DE1164193B

DE1164193B - Verfahren zum UEberziehen des Bodens eines aus rostfreiem Stahl bestehenden Gefaesses durch Aufspritzen von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung

Info

Publication number: DE1164193B
Application number: DEL25957A
Authority: DE
Original assignee: Lagostina SpA
Current assignee: Lagostina SpA
Priority date: 1955-10-12
Filing date: 1956-10-11
Publication date: 1964-02-27
Also published as: CH341971A; BE551705A; FR1161539A

Description

Verfahren zum überziehen des Bodens eines aus rostfreiem Stahl bestehenden Gefäßes durch Aufspritzen von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum überziehen des Bodens eines aus rostfreiem Stahl bestehenden Gefäßes, insbesondere Kochgefäßes, durch Aufspritzen von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf die vorerwärmte Bodenfläche, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst ein dünner Überzug auf die auf 450 bis 500° C erwärmte Bodenfläche und sodann ein dicker überzug von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf die auf 300 bis 350° C erwärmte Bodenfläche aufgespritzt wird.
Mit der Erfindung werden die Schwierigkeiten und Nachteile überwunden, die bei der Herstellung und Benutzung von Kopftöpfen aus rostfreiem Stahl dadurch entstehen, daß der rostfreie Stahl der genannten Behälter eine geringe Wärmeleitzahl aufweist.
Bei der Anbringung von Unterböden mit hoher Wärmeleitfähigkeit an Behälter der genannten Art entstehen die Schwierigkeiten im wesentlichen dadurch, daß sich der rostfreie Stahl nur schwer mit anderen Metallen oder Metallegierungen verbindet. Daher werden Unterböden entweder in äußerst dünner Schicht in bekannten überzugsverfahren - normalerweise durch Verkupferung - geschaffen oder mit größerer Stärke, beispielsweise in der Größenordnung von mehreren Millimetern an dem Boden aus rostfreiem Stahl mechanisch befestigt, wie etwa durch Bördelung, Falzung od. dgl., da die Haftfähigkeit zwischen den aufeinanderliegenden Metallen nicht groß genug ist, um die Ablösung des Unterbodens, beispielsweise bei Stößen, plötzlichem Temperaturwechsel oder aus anderen in der Praxis auftretenden Ursachen zu verhindern.
Zum Stand der Technik gehört ein Gefäß aus nichtoxydierendem Stahl mit verstärktem Boden aus Aluminiumlegierung, der dadurch gekennzeichnet ist, daß gegen den äußeren Umfang des Bodens ein aus nichtoxydierendem Stahl hergestellter Kranz in Form eines Schrumpfringes so angelötet ist, daß er den Boden ein wenig überragt unter Bildung eines Ringraumes, in den Verstärkungsmetall eingegossen ist.
Bei der Herstellung von emaillierten Metallgefäßen bediente man sich eines Metallringes, der durch Verschweißen befestigt ist. Ohne einen solchen Ring ist die aus Leichtmetall bestehende Einlage mit dem Topf aus rostfreiem Stahl nicht genügend fest verbunden. Das Anbringen dieses Ringes ist überdies deshalb nachteilig, weil es einen zusätzlichen kostenverursachenden Prozeß darstellt.
Zum Stand der Technik wird ferner festgestellt, daß es in der Metallspritztechnik bereits üblich ist, einen zu überziehenden Gegenstand vor dem Aufspritzen einer Schutzschicht auf eine Temperatur kurz unterhalb des Schmelzpunktes des Schutzmetalls vorzuwärmen.
Es ist auch bekannt, einen Gegenstand aus Eisen oder Stahl vor dem Aufspritzen von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf eine Temperatur von mindestens 250° C, vorzugsweise 400° C, vorzuwärmen.
Prinzipiell bekannt ist ferner, ein Gefäß aus Stahl vor dem Aufspritzen von Aluminium zu erwärmen. An sich ist es schließlich bekannt, auf dem Boden von Kochgeschirren, Kochkesseln usw. vor dem Aufspritzen eines Aluminiumüberzuges noch eine metallische Zwischenschicht anzuordnen.
Jedoch können alle bekannten Verfahren nicht das vorliegender Erfindung zugrunde liegende Problem einer sicheren Haftung des Aluminiums an den Stahl befriedigend lösen.
Durch das neue erfinderische Zwei-Temperaturen-Verfahren wird eine Haftung der Metalle in einer bis dahin nicht gekannten Intensität erreicht.
Es darf zusammenfassend festgestellt werden, daß zwar bekannt ist, Wärmebehandlungen bei Aluminium zu beschichtenden Stahlkörpern durchzuführen, daß jedoch nicht bekannt ist, während des Verfahrens der Beschichtung zwei definierte Temperaturbereiche hintereinander einzuhalten. Aber gerade erst dadurch ist ein sprunghafter Fortschritt bezüglich der Festigkeit und Haltbarkeit gerade beim Aluminiumüberzug sowie bei überzügen aus Aluminiumlegierung möglich geworden. Das besondere des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht also darin, daß dieses in zwei aufeinanderfolgenden Schritten ausgeführt wird, wobei beim ersten Verfahrensschritt eine dünne, fest haftende Schicht erzeugt wird, in dem das Gut gegen den Boden aus rostfreiem Stahl gespritzt wird, der auf einer Temperatur von etwa 450 bis 500° C gehalten ist, d. h. in der Nähe des Schmelzpunktes des aufgespritzten Gutes, während im zweiten Verfahrensschritt eine starke, ebenfalls eine gute Leitwärmefähigkeit aufweisende Schicht in Form geschmolzener Tropfen auf die bereits von demselben Werkstoff bedeckte Oberfläche, die nunmehr eine Temperatur von etwa 300 bis 350° C aufweist, d. h. also eine wesentlich niedere Temperatur, aufgespritzt wird.
Auf diese Weise wird im Laufe des ersten Verfahrenssehrittes eine vollständige und innige Haftung zwischen dem rostfreien Stahl und dem aufgespritzten Gut erreicht, während im Laufe des zweiten Verfahrensschrittes Steigerungen oder Verzerrungen des sich bildenden Unterbodens vermieden werden, da die nacheinander auftreffenden Tropfen sofort nach der Anhaftung erhärten. .
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch den unteren Teil eines Kochtopfes mit einem Unterboden nach der Erfindung und F i g. 2 einen Boden nach F i g. 1 in seine Einzelschichten aufgelöster Darstellung.
Auf einen Boden 10 eines Behälters 11 aus rostfreiem Stahl wird ein dicker Unterboden 12 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung dadurch in eine innige und festhaftende Verbindung gebracht, daß in einem ersten Verfahrensschritt die Metallisierung durch Aufspritzen oder Aufschleudern einer ersten dünnen Schicht 15 bewirkt wird. Infolge ihrer geringen Stärke und des geringen Wärmegefälles zwischen den sich berührenden Werkstoffen haftet die dünne Schicht 15 fest an dem Stahlboden. Diese Haftung kann mit dem Verfahren nach der Erfindung trotz der physikalisch-chemischen Unverträglichkeit der Werkstoffe, die eine direkte Verbindung zwischen den Flächen 13 bzw. 14 der F i g. 2 des Unterbodens 12 und des Bodens 10 verhindern würde, erzielt werden. Die erste Schicht 15 bildet eine Oberfläche 16, auf die das Gut des Unterbodens 12 innig haftend und mit starker Bindung auch bei niederen Temperaturen aufgebracht werden kann, da zwischen dem Werkstoff der Schicht 15 und des Unterbodens 12 vollkommene Affinität besteht.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zum Überziehen des Bodens eines aus rostfreiem Stahl bestehenden Gefäßes, insbesondere Kochgefäßes, durch Aufspritzen von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf die vorerwärmte Bodenfläche, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß zunächst ein dünner Überzug auf die auf 450 bis 500°C erwärmte Bodenfläche und sodann ein dicker Überzug von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf die auf 300 bis 350° C erwärmte Bodenfläche aufgespritzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 383 206, 706 386, 838 846; schweizerische Patentschriften Nr. 232 339, 255 979; USA.-Patentschrift Nr. 2 511404; britische Patentschrift Nr. 598 502.