CH686502A5

CH686502A5 - Verfahren zur Herstellung eines Endlos-Pressbandes

Info

Publication number: CH686502A5
Application number: CH322492A
Authority: CH
Inventors: Robert Walter; Walter Dr-Ing Hueck
Original assignee: Robert Walter
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1996-04-15
Also published as: SE9202803L; ITMI922284A0; US5350465A; ITMI922284A1; ATA209492A; JPH05331700A; DE4134976A1; IT1255712B; DE4134976C2; SE9202803D0; AT403022B

Description

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CH 686 502 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Endlos-Pressbandes, das zum kontinuierlichen Prägen von Druckbildern bestimmt ist, wobei die beiden Enden eines Stahlbandes durch Schweissen miteinander verbunden werden und wobei das Stahlband durch Behandlung in einem Säurebad eine Oberflächenstruktur erhält, die das spätere Druckbild ergibt.

Pressbänder werden eingesetzt zur kontinuierlichen Fertigung von Schichtstofflaminaten und für die Beschichtung von Holzspanplatten. Die Oberflächenstruktur der Pressbänder wird im Pressvorgang durch Druck und Temperatur auf das Schichtstoff lami nat bzw. auf die beschichteten Spanplatten übertragen. Als Prägestrukturen sind heute feine Kornstrukturen, Holzporendarstellungen und andere geometrische Dessins üblich. Die Strukturträgerfläche ist in allen Fällen die Pressbandaussenfläche, welche zusätzlich mit einer verschleissfesten Hartchromschicht überzogen ist, um die Belastung während des Presseinsatzes in sogenannten Etagen-Heizpressen auszuhalten. Häufig wird bei den Pressbändern aber auch die Innenseite mit einer solchen Hartchromschicht versehen. Im Betrieb sind immer ein Ober- und ein Unterband im Einsatz, welche synchron miteinander laufen und wobei zwischen den einander zugewandten Trumen der beiden Pressbänder die beschichtete Spanplatte oder das sonstige Presslaminat bearbeitet wird.

Solche Endlos-Pressbänder werden bisher hergestellt aus 1 bis 2 mm dickem Stahlbandmaterial, wobei die beiden Enden des Stahlbandes mittels herkömmlicher Schweissverfahren, zum Beispiel Laser* oder Plasmaschweissung, miteinander verbunden werden.

Nach der Bildung der Schweissnaht muss die Schweissnahtzone überarbeitet werden. Die Überarbeitung erfolgt dabei in der Regel durch Abschleifen des Schweisswulstes unter gleichzeitiger Entfernung von Zunderrückständen in der Warmzone bzw. dem Materialwulstbereich. Nach diesen Vorbereitungsarbeiten in der Schweissnahtzone werden die Endlos-Rohbänder noch auf der gesamten Aussen- und Innenfläche feingeschliffen, damit jedes Band eine einheitliche Materialdicke hoher Toleranzgenauigkeit erhält. Gegebenenfalls werden weitere Oberflächenbearbeitungen vorgenommen, zum Beispiel eine Hochglanzpolierung.

Bisher ist es üblich, für das Stahlbandmaterial vorwiegend austenitische und martensitische Stähle mit bestimmten Legierungsbestandteilen einzusetzen. Bei dem austenitischen Stahlmaterial umfassen die Legierungsbestandteile folgende Mittelwerte: Kohlenstoff 0,1%, Silizium 0,6%, Mangan 1,4%, Chrom 17,5%, Nickel 7,5%. Bei diesen austenitischen Stählen liegen die Materialwerte bei einer Zugfestigkeit von ca. 1.200 N pro mm2, einer Streckgrenze von 980 N pro mm2, einer Elastizitätsgrenze von 600 N pro mm und einer Dehnung von 22%.

Bei den martensitischen Stählen umfassen die Legierungsbestandteile folgende Mittelwert-Anteile: Kohlenstoff 0,05%, Silizium 1%, Mangan 1%,

Chrom 13%, Nickel 4% und Titan 0,3%. Die Materialwerte hierbei liegen bei einer Zugfestigkeit von 1.080 N pro mm2, einer Streckgrenze von 1.000 N pro mm2, Elastizitätsgrenze von 850 N pro mm2 und einer Dehnung von 5%.

Probepressbänder aus martensitischen und austenitischen Legierungen mit einer oder mehreren Schweissnähten innerhalb eines Endlosbandes wurden zu Versuchszwecken zunächst mit einer ätzfesten Druckfarbe in Form eines Dessinmusters versehen, das wahlweise ein Korn- oder Holzporenmuster war. Das Probeband wurde in ein handelsübliches Säuretauchbad eingehängt, so dass in bekannter Weise an den von der Druckfarbe freien, metallblanken Stellen ein Metallabtrag stattfand, durch den das spätere Druckbild entsteht. Diesem Metallabtragprozess sind zwangsläufig auch die Schweissnahtzonen ausgesetzt. Nach Beendigung des Metallabtragprozesses in dem Tauchbad zeigte sich bei allen Pressbändern in der Schweissnahtzone ein uneinheitliches Strukturbild. So wurden unerwünschte wulstförmige Erhöhungen in der Schweissnahtzone sichtbar, die möglicherweise darauf zurückzuführen sind, dass in der unmittelbaren Schweissnahtzone eine geringere Ätzgeschwindigkeit in dem Säurebad stattfindet als in den übrigen schweissnahtfreien Bereichen. Bei anderen Probebändern zeigten sich statt wulstförmiger Erhöhungen in den Schweissnahtbereichen kehlförmige Vertiefungen der Schweissnahtzonen, was vermutlich darauf zurückzuführen war, dass an diesen Stellen die Ätzgeschwindigkeit höher als in den übrigen Bereichen war. Die Erklärung für diese Missverhältnisse im gleichen Tauchbad, jedoch bei verschiedenen Bandproben, ist vermutlich darin zu suchen, dass über den Querschnitt der Schweissnähte unterschiedliche Härteverhältnisse vorliegen. Trotz zahlreicher Vergleichsversuche von auf dem Markt erhältlichen Endlos-Stahlbandproben wurde kein den Forderungen der Praxis gerecht werdendes Strukturbild im Bereich der Schweissnahtzonen erzielt. Ausnahmslos führten solche Bänder bei späteren Abpressungen auf den Endprodukten zu sichtbaren Markierungen auf den Presslaminaten bzw. den beschichteten Spanplatten.

Bei anderen bekannten Strukturverfahren (DE-OS 2 950 795) hat man versucht, die beschriebenen Probleme im Bereich der Schweissnahtzonen zu umgehen, indem man auf die Schweissnahtzone eine Metallschicht aufgalvanisiert hat, die dicker ist als die spätere Ätzgravur. Der Nachteil dieses Verfahrens ist jedoch, dass die Aufbringung der galvanischen Schicht, die praktisch als spätere Strukturträgerschicht dient, sehr kostenaufwendig ist. Da die Duktilität der galvanischen Schicht auf dem Pressband zudem nicht in allen Fällen fehlerfrei ist, besteht die Gefahr, dass es zumindest in Teilbereichen zu Ablösungserscheinungen der galvanischen Schicht auf dem Pressband kommen kann. Dies wird vor allem dadurch begünstigt, dass die Pressbänder beim späteren Einsatz in Etagen-Heizpressen starken Zug- und Biegebelastungen ausgesetzt sind.

Ein anderes aus der DE-OS 3 337 962 der Anmelderin bekanntes Verfahren, nach dem der Auf5

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bau der Oberflächenstruktur des Pressbandes mit Hilfe eines Elektrolytbades stattfindet, macht zwar eine zusätzliche Metallschicht im Schweissnahtbe-reich entbehrlich, jedoch bestehen auch bei dieser Verfahrensweise gewisse Probleme hinsichtlich der Haftung der galvanisch aufgetragenen Strukturfiguren auf dem Stahlblech.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine geeignete Stahllegierung für das Pressband zu finden, die einen extrem geringen Härteabfall in der Schweissnahtzone aufweist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch die Venwendung eines Stahlbandes mit den Legierungsbestandteilen, wie in den Patentansprüchen 1 und 2 beansprucht. Nach dem Auffinden dieser besonderen Stahllegierung anhand zahlreicher Vergleichsversuche mit anderen Legierungszusammensetzungen wurde in überraschender Weise festgestellt, dass der Einsatz solcher Stahllegierungen bei geschweissten Endlos-Pressbändern nach der galvanischen Abtragung Strukturierungsergeb-nisse in den Schweissnahtzonen zeigte, die bei unterschiedlichen Probebändern einheitliche Ergebnisse erbrachten. Besonders beachtenswert war, dass dieses positive Ergebnis auch erreicht wurde bei geringfügig abweichenden Legierungsanteilen und abweichenden Mischungsverhältnissen der Tauchbadsäure.

Besonders gute Ergebnisse wurden erzielt beim Einsatz eines Säurebades, das einen Phosphoranteil von 40-50%, vorzugsweise 45%, und einen Schwefelsäureanteil von 30-40%, vorzugsweise 34% enthält. Dieses Säurebad wurde nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit einem Gleichstrom von einer Stromdichte von 3 Ampere pro dm2 beaufschlagt. Vorzugsweise werden nach einem weiteren Erfindungsvorschlag die Innen- und/oder Aussenseiten galvanisch behandelt. Besonders zweckmässig ist es, wenn die Pressbänder zur Strukturgebung zwischen 30-60 Minuten der Säureeinwirkung in dem Tauchbad ausgesetzt werden. In diesem Fall lassen sich Strukturtiefen von 30-60 Tausendstel Millimeter erreichen.

Nachstehend wird anhand eines Beispieles beschrieben, wie ein solches Stahlband hergestellt und bearbeitet wird.

Aus einem Stahlbandcoil mit einem Legierungsaufbau nach der Erfindung wird zunächst die gewünschte Länge des Pressbandes entnommen, wobei die Schweissstossstelle gerade oder schräg abgeschnitten ist. Das Stahlbandcoil ist in den meisten Fällen beidseitig vorgeschliffen, d.h. frei von Zunder und Beiznarben. Als Schweissverfahren können verschiedene Methoden zum Einsatz kommen. Häufig wird das unter der Bezeichnung WIG-Verfahren bekannte Verfahren eingesetzt. Danach wird die Schweissnaht und die gesamte Aussen-und Innenfläche des Pressbandes auf eine gleich-massige Materialdicke geschliffen. Die feingeschliffene Oberfläche wird anschliessend auf einen Rauhtiefenwert von gleich oder kleiner 1 um feinpoliert. Danach wird die Bandaussenseite mit einem gewünschten Dessinmuster so bedruckt, dass sie die gesamte Aussenfläche gleichmässig überdeckt und das Druckmuster am Druckanfang und -ende einen nahtlosen Übergang bildet. Dann wird das so vorbereitete Pressband in ein Säuretauchbad eingehängt, in welchem die nnetallblanken Stellen zwischen den Druckmustern aufgelöst werden. Die Einwirkzeit der Säure ist von der gewünschten Strukturtiefe abhängig. Eventuelle Gradbildungen in der geätzten Struktur werden mit einer Polierwalze abgetragen, nachdem das Pressband dem Tauchbad entnommen wurde. Später wird das strukturierte Band in einem anderen Tauchbad mit einer Hartchromschicht versehen, die zum Beispiel durch Sandstrahlen auf einen einheitlichen Glanzgrad gebracht wird.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Endlos-Press-bandes, das zum kontinuierlichen Prägen von Druckbildern bestimmt ist, wobei die beiden Enden eines Stahlbandes durch Schweissen miteinander verbunden werden und wobei das Stahlband durch Behandlung in einem Säurebad eine Oberflächenstruktur erhält, die das spätere Druckbild ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlband aus einer Legierung hergestellt wird, die folgende Legierungsbestandteile aufweist:

Kohlenstoff

0-0,03%

Silizium

2-4%

Mangan

0,15-0,5%

Chrom

11-14%

Nickel

6-8%.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Legierungsbestandteile verwendet werden:

Kohlenstoff

0,01%

Silizium

3%

Mangan

0,25%

Chrom

13%

Nickel

7,3%.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Säurebad einen Phosphoranteil von 40-50%, vorzugsweise 45%, und einen Schwefelsäureanteil von 30-40%, vorzugsweise 34%, enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Säurebad mit Gleichstrom bei einer Stromdichte von 3 Ampere pro dm2 beaufschlagt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen- und/oder Aussenseiten des Stahlbandes galvanisch behandelt werden.

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