CZ78799A3

CZ78799A3 - Způsob povrchového zpracování obrobků

Info

Publication number: CZ78799A3
Application number: CZ99787A
Authority: CZ
Inventors: Hans Binder; Ottmar Binder
Original assignee: Hans U. Ottmar Binder Gbr
Priority date: 1998-03-09
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 1999-12-15
Also published as: DE19809802A1; HU9900557D0; EP0942075A1; HUP9900558A3; HUP9900557A3; HUP9900557A2; HU9900558D0; EP0942076A1; CZ78699A3; HUP9900558A2

Description

Způsob povrchového zpracování obrobků

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu povrchového zpracování obrobků z hliníku, slitin hliníku, hořčíku nebo slitin hořčíku.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že povrch obrobků z hliníku se nejprve brousí korundovým pásem a potom se leští. Pro leštění se mohou používat například textilní leštící prstence nebo kotouče různé kvality. Po leštění se obrobek eloxuje, popřípadě jinak galvanicky zpracuje, nebo lakuje. Cílem tohoto zpracování je dosáhnout odolného povrchu požadovaného vzhledu.

Pro výrobu matného povrchu je navíc k výše uvedeným způsobům známé provádění matování po leštění. Přitom se používají například skotská lamelová kola. Navíc nebo alternativně k matování prostřednictvím skotských lamelových kol je rovněž možné vytvořit při eloxování vrstvu o větší tloušťce, což rovněž způsobí matný vzhled povrchu. U tohoto způsobu je však nevýhodné to, že na základě velké tloušťky vrstvy mohou eloxováním vzniknout trhliny, které kazí vzhled. Další možnost výroby matného povrchu je charakterizována tím, že kromě zmíněného broušení a leštění se použije nejen eloxování, nýbrž přídavně i moření. Tímto způsobem však nedochází k matovému leštění povrchu, nýbrž spíše k takzvanému otupení, to znamená, že požadovaného optického vzhledu povrchu na způsob matného hedvábí se nedosáhne.

• · ·44 · • 4

444 44 44 444 444

4444444 4 4

4444 44 44 44 44 44

Dále je známo před eloxováním provádět leštění chemickým/elektrickým způsobem pro působení na povrch obrobku.

Veškeré způsoby známé z dosavadního stavu techniky však mají tu nevýhodu, že na povrchu obrobku zůstávají vrypy či rýhy způsobené různým mechanickým obráběním, které se zcela neodstraní, takže v určitých oblastech sice existuje rovnoměrná povrchová struktura, avšak tato rovnoměrná povrchová struktura je většinou rušena jednotlivými vrypy či rýhami nacházejícími se v odstupech od sebe. Celkově tedy nevznikne jednotný vzhled povrchu, nýbrž většinou relativně silně vyleštěný, a tudíž odrazný, povrch, který není v důsledku vrypů či rýh dostatečně kvalitní. Navíc není možno pomocí známých způsobů dosáhnout stoprocentního kašírování chyb polotovarů (způsobených například lunkry, zoxidovanými pruhy, skvrnami, uzavřeninami cizích tělísek). Důsledkem toho je, že odpovídající počet obrobků musí být jako zmetek vyřazen, čímž však dochází ke zvýšení výrobních nákladů.

Úkolem vynálezu proto je vytvořit způsob povrchového zpracování obrobků z hliníku nebo podobně výše uvedeného druhu, kterým se dosáhne kvalitního, rovnoměrného a s výhodou matného povrchu obrobku. Dále se způsobem povrchového zpracování podle vynálezu mají chyby polotovarů téměř úplně kašírovat, takže podíl zmetků bude nižší.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje způsob povrchového zpracování obrobků z hliníku, slitin hliníku, hořčíku nebo slitin hořčíku, podle vynálezu, jehož podstatou je, že povrch se zpracuje kartáčem, zejména zdrsní, ·· ·· ·· ·· • · » · · · · • · · 4 ·· ·· načež se provede povrchové zpracování prostřednictvím galvanizování nebo lakování.

Zvláštnost způsobu podle vynálezu spočívá tedy v tom, že způsobovým krokem, který se provede před zpracováním povrchu galvanizováním nebo lakováním, je kartáčování povrchu obrobku. Tento postup podle vynálezu je však v úplném rozporu s doposud známými způsoby, protože známé způsoby se stále snaží o to, aby se nejprve, zejména vícestupňovým mechanickým obráběním, povrch vyhladil, tedy například nejprve brousil, a teprve potom leštil. Vynález však znamená průlom v tomto myšlení, protože před galvanickým zpracováním nebo před lakováním se provádí způsobový krok, který vede k určité drsnosti povrchu obrobku. Zpracování podle vynálezu prostřednictvím kartáče vede u výchozího povrchu, který byl například vyleštěn, ke zvětšení hloubky drsnosti, což je v rozporu s doposud známými snahami, podle nichž se má dosáhnout před následujícím způsobovým krokem (galvanizováním/lakováním) stále hladšího povrchu. Překvapivě se po galvanizování, popřípadě po lakování, ukázalo, že povrch má lesk matného hedvábí a působí zcela homogenně, to znamená, že není rušen žádnými vrypy či rýhami nebo podobně. Podle intenzity kartáčování a podle druhu použitého kartáče je možno dosáhnout rovnoměrně matného povrchu, který obsahuje v důsledku kartáčování mikrovrypy, přičemž tyto mikrovrypy však leží velmi těsně u sebe, a tudíž působí jako rovnoměrná struktura, čímž je dosaženo vysoce kvalitního vzhledu. Mikrovrypy jsou tak krátké, že se dosáhne - uvažováno mikroskopicky - efektu pomerančové kůry, která však vypadá jako zcela rovnoměrná a homogenní, takže vzhled není nijak negativně ovlivňován jednotlivými vrypy či rýhami nebo podobně. Tento „efekt pomerančové kůry“ vede dále k relativně matnému, avšak přesto lesklému vzhledu povrchu obrobku zpracovanému způsobem podle vynálezu.

•4 4444

4·· · ·4

Podle výhodného provedení vynálezu má povrch před zdrsněním provedeným kartáčem hloubku drsnosti, která je menší než po kartáčování. Prostřednictvím kartáčování se proto dosáhne požadované hloubky drsnosti povrchu. Menší hloubka drsnosti povrchu existující před kartáčováním je dána buď již způsobem výroby obrobku, například, když se jedná o odlitek, nebo se vytvoří příslušným povrchovým zpracováním, jako broušením, leštěním, lapováním, válcováním, otryskáváním atd.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu se pro kartáčování použije rotující kruhový kartáč. Tento kruhový kartáč se s výhodou uvede do otáčení prostřednictvím pohonu, například prostřednictvím kartáčovacího automatu. Štětiny kruhového kartáče s výhodou probíhají radiálně vůči ose otáčení kartáče, to znamená, že odpovídající kotouče nebo prstence jsou k dostání na trhu. Alternativně je však rovněž možné uspořádat štětiny ve směru osy otáčení, to znamená, že kartáč sestává z otočného talíře, z něhož kolmo vystupují jednotlivé štětiny.

S výhodou se kartáčování provádí tak, že štětiny narážejí na povrch obrobku. V případě zmíněného kruhového kartáče opisují konce jednotlivých štětin kružnici, k níž povrch obrobku přiléhá na způsob tečny nebo sečny. Narazí-li konce štětin na povrch obrobku, vytvoří v něm již výše zmíněné mikrovrypy, které jsou velmi krátké a jsou po povrchu uspořádány velmi těsně u sebe.

Dále je výhodné, když se jako kartáč použije drátěný kartáč, zejména drátěný kruhový kartáč. Přitom se používá drátěný kartáč se Štětinami z mosazného drátu, z drátu z alpaky, z ocelového drátu, z drátu z ušlechtilé oceli, z měděného drátu nebo podobně. Je však rovněž možné, že jako kartáč se použije kartáč s plastovými štětinami,

A A A · · A zejména kruhový kartáč s plastovými štětinami. Tento kartáč má plastové štětiny s uloženými brusnými zrny.

S výhodou se před kartáčováním podle vynálezu povrch obrobku brousí, opracuje sisalovými vlákny a/nebo leští.

Pro způsob podle vynálezu se používají zejména obrobky vytvořené jako odlitky, soustružené předměty, protlačované výrobky, kované výrobky, výrobky tvářené za studená nebo plechy.

Jako galvanizování se podle zvlášť výhodného provedení použije eloxování. Eloxování se provádí známým způsobem, přičemž různé parametry postupu eloxování (jako jsou intenzita proudu, použité elektrolyty atd.) se mohou měnit.

Dále je podle dalšího příkladného provedení vynálezu výhodné, když se po kartáčování a před zpracováním galvanizováním povrch obrobku vyleští. Při leštění se jedná rovněž - stejně jako při eloxování - o chemicko/elektrický proces. Toto leštění se však provádí intenzivně jen do té doby, dokud se nedosáhne požadované hloubky drsnosti.

Podle ještě dalšího výhodného provedení vynálezu se při kartáčování použijí pomocné prostředky, totiž tuky a/nebo brousicí pasty a/nebo leštící pasty a/nebo oleje.

Vzhled povrchu obrobku zpracovaného způsobem podle vynálezu je možno měnit použitím těchto pomocných prostředků, přičemž je možno současně nebo navíc provést změnu druhem kartáčování, například v závislosti na řezné rychlosti kartáčování.

0000

0 0 • 0

0 0 0 0 0

0000 00 « 0

0 0 0 0

0 0 0

00

00 0 0 0 0 0 0 0 0

000 000 0 0

00

Nyní bude blíže popsán příklad způsobu podle vynálezu:

Hliníkový obrobek vyrobený jako kovaný díl se nejprve brousí prostřednictvím korundového pásu. Potom se provede zpracování prstencem ze sisalové tkaniny a následně látkovým kotoučem pro vyleštění povrchu obrobku. Vyleštěný povrch, který je nyní k dispozici, se prostřednictvím drátěného kruhového kartáče zdrsní. Drátěný kruhový kartáč sestává z jádra upevněného na ose pohonu, z něhož radiálně vystupují štětiny. Drátěný kruhový kartáč má celkově tvar kotouče, přičemž tloušťka kotouče odpovídá šířce svazku štětin. Drátěný kruhový kartáč má štětiny z měděného drátu. Při přiblížení obrobku k drátěnému kruhovému kartáči tvoří povrch obrobku s kotoučovým obrysem drátěného kruhového kartáče tečnu, popřípadě podle přítlaku - sečnu. Při opracování vytvářejí volné konce štětin na povrchu obrobku mikrovrypy, které jsou velmi krátké a jsou uspořádány velmi těsně u sebe. Po skončení kartáčování se povrch obrobku anodicky oxiduje, tedy se vystaví působení eloxaění lázně. Eloxování se provádí s příslušně nastavenými parametry tak dlouho, dokud není dosaženo požadované tloušťky vrstvy.

Podle dalšího příkladného provedení vynálezu je rovněž možné, že místo eloxování se provádí lakování.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiloženého výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje drátěný kruhový kartáč, kterým se zdrsní povrch obrobku, a obr. 2 blokové schéma způsobu podle vynálezu.

·· ···* • · · · ♦ · · * · · • · · · ··· · · · · • ♦ · · · · ·» ··· ··· ····*·· · · ···· ·· ·· ·· ·· ··

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn kruhový kartáč 1, jehož jádro 2 se otáčí kolem osy 3. otáčení. Kruhový kartáč 1 má drátěné štětiny 4 uspořádané radiálně vůči ose 3. otáčení. Obrobek 5. je kartáčován volnými konci drátěných štětin 4, takže jeho povrch se zdrsní. Po kartáčování se obrobek 5., který je proveden z hliníku, eloxuje.

Na obr. 2 je znázorněno blokové schéma způsobu podle vynálezu. Blok 10 představuje broušení obrobku 5.. Po broušení obrobku 5_ se provede leštění, které je znázorněno blokem 20. Potom se provede kartáčování podle vynálezu, znázorněné blokem 30.. Nakonec se provede eloxování obrobku 5., což je znázorněno blokem 40.

Způsobem podle vynálezu se zabrání vzniku vrypů či rýh (větších vrypů či rýh způsobených broušením či leštěním). Povrch obrobku tedy při slunečním záření nepůsobí oslnivě, nýbrž má matný lesk. Před tím, než se provede kartáčování podle vynálezu, se povrch obrobku například brousí, leští, válcuje, otryskává a/nebo lapuje. Volba výchozího povrchu před kartáčováním podle vynálezu je závislá na tom, jaký konečný povrch je žádoucí. Způsob může být použit u všech materiálů schopných eloxování, zejména u hliníku nebo slitin hliníku. Způsob podle vynálezu vede k vytvoření rovnoměrně matného povrchu, který je charakterizován mikrovrypy a takzvaným „efektem pomerančové kůry“. Změna řezné rychlosti při kartáčování znamená vznik jemných rozdílů u hotového povrchu. Totéž platí, když se při kartáčování použijí pomocné prostředky, jako tuky, brousicí nebo leštící pasty atd.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob povrchového zpracování obrobků z hliníku, slitin hliníku, hořčíku nebo slitin hořčíku, vyznačující se tím, že povrch se zpracuje kartáčem, zejména zdrsní, načež se provede povrchové zpracování prostřednictvím galvanizování nebo lakování.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že před zdrsněním provedeným kartáčem má povrch hloubku drsnosti, která je menší nebo větší než po kartáčování.
3. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pro kartáčování se použije rotující kruhový kartáč.
4. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že štětiny kruhového kartáče jsou uspořádány radiálně vůči ose otáčení kruhového kartáče.
5. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kartáčování se provede tak, že štětiny narážejí na povrch obrobku.
6. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že narážením štětin se na povrchu obrobku vytvoří velmi krátké vrypy, uspořádané těsně u sebe.
7. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jako kartáč se použije drátěný kartáč, zejména kruhový drátěný kartáč.

·· ··<·· « · · * · · «·«· t · 9 9 444 4 4 4 9

4 9 4 9 94 44 994444

4 4 4 4 4 4 4 4 4

9444 94 44 99 49 44
8. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se použije drátěný kartáč se štětinami z mosazného drátu, z drátu z alpaky, z ocelového drátu, z drátu z ušlechtilé oceli, z měděného drátu nebo podobně.
9. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jako kartáč se použije kartáč s plastovými štětinami, zejména kruhový kartáč s plastovými štětinami.
10. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se použije kartáč s plastovými štětinami s brusnými zrny uloženými ve štětinách.
11. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že před kartáčováním se povrch obrobku brousí, zpracuje sisalovými vlákny a/nebo leští.
12. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jako obrobek se použijí odlitky, soustružené výrobky, protlačené díly, kované díly, díly tvářené za studená nebo plechy.
13. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jako galvanizování se použije eloxování.
14. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že po kartáčování a před zpracováním galvanizováním se povrch vyleští.
15. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že při kartáčování se přidávají pomocné prostředky, jako tuky a/nebo brousicí pasty a/nebo leštící pasty a/nebo oleje.