AT263474B - Verfahren zur Steigerung der Oberflächenaktivität von Metallen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Steigerung der Oberflächenaktivität von Metallen 
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 chen Arbeitsweisen zur Ermöglichung bzw. Steigerung der Haftfestigkeit der aufzubringenden Stoffe auf der Metalloberfläche nunmehr entfallen können. Bei besonders gesteigerten Ansprüchen hinsichtlich der' Haftfestigkeiten kann man die oben beschriebenen hergebrachten Verfahren mit dem erfindungsgemässen Verfahren auch kombinieren.   Versuche haben ergeben, dass das erfindungsgemässe Verfahren z. B. bei   Aluminium sowohl im harten als auch im weich geglühten Zustand erfolgreich ist. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist ausser auf Aluminium auch auf Oberflächen, insbesondere Folien und Bänder aus Stahl, verzinnten und verzinktem Stahl, Kupfer, Blei und verzinktem Blei als auch Zinn anwendbar. 



   Solche Folien wurden versuchsweise vorbehandelt und an   einer Extrusionsmaschine mit   zirka 50 g/qm Hochdruckpolyäthylen beschichtet. Durch die Vornahme der elektrischen Vorbehandlung kam man in allen Fällen zu Haftwerten, die denen bei Beschichtung ohne elektrische Vorbehandlung weit überlegen waren. Die Vorbehandlung fand in allen Fällen in einem Abstand von zirka 1 m vor der Extrusionsdüse statt. Die Polyäthylentemperatur der Breitschlitzdrüse betrug zirka 2800C. Die Spannung betrug 600 000 V und die Frequenz 50 kHz. Die Spaltöffnung zwischen der zu behandelnden Oberfläche und der Behandlungselektrode betrug immer zirka 2 mm. 



   Blei und Zinn wurden mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 20 m/min, die andern angeführten Metalle bei einer Geschwindigkeit von 60 mm/min beschichtet. 



   Bei den Metallqualitäten handelt es sich um handelsübliche Qualitäten und es konnte festgestellt werden, dass der'Reinheitsgrad bzw. die Analyse des Materials fast ohne Einfluss auf den Wirkungsgrad der elektrischen Haftvorbehandlung ist. Die Breiten der Metallbahnen lagen zwischen 30 und 80 cm. 



   Für die praktische Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung hat es sich als zweckmässig er- 
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 fläche des Metalls zur Einwirkung zu bringen. Dabei wird die Metallbahn als Gegenpol geschaltet und zweckmässig tangential an der Behandlungselektrode vorbeigeführt. Die vorstehend erwähnte Ausbildung der Elektrode als Walze hat den Vorteil, dass eine linienförmige Entladung über die ganze Materialbreite erzeugt werden kann, wobei der Ort der Entladung auf der Walze bei deren Rotation dauernd verändert wird. Hiedurch ist die Gefahr ausgeschlossen, dass die Behandlungswalze unzweckmässig erwärmt oder sogar örtlich überhitzt wird. Ausserdem besteht die Möglichkeit, die Walze notfalls zu kühlen. Zweckmässigerweise erfolgt die Anbringung der Walze in gut isolierenden Lagern, um Spannungsverluste zu vermeiden. 



   Die zwischen der Elektrode und der Metallbahn einzuhaltende Spaltbreite hängt weniger von der Leitfähigkeit des Dielektrikums   im Spalt - in   der Regel mit bei der Entladung entstehendem Ozon angereicherter Luft - als von der Höhe der angelegten Spannung ab. Sie beträgt in der Regel 0,   5 - 3   mm bei den vorzugsweise anzuwendenden Spannungen. 



   Da der erreichbare Oberflächenaktivierungseffekt von der Art des Metalls bzw. der Legierungszu- 
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 kann das Verfahren gemäss der Erfindung auch so ausführen, dass die Behandlung unmittelbar vor dem
Lackieren, Bedrucken, Kaschieren und Beschichten vorgenommen wird. Es Ist jedoch auch möglich, die Einwirkung des Wechselfeldes zeitlich unabhängig von der Weiterverarbeitung durchzuführen und das Lackieren, Bedrucken, Kaschieren und Beschichten erst zu einem späteren Zeitpunkt folgen zu lassen. 



   Die Erfindung ist an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert :
Beispiel 1 : Wird ein hartes, noch im Walzzustand befindliches Aluminiumband von 0, 040 mm
Dicke und 900 mm Breite auf einer Extrusionsmaschine mit Hochdruckpolyäthylen beschichtet, so ist die Haftung zwischen Aluminiumoberflächen und Hochdruckpolyäthylenschicht auch bei Varianten der Extrusionsbedingungen nicht ausreichend. Bei Vornahme der erfindungsgemässen elektrischen Vorbehandlung von   600 000   V, 75 kHz im Abstand von zirka 1 m vor der Extruderdüse erwies sich die Haftung jedoch als ausgezeichnet. 



   Beispiel 2 : Wird eine harte, noch im Walzzustand befindliche Aluminiumfolie von 0, 015 mm
Dicke und 750 mm Breite mit einem Zweikomponentenkleber auf Basis Desmophen-Desmodur auf einer
Trommelkaschiermaschine mit 40 m/min Geschwindigkeit gegen eine Polypropylenfolie von   0. 050   mm Dicke kaschiert, so ist die Haftung des Klebers auf der Aluminiumoberfläche auch bei weitgehender Variation der Maschinenbedingungen nicht ausreichend. Nach der erfindungsgemässen elektrischen Vorbehandlung der Aluminiumoberfläche mit den im Beispiel 1 angegebenen elektrischen Daten und unter Anbringung der Behandlungsstation in zirka 2 m Entfernung vom Lackauftragswerk sowie anschliessender   Kaschierung mit dem vorgenannten   Zweikomponentenklebstoff wurde die Haftung so sehr gesteigert, dass sie allen üblichen Anforderungen völlig genügte. 



     Beispiel 3 :   Eine Aluminiumfolie im Walzzustand von 0, 009 mm Dicke und 1400 mm Breite wurde auf einer Rollenschneidmaschine mit 200 m/min umwickelt und gleichzeitig der erfindungsgemässen elektrischen Behandlung ausgesetzt. Dabei wurde die Folienbahn so geführt, dass auf jeder Seite der Folienbahn zwei Walzenelektroden zur Einwirkung kamen. Die elektrischen Daten entsprachen den in Versuch 1 und 2 angegebenen Werten. Die auf diese Weise erzielte Oberflächenqualität erlaubte ohne weitere Vorbehandlung ein qualitativ hochwertiges Bedrucken, Lackieren oder Kaschieren. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Steigerung der Oberflächenaktivität von Metallen, insbesondere von Aluminium und Aluminiumlegierungen, vorzugsweise im Hinblick darauf, dass das Haftvermögen von nichtmetalli-   schen   Stoffen, z. B. Lacken, Druckfarben, Klebstoffen, Beschichtungsmaterialien, aber auch von Metallisierungen auf der Metalloberfläche gesteigert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht entfettete oder anderweitig gereinigte Metalloberfläche einer Behandlung in einem hochfrequenten, hochgespannten Wechselfeld mit einer Spannung von mehr als   50 000   V, vorzugsweise   400 000   bis 600 000 V und einer Frequenz von mindestens 25 kHz unterworfen und dabei das Metall als Gegenpol zu der oder den Behandlungselektroden geschaltet wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das hochgespannte Wechselfeld über eine feststehende oder vorzugsweise über eine als umlaufende Walze ausgebildete Elektrode zur Einwirkung gebracht wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Elektrodenwalze gekühlt wird.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Metalloberfläche hintereinander der Einwirkung mehrerer Wechselfelder in Form mehrerer hintereinander angeordneter Elektroden ausgesetzt wird.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Behandlung einer Metallbahn diese gleichzeitig auf beiden Seiten einem oder mehreren Wechselfeldem ausgesetzt wird.