用于酸洗和磷化处理金属部件的处理设备和处理方法技术

本发明专利技术涉及一种用于单级处理金属处理物体(2)的处理设备(1)，其中处理至少包括对处理物体(2)进行酸洗和磷化处理，其中处理设备(1)至少包括下方列出的装置：用于容纳处理物体(2)和用于容纳可流动的处理物质(6)的处理容器(4)，和用于更换处理物质(6)的至少一部分的泵装置(10)，其中处理物体(2)的至少一部分、尤其整个处理物体(2)由处理物质(6)环流，其中处理物质(6)是含磷或含磷酸盐的溶液、尤其磷酸，其中含磷或含磷酸盐的溶液一方面由水并且另一方面由反应物质构成，其中反应物质由磷或磷酸盐和附加的处理效果改进物质构成，其中磷或磷酸盐占反应物质的份额为至少95％，其中反应物质不具有盐酸和硫酸的份额。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术根据权利要求1涉及一种用于单级处理物体的处理设备，并且根据权利要求12涉及一种用于至少酸洗和磷化处理金属的处理物体的处理方法。
技术介绍
迄今用于磷化处理物体的处理设施需要大量工作步骤、尤其7个工作步骤，并且为此具有多个不同的池。在此，物体首先插入第一池中，在所述第一池中设有用于物体脱脂的第一液体。在脱脂之后，物体必须从第一池中运出并且输送到第二池中。在第二池中设有用于冲洗物体的冲洗液。在冲洗之后，物体被输送到第三池中。第三池填充有盐酸/硫酸混合物。在盐酸/硫酸处理之后，物体被依次输送到分别填充有冲洗液的两个其他的池中，以冲洗物体。此外，物体在最后的冲洗池之后被输送到用于钝化的池中。在钝化之后，物体被磷化处理并且然后为了干燥被输送到另一地点。在这种设施中，在大约6至8周的生产时间之后，必须完全更换在脱脂池中和在处理池中的剧毒的且对环境有害的化学品，因为在该时间之后化学品损耗并且必须从池中除去积累的泥浆。这意味着设备停止运转和高的更换成本和废物处理成本。显而易见的是：从现有技术已知的设施一方面需要相当多的空间，因为所述设施必须提供六个不同的池，并且另一方面以大的量需要相当多种不同的化学物质。此外，将物体从一个池输送到下一个池其次需要相当多的时间、相应的运输设施和操作人员。此外，所使用的化学品是有毒的或对环境有害的，因为例如使用硫酸和盐酸，由此必须或者执行昂贵的安全措施或者存在对于人员和环境高的危险以及大多钢制的工作间建筑。此外，应当防止处理的工件或处理物体氢脆。通常通过氢侵入并且嵌入到金属晶格中进行氢脆，并且能够引起材料疲劳。当(或者通过氢腐蚀，或者但在金属加工中的其他化学反应时，其中氢参加所述金属加工中的其他的化学反应)在金属表面上形成氢原子氢时，出现氢脆，其中，与氢在材料表面上不接合成没有扩散能力的H2分子相比，所述原子氢更快地结合到材料上。在此，氢的一部分嵌入到金属晶格中或者在缺陷处或结晶界限上积聚。根据各物体的应变，例如通过引入拉伸残余应力和/拉伸负荷应力引起的应变而存在材料失效的危险。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种处理设备和一种处理方法，其中通过根据本专利技术的处理设备和根据本专利技术的处理方法应当避免用于对物体进行磷化处理的、从现有技术已知的处理装置的至少一个缺点并且优选多个并且尤其优选全部上述缺点。上述目的根据本专利技术的第一方面通过用于单级处理金属的处理物体的处理设备实现，其中处理至少包括处理物体的酸洗和磷化处理。根据本专利技术的处理设备、尤其池设施优选包括用于容纳处理物体和用于容纳可流动的处理物质的处理容器，和用于更换处理物质的至少一部分的泵装置，其中处理物质环流处理物体的至少一部分、尤其整个处理物体，其中处理物质是含磷或含磷酸盐的溶液、尤其是磷酸，其中含磷或含磷酸盐的溶液一方面由水并且另一方面由反应物质构成，其中反应物质由磷或磷酸盐和附加的处理效果改进物质构成，其中磷或磷酸盐占反应物质的份额为至少95％(体积百分比)，其中反应物质不具有盐酸和硫酸的份额。该溶液是有利的，因为不使用有毒的或对环境有害的化学品。此外，处理物质不必每6-8周更换并且进行废物处理，因为通过根据本专利技术的处理设备实现一种设施结构，其中持续清洗所使用的化学品。由于雾化和散开而产生的处理物质损失能够通过添加水和反应物质来补充配量，由此可行的是：将每年所需要数量的处理物质更换的数量能降低到小于4次更换、尤其2次或小于2次更换、1次或小于1次更换。优选地，当预设浓度的溶解的铁处于处理物质中时，才更换处理物质，其中优选首先在溶解的铁的浓度超过2％时实现更换。此外，有利的是：通过本专利技术，对处理物体进行的非常简单的处理是可行的。处理物体必须基本上仅浸入处理物质中，处理物质必须起作用并且在从池中取出处理物体之后进行干燥。尤其地，通过高纯度的磷或高纯度的磷酸盐，在晾干之后，在处理物体上构成保护层，使得在较长的时间段之上、尤其数周之上保护所述处理物体免受进一步侵害，其中在没有根据现有技术所需的钝化和紧接着的磷化处理的情况下进行，并且其中尤其地，所产生的保护层相对于根据现有技术的磷化处理是优越得多的。此外，该解决方案是有利的，因为处理物质是不能燃烧的，通过使用该处理物质不超出MAK值(工作场所最大浓度，MaximaleArbeitsplatz-Konzentration)并且不产生腐蚀性蒸汽，由此不需要抽吸装置。本专利技术的另一优点是：通过所使用的处理效果改进物质引起显著地保护材料并且不损害可焊性。再一优点是：本专利技术的多种多样的可用性。本专利技术例如能够在淬火车间中用于预处理和后处理或者本专利技术能够用于除去铝上的氧化层。此外，通过本专利技术能够在铸件的电镀后处理时避免硬结。因此，在铸壳除去时节省刮铲是可观的。此外，例如液压管和管式管道能够直接在建筑工地上在唯一的工序中酸洗，而不需要再冲洗和中和。尤其优选地，除对处理物体进行酸洗和磷化处理之外，通过根据本专利技术的处理设备优选同样引起处理物体的脱脂和/或除锈和/或去氧化皮和/或储藏和/或脱钙。优选纯实例性地作为处理物体能够处理：金属部件，如铝部件、铁部件、灰口铸铁部件、金属丝、钢部件、铜部件或者由合金构成的部件、聚合物部件，如塑料部件或橡胶部件等，尤其汽车框架、管、机械部件、涡轮增压器部件、壳体、汽车部件、液压部件、浇铸的钢部件、涡轮机部件。如果本专利技术的主题没有另作说明，那么关于本专利技术的百分数据比视为体积百分比。此外，应提及的是，如果本专利技术没有另作说明，那么关于本专利技术的百分比数据和以℃表示的温度数据涉及环境压力或正常压力，并且此外，以℃表示的数据也能够相应地适用开氏温度。然而对本领域技术人员而言，关于本专利技术的总的公开内容，不进一步阐述本专利技术的数据的物理单位，然而如果应变更物理参数，那么这对于本领域技术人员可见的是：相应地调整其他物理变量的由此得出的变化，而在此没有脱离本专利技术的保护范围。从从属权利要求中得出本专利技术的有利的设计方案，其中设有用于对可在处理容器中维持的处理物质调节温度的调温装置，其中借助调温装置能以限定的方式调节处理物质的温度。处理物质的优选的温度优选高于0℃、尤其高于或等于5℃、高于或等于10℃、高于或等于15℃、高于或等于17℃、高于或等于20℃、高于或等于25℃、高于或等于30℃、高于或等于35℃、高于或等于37℃、高于或等于40℃、优选在20℃和60℃之间并且尤其优选在30℃和50℃之间。优选地，处理物质的调节温度是处理物质的加热，然而其中同样可考虑的是：调节温度是冷却。此外，可考虑的是：通过调温装置能暂时加热并且能暂时冷却处理物质。调温装置优选构成为电加热装置、电冷却装置和/或换热器系统。根据处理物质的温度，能够控制工作进程。纯实例性地，在生锈脱脂时，加速因子能够为20:20C×6。这意味着：在20℃下进行的、持续2小时的处理中或借助在40℃下持续20分钟的处理能够使处理物体不含生锈。尤其优选的运行温度范围在35℃至45℃，该温度范围是有利的，因为不需要抽吸装置，因为不形成腐蚀性的或有害健康的蒸汽。然而，可考虑的是：当例如工作空间非常小时或者当工作空间不能够通风时，设有抽吸装置。优选地，含磷或含磷酸盐的溶液由完全脱钙的水和反应物质构成，其中反应物质的份额本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于单级地处理金属的处理物体(2)的处理设备(1)，其中所述处理至少包括对处理物体(2)进行酸洗和磷化处理，其中所述处理设备(1)至少包括以下列出的装置：用于容纳所述处理物体(2)和用于容纳能流动的处理物质(6)的处理容器(4)，用于使所述处理物质(6)的至少一部分流通的泵装置(10)，其中所述处理物体(2)的至少一部分、尤其整个所述处理物体(2)由所述处理物质(6)环流，其中所述处理物质(6)是含磷或含磷酸盐的溶液、尤其磷酸，其中所述含磷或含磷酸盐的溶液一方面由水并且另一方面由反应物质构成，其中所述反应物质由磷或磷酸盐和至少一种附加的处理效果改进物质构成，其中所述磷或所述磷酸盐占所述反应物质的份额为至少95％，其中所述反应物质不具有盐酸和硫酸的份额。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.30 DE 102014006315.11.一种用于单级地处理金属的处理物体(2)的处理设备(1)，其中所述处理至少包括对处理物体(2)进行酸洗和磷化处理，其中所述处理设备(1)至少包括以下列出的装置：用于容纳所述处理物体(2)和用于容纳能流动的处理物质(6)的处理容器(4)，用于使所述处理物质(6)的至少一部分流通的泵装置(10)，其中所述处理物体(2)的至少一部分、尤其整个所述处理物体(2)由所述处理物质(6)环流，其中所述处理物质(6)是含磷或含磷酸盐的溶液、尤其磷酸，其中所述含磷或含磷酸盐的溶液一方面由水并且另一方面由反应物质构成，其中所述反应物质由磷或磷酸盐和至少一种附加的处理效果改进物质构成，其中所述磷或所述磷酸盐占所述反应物质的份额为至少95％，其中所述反应物质不具有盐酸和硫酸的份额。2.根据权利要求1所述的处理设备，其特征在于，设有用于给可在所述处理容器(4)中维持的所述处理物质(6)调节温度的调温装置(8)，其中借助所述调温装置(8)能限定地调节所述处理物质(6)的温度。3.根据权利要求1或权利要求2所述的处理设备(1)，其特征在于，所述含磷或含磷酸盐的溶液由完全脱钙的水和所述反应物质构成，其中所述完全脱钙的水尤其由去离子水构成并且反应物质的份额与去离子水的份额之比在1:4和1:7之间，其中如果所述反应物质在与所述去离子水混合之前以固体状态存在，那么反应物质的份额与去离子水的份额之比优选为1:6或者其中如果所述反应物质在与去离子水混合之前以液体状态存在，那么反应物质的份额与去离子水的份额之比优选为1:5。4.根据上述权利要求中任一项所述的处理设备(1)，其特征在于，所述反应物质还不具有氟、氯、溴、碘、铅、水银和硒的份额。5.根据上述权利要求中任一项所述的处理设备(1)，其特征在于，所述磷或所述磷酸盐占所述反应物质的所述份额为至少97％或98％或99％。6.根据上述权利要求中任一项所述的处理设备(1)，其特征在于，在晾干所述处理物质时，在防止氢脆的条件下，通过所述处理物质(6)在所述处理物体(2)的表面上产生无孔的保护层，其中所述保护层具有2μm至10μm并且优选3μm至8μm并且尤其优选4μm至6μm的厚度。7.根据上述权利要求中任一项所述的处理设备(1)，其特征在于，所述处理容器(4)通过壁(12)与用于收集流经所述壁(12)的处理物质(6)的收集室(14)分开，其中收集在所述收集室(14)中的所述处理物质(6)能借助运送管道(16)输送回到所述处理容器(4)中，其中设有用于过滤所述处理物质(6)的过滤装置(18)，其中通过过滤从所述处理物质(6)中除去在所述处理物质(6)中积聚的污染物，其中所述泵装置(10)和所述过滤装置(18)形成所述运送管道(16)的组成部分并且输送的所述处理物质(6)由所述泵装置(10)输送穿过所述过滤装置(18)，其中所述运送管道(16)构成为，使得通过输送回到所述处理容器(4)中的所述处理物质(6)能够产生闸坝式流动(20)，以将所述处理物质(6)的一部分从所述处理容器(4)中导出并且引入到所述收集室(14)中。8.根据上述权利要求中任一项所述的处理设备(1)，其特征在于，所述处理物质(6)添加有用于酸洗脱脂的添加物质，其中该酸洗脱脂添加物优选具有由非离子的可生物降解的表面活性剂和抑制剂、尤其丁炔二醇构成的水溶液并且其中所述酸洗脱脂添加物以所述含磷或含磷酸盐的溶液的体积的0.5％至7％、尤其1％至5％的体积添加。9.根据上述权利要求中任一项所述的处理设备(1)，其特征在于，将用于消泡的添加物质添加给所述处理物质(6)，其中该消泡添加物优选具有磷酸三异丁酯并且其中所述处理物质(6)的所述消泡添加物以所述含磷或含磷酸盐的溶液的体积的0.01％至5％、尤其0.2％的体积添加，或者以掺有所述酸洗脱脂添加物的所述含磷或含磷酸盐的溶液的体积的0.01％至5％、尤其0.2％的体积添加。10.根据上述权利要求中任一项所述的处理设备(1)，其特征在于，所述处理容器(4)具有主容纳室(22)和至少一个第一副容纳室(24)，所述处理物体(2)能引入到所述主容纳室中，其中所述主容纳室(22)和所述第一副容纳室(24)彼此连接成，...

【专利技术属性】
技术研发人员：约阿希姆·舍恩贝格，
申请(专利权)人：RIO管理有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH