Vorlackierte GL-Stahlspulen

Chemische Vorbehandlungsumwandlung
Vor dem Lackieren durchlaufen Stahlbänder eine anspruchsvolle chemische Vorbehandlung, um eine nanoskalige Umwandlungsschicht zu erzeugen, die die Lackhaftung und Korrosionsbeständigkeit optimiert. Der 6-stufige Prozess umfasst: alkalisches Entfetten (pH 11,5, 60 °C) zur Entfernung von Walzölen; saures Beizen (H₂SO₄/HF, pH 1,5) zur Beseitigung von Oberflächenoxiden; Spülen; chromfreie Umwandlungsbeschichtung (Zirkon-/Titan-Fluorokomplexe, die 50–200 nm dicke amorphe Schichten bilden); abschließendes Spülen; und Abdichten mit entionisiertem Wasser. Die Umwandlungsbeschichtung bindet chemisch über M-O-M-Bindungen (M = Fe, Zn, Al) an metallische Substrate und bietet gleichzeitig reaktive Stellen für die Primer-Vernetzung. Die Beschichtungsgewichte werden über Leitfähigkeitsmessgeräte und Titration auf 5–20 mg/m² geregelt, um eine vollständige Abdeckung ohne kristalline Ablagerungen zu gewährleisten, die Lackfehler verursachen könnten.

Diese nanotechnologische Oberflächenbehandlung ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit. Zirkoniumoxidschichten zeigen eine Cr(VI)-äquivalente Korrosionshemmung, indem sie unlösliche ZrO₂·nH₂O-Barrieren bilden und kathodische Reaktionen unterdrücken. Die FTIR-Analyse bestätigt kovalente Bindungen zwischen den Silanen der Konversionsbeschichtung und den Epoxidgrundierungsharzen, wodurch die Haftfestigkeit der Farbe gemäß ASTM D3359 Klebebandtest von 2B auf 5B erhöht wird. Zyklische Korrosionstests (GM9540P) zeigen, dass die Vorbehandlung die Lebensdauer des Farbsystems im Vergleich zu unbehandelten Kontrollproben um 200 % verlängert. Die Umweltverträglichkeit hat höchste Priorität: Moderne chromfreie Systeme reduzieren die Entsorgungskosten für gefährliche Abfälle im Vergleich zu Chromaten um 90 % und erfüllen gleichzeitig die REACH/ELV-Vorschriften. Die amorphe Struktur der Vorbehandlung ermöglicht zudem eine gleichmäßige Elektroabscheidung von Grundierungen in CCL-Prozessen, wobei die Rauheit (Ra) bei 0,5–1,2 µm gehalten wird, um die mechanische Verzahnung zu verbessern.