VERFAHREN ZUR PHOSPHATIERUNG VON ZINK- ODER ALUMINIUMOBERFLÄCHEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Phosphatierung von Zink- oder Aluminiumoberflächen mit einer Phosphatierungslösung auf der Basis von Zink und Nickel als Kationen und Hydroxylamin als Beschleuniger, die zusätzlich Fluorid und/oder komplex gebundenes Fluorid enthalten kann.

[0002] Die Zinkoberflächen sind Bestandteil von Werkstücken, die aus Zink oder Zinklegierungen bestehen, oder sie werden durch Feuerverzinkung oder durch elektrolytische Verzinkung auf eisenhaltige Werkstücke, insbesondere auf Werkstücke aus Eisen und Stahl, aufgebracht. Die Aluminiumoberflächen sind Bestandteil von Werkstücken, die aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen bestehen. Auf die phosphatierten Zink- und Aluminiumoberflächen können Lacke, Anstriche, Kunststoffschichten oder Öle aufgetragen werden, und die mit einem derartigen Auftrag versehenen Oberflächen werden durch die Phosphatierung erheblich besser vor Korrosion geschützt.

[0003] Seit einigen Jahren sind Verfahren zur Phosphatierung metallischer Werkstoffe bekannt, die mit einer Phosphatierungslösung arbeiten, welche als Beschleuniger Hydroxylamin enthält. So offenbart die EP-A 0 315 059 ein Verfahren zur Phosphatierung von Oberflächen aus Eisen, das mit einer Phosphatierungslösung arbeitet, die 0,5 bis 50 g/l Hydroxylamin und 0,2 bis 2,0 g/l Zn²⁺ sowie 3 bis 25 g/l Phosphat enthält. Die Phosphatierungslösung kann zusätzlich Eisen, Mangan, Nickel, Nitrat, Fluorid und/oder komplexe Fluoride enthalten. Das bekannte Verfahren eignet sich nicht nur zur Phosphatierung von Oberflächen aus Eisen, sondern auch von Oberflächen aus Zink, Zinklegierungen, Aluminium und Aluminiumlegierungen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es mit höheren Hydroxylamin-Konzentrationen arbeitet, die gleich oder > 0,5 g/l sind, denn Hydroxylamin ist relativ teuer und vergleichsweise instabil.

[0004] Aus der DE-A 195 38 778 ist ein Verfahren zur Phosphatierung von Oberflächen aus Stahl, verzinktem Stahl, legierungsverzinktem Stahl sowie aus Aluminium bekannt, bei dem die Metalloberfläche für eine Zeitdauer zwischen 1 und 8 Minuten in eine Phosphatierungslösung eintaucht, die 0,5 bis 2 g/l Zinkionen, 2 bis 25 g/l Phosphationen und 1,2 bis 5 g/l Hydroxylamin in freier, ionischer oder komplex gebundener Form enthält, einen Gehalt an freier Säure zwischen 0 und 1,5 Punkten hat und eine Temperatur im Bereich von 32 bis 93°C aufweist. Diese Phosphatierungslösung kann zusätzlich 0,2 bis 1,5 g/l Manganionen, 0,2 bis 1,5 g/l Nickelionen sowie zusätzlich Fluorid in freier und/oder komplex gebundener Form in Mengen bis zu 2,5 g/l Gesamt-Fluorid enthalten. Schließlich soll die Phosphatierungslösung nicht mehr als 0,5 g/l Nitrationen enthalten. Auch dieses Verfahren arbeitet mit relativ hohen Hydroxylamin-Konzentrationen und begrenzt den Nitratgehalt auf weniger als 0,5 g/l.

[0005] Die DE-A 196 06 018 beschreibt ein Verfahren zum Phosphatieren von Metalloberflächen aus Stahl, verzinktem oder legierungsverzinktem Stahl und/oder aus Aluminium, bei dem man die Metalloberflächen durch Spritzen oder Tauchen für eine Zeit zwischen 3 Sekunden und 8 Minuten mit einer zinkhaltigen Phosphatierlösung in Berührung bringt, die 0,2 bis 3 g/l Zinkionen, 3 bis 50 g/l Phosphationen, 1 bis 100 mg/l Nickelionen, einen oder mehrere Beschleuniger, z. B. 0,01 bis 0,2 g/l Nitrit und 0,1 bis 10 g/l Hydroxylamin, enthält, wobei der Nitratgehalt dieser Lösung < 0,5 g/l ist. Die Lösung kann zusätzlich 0,1 bis 4 g/l Manganionen sowie bis zu 2,5 g/l Gesamt-Fluorid enthalten. Die in der DE-A 196 06 018 angegebenen Ausführungsbeispiele zeigen, daß das bekannte Verfahren mit vergleichsweise hohen Hydroxylamin-Konzentrationen (1,7 g/l Hydroxylammoniumsulfat) arbeitet und einen Nitratgehalt vermeidet.

[0006] Die DE-A 196 21 184 offenbart ein Verfahren zum Phosphatieren von Metalloberflächen aus Stahl, verzinktem oder legierungsverzinktem Stahl, Aluminium und/oder aus Aluminium-Magnesium-Legierungen, bei dem man die Metalloberflächen durch Spritzen oder Tauchen für eine Zeit zwischen 3 Sekunden und 8 Minuten mit einer zinkhaltigen Phosphatierlösung in Berührung bringt, die 0,2 bis 3 g/l Zinkionen, 3 bis 50 g/l Phosphationen, 0,001 bis 4 g/l Manganionen, 0,001 bis 0,5 g/l eines oder mehrerer Polymere und einen oder mehrere Beschleuniger, z. B. 0,01 bis 0,2 g/l Nitrit und 0,1 bis 10 g/l Hydroxylamin, enthält, wobei die Lösung zusätzlich 1 bis 50 mg/l Nickelionen und bis zu 2,5 g/l Gesamt-Fluorid enthalten kann. Auch die bei diesem Verfahren verwendete Phosphatierungslösung hat einen Nitratgehalt, der 0,5 g/l nicht übersteigt.

[0007] Die DE-A 197 05 701 beschreibt ein Verfahren zur Phosphatierung von Oberflächen aus Stahl, verzinktem Stahl und/oder Aluminium und/oder aus Legierungen, die zu mindestens 50 Gew.-% aus Eisen, Zink oder Aluminium bestehen, wobei man mit einer zinkhaltigen sauren Phosphatierungslösung arbeitet, die frei von Kupferionen ist und die 0,3 bis 3 g/l Zinkionen, 0,001 bis 0,1 g/l Nickelionen, 5 bis 40 g/l Phosphationen und mindestens einen Beschleuniger, z. B. 0,1 bis 10 g/l Hydroxylamin. enthält. Diese Lösung kann zusätzlich bis zu 4 g/l Manganionen und bis zu 2,5 g/l Gesamt-Fluorid enthalten. Aus den in der DE-A 197 05 701 angegebenen Ausführungsbeispielen geht hervor, daß das bekannte Verfahren mit relativ hohen Hydroxylamin-Konzentrationen (1,8 g/l Hydroxylammoniumsulfat) arbeitet, und außerdem ist in dieser Druckschrift gesagt, daß bei der Phosphatierung von verzinktem Stahl eine Nitratkonzentration von 0,5 g/l nicht überschritten werden sollte.

[0008] Aus der WO 93/03 198 ist eine Phosphatierungslösung bekannt, die zur Phosphatierung von Stahl, Zinklegierungen und Aluminium verwendet wird und die 5 bis 25 g/l Phosphationen, 0,5 bis 2 g/l Zinkionen, 0,2 bis 1,5 g/l Nickelionen, 0,2 bis 1,5 g/l Manganionen und 1 bis 2,5 g/l einer Hydroxylamin-Verbindung, 0 bis 1,5 g/l Fluorid und 0 bis 2 g/l Nitrat enthält. Auch diese Phosphatierungslösung enthält eine größere Menge Hydroxylamin und begrenzt den Nitratgehalt auf 2 g/l.

[0009] Schließlich offenbart die DE-A 196 39 596 ein Verfahren zum Phosphatieren von Stahlband oder von ein- oder beidseitig verzinktem oder legierungsverzinktem Stahlband durch Spritz- oder Tauchbehandlung für eine Zeitdauer im Bereich von 2 bis 15 Sekunden bei einer Temperatur von 40 bis 70°C mit einer Phosphatierungslösung, die 1 bis 4 g/l Zinkionen, 0,8 bis 3,5 g/l Manganionen, 10 bis 30 g/l Phosphationen, 0,1 bis 3 g/l Hydroxylamin und nicht mehr als 1 g/l Nitrationen enthält und die einen Gehalt an freier Säure im Bereich von 0,4 bis 4 Punkten hat. Diese Phosphatierungslösung kann zusätzlich 0,8 bis 3,5 g/l Nickelionen sowie bis zu 0,8 g/l Gesamt-Fluorid enthalten. Wenn die Phosphatierungslösung bei der Phosphatierung von verzinktem Stahl verwendet wird, soll ihr Nitratgehalt nicht mehr als 0,1 g/l betragen.

[0010] Der Stand der Technik vermittelt dem Fachmann die Erkenntnis, daß der Beschleuniger Hydroxylamin auch allein verwendet werden kann und dann in der Regel besonders gut wirksam ist, wenn er in der Phosphatierungslösung in einer Konzentration > 0,5 g/l vorliegt. Femer vermittelt der Stand der Technik dem Fachmann die Erkenntnis, daß die Nitratkonzentration der Phosphatierungslösung in der Regel < 1 g/l betragen sollte, und zwar insbesondere dann, wenn die Phosphatierungslösung zur Phosphatierung von Zinkoberflächen verwendet wird, denn in diesem Fall sollte der Nitratgehalt sogar < 0,5 g/l sein, da der Fachmann davon ausgeht, daß höhere Nitratgehalte auf verzinkten Oberflächen die Bildung der sehr nachteiligen, sogenannten "Stippen" begünstigen. Andererseits ist dem Fachmann bewußt, daß ein signifikanter Nitratgehalt in der Phosphatierungslösung durchaus vorteilhaft sein könnte, denn die Nitrate des Zinks, Nickels und Mangans sind gut wasserlöslich und können leicht beschafft sowie problemlos gehandhabt werden, und der Gehalt an freier Säure (FS) kann gegebenenfalls auf einfache Weise mittels Salpetersäure eingestellt werden.

[0011] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Phosphatierungsverfahren zu schaffen, das sich zur Phosphatierung von Zink- und Aluminiumoberflächen eignet, das den zu phosphatierenden Werkstücken, insbesondere wenn sie nach der Phosphatierung mit Lacken, Anstrichen, Kunststoffschichten oder Ölen beschichtet werden, gute Korrosionseigenschaften verleiht und das eine Phosphatierungslösung verwendet, die im Vergleich zu den bekannten hydroxylaminhaltigen Phosphatierungslösungen insgesamt kostengünstiger arbeitet, ohne daß die Qualität der erzeugten Phosphatschichten, zum Beispiel durch die Bildung von Stippen auf Zinkoberflächen oder durch nicht geschlossene Schichten auf Aluminiumoberflächen, vermindert wird.

[0012] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Schaffung eines Verfahrens zur Phosphatierung von Zink- oder Aluminiumoberflächen mittels einer Phosphatierungslösung gelöst, die 0,5 bis 2,0 g/l Zn²⁺, 0,3 bis 2,0 g/l Ni²⁺, 0,1 bis 0,3 g/l NH₂OH, mindestens 3,0 g/l NO₃^- und 10,0 bis 20,0 g/l Phosphat (berechnet als P₂O₅) enthält und die durch Tauchen oder Spritzen bei 35 bis 75°C auf die Oberflächen aufgebracht wird, wobei die Tauchzeit 0,5 bis 10 Minuten und die Spritzzeit 3 Sekunden bis 5 Minuten beträgt.

[0013] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden gleichmäßige, einwandfreie, feinkristalline, geschlossene Phosphatschichten mit einem Schichtgewicht von 2 bis 5 g/m² erzeugt. In überraschender Weise wurde gefunden, daß die erfindungsgemäß phosphatierten Zinkoberflächen keine nachteiligen Stippen aufweisen, obwohl die entsprechend der Erfindung eingesetzte Phosphatierungslösung einen hohen Nitratgehalt von > 3 g/l aufweist, und daß auch die auf Aluminiumoberflächen erzeugten Phosphatschichten vollständig geschlossen sind, was insbesondere auf die vorteilhafte Wirkung des hohen Nitratgehalts zurückgeführt wird. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Phosphatschichten verleihen insbesondere den Werkstücken, die nach der Phosphatierung mit Lacken, Anstrichen, Kunststoffschichten oder Ölen beschichtet werden, einen sehr guten Korrosionsschutz.

[0014] Durch den relevanten Stand der Technik zieht sich wie ein roter Faden das Vorurteil, daß der hohe Nitratgehalt einer Phosphatierungslösung für die nachteilige Stippenbildung auf phosphatierten Zinkoberflächen verantwortlich ist und daß daher der Nitratgehalt möglichst < 1 g/l, vorzugsweise < 0,5 g/l betragen muß (siehe z. B. DE-A 195 38 778, Seite 3, Zeilen 43 bis 49; DE-A 196 06 018, Seite 4, Zeilen 8 bis 11; DE-A 196 21 184, Seite 4, Zeilen 41 bis 44; DE-A 197 05 701, Seite 4, Zeilen 38 bis 43; DE-A 196 39 596, Seite 3, Zeilen 1 bis 7). Es ist das Verdienst der Erfindung, erkannt zu haben, daß zinkhaltige Phosphatierungslösungen, die einen Hydroxylamingehalt von nur 0,1 bis 0,3 g/l und einen Nitratgehalt von > 3 g/l aufweisen, vorteilhaft zur Phosphatierung von Zink- und Aluminiumoberflächen verwendet werden können, denn einerseits ist die Beschleunigungswirkung der sehr niedrigen Hydroxylamin-Konzentration wegen der synergistischen Beschleunigungswirkung des Nitrats völlig ausreichend, so daß die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Phosphatierungslösung keinen weiteren Beschleuniger enthält, und andererseits führt die vergleichsweise hohe Nitratkonzentration bei Zinkoberflächen nicht zur nachteiligen Stippenbildung und unterstützt die Ausbildung einer geschlossenen Phosphatschicht auch auf Aluminiumoberflächen. Daraus folgt auch, daß Nitrate und gegebenenfalls Salpetersäure ohne weiteres zur Herstellung der Konzentrate verwendet werden können, aus denen durch Verdünnung die erfindungsgemäßen Phosphatierungslösungen hergestellt werden.

[0015] Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Phosphatierungslösung zusätzlich 0,4 bis 1,5 g/l Mn²⁺ enthält. Der Mangangehalt verbessert in bekannter Weise die positive Korrosionsschutzwirkung von Zinkphosphatschichten.

[0016] Während die Phosphatierung von Zinkoberflächen entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Phosphatierungslösung erfolgt, die Fluorid und komplex gebundenes Fluorid nicht zwingend enthält, wird die Phosphatierung von Aluminiumoberflächen mit einer Phosphatierungslösung durchgeführt, die Fluorid und/oder komplex gebundenes Fluorid beinhaltet, wobei das komplex gebundene Fluorid beispielsweise in Form von SiF₆^2- oder BF₄^- eingesetzt werden kann. Allerdings wurde gefunden, daß sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als komplex gebundenes Fluorid besonders das SiF₆^2- eignet und daß bezüglich des Gehalts an Fluorid und komplex gebundenem Fluorid ein bestimmter Bereich einzuhalten ist. Daher ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Phosphatierungslösung zusätzlich 0,2 bis 1,5 g/l F^- und/oder 0,5 bis 2,5 g/l SiF₆^2- enthält. Die Anwesenheit solcher Mengen an einfachem und/oder komplex gebundenem Fluorid ist bei der Phosphatierung von Aluminiumoberflächen vorteilhaft, da die vorgenannten Fluoride die Qualität der auf Aluminiumoberflächen abgeschiedenen Phosphatschichten positiv beeinflussen. Das einfache Fluorid F^- kann in Form der Flußsäure HF oder ihrer Salze vorliegen. Vorzugsweise liegt der Zinkgehalt bei 0,5 bis 1,7 g/l.

[0017] Als besonders vorteilhaft hat es sich nach der Erfindung erwiesen, wenn die zum Tauchen verwendete Phosphatierungslösung 1 bis 2 g/l Zn²⁺ und die zum Spritzen verwendete Phosphatierungslösung 0,5 bis 1,5 g/l Zn²⁺ enthält. Das erfindungsgemäße Verfahren erbringt besonders gute Arbeitsergebnisse, wenn die Phosphatierungslösung 3 bis 15 g/l NO₃^- enthält.

[0018] Schließlich wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Phosphatierungslösung durchgeführt, die neben den bereits genannten Komponenten bevorzugt 0,5 bis 1,3 g/l Ni²⁺, 12 bis 16 g/l Phosphat (ber. als P₂O₅), 0,5 bis 1,3 g/l Mn²⁺ sowie 0,2 bis 1,0 g/l F^- und/oder 0,8 bis 2,0 g/l SiF₆^2- enthält.

[0019] Hydroxylamin kann als freie Base, als Hydroxylaminkomplex oder in Form von Hydroxylammoniumsalzen eingesetzt werden. Wird der Phosphatierungslösung bzw. dem Konzentrat dieser Lösung freies Hydroxylamin zugefügt, wird es aufgrund des sauren Charakters dieser Lösungen weitgehend als Hydroxylammoniumion vorliegen. Bei einer Verwendung von Hydroxylammoniumsalzen sind die Sulfate und Phosphate besonders geeignet. Der Hydroxylamin-Gehalt beträgt vorzugsweise bis zu 0,3 g/l. Das Nitrat kann der Phosphatierungslösung als HNO₃ oder als Nitrat des Zinks, Mangans und/oder des Nickels zugegeben werden. Zink, Mangan und Nickel können auch in Form ihrer Oxide und/oder Carbonate zur Herstellung der Phosphatierungslösung verwendet werden. Das Phosphat wird als Phosphorsäure oder in Form löslicher Phosphate eingesetzt. SiF₆^2- wird z. B. als H₂SiF₆ zur Herstellung der Phosphatierungslösung verwendet. Außer den Kationen des Zinks, Nickels und Mangans kann die Phosphatierungslösung Alkalimetall- und/oder Ammonium-Kationen enthalten, um den Gehalt an freier Säure (FS) einzustellen, der beim erfindungsgemäßen Verfahren in einem Bereich von 0,5 bis 3,5 Punkten liegt.

[0020] Der Begriff der "freien Säure" (FS) ist auf dem Gebiet der Phosphatierung allgemein gebräuchlich. Die Punktzahl der freien Säure ist die Anzahl an ml, die sich ergibt, wenn 10 ml Phosphatierlösung, die mit vollentsalztem Wasser auf 50 ml verdünnt wurden, mit 0,1-normaler Natronlauge bis zu einem pH-Wert von 4,2 titriert werden, wobei der zu titrierenden Probe dann KCI bis zur Sättigung hinzugefügt wird, wenn in der Probe komplex gebundenes Fluorid vorhanden ist, um dessen Dissoziation weitestgehend zu vermeiden.

[0021] Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand von Vergleichs- und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Zur Durchführung der Beispiele wurden Bleche verwendet, die aus elektrolytisch verzinktem Stahl und aus der Legierung AlMgSi (AA6016) bestanden. Die Bleche wurden zunächst gereinigt, wobei sie bei 60°C während 10 Minuten in eine wässrige Lösung getaucht wurden, die 20 g/l des alkalischen Reinigers BONDER V 854/5M enthielt. Anschließend wurden die Bleche durch Tauchen mit Leitungswasser gespült. Danach erfolgte eine Aktivierung durch Behandlung der Bleche mit einer wässrigen Lösung, die 1,0 g/l des titanphosphat- haltigen Aktivierungsmittels GARDOLENE V 6513 enthielt. Die Aktivierung erfolgte durch Tauchen der Bleche während 30 Sekunden. Die Reinigung und Aktivierung sind bei der Phosphatierung allgemein bekannte und gebräuchliche Verfahrensschritte. BONDER und GARDOLENE sind eingetragene Marken der Chemetall GmbH, Frankfurt am Main.

[0022] Die Bleche wurden dann durch Tauchen während 2,5 Minuten bei 55°C mit unterschiedlich zusammengesetzten Phosphatierungslösungen behandelt, anschließend durch Tauchen mit Leitungswasser gespült und danach mit Pressluft bei Raumtemperatur getrocknet. Die Tabelle 1 gibt die Zusammensetzung der verwendeten Phosphatierungslösungen sowie die bei der Phosphatierung erzielten Ergebnisse an. Bei den Beispielen 1 bis 4 handelt es sich um Vergleichsbeispiele, während die Beispiele 5 und 6 entsprechend dem erfindugsgemäßen Verfahren ausgeführt worden sind. Die Phosphatierungsergebnisse zeigen folgendes:

a) Die Vergleichsbeispiele 1 und 3, die - wie vom Stand der Technik empfohlen - einen geringen Nitratgehalt aufweisen, sind erwartungsgemäß stippenfrei, während das erfindungsgemäße Beispiel 5 in überraschender Weise stippenfrei ist. Bei den Beispielen 2,4 und 6 ist das Problem der Stippenbildung nicht relevant, da auf Al-Oberflächen ohnehin keine Stippen gebildet werden.

b) Die Vergleichsbeispiele 2 und 4 haben - obwohl sie nach dem Stand der Technik ausgeführt wurden - eine nicht geschlossene und damit eine unbrauchbare Phosphatschicht, da die Schicht nur 20% der Al-Oberfläche bedeckt; folglich konnte auch das Schichtgewicht nicht bestimmt werden. Das erfindungsgemäße Beispiel 6 hat eine geschlossene Phosphatschicht mit einem vorteilhaften Schichtgewicht, obwohl die Phosphatierungslösung nur einen geringen Hydroxylamingehalt und einen hohen Nitratgehalt hatte.

c) Das Vergleichsbeispiel 1 hat - da es in bekannter Weise einen hohen Hydroxylamingehalt und einen niedrigen Nitratgehalt verwendete - eine geschlossene Phosphatschicht mit vorteilhaftem Schichtgewicht. Allerdings weist die Phosphatschicht eine relativ dunkle Färbung auf. Dies ist dann nachteilig, wenn nach der Phosphatierung helle Einschichtlacke auf das Substrat aufgetragen werden sollen. Nachteilig ist auch, daß beim Vergleichsbeispiel 1 mit einem hohen Hydroxylamingehalt gearbeitet wird. Das Vergleichsbeispiel 3 hat zwar eine geschlossene Phosphatschicht, aber das Schichtgewicht ist zu hoch, obwohl die Phosphatierungslösung sowohl einen niedrigen Hydroxylamingehalt als auch einen niedrigen Nitratgehalt hatte. Außerdem hat die Phosphatschicht eine unerwünschte dunkelgraue Farbe. Das erfindungsgemäße Beispiel 5 hat eine geschlossene Phosphatschicht mit einem vorteilhaftem Schichtgewicht und ist in erwünschter Weise hellgrau gefärbt.

[0023] Zur Herstellung der Phosphatierungslösungen, mit denen die erfindungsgemäßen Beispiele 5 und 6 ausgeführt worden sind, wurden jeweils 60 g der in Tabelle 2 angegebenen Konzentrate mit vollentsalztem Wasser auf 1 I aufgefüllt. Der Gehalt an freier Säure wurde in den Phosphatierungs- lösungen durch Zugabe von verdünnter Natronlauge eingestellt. Zur Herstellung der Konzentrate wurden in vorteilhafter Weise die Nitrate des Zinks, Nickels und Mangans verwendet.

Tabelle 1

Phospathierungslösung (g/l)	Beispiele
	1	2	3	4	5	6
Zn2+	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Ni2+	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Mn2+	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
P2O5	14	14	14	14	14	14
F-	--	0,5	--	0,5	--	0,5
Si F62-	--	1,5	--	1,5	--	1,5
NO3-	0,1	0,1	0,1	0,1	6,0	6,0
NH2OH	1,0	1,0	0,2	0,2	0,2	0,2
FS	1,9	1,9	1,9	1,9	2,0	2,0
Substrat	Zn	Al	Zn	Al	Zn	Al
Schichtgewicht (g/m2)	3,3	nb	7,0	nb	3,5	4,3
Bedeckung %	100	20	100	20	100	100
Stippen	--	--	--	--	--	--
Schichtfarbe	dg	nb	dg	nb	hg	nb
dg = dunkelgrau, hg= hellgrau, nb = nicht bestimmbar

Tabelle 2

Bestandteil	Konzentrat für
	Beispiel 5 (g)	Beispiel 6 (g)
H3PO4(65%P2O5)	358	358
ZnO	8,34	8,34
Ni(NO3)2.6H2O	82,7	82,7
Mn(NO3)2.4H2O	60,8	60,8
Zn(NO3)2.4H2O	73,2	73,2
H2SiF6(31%ig)	--	80,6
NH4HF2	--	0,75
H2O, vollentsalzt	410,36	329,01
NH2OH(50%ig)	6,6	6,6
Summe	1000	1000

Ansprüche

1. Verfahren zur Phosphatierung von Zink- oder Aluminiumoberflächen mit einer Phosphatierungslösung auf der Basis von Zink und Nickel als Kationen und Hydroxylamin als Beschleuniger, die zusätzlich Fluorid und/oder komplex gebundenes Fluorid enthalten kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatierungslösung 0,5 bis 2,0 g/l Zn²⁺, 0,3 bis 2,0 g/l Ni²⁺, 0,1 bis 0,3 g/l NH₂OH, mindestens 3,0 g/l NO₃^- und 10,0 bis 20,0 g/l Phosphat (berechnet als P₂O₅) enthält und die durch Tauchen oder Spritzen bei 35 bis 75°C auf die Oberflächen aufgebracht wird, wobei die Tauchzeit 0,5 bis 10 Minuten und die Spritzzeit 3 Sekunden bis 5 Minuten beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatierungslösung zusätzlich 0,4 bis 1,5 g/l Mn²⁺ enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatierungslösung zusätzlich 0,2 bis 1,5 g/l F^- und/oder 0,5 bis 2,5 g/l SiF₆^2- enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Tauchen verwendete Phosphatierungslösung 1,0 bis 2,0 g/l Zn²⁺ und die zum Spritzen verwendete Phosphatierungslösung 0,5 bis 1,5 g/l Zn²⁺ enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatierungslösung 3 bis 15 g/l NO₃^- enthält.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatierungslösung 0,5 bis 1,3 g/l Ni²⁺ enthält.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatierungslösung 12 bis 16 g/l Phosphat (berechnet als P₂O₅) enthält.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatierungslösung 0,5 bis 1,3 g/l Mn²⁺ enthält.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatierungslösung 0,2 bis 1,0 g/l F und/oder 0,8 bis 2,0 g/l SiF₆^2- enthält.

Claims

1. Method for phosphating zinc surfaces or aluminium surfaces with a phosphating solution which is based on zinc and nickel as cations and hydroxylamine as an accelerator and may contain in addition fluoride and/or complexed fluoride, characterised in that the phosphating solution contains 0.5 to 2.0 g/l Zn²⁺, 0.3 to 2.0 g/l Ni²⁺, 0.1 to 0.3 g/l NH₂OH, at least 3.0 g/l NO₃^- and 10.0 to 20.0 g/l phosphate (calculated as P₂O₅) and is applied to the surfaces by immersion or spraying at 35°C to 75°C, the immersion time being 0.5 to 10 minutes and the spraying time being 3 seconds to 5 minutes.

2. Method according to claim 1, characterised in that the phosphating solution contains in addition 0.4 to 1.5 g/l Mn²⁺.

3. Method according to claim 1, characterised in that the phosphating solution contains in addition 0.2 to 1.5 g/l F^- and/or 0.5 to 2.5 g/l SiF₆^2-.

4. Method according to claim 1, characterised in that the phosphating solution used for immersion contains 1.0 to 2.0 g/l Zn²⁺ and the phosphating solution used for spraying contains 0.5 to 1.5 g/l Zn²⁺.

5. Method according to claim 1, characterised in that the phosphating solution contains 3 to 15 g/l NO₃^-.

6. Method according to claims 1 to 5, characterised in that the phosphating solution contains 0.5 to 1.3 g/l Ni²⁺.

7. Method according to claims 1 to 5, characterised in that the phosphating solution contains 12 to 16 g/l phosphate (calculated as P₂O₅).

8. Method according to claims 1 to 5, characterised in that the phosphating solution contains 0.5 to 1.3 g/l Mn²⁺.

9. Method according to claims 1 to 5, characterised in that the phosphating solution contains 0.2 to 1.0 g/l F^- and/or 0.8 to 2.0 g/l SiF₆^2-.

Revendications

1. Procédé pour la phosphatation de surfaces en zinc ou en aluminium avec une solution de phosphatation à base de zinc et de nickel comme cations et d'hydroxylamine comme accélérateur, pouvant contenir du fluorure et/ou un complexe fluoré, caractérisé en ce que la solution de phosphatation contient de 0,5 à 2,0 g/l de Zn²⁺, de 0,3 à 2,0 g/l de Ni²⁺, de 0,1 à 0,3 g/l de NH₂OH, au moins 3,0 g/l de NO₃^- et de 10,0 à 20,0 g/l de phosphate (calculé comme P₂O₅), et qu'elle est appliquée sur les surfaces par immersion ou pulvérisation à une température allant de 35 à 75 °C avec une durée d'immersion allant de 0,5 à 10 minutes et une durée de pulvérisation allant de 3 secondes à 5 minutes.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution de phosphatation contient en outre de 0,4 à 1,5 g/l de Mn²⁺.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution de phosphatation contient en outre de 0,2 à 1,5 g/l de F^- et/ou de 0,5 à 2,5 g/l de SiF₆^2-.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution de phosphatation utilisée pou l'immersion contient de 1,0 à 2,0 g/l de Zn²⁺ et la solution de phosphatation pour la pulvérisation contient de 0,5 à 1,5 g/l de Zn²⁺.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution de phosphatation contient de 3 à 15 g/l de NO₃^-.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution de phosphatation contient de 0,5 à 1,3 g/l de Ni²⁺.

7. Procédé selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la solution de phosphatation contient de 12 à 16 g/l de phosphate (calculé comme P₂O₅).

8. Procédé selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la solution de phosphatation contient de 0,5 à 1,3 g/l de Mn²⁺.

9. Procédé selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la solution de phosphatation contient de 0,2 à 1,0 g/l de F^- et/ou de 0,8 à 2,0 g/l de SiF₆^2-.