[发明专利]特别用于大规模生产的热浸镀锌系统和热浸镀锌方法

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆部件热浸镀锌的系统和方法，优选用于多个相同或相似的机动车辆部件的大规模热浸镀锌，特别是在分批地，优选用于批量镀锌，特别优选用于高精度热浸镀锌。

技术领域

本发明涉及优选用于汽车和/或汽车工业的、通过热浸镀锌对铁基和/或含铁部件(特别是钢基和/或含钢部件(钢部件))进行镀锌的技术领域。

特别地，本发明涉及一种用于汽车部件(即，铁基和/或含铁汽车部件，特别是钢基和/或含钢汽车部件(钢部件))热浸镀锌的系统和方法，特别是在不连续操作中用于多个相同或相似部件的大规模(高容量)(生产线)热浸镀锌(称为批量镀锌)。

背景技术

由含铁材料构成的任何类型的金属部件(特别是由钢制成的部件)通常需要与应用相关的有效防腐蚀保护。特别地，用于诸如汽车、卡车和多功能车等的机动车辆(汽车)的由钢构成的部件需要可承受甚至长期暴露的有效的防腐蚀保护。

在这方面，已知的做法是通过镀锌(锌涂层)保护钢基部件免受腐蚀。在镀锌中，钢材具有普遍薄的锌涂层，以保护钢材免受腐蚀。有各种镀锌方法可对钢构成的部件镀锌，换句话说，用锌的金属覆盖物涂覆它们，特别包括热浸镀锌、锌喷涂(锌丝火焰喷涂)、扩散镀锌(渗锌)、电镀锌(电解镀锌)、借助锌薄片涂层的非电解锌涂覆以及机械锌涂覆。上述锌涂覆和镀锌方法之间存在很大差异，特别是在它们的实施以及所产生的锌层和/或锌涂层的性质和特性方面。

通过金属锌涂层对钢进行腐蚀防护的最重要方法可能是热浸镀锌。因此，在约450℃至600℃(锌的熔点为419.5℃)的温度下将钢连续(例如，线圈和导线)或逐个地(例如，部件)浸入含有液态锌的加热槽中，从而在钢表面上形成铁和锌的抗性合金层，并且在其上形成非常牢固粘附的纯锌层。

在热浸镀锌的情况下，不连续批量镀锌(参见例如DIN EN ISO 1461)和连续带状镀锌(DIN EN 10143和DIN EN 10346)之间存在区别。批量镀锌和带状镀锌都是标准化和/或规范化工艺。带状镀锌钢是在镀锌后通过特别是成形、冲孔、修边等进一步加工的前体和/或中间体(半成品)，而通过批量镀锌保护的部件首先完全制造，然后仅进行热浸镀锌(从而为部件提供全面的防腐蚀保护)。批量镀锌和带状镀锌在锌层的厚度方面也不同，导致不同的保护期限。带状镀锌板上的锌层厚度通常不大于20-25微米，而批量镀锌钢部件的锌层厚度通常在50-200微米甚至更大的范围内。

热浸镀锌提供主动和被动防腐蚀保护。被动保护是通过锌涂层的屏障效应。主动腐蚀保护是由于锌涂层的阴极活性而出现的。相对于电化学系列中更多贵金属(例如铁)，锌用作牺牲阳极，以保护下面的铁免受腐蚀，直到锌本身完全被腐蚀。

根据DIN EN ISO 1461，所谓的批量镀锌用于通常相对较大的钢部件和结构的热浸镀锌。由此将钢基坯料或完成的工件(部件)预处理并随后浸入锌熔体浴中。特别地，浸入使得用于镀锌的部件或工件上的内表面、焊接点和难以进入的位置易于到达。

常规的热浸镀锌尤其基于将铁和/或钢部件浸入锌熔体中，以在部件的表面上形成锌涂层或锌覆盖层。为了确保锌涂层的粘附性、非渗透性和统一性，通常需要预先对待镀锌的部件进行彻底的表面处理，通常包括脱脂和冲洗操作、随后的酸性酸洗和下游冲洗操作，以及最后的助熔剂处理(即，所谓的助熔)和干燥操作。

通过热浸镀锌的传统批量镀锌的典型工艺顺序通常采用以下形式：在相同或相似部件批量镀锌的情况下(例如，汽车部件的批量生产)，出于工艺经济和经济性的原因，它们通常针对整个过程进行整理和/或分组(尤其通过例如配置为横梁或齿条的共同货物载体、或者用于多个这些相同和/或相似部件的共同的安装和/或连接装置来实现)。为此目的，多个部件通过保持装置(例如吊索、扎线等)连接在货物载体上。随后通过货物载体将分组状态的部件提供给随后的处理步骤和/或阶段。