lösung mit einem ph-Wert von etwa 13 verwendet wird. Das Zink-Elektrolyt basiert auf alkalischer Basis und hat einen ph-Wert von etwa 8. Die Erzielung einer Zinkschicht in einer Dicke von 8 bis 12 µm erfolgt in ca. 2 bis 3 Minuten. Die so erzeugte durchschnittliche Schichtdicke ist während des Auftragens durch einen Amperestundenzähler beurteilbar und nach Erreichen der gewünschten Schichtdicke wird ein entsprechendes Signal erzeugt.
- Das Handgerät 1 zur Durchführung des Verfahrens besteht im Wesentlichen aus dem unteren Bearbeitungselement 3 und einem mit diesem lösbar verbundenen oberen handhabbaren Werkzeug 7, in das ein Schwingteil integriert ist. Das Schwingteil versetzt das Handgerät in eine selbsttätig hin- und hergehende Bewegung auf dem Werkstück 5. Zusätzlich zu dieser Schwingbewegung kann das Handgerät 1 auch noch in beliebiger Richtung frei verschoben werden.
- Die Zuführung des Zink-Elektrolyts zum saugfähigen überzug 2 erfolgt über Bohrungen 8, die in Längs- und Quernuten 9, 10 einmünden, welche zum überzug 2 hin offen sind.
- Wie Fig. 4 näher zeigt, ist die Arbeitsfläche 11 des Bearbeitungselements 3 dem Formverlauf des Bleches 5 angepasst, so daß der Bereich der Schweißnaht 12 mit dem Element 3 gut zugänglich ist. Der dargestellte Formverlauf ist nur beispielshaft, auch jeder andere Formverlauf ist denkbar, wozu das Bearbeitungselement 3 dann entsprechend angepasst sein muß.
- Die Anlage zum Verzinken umfasst im wesentlichen eine Leitung 13 für das Zink-Elektrolyt, eine Peristaltic-Pumpe 14 und ein vorgeschaltetes Filter-Regenerations-Element 4.
- Das Verfahren zum Verzinken wird in der Weise durchgeführt, daß die geschliffenen Flächen um die Schweißnaht 12 herum elektrisch gereinigt werden, wobei das Handgerät 1 ebenfalls einen Tampon aufweist, dem eine Reinigungslösung zugeführt wird. Danach erfolgt das Nachverzinken, indem das Handgerät 1 unter Zuführung von Zink-Elektrolyt mit leichtem Druck über die geschliffenen Flächen geführt wird. Wenn der überzug 2 (Tampon) in Berührung mit dem zu verzinkenden Werkstück 5 steht, wird die Pumpe 14 über ein Relais 17 eingeschaltet und der Elektrolyt-Kreislauf 13 bis zum Handgerät 1 in Gang gesetzt. In der Zeichnung sind, da es sich um eine an sich bekannte Relais-Schaltung handelt, die Leitungskreise nur schematisch dargestellt. Nach einem Abscheidungsprozeß ist die geschliffene Fläche verzinkt und bündig mit der übrigen Zinkschicht. Hiernach erfolgt ohne Nachbehandlung der Zinkschicht eine Lackierung .der Blechoberfläche.
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