DE102017215676A1 - coating process - Google Patents
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- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
- C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
- C23C24/106—Coating with metal alloys or metal elements only
Abstract
Beschichtungsverfahren, insbesondere Verzinkungsverfahren, umfassend die Schritte:- Bereitstellen eines Bauteils;- Aufbringen eines Materials auf das Bauteil;- Einbrennen des Materials zum Erzeugen einer Schicht auf dem Bauteil;- Entfernen von überschüssigem Material.Coating method, in particular galvanizing method, comprising the steps of: providing a component, applying a material to the component, baking the material to form a layer on the component, removing excess material.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beschichtungsverfahren, insbesondere ein Verzinkungsverfahren, sowie ein Bauteil.The present invention relates to a coating method, in particular a galvanizing method, as well as a component.
Beim Verzinken wird beispielsweise ein Bauteil aus Stahl mit einer dünnen Schicht Zink versehen, um es vor Korrosion zu schützen. Aus dem Stand der Technik sind die verschiedensten Verzinkungsverfahren bekannt, beispielsweise das Feuerverzinken, das Spritzverzinken, Sheradisieren, galvanisches Verzinken, mechanisches Verzinken oder auch das Verzinken mit Zinklamellen. Die genannten Verfahren sind allerdings verfahrenstechnisch oft sehr aufwändig und/oder führen zu relativ dicken Zinkschichten, welche die beschichteten Bauteile deutlich schwerer machen. Insbesondere im Bereich mobiler Anwendungen, wie beispielsweise im Fahrzeugbau, ist dies besonders nachteilig.In galvanizing, for example, a steel component is provided with a thin layer of zinc to protect it from corrosion. From the state of the art a variety of galvanizing methods are known, for example, the hot-dip galvanizing, spray-galvanizing, sheradizing, galvanic galvanizing, mechanical galvanizing or galvanizing with zinc fins. However, the processes mentioned are often very complicated in terms of process engineering and / or lead to relatively thick zinc layers, which make the coated components significantly heavier. Especially in the field of mobile applications, such as in vehicle construction, this is particularly disadvantageous.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Beschichten, insbesondere ein Verzinkungsverfahren, sowie ein Bauteil anzugeben, welche kostengünstig realisierbar sind und dabei eine lediglich minimale Gewichtszunahme bedingen.It is therefore an object of the present invention to specify a method for coating, in particular a galvanizing method, as well as a component, which are inexpensive to implement and thereby require only a minimal increase in weight.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Bauteil gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.This object is achieved by a method according to
Erfindungsgemäß umfasst ein Beschichtungsverfahren, insbesondere ein Verzinkungsverfahren, die Schritte:
- - Bereitstellen eines Bauteils;
- - Aufbringen eines Materials auf das Bauteil;
- - Einbrennen des Materials, insbesondere in einen Werkstoff des Bateils, zum Erzeugen einer Schicht;
- - Entfernen von überschüssigem Material.
- - Providing a component;
- - Applying a material to the component;
- - Burning the material, in particular in a material of the Bateils, for producing a layer;
- - Remove excess material.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Material um Zink bzw. das Material umfasst Zink. Bevorzugt handelt es sich um ein Verzinkungsverfahren. Bei dem Bauteil handelt es sich insbesondere um ein Bauteil aus Eisen und/oder Stahl.According to a preferred embodiment, the material is zinc or the material comprises zinc. It is preferably a galvanizing process. The component is in particular a component made of iron and / or steel.
Bevorzugt umfasst das Material, welches zum Bilden der Schicht verwendet wird, mit anderen Worten das Beschichtungsmaterial, Lösungsmittel. Hierdurch wird erreicht, dass das Material untereinander keine Verbindung eingeht. Stattdessen soll nur eine Verbindung des Materials mit dem zu beschichtenden Bauteil bzw. mit dessen Werkstoff stattfinden, wobei dies durch den Temperatureintrag, insbesondere durch Diffusion, erfolgt. Das nicht eindiffundierte Material kann daher zweckmäßigerweise nach dem Einbrennen entfernt werden, wodurch extrem dünne Beschichtungen, insbesondere Zinkschichten, realisierbar sind. Bevorzugte Lösungsmittel umfassen beispielsweise schwere aromatische Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Lösungsmittelnaphtha, Aceton und/oder Xylol.Preferably, the material used to form the layer, in other words, the coating material, solvent. This ensures that the material is not connected to each other. Instead, only a connection of the material with the component to be coated or with its material should take place, this being done by the temperature entry, in particular by diffusion. The material which has not diffused in is therefore expediently removable after firing, as a result of which extremely thin coatings, in particular zinc layers, can be produced. Preferred solvents include, for example, heavy aromatic hydrocarbons, for example, solvent naphtha, acetone and / or xylene.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:
- - Aufbringen des Materials, insbesondere des Zinks, durch Sprühen. Bevorzugt erfolgt das Aufbringen mittels eines Zinksprays. Ein derartiges Verfahren eignet sich insbesondere zum Beschichten bzw. Verzinken kleinerer bzw. weniger Bauteile. Durch das Sprühen können mit Vorteil die unterschiedlichsten Bauteilgeometrien beschichtet bzw. verzinkt werden. Mit Vorteil ist das Aufbringen durch Sprühen aber genauso für die Großserienproduktion geeignet.
- - Applying the material, in particular the zinc, by spraying. Preferably, the application is carried out by means of a zinc spray. Such a method is particularly suitable for coating or galvanizing smaller or fewer components. By spraying the most different component geometries can be coated or galvanized with advantage. Advantageously, the application by spraying but also suitable for mass production.
Bevorzugt umfasst das Verfahren den Schritt:
- - Einbrennen mit einem Bunsenbrenner.
- - Burn in with a Bunsen burner.
Mit Vorteil umfasst das Verfahren den Schritt:
- - Erhitzen des Materials zum Einbrennen auf zumindest 1.000 °C.
- - Heating the material for firing to at least 1,000 ° C.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:
- - Aufbringen der Temperatur über einen Zeitraum von weniger als 10 Sekunden.
- - Apply the temperature for a period of less than 10 seconds.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Material vor dem Erhitzen zumindest angetrocknet. Alternativ kann das Material auch komplett durchgetrocknet sein. Es hat sich herausgestellt, dass dies später insbesondere zu optisch sehr schönen und glatten Oberflächen führt.According to a preferred embodiment, the material is at least dried before heating. Alternatively, the material may also be completely dried. It has been found that this later leads in particular to optically very beautiful and smooth surfaces.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:
- - Entfernen durch Abwaschen.
- - Remove by washing.
Bevorzugt erfolgt vor dem Aufbringen des Materials bzw. des Zinks auf das Bauteil ein Reinigen des Bauteils, beispielsweise mit einem Reinigungsmittel, welches insbesondere ausgelegt ist, ein Entfetten zu ermöglichen und welches gemäß einer Ausführungsform Kohlenwasserstoffe umfasst. Darunter fallen niedrigsiedende Aliphaten oder höhersiedende Kohlenwasserstoffgemische, die auch Aromaten wie Benzol, Toluol oder Xylole umfassen. Für die Durchführung des Verfahrens im Bereich kleinerer Stückzahlen kann beispielsweise handelsüblicher Bremsenreiniger zum Einsatz kommen.Preferably, before applying the material or the zinc to the component, a cleaning of the component, for example with a cleaning agent, which is designed in particular to enable degreasing and which comprises according to one embodiment, hydrocarbons. These include low-boiling aliphatics or higher-boiling hydrocarbon mixtures, which also include aromatics such as benzene, toluene or xylenes. For example, commercially available brake cleaners can be used to carry out the process in the area of smaller quantities.
Das Verfahren bietet den Vorteil, dass es sowohl für große industrielle Anwendungen wie auch für Kleinserien- oder Ausbesserungsarbeiten geeignet ist, welche beispielsweise von Hand durchgeführt werden.The method has the advantage that it is suitable for both large industrial applications as well as for small series or repair work, which are performed for example by hand.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Beschichtungsverfahren als Durchlaufverfahren ausgebildet, wobei in einem ersten Schritt ein Waschen des oder der Bauteile im Durchlaufverfahren erfolgt, in einem zweiten Schritt das Aufbringen des (Beschichtungs-)Materials, beispielsweise des Zinks, auf das oder die Bauteile, insbesondere in einer Roboterstraße, in einem dritten Schritt das Einbrennen, beispielsweise in einem Durchlaufofen, und in einem vierten Schritt ein erneutes Waschen zum Entfernen des überschüssigen Materials bzw. des überschüssigen Zinks.According to one embodiment, the coating method is designed as a continuous process, wherein in a first step, the washing or the components in a continuous process, in a second step, the application of the (coating) material, such as zinc, on the one or more components, in particular a robotic line, in a third step, the burn-in, for example in a continuous furnace, and in a fourth step, a new washing to remove the excess material or the excess zinc.
Wie bereits angedeutet, eignet sich das Verfahren nicht nur zum Verzinken, sondern auch zum Beschichten mit anderen Materialien, welche einen geringeren Schmelzpunkt als beispielsweise Eisen besitzen, wie Gold, Silber, Kupfer, Blei, Zinn oder Magnesium. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Beschichtungsmaterial also alternativ auch um einen der vorgenannten Werkstoffe bzw. um eine Mischung daraus.As already indicated, the process is suitable not only for galvanizing, but also for coating with other materials which have a lower melting point than, for example, iron, such as gold, silver, copper, lead, tin or magnesium. Conveniently, the coating material is thus also alternatively one of the abovementioned materials or a mixture thereof.
Die Erfindung richtet sich weiter auf ein Bauteil, umfassend eine Schicht, hergestellt durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Schicht eine Dicke < 10 µm aufweist.The invention is further directed to a component comprising a layer produced by a method according to the invention, wherein the layer has a thickness of <10 μm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Werkstoff des Bauteils Stahl oder Eisen, wobei die Schicht eine Zinkschicht ist.According to a preferred embodiment, a material of the component is steel or iron, wherein the layer is a zinc layer.
Bevorzugt ist das Bauteil ein Struktur- oder Fahrwerksbauteil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, ein Kraftrads oder eines Lastkraftwagens.Preferably, the component is a structural or chassis component of a motor vehicle, in particular a passenger car, a motorcycle or a truck.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform eines Bauteils sowie eines Verfahrens mit Bezug auf die beigefügten Figuren.Further advantages and features will become apparent from the following description of an embodiment of a component and a method with reference to the accompanying figures.
Es zeigen:
-
1 : eine Schnittansicht eines Bauteils zum Verdeutlichen der Schichtdicke; -
2 : ein Ablaufschema einer Ausführungsform des Verfahrens.
-
1 a sectional view of a component for clarifying the layer thickness; -
2 : A flow chart of an embodiment of the method.
Mit Vorteil kann in einem derartigen Verfahren ein Bauteil mit einer extrem robusten und widerstandsfähigen Zinkschicht realisiert werden, welche zudem äußerst dünn ist, wodurch nur eine geringe Gewichtszunahme erfolgt. Die Bauteileigenschaften werden positiv beeinflusst, nicht nur hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit, sondern auch hinsichtlich Festigkeit, Steifigkeit, Härte, welche bei einem derart beschichteten Bauteil durchwegs höher sind. Daneben verbessert sich auch die Lackierbarkeit.Advantageously, in such a method, a component can be realized with an extremely robust and resistant zinc layer, which is also extremely thin, resulting in only a slight increase in weight. The component properties are positively influenced, not only in terms of corrosion resistance, but also in terms of strength, rigidity, hardness, which are consistently higher in such a coated component. In addition, the paintability improves.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Bauteilcomponent
- 1212
- (Zink-)Schicht(Zinc) layer
- dd
- Dickethickness
- d12d12
- Dicke der SchichtThickness of the layer
- S1S1
- Waschen im DurchlaufverfahrenWashing in a continuous process
- S2S2
- Sprühen in RoboterstraßeSpraying in robotic street
- S3S3
- Einbrennen im DurchlaufverfahrenBurning in a continuous process
- S2S2
- Waschen (im Durchlaufverfahren)Washing (continuous process)
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017215676.7A DE102017215676A1 (en) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | coating process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017215676.7A DE102017215676A1 (en) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | coating process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017215676A1 true DE102017215676A1 (en) | 2019-03-07 |
Family
ID=65364062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017215676.7A Pending DE102017215676A1 (en) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | coating process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017215676A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5100486A (en) * | 1989-04-14 | 1992-03-31 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of coating metal surfaces to form protective metal coating thereon |
WO2007115043A2 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | High Performance Coatings Inc. | Valves having corrosion resistant ceramic coating |
DE102009006190A1 (en) * | 2009-01-27 | 2010-07-29 | Bodycote Wärmebehandlung GmbH | Zinc diffusion coating process |
-
2017
- 2017-09-06 DE DE102017215676.7A patent/DE102017215676A1/en active Pending
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