DE10106474A1 - Verfahren sowie Vorrichtung zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf Kantenflächen von Blechen - Google Patents

Verfahren sowie Vorrichtung zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf Kantenflächen von Blechen

Info

Publication number
DE10106474A1
DE10106474A1 DE10106474A DE10106474A DE10106474A1 DE 10106474 A1 DE10106474 A1 DE 10106474A1 DE 10106474 A DE10106474 A DE 10106474A DE 10106474 A DE10106474 A DE 10106474A DE 10106474 A1 DE10106474 A1 DE 10106474A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cut surface
metallic
powder
corrosion
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10106474A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10106474B4 (de
Inventor
Andreas Gasser
Konrad Wissenbach
Helmut Mueller
Dora Maischner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE10106474A priority Critical patent/DE10106474B4/de
Publication of DE10106474A1 publication Critical patent/DE10106474A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10106474B4 publication Critical patent/DE10106474B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/12Applying particulate materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2401/00Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like
    • B05D2401/30Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like the coating being applied in other forms than involving eliminable solvent, diluent or dispersant
    • B05D2401/32Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like the coating being applied in other forms than involving eliminable solvent, diluent or dispersant applied as powders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf eine Schnittfläche eines metallischen Flachmaterials. DOLLAR A Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Schnittfläche mit einem metallischen und/oder aus Kunststoff bestehenden Korrosionsschutzmittel unter thermischen und/oder elektrischen Energieeintrag beaufschlagt wird, und dass zumindest das metallische oder das aus Kunststoff bestehende Korrosionsschutzmittel durch den Energieeintrag aufgeschmolzen und im aufgeschmolzenen Zustand auf der Schnittfläche aufgebracht wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf eine Kante eines metallischen Flächenmaterials.
Stand der Technik
Werkstücke aus Stahl, Blech oder ähnlichen metallischen Werkstoffen werden in der Regel gegen Korrosion an ihrer Werkstückoberfläche z. B. durch Feuerverzinkung geschützt. Bei einer sogenannten Stückverzinkung eines fertigen Bauteils wird das gesamte Werkstück gegen Korrosion geschützt, d. h. die gesamte Oberfläche des Werkstückes wird mit einer Korrosionsschicht hermetrisch versiegelt.
Im Unterschied zur Stückverzinkung erfolgt aus Kostengründen der Korrosionsschutz bei Werkstücken, die meist die Form von Flachmaterialien wie Blechen aufweisen, jedoch häufig durch Bandverzinkung während des Fertigungsprozesses, also bspw. während der Bandbearbeitung. In der Weiterverarbeitung des Flachmaterials erfolgen häufig Schneid- und Stanzprozesse, wodurch nicht verzinkte Schnittflächen entstehen, die nicht oder nur unzureichend gegen Korrosion geschützt sind. Es hat sich herausgestellt, dass an den ungeschützten Flächen sehr oft die Korrosion des Bleches beginnt.
Ein Schutz von Schnitt- oder Stanzkanten im Dünnblechbereich wird teilweise durch den sogenannten kathodischen Schutz erreicht. Maßnahmen zur Verbesserung des Korrosionsschutzes an Schnittflächen von Blechen mit Dicken im Bereich von 1 mm und mehr erfolgt in der Regel durch Einölen, Farbauftrag mittels Rollen, Stempeln und Versiegeln der Oberfläche mittels Eintauchvorgängen.
So ist ein Schutz der Schnittflächen durch aufgesprühtes Öl, gemäß der Lehre der JP 61 44 187, nur für wenige Tage wirksam und nur für kurzzeitige Lagerung oder Transport der Flachmaterialien geeignet. Ebenso können konstruktive Maßnahmen dazu beitragen, die Kanten von Flachmaterialien vor Korrosion zu schützen, wie zum Beispiel durch Umbördeln der Schnittflächen.
Aus der DE 38 28 045 C1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Zink mechanisch auf die Schnittflächen aufgebracht wird. Bei diesem Verfahren ist eine Leiste aus Zink in das Ober- und Untermesser der Schlagschere integriert; der Auftrag erfolgt durch Anreiben während des Schneidvorganges.
Alle genannten Verfahren zum Korrosionsschutz von Schnittflächen werden den Anforderungen, hinsichtlich Schutzdauer, mechanischer Verformung und chemische Beständigkeit sowie der notwendigen Haftfestigkeit nicht gerecht. Aus diesem Grund werden bspw. Stahlbleche, im besonderen mit Dicken im Bereich von 1 mm und mehr in Umgebungen, in denen Korrosionsgefahr besteht z. B. im Naßbereich der Bauindustrie, möglichst nicht eingesetzt.
Eine Beschichtung der Schnittfläche mittels Plasmaspritzen ist keine Alternative zu den oben genannten Verfahren, da durch das Plasmaspritzen keine lokal begrenzten Schichten erzeugt werden können - eine unerwünschte, zusätzlich auf die bandverzinkte Oberfläche aufgebrachte Schicht oder Spritzer bereiten z. B. Probleme bei sich im Produktionsprozeß anschließenden Profilierungen. Beim Plasmaspritzen entsteht darüber hinaus eine hohe thermische Belastung des Werkstückes, was einen unerwünschten Verzug des Werkstückes zur Folge haben kann.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf eine Schnittfläche eines metallischen Flachmaterials, derart auszubilden, dass die vorstehend genannten Nachteile weitestgehend vermieden werden sollen. Insbesondere soll es möglich sein, eine hochwertige Korrosionsschutzschicht auf die ungeschützten Schnitt- und Stanzflächen bei metallischen Flachmaterialien, insbesondere von bandverzinkten sowie bandverzinkten und zusätzlich mit Kunststoff bandbeschichteten Flachmaterialien, wie bspw. Stahlblechen, aufzubringen.
Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist Gegenstand des Anspruchs 1. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Anspruch 17 beschrieben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist ein gattungsgemäßes Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart ausgebildet, dass die Schnittfläche gleichzeitig oder zeitlich hintereinander mit einem metallischen und/oder aus organischen bzw. anorganischen bestehenden Korrosionsschutzmittel und einem thermischen und/oder elektrischen Energieeintrag beaufschlagt wird, und dass zumindest das metallische bzw. das aus Kunststoff bestehende Korrosionsschutzmittel durch den Energieeintrag aufgeschmolzen und im aufgeschmolzenen Zustand auf die Schnittfläche aufgebracht wird. Als metallisches Korrosionsschutzmittel wird insbesondere Zinkpulver verwendet. Als Kunststoffpulver werden vorzugsweise Thermoplaste z. B. Polykondensate eingesetzt. Ebenfalls geeignet ist eine Mischung aus Metall- und Kunststoffpulvern.
Vorzugsweise wird die Kante gleichzeitig mit Metallpulver, insbesondere Zink- oder Zinnpulver bzw. Legierungen hieraus und/oder Kunststoffpulver, als metallisches bzw. aus Kunststoff bestehendes Korrosionsschutzmittel und einem Laserstrahl als Energiequelle beaufschlagt, wobei das Metallpulver und/oder das Kunststoffpulver direkt im Laserstrahl, oder indirekt über die erwärmte oder geschmolzene Schnittfläche zur Schmelze gebracht wird. Das Zinkpulver bzw. Kunststoffpulver gelangt in dieser Form auf die Schnittfläche an der sich das Zinkmaterial bzw. das Kunststoffpulver vorzugsweise gleichmäßig verteilt.
Die Prozeßparameter für den Energieeintrag, wie Vorschubgeschwindigkeit, Laserleistung, Strahldurchmesser etc., sowie die Pulverzufuhrparameter, wie Winkel zwischen Düse und Werkstück, Pulvermenge etc., werden vorzugsweise so gewählt, daß während des Bearbeitungsprozesses eine definierte Erwärmung oder Aufschmelzung der Schnittfläche bspw. des als Stahlblech ausgebildeten metallischen Flächenmaterials sowie eine Aufschmelzung des Zinkpulvers bzw. Kunststoffpulvers im Laserstrahl oder ein Aufschmelzen des Zinkpulvers bzw. Kunststoffpulvers über das erwärmte bzw. geschmolzene Werkstück erfolgt.
Wird bei ausschließlicher Verwendung von Zink als Korrosionsschutzmittel durch geeignete Wahl der Prozeßparameter ein Aufschmelzen des Stahlbleches vermieden entsteht eine Korrosionsschutzschicht die fast ausschließlich aus Reinzink besteht. Nur im Übergangsbereich zwischen dem Stahlblech und der Korrosionsschutzschicht kommt es zur Bildung einer Eisen-Zink-Legierung durch Diffusionsprozesse zwischen dem flüssigen Zink und dem festen Stahl. Bei Aufschmelzen des Werkstückes nimmt der Anteil der Eisen-Zink-Legierung durch Konvektion von flüssigem Zink und flüssigem Stahl zu.
Als metallisches Korrosionsschutzmittel eignet sich, wie vorstehend erwähnt besonders Zinkpulver, dem ein pulverförmiges Flußmittel zugegeben werden kann. Die Mischung aus Zinkpulver und Flußmittel wird mittels einer Ausbringeinheit z. B. einer Pulverdüse gezielt auf die Schnittfläche des Flachmaterials aufgebracht. Die Zufuhr des Pulvers und die Zufuhr des Flußmittels erfolgt in einem Arbeitsschritt während des Bearbeitungsprozesses.
Zwar wird durch geeignete Wahl der Prozeßparameter ein teilweises Aufschmelzen im Übergangsbereich zwischen Schnittfläche und bandverzinkter Oberfläche erreicht, ansonsten wird die bandverzinkte Oberfläche des Flachmaterials durch die Verzinkung der Schnittfläche jedoch nicht beeinflußt. Als Ergebnis der Laserstrahlbehandlung erhält man eine vollständige Verzinkung der Schnittfläche, die sich übergangslos an die Bandverzinkung der Oberfläche anbindet, wodurch ein vollständiger Korrosionsschutz der Schnittfläche und des Übergangsbereiches zwischen Schnittfläche und Oberfläche durch das Laserstrahlverfahren gewährleistet ist.
Dem metallischen Korrosionsschutzmittel kann zur Verbesserung der Korrosionseigenschaften ein Kunststoffpulver beigemischt werden. Von Vorteil kann aber auch sein, die Beschichtung mit Zink und die Beschichtung mit Kunststoff in zwei voneinander unabhängigen Bearbeitungsschritten durchzuführen. Denkbar ist eine Beschichtung mit Kunststoff im Nachlauf zur Verzinkung. Ergebnis beider Verfahren ist eine Schnittfläche deren Zinkschicht zusätzlich mit einer Kunststoffschicht beaufschlagt ist (Duplexverfahren). Durch Aufbringung einer zusätzlichen Kunststoffschicht kann insbesondere ein Abtrag des Zinks vermieden werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird entlang der Schnittflächen von Stahlblechen eine hochwertige Beschichtung bzgl. Korrosionsverhalten, Schutzdauer, mechanischer und chemischer Beständigkeit und Haftfestigkeit erzielt. Die mit dem entwickelten Verfahren erzielte Verzinkung bzw. Kunststoffbeschichtung der Schnittfläche bindet übergangslos an die Bandverzinkung bzw. Kunststoffbeschichtung der Blechoberfläche an, d. h. es wird ein vollständiger Korrosionsschutz des Stahlbleches erreicht. Der Einsatz von Stahlblechen für Dicken unter und über 1 mm, ist dadurch auch in Umgebungen möglich in denen Korrosionsgefahr besteht z. B. im Naßbereich der Bauindustrie. Die Qualität der Verzinkung an der Schnittfläche entspricht in Abhängigkeit von den Prozeßparametern der Qualität von bandverzinkten bzw. feuerverzinkten Oberflächen. Die Kosten eines derartigen Korrosionsschutzes betragen nur ca. 1% gegenüber nachträglich durchgeführter Sanierungsarbeiten.
Die Kunststoffbeschichtung der Schnittfläche entspricht qualitativ der Kunststoffbeschichtung der bandbeschichteten Oberfläche. Das Verfahren kann überdies in den Fertigungsprozeß der Blechverarbeitung vollständig integriert werden.
Die Verzinkung und Kunststoffbeschichtung der Schnittfläche mit dem Laserstrahlverfahren kann z. B. bei der Herstellung von Trapezblechen, nach dem Querteilen und vor dem Profilieren erfolgen.
Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich alternativ zur Verwendung eines Laserstrahls als Energiequelle auch elektrische Verfahren einzusetzen, wie bspw. Lichtbogenverfahren oder Induktionsverfahren, mit denen eine lokale Aufschmelzung des Korrosionsschutzmittels ebenso möglich ist.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Vorrichtung zur Aufbringung einer Korrosionsschutzschicht auf die Schnittfläche eines Flachmaterials, in Verbindung mit einer konventionellen Schneid- oder Stanzanlage,
Fig. 2 Vorrichtung zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf eine Schnittfläche eines Flachmaterials, mit einer Schneidlaser- Vorrichtung sowie
Fig. 3 Gegenüberstellung zweier Querschnittsdarstellungen einer Feuerverzinkung und einer Verzinkung mit Laserstrahlung.
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
In Fig. 1 wird Flachmaterial 1 in Form einer Meterware (vom Coil) abgewickelt und mit Hilfe einer Schlagschere 2 in entsprechend lange Teilstücke 3 unterteilt. Üblicherweise ist das als Meterware ausgebildete Flachmaterial ein Stahlblech, das bereits vor der Unterteilung in Teilstücke 3 an seiner gesamten Oberfläche bandverzinkt und zusätzlich mit Kunststoff bandbeschichtet ist. Durch die Unterteilung des Flachmaterials 1 mit Hilfe der Schlagschere 2 entstehen jedoch Stanz- bzw. Schnittflächen 4, die ohne Korrosionsschutzschicht sind. Eben diese Schnittflächen 4 gilt es mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung nachträglich vor Korrosion zu schützen. Hierzu ist ein Beschichtungslaser 5 vorgesehen, der z. B. über ein Lichtleitkabel 6 Laserstrahlung gezielt an den Bereich der Fläche 4 emittiert. Besonders geeignete Laser sind Diodenlaser, Nd : YAG-Laser oder CO2-Laser. Dabei wird die Strahlführung bei den Diodenlasern und den Nd : YAG-Lasern, wie in der Figur dargestellt, vorzugsweise über Lichtleitkabel realisiert. Der CO2-Laserstrahl wird mit Hilfe von Spiegeln zum Werkstück geführt. Im Anwendungsbeispiel wird ein kontinuierlich arbeitender 1,3 kW Diodenlaser eingesetzt, mit einem Strahlquerschnitt auf der Schnittfläche des 2 mm dicken Bleches von 2 mm. An die durch die Laserstrahlung erwärmte Schnittfläche wird über eine Ausbringeinheit z. B. eine Pulverdüse 7 ein pulverförmiges metallisches und/ oder aus Kunststoffpulver bestehendes Korrosionsschutzmittel aufgebracht. Als metallisches Korrosionsschutzmittel eignet sich vorzugsweise Zinkpulver, das mit einem Flussmittel versetzt ist. Über eine entsprechende Pulverzufuhrleitung 8 wird ein derartiges Gemisch über die Pulverdüse 7 lokal auf die Schnittfläche 4 aufgebracht. Eine Absaugvorrichtung 9 sorgt dafür, dass überschüssiges Pulvermaterial aus dem Arbeitsbereich gezielt entsorgt werden kann. Zusätzlich zu den genannten pulverförmigen Korrosionsschutzmitteln kann das Korrosionsschutzmittel auch in Form einer Paste, Flüssigmaterial (Lack) oder eines Drahtes zugeführt werden.
Bei der beschriebenen Ausführung der Erfindung kann die Schnittfläche gleichzeitig mit einem Flußmittel und Metall - und/oder Kunststoffpulver und einem Laserstrahl als Energiequelle beaufschlagt werden. Möglich ist aber auch, das Korrosionsschutzmittel in einem der Laserstrahlbehandlung vorgeschalteten Bearbeitungsschritt aufzutragen. Hierbei wird die Schnittfläche in einem ersten Bearbeitungsschritt mit dem Korrosionsschutzmittel beaufschlagt z. B. durch Aufstreichen oder mechanisch über Druck. In einem zweiten Bearbeitungsschritt wird das Korrosionsschutzmittel dann mit dem Laserstrahl auf die Schnittfläche aufgeschmolzen bzw. aufgelötet.
Um die gesamte Strecke der Schnittfläche 4 mit der gewünschten Korrosionsschutzschicht, zu überziehen, ist es erforderlich, dass die Pulverdüse 7 sowie das Lichtleitkabel 6 gemeinsam längs des Schnittflächenverlaufs 4 bewegt werden. Vorzugsweise wird die Pulverdüse 7 in einem Winkel von ca. 25° senkrecht zur Schnittfläche auf die Wechselwirkungszone zwischen Laserstrahl und Flachmaterial ausgerichtet. Die Bewegung des Werkstückes erfolgt vorzugsweise in Richtung auf die Düse zu, d. h. die Bearbeitung erfolgt stechend. Die Vorschubgeschwindigkeit beträgt 1 m/min. die Laserleistung 400 W und der Strahldurchmesser wie vorstehend beschrieben 2 mm. Um den Austrag der Pulvermischung durch die Pulverdüse 7 zu gewährleisten, wird Argon als Pulvergas verwendet, das mit einem Durchfluss von etwa 1,5 l/min durch die Pulverzufuhr 8 hindurch strömt. Vorzugsweise hat das verwendete Zinkpulver eine Kornfraktion von 25 µm bis 45 µm.
In Fig. 2 wird das Flachmaterial 1 nicht wie vorstehend beschrieben mit einer Schlagschere geteilt, sondern mit einem Schneidlaser 10, der über optische Umlenkelemente 11 und über eine Fokussieroptik 12 auf die Oberfläche des Flachmaterials 1 gerichtet ist und dieses zu trennen vermag. In gleicher Weise wie in der vorstehenden Ausführungsform sorgt ein Beschichtungslaser 5 und ein entsprechendes Lichtleitkabel 6 sowie eine Pulverdüse 7 für die entsprechende Zufuhr von Korrosionsschutzmittel in Form von Zinkpulver mit Flußmittel.
Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der Schneidlaser 10 zum einen zum Auftrennen des Flachmaterials 1 und zugleich zur Unterstützung des Beschichtungsvorgangs eingesetzt werden kann. Der Schneid- und Beschichtungsvorgang kann mit nur einem Laserstrahl durchgeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, den Laserstrahl mittels eines Strahlteilers aufzuteilen und einen Teil des Strahls für den Schneidprozeß und den anderen Teil des Strahls für den Beschichtungsprozeß zu nutzen.
In der Fig. 3 sind Querschnittsbilder dargestellt, die das Flachmaterial 1 mit einer darauf befindlichen Korrosionsschicht 13 zeigen. In der oberen Darstellung der Fig. 3 ist die Oberfläche des Flachmaterials mit einer feuerverzinkten Korrosionsschutzschicht 13 versehen. Demgegenüber geht aus der unteren Darstellung gemäß Fig. 3 eine Korrosionsschicht 13 hervor, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Laserstrahlverfahrens bei Verwendung von Zink als Korrosionsschutzmittel hergestellt worden ist.
In beiden Fällen sind die physikalischen Beschaffenheiten der Schichten sowie ihre mechanische Belastbarkeit vergleichbar.
Bezugszeichenliste
1
Flachmaterial
2
Schlagschere
3
Teilstück
4
Schnittfläche
5
Beschichtungslaser
6
Lichtleitkabel
7
Ausbringeinheit z. B. Pulverdüse
8
Pulverzufuhrleitung
9
Absaugvorrichtung
10
Schneidlaser
11
Umlenkspiegel
12
Fokussieroptik
13
Korrosionsschutzschicht

Claims (24)

1. Verfahren zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf eine Schnittfläche eines metallischen Flachmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittfläche mit einem metallischen und/oder aus Kunststoff bestehenden Korrosionsschutzmittel unter thermischen und/oder elektrischen Energieeintrag beaufschlagt wird, und dass zumindest das metallische oder das aus Kunststoff bestehende Korrosionsschutzmittel durch den Energieeintrag aufgeschmolzen und im aufgeschmolzenen Zustand auf der Schnittfläche aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische und das aus Kunststoff bestehende Korrosionsschutzmittel gleichzeitig oder zeitlich getrennt hintereinander auf die Schnittfläche aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittfläche als Kante des metallischen Flachmaterials ausgebildet wird, die eine Kantendicke zwischen etwa 0,1 und 10 mm aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische und das aus Kunststoffpulver bestehende Korrosionsschutzmittel in einem Arbeitsschritt auf die Schnittfläche eines metallischen Flachmaterials aufgebracht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische und das aus Kunststoffpulver bestehende Korrosionsschutzmittel in zwei voneinander getrennten Arbeitsschritten auf die Schnittfläche eines metallischen Flachmaterials aufgebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als metallisches Korrosionsschutzmittel Zinkpulver oder Zinnpulver oder deren Legierungen verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Korrosionsschutzmittel aus Kunststoff ein Thermoplast z. B. ein Polykondensat verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrosionsschutzmittel in Pulverform oder in Form eines Lackes vorliegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrosionsschutzmittel in Form einer Paste oder eines Drahtes vorliegt.
10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zinkpulver ein pulverförmiges Flußmittel zugegeben oder beigemischt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufschmelzen des Zinkpulvers und/oder des Kunststoffpulvers und die Erwärmung bzw. das Aufschmelzen der Schnittfläche des metallischen Flachmaterials mittels eines elektrischen und/oder thermischen Energieeintrags z. B. mittels Induktion, Elektronenstrahl oder Hochleistungslampe erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufschmelzen des Zinkpulvers und/oder des Kunststoffpulvers und die Erwärmung bzw. das Aufschmelzen der Schnittfläche des metallischen Flachmaterials mittels eines Lasers erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein zum Schneiden des metallischen Flachmaterials verwendeter Laser gleichzeitig zur Aufbringung der Korrosionsschutzschicht eingesetzt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Korrosionsschutzmittels bishin zum Aufschmelzen des Korrosionsschutzmittels mittels des Laserstrahls erfolgt noch bevor sich das aufgeschmolzene Korrosionsschutzmittel an der Schnittfläche niederschlägt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Korrosionsschutzmittels bishin zum Aufschmelzen des Korrosionsschutzmittels mittels der durch den Laserstrahl erwärmten oder aufgeschmolzenen Schnittfläche erfolgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrosionsschutzmittel mit Hilfe einer Ausbringeinheit auf die Schnittfläche gerichtet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit sowie der Laser längs relativ zur Schnittfläche des metallischen Flachmaterials bewegt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit eine Pulverdüse ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Flachmaterial vor dem Aufbringen der Korrosionsschicht ganzflächig mit Ausnahme der Schnittfläche mit einer Korrosionsschutzschicht versehen ist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Laser ein CO2-Laser, Nd : YAG-Laser oder Diodenlaser verwendet wird.
21. Vorrichtung zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf eine Schnittfläche eines metallischen Flächenmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausbringeinheit sowie eine Laseranordnung derart vorgesehen sind, dass ein dosierter und gezielter Pulver- oder Feststoffaustrag auf die Schnittfläche des Flächenmaterials erfolgt und dass die Laseranordnung einen Laserstrahl auf die Schnittfläche im Bereich des Pulver- oder Feststoffaustrag richtet, und dass die Schnittfläche des Flachmaterials derart relativ beweglich zur Pulver- oder Feststoffdüse sowie zur Laseranordnung gelagert ist, dass der Pulver- oder Feststoffaustrag längs zur Schnittfläche erfolgt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Laseranordnung ein Lichtleitkabel aufweist, das das Laserlicht zur Stelle des Lichtaustrages im Bereich der Schnittfläche des Flachmaterials leitet.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Laseranordnung Spiegel aufweist, die das Laserlicht zur Stelle des Lichtaustrages im Bereich der Schnittfläche des Flachmaterials leitet.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit eine Pulverdüse ist.
DE10106474A 2000-05-23 2001-02-13 Verfahren zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf Schnittflächen von Blechen Expired - Fee Related DE10106474B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10106474A DE10106474B4 (de) 2000-05-23 2001-02-13 Verfahren zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf Schnittflächen von Blechen

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10025353.9 2000-05-23
DE10025353 2000-05-23
DE10106474A DE10106474B4 (de) 2000-05-23 2001-02-13 Verfahren zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf Schnittflächen von Blechen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10106474A1 true DE10106474A1 (de) 2001-12-06
DE10106474B4 DE10106474B4 (de) 2007-05-31

Family

ID=7643143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10106474A Expired - Fee Related DE10106474B4 (de) 2000-05-23 2001-02-13 Verfahren zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf Schnittflächen von Blechen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10106474B4 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1479474A3 (de) * 2003-05-20 2005-11-02 HILTI Aktiengesellschaft Verfahren zur Verzinkung eines metallischen Flachmaterials
DE102006062766A1 (de) 2006-12-22 2008-07-03 Voestalpine Mechatronics Gmbh Verfahren zum Aufbringen eines Korrosions- und Schnittschutzes auf Schnittkanten eines Blechbauteils
DE102006061014B3 (de) * 2006-12-22 2008-08-28 Vatron Gmbh Vorrichtung zum Aufbringen eines Korrosions- und Schnittschutzes auf Schnittkanten von Blechbauteilen
WO2009013098A1 (de) * 2007-07-20 2009-01-29 Tesa Se Verfahren zur korrosionsschutzbehandlung von metalloberflächen
DE102008060467A1 (de) * 2008-12-05 2010-06-10 Thyssenkrupp Tailored Blanks Gmbh Verfahren zur Herstellung von maßgeschneiderten Blechbändern
DE102009049752A1 (de) * 2009-10-17 2011-04-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Herstellung einer versiegelten Schnittkante an einem Blechwerkstoff
DE102016002561A1 (de) 2015-10-19 2017-04-20 steintex Walter vom Stein OHG Verfahren zum Herstellen von Weblitzen und damit hergestelltes Erzeugnis
EP3391981A1 (de) * 2017-04-18 2018-10-24 Heraeus Additive Manufacturing GmbH Kontinuierliche beschichtung von metallbändern durch additive fertigung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3502368A1 (de) * 1985-01-25 1986-07-31 Thyssen Stahl AG, 4100 Duisburg Verfahren zum stumpfschweissen von mindestens einseitig verzinkten, insbesondere tiefziehfaehigen stahlblechen oder stahlbaender
DE3828045C1 (en) * 1988-08-18 1989-12-07 Hoesch Stahl Ag, 4600 Dortmund, De Method and apparatus for applying an anti-corrosive layer to the cut edges of a metal sheet
DE4011320C2 (de) * 1990-04-07 1994-02-03 Brose Fahrzeugteile Verfahren zur Behandlung der Kanten gestanzter, gepreßter oder geschnittener Metallteile
DE19616844B4 (de) * 1996-04-26 2007-07-05 Aga Ab Verfahren zum Laserbeschichten sowie zum Laserschweißen von metallischen Werkstücken

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1479474A3 (de) * 2003-05-20 2005-11-02 HILTI Aktiengesellschaft Verfahren zur Verzinkung eines metallischen Flachmaterials
DE102006062766A1 (de) 2006-12-22 2008-07-03 Voestalpine Mechatronics Gmbh Verfahren zum Aufbringen eines Korrosions- und Schnittschutzes auf Schnittkanten eines Blechbauteils
DE102006061014B3 (de) * 2006-12-22 2008-08-28 Vatron Gmbh Vorrichtung zum Aufbringen eines Korrosions- und Schnittschutzes auf Schnittkanten von Blechbauteilen
DE102006061014B8 (de) * 2006-12-22 2008-12-18 Vatron Gmbh Vorrichtung zum Aufbringen eines Korrosions- und Schnittschutzes auf Schnittkanten von Blechbauteilen
WO2009013098A1 (de) * 2007-07-20 2009-01-29 Tesa Se Verfahren zur korrosionsschutzbehandlung von metalloberflächen
DE102008060467A1 (de) * 2008-12-05 2010-06-10 Thyssenkrupp Tailored Blanks Gmbh Verfahren zur Herstellung von maßgeschneiderten Blechbändern
DE102008060467B4 (de) * 2008-12-05 2013-08-01 Thyssenkrupp Tailored Blanks Gmbh Verfahren zur Herstellung von maßgeschneiderten Blechbändern
DE102009049752A1 (de) * 2009-10-17 2011-04-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Herstellung einer versiegelten Schnittkante an einem Blechwerkstoff
DE102016002561A1 (de) 2015-10-19 2017-04-20 steintex Walter vom Stein OHG Verfahren zum Herstellen von Weblitzen und damit hergestelltes Erzeugnis
DE102016002561B4 (de) 2015-10-19 2018-10-31 Steintex Walter vom Stein KG Verfahren zum Herstellen von Weblitzen und damit hergestelltes Erzeugnis
EP3391981A1 (de) * 2017-04-18 2018-10-24 Heraeus Additive Manufacturing GmbH Kontinuierliche beschichtung von metallbändern durch additive fertigung
WO2018192865A1 (de) * 2017-04-18 2018-10-25 Heraeus Additive Manufacturing Gmbh Kontinuierliche beschichtung von metallbändern durch additive fertigung

Also Published As

Publication number Publication date
DE10106474B4 (de) 2007-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0189806B1 (de) Verfahren zum Stumpfschweissen von mindestens einseitig verzinkten, insbesondere tiefziehfähigen Stahlblechen oder Stahlbändern
DE112015004224T5 (de) Verfahren zum Laserschweißen von beschichteten Stahlblechen unter Hinzufügung von Legierungselementen
EP0771605A2 (de) Laserschweissverfahren für beschichtete Stahlbleche
DE102012007114B3 (de) Verfahren zur Ausbildung einer Beschichtung oder dreidimensionaler Strukturelemente auf Substratoberflächen, die mit TiAl gebildet ist/sind, durch Laserauftragsschweißen
DE102008060467B4 (de) Verfahren zur Herstellung von maßgeschneiderten Blechbändern
DE2740569B2 (de) Verfahren zum Legieren von ausgewählten Teilbereichen der Oberflächen von Gegenständen aus nicht-allotropen metallischen Werkstoffen
DE102015207279A1 (de) Fügevorrichtung und Fügeverfahren
EP1005944A2 (de) Laserstrahl-Schweissverfahren für Überlappnähte an beschichteten Blechen
DE102012007304B4 (de) Verfahren zum Regeln einer Einschweißtiefe
WO1996022855A1 (de) Laserunterstütztes plattieren von band
DE10106474B4 (de) Verfahren zum Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht auf Schnittflächen von Blechen
WO2018103768A1 (de) Verfahren zum laserstrahllöten mindestens zweier schmelzbeschiteter bauteile oder bleche miteinander
EP1534464B1 (de) Verfahren zur laserbearbeitung beschichteter bleche
EP0771606B2 (de) Strahlschweissverfahren mit Kantenverrundung
EP1195219B1 (de) Verfahren zum Löten einer Verbindungsfuge oder Verbindungsnaht zwischen zwei verzinkten Blechen
DE102014009737A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbzeuges und einer Verbindung sowie ein Halbzeug nach dem Herstellungsverfahren
DE69202224T2 (de) Verfahren zum Laserstrahlschweissen von beschichteten Bleche.
DE19618256A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Überzugs
WO2021058392A1 (de) Verfahren zum laserlöten, insbesondere von stahlkarosserieteilen
WO2021175555A1 (de) Verfahren zum laserschweissen zweier beschichteter werkstücke
EP1815037B1 (de) Verfahren zum einseitigen beschichten von metallbändern und deren verwendung
DE19520149A1 (de) Endkonturnahes Laserstrahlbeschichten mit Kokille
DE4124976A1 (de) Verfahren zum stossschweissen
EP0664349B1 (de) Verfahren zum Beschichten von Kupferwerkstoffen
DE102009017874A1 (de) Nachverzinnen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee