DE102004018624A1

DE102004018624A1 - Verfahren zum Schutz von an ihrer Oberfläche nicht passivierbare Metalle aufweisenden Gegenständen

Info

Publication number: DE102004018624A1
Application number: DE102004018624A
Authority: DE
Inventors: Gerrit Walker
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG; Fuchs SE
Priority date: 2004-04-17
Filing date: 2004-04-17
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2024-04-18
Also published as: DE102004018624B4; US20050238532A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz von Metallen, insbesondere nicht passivierbaren Metalle, aufweisenden Gegenständen. In einem mit den Gegenständen bestückten Transportbehälter werden Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren, im Folgenden vereinfachend VCI-Materialien genannt, eingebracht, wobei die Menge an VCI-Material so gewählt ist, dass innere Dampfphase des Transportbehälters während der gesamten Transport- und Lagerzeit immer genügend VCI-Material aufweist. Als VCI-Material wird ein Inhibitor-Gas und/oder Inhibitor-Fluid gewählt. Die Baufschlagung mit das VCI-Materialien aufweisenden Inhibitor-Gas und/oder Inhibitor-Fluid erfolgt vor dem Verschluss des Transportbehälters, wobei der Eintrag auf die offenliegende Oberfläche des Gegenstandes und/oder die Innenoberfläche des Transportbehälters erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz von Metalle, insbesondere nicht passivierbaren Metalle, aufweisenden Gegenständen, bei dem die Gegenstände in einen Transportbehälter eingebracht werden. In den Transportbehälter werden Dampfphasen-Korrosioninhibitoren, im folgenden vereinfachend VCI-Materialien genannt, einbracht und der mit den Gegenständen und den VCI-Materialien bestückte Transportbehälter geschlossen. Die Menge an VCI-Material ist so gewählt, dass innere Dampfphase des Transportbehälters während der gesamten Transport- und Lagerzeit immer genügend VCI-Material aufweist.

Aus der DE 198 34 226 C1 sind mehrere Verfahren zum Schutz von metallischen Gegenständen mittels sogenannten Dampfphasen-Korrosioninhibitoren (flüchtige Korrosion-Inhibitoren, im folgenden vereinfachend VCI-Materialien „vacuum-corrosion-inhibitor") bekannt. Eine ISO-Definition derartiger Materialien ist dieser Schrift entnehmbar. Des weiteren werden hier Schriften zitiert, in denen verschiedene VCI-Materialien vorgestellt werden. Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, dass die Materialien in einen Transportbehälter einbracht werden, diese VCI-Materialien verdampfen und der mit den Gegenständen und den VCI- Materialien bestückte Transportbehälter geschlossen wird. Ist die innere Dampfphase des Transportbehälters an VCI-Materialien insbesondere gesättigt, schlagen sich diese auf der Oberfläche des Gegenstandes nieder. Wird das eingebrachte VCI-Material derart dosiert, dass während der gesamten Transport- und Lagerzeit immer genügend VCI-Material vorliegt, ist der Korrosionsschutz des Gegenstands während dieser Zeit zumindest verbessert. Zumindest bei hohen Stückzahlen und/oder großvolumigen Gegenständen bedingt die Einbringung, die Entnahme und die Entsorgung der VCI-Materialien bislang einen hohen Zeit- und Arbeitsaufwand, so dass diese Schutzmaßnahmen mit einem erheblichen finanziellen Aufwand verbunden sind.

Aus der JP 56122884 A ist es zum Schutz von gedruckten Schaltungen (IC's) bekannt ein bestimmtes VCI-Material in einem Halogenwasserstoff zu lösen, diese Inhibitionsflüssigkeit direkt auf das Metall aufzutragen und anschließend den Schaltkreis in bekannter Weise mit einem Kunststoff zu verkapseln. Bei einer Vorgehensweise gemäß der JP 56122884 A wird jedoch nicht mehr der Vorteil des Wirkprinzips der flüchtigen Korrosion-Inhibitoren von VCI Materialien, ausgenützt. Vielmehr dient der Schutz nur dem direkt beschichteten Schaltkreis. Bei großen Stückzahlen und bei großvolumigen Gegenständen ist ein derartiger Schutz von Gegenständen, die in insbesondere mehrfach benützten Transportbehältern bewegt und/oder gelagert werden, höchst ineffizient.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem Gegenstände in hohen Stückzahlen und/oder bei großvolumigen Abmessungen kostengünstiger geschützt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die zumindest bereichsweise direkte Beaufschlagung der im Transportbehälter offenliegenden Oberfläche des Gegenstandes und/oder der Inneren Oberfläche des Transportbehälters kann die Einbringung des VCI-Materials auf einfache, automatisierbare und preisgünstige Weise vorgenommen werden. Des weiteren

Unter Beaufschlagung ist insbesondere der Auftrag einer Flüssigkeit, eines Gases, eines Areosol und dgl. zu verstehen. Der Auftrag kann insbesondere durch Benetzten, durch Sprühen, durch Pinseln, durch Eintröpfeln usw. erfolgen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden. Im übrigen wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine Unterschale eines Transportbehälters,
2 eine Zwischenschale eines Transportbehälters,
3 eine Anlage zum Einbringen von VCI-Material in einen Transportbehälter.
Die Erfindung wird stellvertretend anhand einer Kurbelwelle 5 dargelegt. Anstelle der Kurbelwelle 5 kann es sich bei dem zu schützenden Gegenstand um jeden beliebigen Gegenstand handeln, der zumindest bereichsweise eine von außen frei zugängliche metallische Oberfläche aufweist. Insbesondere kann der Gegenstand eine Nockenwelle und/oder ein Motor und/oder ein Motorblock und/oder ein Zylinderkopf sein. Unter Metallen sind alle Metall zu verstehen, die gegenüber Korrosionserscheinungen vorzugsweise nicht, wie bspw. Aluminium, passivierbar sind.
In 1 ist eine Unterschale 1 eines Transportbehälters für Kurbelwellen 5 dargestellt. Die innere Kontur der Unterschale 1, die die untere Innenoberfläche 3 des Transportbehälters bildet, ist zur lagedefinierten Aufnahme mehrerer Kurbelwellen 5 ausgebildet und weist einen umlaufenden Randbereich auf. Die Unterseite der Unterschale 1 ist vorzugsweise eben ausgebildet, wodurch sie auf eine Palette 6 aufgesetzt werden kann. Zum besseren Halt auf einer Palette 6 kann die Unterseite der Unterschale 1 günstiger Weise eine Kontur aufweisen, die negativ zu der der Palette 6 geformt ist.
In 2 ist eine Zwischenschale 2 dargestellt. Die Zwischenschale 2 weist auf ihrer unteren Seite, die die obere Innenoberfläche 4 eines Transportbehälters bildet, eine Kontur auf, die den aufzunehmenden und über die Unterschale 1 überstehenden Kurbelwellen 5 angepasst ist.
Die obere Seite der Zwischenschale 2 ist entsprechend der Innenoberfläche 3 der Unterschale 1 gefertigt und bildet damit die untere Innenoberfläche des darauffolgenden Transportbehälters.
Außenseitig weist die untere Seite der Zwischenschale 2 ebenfalls einen umlaufenden Rand auf, der bei geschlossenem Transportbehälter auf dem entsprechenden Rand der Unterschale 1 vorzugsweise zumindest weitgehend dichtend aufliegt. Damit bildet die untere Seite der Zwischenschale 2 zusammen mit der Unterschale 1 einen insbesondere geschlossenen Hohlraum des Transportbehälters. Das Gasvolumen des Transportbehälters weist einen allenfalls geringen Gasaustausch mit dem äußeren Gasraum auf. Hierdurch ist es möglich, die Gasphase dieses Hohlraumes mit einer bestimmten Substanz, also bei der vorliegenden Erfindung mit VCI-Material, bspw. durch Sublimation oder Verdampfung zu sättigen.
Eine (nicht dargestellte) Oberschale ist sinnvoller Weise auf ihrer Unterseite entsprechend der Unterseite einer Zwischenschale 2 ausgebildet. Auf diese Weise ist können – wie in 4 dargestellt – mehrere Transportbehälter zu einem Stapel zusammengefasst werden. Der untere Transportbehälter des Transportstapel wird aus der Unterschale 1 und einer Zwischenschale 2 gebildet, während der letzte, obere Transportbehälter des Transportstapels aus der Oberschale (nicht eingezeichnet) und einer Zwischenschale 2 gebildet ist. Die dazwischen angeordneten Transportbehälter werden durch zwei Zwischenschalen 2 gebildet, wobei die jeweils untere Zwischenschale 2 die Unterschale und die oben angeordnete Zwischenschale 2 die Oberschale dieses Transportbehälters darstellt.
Die Unterschale 1 wird auf eine zugehörige Palette 6 aufgelegt und die Kurbelwellen 5 auf der Innenoberfläche 3 der Unterschale 1 eingelegt. Durch die Kontur der Innenoberfläche 3 der Unterschale 1 sind die Kurbelwellen 5 zumindest annähernd ortsfest gelagert. Die Bestückung mit den Kurbelwellen erfolgt in vorteilhafter Weise automatisiert, insbesondere mittels eines Industrieroboters 8.
Nach dem die Kurbelwellen 5 eingelegt sind, wird vorzugsweise flüssiges VCI-Material und/oder in einer Flüssigkeit dispergiertes VCI-Material 7 über der Unterschale 1 zerstäubt, wodurch die Kurbelwellen 5 und/oder die Innenoberfläche 3 der Unterschale 1 zumindest bereichsweise direkt damit beaufschlagt wird.
Damit eine möglichst geringe Kontermination der Umgebung stattfindet, wird das VCI-Material 7 in günstiger Weise mittels eines Niederdrucksystems auf- bzw. eingebracht.
Ersatzweise oder ergänzend hierzu kann auch ein gezielter Eintrag von VCI-Material 7 an bestimmten Orten der Kurbelwellen 5 und/oder der Innenoberfläche 3 erfolgen.
In zweckmäßiger Weise erfolgt der Eintrag bzw. die Beaufschlagung mit VCI-Material 7 ebenfalls mit einem Industrieroboter 8, und zwar vorzugsweise mit dem Gleichen, der zur Bestückung vorgesehen ist.
Nach dem die Beaufschlagung mit dem VCI-Material 7 erfolgt ist, wird die Zwischenschale 2 auf der Unterschale 1 dichtend abgelegt und die Bestückung einer zweiten Lage kann erfolgen.
In dem geschlossenen Transportbehälter sättigt sich der Gasraum mit dem VCI-Material 7, das sich u.a. auf den metallischen Oberflächen der Kurbelwellen 5 niederschlägt.
Die Vorgehensweise wird bis zur mehrlagigen Stapelung mehrerer Transportbehälter übereinander fortgesetzt und zuletzt mit dem Auflegen der Oberschale beendet.
Die Menge und/oder die Konzentration an VCI-Material 7 wird insbesondere so gewählt, dass die innere Dampfphase des Transportbehälters während der gesamten Transport- und Lagerzeit immer genügend VCI-Material aufweist.
Ferner ist die Dosierung vorzugsweise derart gewählt, dass nach Beendigung des Transports und zusätzlicher Lagerzeit das VCI-Material 7 zumindest weitgehend aufgebraucht ist. Dadurch können die Kurbelwellen 5 zur Weiterverarbeitung entnommen werden und die verschiedenen Schalen 1, 2 sind ohne weitere Arbeitsschritte wieder verwendbar.
Im Gegensatz oder in Ergänzung hierzu kann auch die Innenoberfläche 2, 4 des Transportbehälters vor der Bestückung des Transportbehälters mit dem Inhibitor-Gas und/oder Inhibitor-Fluid beaufschlagt werden.

Claims

Verfahren zum Schutz von Metalle, insbesondere nicht passivierbaren Metalle, aufweisenden Gegenständen, bei dem die Gegenstände in einen Transportbehälter eingebracht werden, bei dem in den Transportbehälter Dampfphasen-Korrosioninhibitoren, im folgenden vereinfachend VCI-Materialien genannt, einbracht werden und bei dem der mit den Gegenständen und den VCI-Materialien bestückte Transportbehälter geschlossen wird, wobei die Menge an VCI-Material so gewählt ist, dass innere Dampfphase des Transportbehälters während der gesamten Transport- und Lagerzeit immer genügend VCI-Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verschluss des Transportbehälters die in Transportbehälter offenliegende Oberfläche des Gegenstandes und/oder die Innenoberfläche (2, 4) des Transportbehälters zumindest bereichsweise mit einem das VCI-Material (7) aufweisenden Inhibitor-Gas und/oder Inhibitor-Fluid beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Oberfläche des Gegenstandes direkt mit dem Inhibitor-Gas und/oder Inhibitor-Fluid beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bestückung des Transportbehälters nur die Innenoberfläche (2, 4,) des Transportbehälters mit dem Inhibitor-Gas und/oder Inhibitor-Fluid beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung mit dem Inhibitor-Gas und/oder Inhibitor-Fluid bei vollständig bestücktem Transportbehälter vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Inhibitor-Gas und/oder Inhibitor-Fluid auf den Gegenstand aufgesprüht und/oder in den geöffneten Transportbehälter eingesprüht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportbehälter nach der Beaufschlagung mit dem Inhibitor-Gas und/oder Inhibitor-Fluid geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Inhibitor-Gas und/oder Inhibitor-Fluid mittels einem Niederdrucksystem auf- bzw. eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Transportbehälters nur punktuell mit dem Inhibitor-Gas und/oder Inhibitor-Fluid beaufschlagt wird.
Verwendung eines Verfahrens gemäß Anspruch 1 zur Vorbereitung eines Transports und/oder einer Lagerung von Nockenwellen und/oder Kurbelwellen und/oder Motorblöcken und/oder Zylinderköpfen.