[发明专利]用于改性热镀锌表面的方法

说明书

本发明涉及一种用于分别与未处理的对照物相比在基材的Zn‑Al‑Mg涂层中提高锌和/或铝的相对浓度以及降低镁的相对浓度的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于分别与未处理的对照物相比在基材的Zn-Al-Mg涂层中提高锌和/或铝的相对浓度以及降低镁的相对浓度的方法。

背景技术

金属板材和金属带材为了改善其耐久性、尤其是抗腐蚀性而被涂覆金属涂层，所述金属涂层主要由锌或富锌合金组成。添加诸如铝和/或镁或另外的元素的合金元素对近表面区域中的化学组成具有强烈影响。近表面区域又对进一步加工的工艺步骤，如预处理、粘接、磷化和/或涂漆有大的影响。

特别是在汽车制造中，工艺这样设计，使得在一个工艺中能够实现尽可能多的材料和表面设计和工作步骤。

在引入新的材料或表面设计时，由于近表面区域的组成，可能出现这些区域未被现有的工艺窗口最佳覆盖的情况。这随后对诸如漆粘合性或粘合表面的断裂表现的特性具有负面影响。此外，不能直接使用新材料或具有新表面的材料，和/或需要对现有的工艺窗口进行麻烦的适配。在此工艺窗口描述了必须进行特定工艺以确保产品和/或方法的最高可能质量的限制。

金属板材或金属带材的金属涂层尤其在表面附近的区域内可能包含阻碍后续工艺的物质或合金元素，或者可能在表面附近的区域中缺少有利于后续工艺的物质或合金元素。

EP 2824213A1公开了一种用于提高设有基于Zn-Al-Mg的保护涂层的钢板的粘附性的方法，其中在施加基于氯化钠的水性组合物的情况下改性具有天然Al₂0₃和MgO的氧化物层，而不需要对其进行酸洗。

US 2015125714A描述了一种用于制备金属板材的方法，该金属板材的两侧均具有包含锌、0.1-20重量％铝和0.1-10重量％镁的金属涂层。为此，将基材在浸浴中涂覆，冷却后，通过对外表面施加酸溶液和/或通过利用辊式矫直机、刷装置或喷砂装置来使用机械力，改变在外表面上形成金属涂层的氧化镁或氢氧化镁的层。接着，在金属涂层的外表面上施加油层。US2015382825A也描述了一种用于制造具有基于Zn-Al-Mg的金属涂层的金属板材的方法，其中在施加粘合剂之前，将pH值为1-4的酸溶液施加到金属涂层的外表面上。

还已知ZM表面(即也可含有铝的锌-镁涂层)的化学组成与Z表面(镀锌表面)相比可导致漆粘合性和/或胶粘性能的劣化。改进可以通过如上所述改变氧化镁层或通过施加粘合剂来实现，但是在进一步加工之前必须除去粘合剂。

因此，需要适配新材料的新表面或近表面区域，使得它们可以在现有的工艺窗口中被最佳地加工。特别地，Zn-Al-Mg涂层的优点，例如改进的腐蚀保护，不应受到进一步加工中的缺点的限制。因此，必须改变表面以确保有机涂层的粘附和所需的腐蚀防护。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法，该方法一方面在其进一步加工方面改善了金属涂层的表面，另一方面至少不劣化，优选甚至改善了腐蚀保护。该方法应当能够在不进行耗费的适配的情况下整合到现有的工艺窗口中并且能够以简单的手段实现高质量的涂层，使得该方法不受使用耗费的设备或装置的限制。因此，也不应需要或应排除通过使用机械力例如精整、刷、喷砂和类似物进行的预处理。

通过这种方法，特别是在各自Zn-Al-Mg-涂层的近表面区域中，镁的含量应该降低，同时铝和/或锌的含量应该提高。

另一目的是改善粘附性，漆附着性和/或通过Zn-Al-Mg涂层的极性介质的均匀浸润性。

该目的通过用于与未经处理的对照物相比提高基材的锌-铝-镁涂层(Zn-Al-Mg涂层)中锌和/或铝的相对浓度的方法来实现，其包括以下步骤或由以下步骤组成：

a)提供具有锌-铝-镁涂层的基材，

b)使该Zn-Al-Mg涂层的表面与无机酸接触；