DE102009022231A1 - Bandeinlauftemperaturregelung für Feuerverzinkungsanlagen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbeschichtung eines bandförmigen Stahlsubstrats in einer Schmelztauchbeschichtungsanlage, wobei das Stahlsubstrat vor dem Beschichten einer Wärmebehandlung, insbesondere einem Rekristallisationsglühen unterzogen wird und anschließend auf eine Temperatur abgekühlt wird, die oberhalb der Temperatur des Schmelzbads liegt, wobei die Abkühlung des Stahlsubstrats derart gesteuert wird, dass die Temperatur des Schmelzbads durch das Eintauchen des abgekühlten Stahlsubstrats geregelt wird. Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein Verfahren zur Oberflächenbeschichtung eines bandförmigen Stahlsubstrats bereitzustellen, das für ein breites Spektrum icken verwendet werden kann und insbesondere bedienerfreundlich ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbeschichtung eines bandförmigen Stahlsubstrats in einer Schmelztauchbeschichtungsanlage, wobei das Stahlsubstrat vor dem Beschichten einem Rekristallisationsglühen unterzogen wird und anschließend auf eine Temperatur abgekühlt wird, die oberhalb der Temperatur des Schmelzbads liegt, wobei die Abkühlung des Stahlsubstrats derart gesteuert wird, dass die Temperatur des Schmelzbads durch das Eintauchen des abgekühlten Stahlsubstrats geregelt wird.
- In Beschichtungsprozessen, insbesondere in Feuerverzinkungsanlagen wurde festgestellt, dass Temperaturschwankungen der Zinkbadtemperatur um eine Solltemperatur, beispielsweise in der Größenordnung von +/–7 Kelvin, zu Nachteilen des Verzinkungsprozesses führen. Durch ein breiteres Temperaturband der Zinkschmelze bildet sich vermehrt Schlacke, die wiederum zu Oberflächenfehlern in der Zinkschicht auf dem Stahlsubstrat und damit zu Qualitätsproblemen führen. Versuche wurden unternommen, das Temperaturband durch Aufheiz- und Abkühlvorgänge, beispielsweise durch Heizelemente wie beispielsweise Induktoren zu minimieren. Diese Maßnahme geht mit zusätzlichen Energiekosten einher und durch häufige Ein- und Ausschaltvorgänge ist auch die Lebensdauer entsprechender Heizelemente beschränkt.
- Eine Lösung zur Behebung dieses Problems offenbart die japanische Anmeldeschrift
JP 2005-029 890 - Daher muss zu Beginn eines Beschichtungsprozesses die Regelung in Abhängigkeit von der Dicke des Stahlsubstrats neu eingestellt, was sich nachteilig auf den Prozess auswirken kann, wenn der Bediener dies nicht berücksichtigt.
- Von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Oberflächenbeschichtung eines bandförmigen Metallsubstrats bereitzustellen, das für ein breites Spektrum unterschiedlicher zu beschichtender Metallsubstratdicken verwendet werden kann und insbesondere bedienerfreundlich ist.
- Die Aufgabe wird dahingehend gelöst, dass die Regelung auf Basis einer Funktion erfüllt ist.
- In überraschender Weise hat der Erfinder festgestellt, dass die der Regelung zugrunde liegende Funktion unabhängig von der Dicke des zu beschichtenden Stahlsubstrats im Wesentlichen die gleiche Temperatur im Stahlsubstrat über eine Temperaturführung in der Abkühlzone eines Glühofens eingestellt werden kann, um Einfluss auf die Schmelzbadtemperatur zu nehmen. Die Temperaturschwankungen des Schmelzbads konnten weiter reduziert werden und lagen im Bereich +/–0,5 Kelvin um den Sollwert der Schmelzbadtemperatur. Mit der erfindungsgemäßen Funktion kann daher eine Schmelzbadtemperatur im Wesentlichen konstant gehalten werden.
- Nach einer ersten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Oberflächenbeschichtung Zink oder zinkbasierte Materialien verwendet. Stahlsubstrate mit dieser Beschichtung sind besonders gut geeignet für Bauteile, die miteinander verschweißt werden können, insbesondere im Fahrzeugbau. Ein weiterer Vorteil bietet die Zinkschicht an beschnittenen bzw. gestanzten Halbzeugen, die an den Kanten einen kathodischen Schutz bereitstellt.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Oberflächenbeschichtung Aluminium oder aluminiumbasierte Materialien verwendet. Derartige Beschichtungen dienen als Korrosionsschutz insbesondere bei der Warmumformung und verhindern ein Verzundern der warmgeformten Oberfläche des Halbzeugs, wodurch die Standzeiten der Formwerkzeuge erhöht werden können.
- Gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mikrolegierte Stahlsubstrate verwendet. Mikrolegierte Stähle eignen sich besonders für struktur- und crashrelevante Bauteile im Fahrzeugbau, insbesondere Träger. Zudem lassen sich diese Güten gut umformen, beispielsweise Tiefziehen und sind gut verschweißbar.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden höher- und höchstfeste Stähle verwendet. Beispielsweise werden Mangan-Bor-Stähle verwendet, die in Kombination mit einer Warmumformung zu beispielsweise B-Säulen verarbeitetet werden können, die u. a. einen hohen Crashdeformationswiderstand aufweisen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2005-029890 [0003]
Claims (5)
- Verfahren zur Oberflächenbeschichtung eines bandförmigen Stahlsubstrats, in einer Schmelztauchbeschichtungsanlage, wobei das Stahlsubstrat vor dem Beschichten einem Rekristallisationsglühen unterzogen wird und anschließend auf eine Temperatur abgekühlt wird, die oberhalb der Temperatur des Schmelzbads liegt, wobei die Abkühlung des Stahlsubstrats derart gesteuert wird, dass die Temperatur des Schmelzbads durch das Eintauchen des abgekühlten Stahllsubstrats geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung auf der Basis einer Funktion erfüllt ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Oberflächenbeschichtung Zink oder zinkbasierte Materialien verwendet werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Oberflächenbeschichtung Aluminium oder aluminiumbasierte Materialien verwendet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mikrolegierte Stahlsubstrate verwendet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass hoch- bis höchstfeste Stahlsubstrate verwendet werden.
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