Zinkphosphate

Die heute verwendete Zinkphosphat-Konversionsbeschichtung wandelt die Metalloberfläche in eine nichtmetallische, polykristalline Beschichtung mit Eisen-, Mangan-, Nickel- und Zinkphosphaten um. Da die Vorbehandlung mit Zinkphosphat die Metalloberfläche umwandelt, bietet die Beschichtung eine ausgezeichnete Basis für die Lackhaftung. Da bei der Konversionsbeschichtung mit Zinkphosphat zusätzliche Metallionen in die Beschichtung integriert werden, um die Alkalibeständigkeit zu erhöhen, stellt dies eine hervorragende Lackbasis dar, die eine hervorragende Haftkraft und Haltbarkeit bietet.

Die Vorbehandlung mit Zinkphosphat wird je nach Branche entweder durch Sprüh- oder Tauchanwendungen aufgetragen und kann auf einer Vielzahl von Substraten eingesetzt werden, darunter Stahl, feuerverzinkt und elektrolytisch verzinkt, Zink-Nickel-Legierung und Aluminium. Jedes dieser Verfahren umfasst drei bis vier chemische Stufen.

Sobald die Konversionsbeschichtung mit Zinkphosphat auf die Metalloberfläche aufgetragen wurde, bietet sie eine ausgezeichnete Basis für Pulverlacke, Elektrolacke und Flüssiglacke auf Wasser- oder Lösungsmittelbasis. Die abschließende Zinkphosphatbeschichtung und der Lackauftrag erzeugen eine fertige Oberfläche mit ausgezeichneter Haftkraft und Korrosionsbeständigkeit.

Der erste aktive Schritt in der Zinkphosphatbeschichtung besteht darin, die ankommenden Oberflächen von allen Verunreinigungen zu reinigen. Dies sorgt für die richtige Ablagerung auf der Zinkphosphatbeschichtung. Der zweite aktive Schritt ist das Auftragen eines Oberflächenkonditionierers vor der Zinkphosphatstufe. Durch die Verwendung eines Oberflächenkonditionierers werden Keimbildungsstellen für das Zinkphosphat geschaffen, wodurch eine feindichte mikrokristalline Zinkphosphatbeschichtung gefördert wird. 

Nach der Konditionierung wird die Oberfläche entweder besprüht oder in ein Tauchbad mit Zinkphosphat eingetaucht. Das Zinkphosphatbad verändert die topografische und chemische Beschaffenheit der Oberfläche, indem eine dichte polykristalline Zinkphosphat-Konversionsbeschichtung abgelagert wird. Je nach zu verarbeitendem Metallsubstrat enthält die Zinkphosphatbeschichtung Eisen, Mangan, Nickel und Zinkphosphat. Die Einbindung dieser zusätzlichen Metallionen in die Zinkphosphatbeschichtung verändert die chemische Beschaffenheit der Oberfläche und erhöht die Alkalibeständigkeit und Langlebigkeit des Lackes.

Der letzte aktive Schritt im Prozess, der optional ist, ist das Auftragen einer Nachbehandlung oder Versiegelung. Die Chemie der Nachbehandlung/Versiegelung reagiert mit der Zinkphosphatbeschichtung, wodurch die Porosität der Oberfläche verringert und ihre Korrosionsbeständigkeit erhöht wird.

Die Verwendung von Aluminium nimmt insbesondere in der Automobilfertigung zu, da OEMs und Hersteller weiterhin Metalle mischen und das Gewicht von Fahrzeugen unter Einhaltung der staatlichen Sicherheitsstandards zu reduzieren. Diese Erhöhung des Aluminiumgehalts durch die Zinkphosphatvorbehandlung stellt einige einzigartige Herausforderungen dar. Für die Vorbehandlung dieser Leicht- und Mischmetallsubstrate hat Henkel unser innovatives Zweistufenverfahren mit Zinkphosphat entwickelt. 

Beim Zweistufenverfahren werden die gleichen Schritte zur Reinigung und Oberflächenkonditionierung wie oben beschrieben eingesetzt, allerdings ändern sich die Konversionsbeschichtungen je nach verarbeitetem Substrat. Bei Stahl, feuerverzinktem oder galvanisch verzinktem Stahl oder mit Zink-Nickel (Zi/Ni) legiertem Stahl wird die traditionelle Zinkphosphat-Sprüh- oder Tauchbeschichtung auf der Oberfläche abgelagert. Bei der Verarbeitung von Aluminium wird die Chemie des Zinkphosphatsprays oder des Tauchbades verändert, um das Ätzen der Oberfläche zu reduzieren und so zu verhindern, dass sich die Zinkphosphatbeschichtung auf der Aluminiumoberfläche ablagert. Die auf dem Aluminium abgelagerte Konversionsbeschichtung stammt aus der Passivierungs- oder Versiegelungsstufe. In dieser Stufe wird eine hochmoderne nanokeramische Konversionsbeschichtung auf der Aluminiumoberfläche abgelagert, die die herkömmliche Zinkphosphatbeschichtung auf den anderen Substraten nicht beeinträchtigt.

Wie herkömmliche Zinkphosphatbeschichtungen bieten die im Zweistufen-Zinkphosphatverfahren abgelagerten Konversionsbeschichtungen ein hohes Maß an Lackhaftung und Korrosionsbeständigkeit und eine perfekte Grundlage für die anschließende Beschichtung mit Elektrotauchlackierung, Pulverbeschichtung oder wasser-/lösungsmittelbasierten Lackierverfahren.

Das BONDERITE^®-Zinkphosphat-Sprüh- oder Tauchverfahren von Henkel ist ein trikationisches Vorbehandlungsverfahren mit Zink, Nickel, Mangan oder Kobalt, das eine polykristalline Konversionsbeschichtung auf Stahl, verzinktem, legiertem (Zn/Ni) beschichtetem Stahl und Aluminium ablagert. Die anschließende Zinkphosphatbeschichtung bietet eine ausgezeichnete Haftkraft und einen Korrosionsschutz, der eine hervorragende Oberfläche für die anschließende Lackierung oder organische Beschichtung bietet. 

Bei Henkel bieten wir eine Produktpalette mit BONDERITE^®-Zinkphosphatprodukten an, darunter traditionelle trikationische Beschichtungen, das Zweistufenverfahren und nickelfreie Konversionsbeschichtungen – alle speziell entwickelt, um die Haftkraft und den Korrosionsschutz bestimmter Metallvorbereitungsanwendungen vor dem Lackieren zu fördern.

Oberflächenkonditionierer gehen der Zinkphosphatlösung direkt voran und tragen dazu bei, eine dichte, gleichmäßige kristalline Struktur des Zinkphosphats zu fördern. Durch die Änderung einiger Betriebsparameter des Oberflächenkonditionierers wie Konzentration, pH-Wert oder Zeit werden die endgültigen Eigenschaften der Zinkphosphat-Konversionsbeschichtung beeinflusst. Durch die Verwendung einer höheren Konzentration des Konditionierers können sich beispielsweise feinere Zinkphosphatkristalle bilden, wodurch das Gesamtgewicht der Beschichtung verringert wird. Um eine perfekte Haftkraft von Zinkphosphat-Konversionsbeschichtungen sicherzustellen, ist eine Vorbehandlung der Oberfläche notwendig. Bei dieser Vorbereitung werden Öl und Fett mit wässrigen oder lösungsmittelhaltigen Reinigungslösungen entfernt und so die ideale Klebefläche für die nachfolgende Behandlung geschaffen.

Henkel bietet eine Produktpalette mit BONDERITE^®-Oberflächenkonditionierern, die speziell formuliert sind (entweder auf Titan- oder Zinkbasis), um metallische Oberflächen für die Zinkphosphatbeschichtung vorzubereiten und so eine robuste, langlebige und hochwertige Oberflächenbeschaffenheit zu gewährleisten.

Eine weitere Behandlung nach der Zinkphosphatbeschichtung, insbesondere bei Aluminium, hat nachweislich einen deutlich positiven Einfluss auf die Langzeitleistung. Durch eine Nachbehandlung/Versiegelung wird die Porosität der Oberfläche verringert und dadurch die langfristige Haftkraft und Korrosionsbeständigkeit insgesamt verbessert.

Wie andere Lieferanten von Zinkphosphatbeschichtungen bietet Henkel ein breites Portfolio an BONDERITE^®-Produkten an, die speziell für die Nachbehandlung nach dem Auftragen einer Konversionsbeschichtung mit Zinkphosphat entwickelt wurden.

Die durch Sprühen oder Eintauchen aufgetragene Zinkphosphatbeschichtung ist eine bewährte Vorbehandlung zur Vorbereitung von Metalloberflächen auf die Lackierung, indem eine hervorragende Grundlage geschaffen wird, die die Lackhaftung und den Korrosionsschutz fördert.