DE1801983A1 - Verfahren zum Schuetzen von Metalloberflaechen waehrend der Umformungsstufe - Google Patents

Description

• Verfahren zum Schützen von Metalloberf lachen während der Umformungsstufe Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum SchÜtzen von zugbeanspruchten ;-letalloberflächen von Werkstücken während einer kalten spanlosen TJmformungsstufe, wie Pressen, Walzen, Rollen, Stanzen, Ziehen oder DrÜcken. Bei allen Arheitsstufen des plastischen Verformens von metallischen Werkstoffen treten auf der Oberfläche infolge der unvermeidbaren Reibung und Materialverschiebung und infolge von inneren Geffigeereaktionen unerwünschte Erscheinungen, wie Risse, Riefen und Rauhigkeiten, auf, die es erforderlich machen, die Oberfläche vor einer weiteren Bearbeitungsstufe durch Schleifen und Polieren zu glätten.
• Wird beispielsweise aus einem Blech durch nrticken, Stanzen oder Rollen oder durch eine andere timformung ein xaumlicher Gegenstand hergestellt, dessen durch die fJmformung gereckte Außenoberfläche zu beschichten oder zu veredeln ist, dann ist es erforderlich, die aus der Umformungsstufe herrührenden Oherflächenunebenheiten durch intensives Schleifen und Polieren zu beseitigen, bevor eine schützende oder das Aussehen verbessernde Schicht aufgebracht wird. Dies ist selbst dann notwendig, wenn als Ausgangsmaterial hochglanzgewalztes Bletall-Blechmaterial benutzt wird, das an sich keine abschließende Oberflächenbehandlung mehr benötigen würde, weil es mit besonders feinen Walzen hergestellt worden ist. Wird ein derartiges Grundmaterial so verformt, daß scharfe Kanten und starke Oberflächenreckungen auftreten, dann wird der durch das Walzen erzielte Hochglanz wieder zerstört, und ein Schleifen und Polieren ist erforderli.
• Zum Schutz von Oberflächen ist es bereits bekannt, Abziehlacke aufzubringen. Die Abziehlacke sind hierbei Mischpolymerisate, die aus einer Mischung von Vinylchlorid und Vinylacetat bestehen und die einen Film auf der Oberfläche bilden, der die Oberfläche beispielsweise gegen Korrosion schÜtzt. Derartige Abziehlackfilme halten jedoch hohe und/ oder mehrere hintereinander erfolgende mechanische Beanspruchungen nicht aus. Bei Verwendung genau gearbeiteter Werkzeuge besteht die Gefahr, daß sich aber der Film (durch das entstehende Vakuum) beim Auseinandergehen der Werkzeuge abhebt. Dasselbe ist auch dann unvermeidbar, wenn aus einer Platine mehrere Teile hergestellt werden. Der abgehobene Lack häuft sich unkontrolliert und kann Werkstück und Werkzeug beschädigen. Werden beispielsweise bei dem Verformungsvorgang gleichzeitig Löcher gestanzt, wird der Lack nicht scharf abgeschnitten, sondern es bilden sich abgequetschte Lackfäden, die im Werkzeug hängenbleiben und Druckstellen im Material bilden. Hierdurch wird das Material sehr stark beschädigt und die Werkzeuge zerstört.
• Es ist ferner bekannt, beispielsweise beim Ziehen oder Tiefziehen, auf die Werkstückoberfläch Gleit- und Schmiermittel aufzubringen, um das während der Verformung zwischen dem WerkstÜck und dem Werkeug auftretende Gleiten zu erleichtern.
• Derartige aufgetragene Mittel schÜtzen jedoch nicht die Obsrfläche des Werkstilckes vor den feinen Oberflächen Zerstörungen, die durch Schleifen und Polieren beseitigt werden mÜssen.
• Mit der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst, die vorstehend geschilderten Nachteile zu vermeiden und dafür zu sorgen, daß die Weiterverarbeitung nach der Umformungsstufe vereinfacht werden kann.
• Erfindungsgemäß geschieht dies durch das Auftragen einer Flüssigkeit, die im wesentlichen aus einem Mischpolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylacetat besteht, der zur Verleihung einer Haftfähigkeit auf dem Werkstück Zusätze aus Polyesterharzen, Melamin-und Harnstoffharzen beigegeben sind. Diese Zusätze geben einer gleichmäßig flüssig aufgetragenen Schicht eine derart gute Haftung mit dem Werkstück, daß diese Schicht in der Umformungsstufe auf der Oberfläche verbleibt. Die Mischung besteht vorsugsweise aus 60 Teilen Vinylchlorid und 40 Teilen Vinylacetat, dem 2 bis 10 % Polyesterharze und 1 bis 5 % Melamin- und Harnstoffharze zugesetzt sind.
• Vorzugsweisewirddiesernormalerweise flÜssige Stoff durch ein an sich bekanntes Gießauftragsverfahren auf eine flach unter der Gießvorrichtung vorbeigefilhrte Fläche äußerst gleichmäßig aufgetragen. Das Lösungsmittel verdampft, und es entsteht nach einer Trockungsstufe bei Temperaturen von 600 bis 800 C ein elastischer gut haftender Film mit einer Schichtdicke, die zwischen 10 p und 60 p liegt.
• Beim Verfornen, beispielsweise beim Rollen, gleitet das Werkzeug über die auf dem Werkstück gebildete Schicht und selbst bei Aufwendung von hohen Verformungsdrücken, beispielsweise bei 300 t, bleibt die Schicht auf ihrer Unterlage haften.
• Die auf diese Art geschützte Oberfläche bleibt unverletzt und zeigt nach Entfernen des Schutzfilms keine Riefen und Vertiefungen. Die gereckten an der OberflAche befindlichen Gefllgeteile des Meta werden nicht zerstört. Die einzelnen GafUgestrukturen bleiben im Werkstück an der Oberfläche erhalten, und dadurch ergibt sich eine Oberfläche, die im wesentlichen der Güte der Oberfläche vor der Verformungastufe entspricht.
• Die unter dem Einfluß der Kaltverformung auf der Zugseite des Werkstücks gereckten Kristalle verlieren auch bei äußerst gestreckter Orientierung ihren Zusammenhant nicht, weshalb ein Schleifen ÜberflÜssig wird.
• Der aufgebrachte Schutzfilm läßt sich in einfacher Weise durch Trichloräthylen ablösen. Falls es erwünscht ist, kann die Oberfläche anschließend poliert werden.
• Ist ein Polieren vorgesehen, dann kann das Ablösen des Schutzfilms zugbich mit dem Polieren unter Einwirkung der Polierpaste oder der Polierflüssigkeit erfolgen. Gegehenenfalls kann diesen Poliermitteln ein zusätzliches Lösungsmittel zugefügt werden.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß der Schutzüberzug auf der Oberfläche nach dem Verdunsten des LöSungsmittels lager- und stapelfähig ist. Die Schicht klebt nicht, daher ist es als weiterer Vorteil möglich, die Schicht unmittelbar nach dem Herstellen des Rohmaterials, beispielsweise unmittelbar nach dem Walzen, auf dem Werkstück aufzubringen und das beispielsweise in Blechform vorliegende Rohmaterial nach dem Beschichten aufzurollen, um es in diesem Zustand zu der Weiterverarbeitung zu transportieren.
• Um die normalerweise durchsichtige Schicht auf dem Material sichtbar zu machen, ist es möglich, der Schichtmischung einen Farbstoff zuzugeben.
• Um sich unterschiedlichen Haftungsbedingungen anzupassen, ist es möglich, die vorstehend angegebenen Zusätze aus Polyesterharzen, Melamin- und Harnstoffharzen zwischen den angegebenen Grenzen zu variieren.
• Die Erfindung ist an folgenden Beispielen praktisch erprobt worden: Beispiel I Bei der Herstellung von Stoßstangen für Kraftfahrzeuge aus nichtrostendem Edelstahl ist die in der Verformungsstufe zu reckende Oberfläche des blechförmigen Werkstoffs mit einer Gießvorrichtung gleichmäßig beschichtet worden.
• Danach ist die Stoßstange durch mehrmaliges Rollen in die gewünschte Form gebracht worden. In den ersten Rollstufen hat das Werkstück eine annähernd U-förmige Profilform erhalten, wobei Abknickungen um etwa 900 erfolgten. In weiteren Roll-Verformungsstufen ist die Längsachse des Werkstücks gleichmäßig gebogen worden.
• Der an der Oberfläche aufgebrachte Film hat trotz eines Rolldruckes von 300 t die Haftung mit der Werkstückoberfläche nicht verloren, und die Werkstückoberfläche blieb unverletzt. Die Schutzschicht ließ sich beim anschließenden Polieren leicht entfernen und ein Schleifen der Oberfläche konnte entfallen. Nach dem Polieren war die Stoßstange sofort einbaufertig.
• Beispiel II Nach einem weiteren Beispiel ist eine Platine einer gewölbten Radkappe für Kraftfahrzeuge aus einfachem Blech an der zu reckenden Oberfläche in der zuvor beschriebenen Weise beschichtet worden, und anschließend wurde durch Drücken die Verformung herbeigeführt. Auch hierbei ist die Haftung zwischen dem Schutzfilm und der Oberfläche erhalten geblieben, und der Schutzfilm ließ sich mit Trichloräthylenlösung abwaschen. Anschließend ist die Oberfläche leicht poliert worden, konnte verkupfert und galvanisch verchromt oder vernickelt werden. Auch bei diesem Verfahren konnte ein Schleifen des WerkstÜcks entfallen.
• Beispiel III Ein Kühlergrill wird aus Aluminiumblech hergestellt. Es wird in mehreren Umformungsstufen sehr stark verformt und hat viele Vertiefungen sowie ausgestanzte Löcher. Nach der Verformung und gleichzeitigem Ausstanzen werden nach dem Stand der Technik diese Ziergitter mechanisch poliert, chemisch geglänzt und eloxiert. Durch das dünne Blech und die vielen Vertiefungen ist der Poliervorgang sehr schwierig und aufwändig.
• Nach der Erfindung wird die hochglanzgewalzte Aluminium-Platine mit dem Lack beschichtet, getrocknet und gestapelt.
• Nach 5 bis 6 Stanzvorgängen, wobei gleichzeitig auch die Löcher ausgestanzt werden, ist der Lackfilm unzerstört und läßt sich ablösen. Anschließend wird chemisch geglänzt und eloxiert.
• Der aufwendige Poliervorgang entfällt.
• Beispiel IV Vielfach besteht das seitliche hintere Fenster eines Personen-Kraftwagensaus Aluminium. Bisher wird aus einer Platine in mehreren Arbeitsgängen der Fensterrahmen geformt und ausgestanzt, mechanisch poliert, chemisch geglinit und eloxiert.
• Gemäß der Erfindung wird die Platine mit dem Lack beschichtet, und anschließend wird der Fensterrahmen verformt und ausgestanzt. Das mittlere herausfallende Teil wird ebenfalls für andere Kleinteile verformt und gestanzt.
• Auf allen verformten Teilen hält der Lack während der Umformungsstufen auf der Oberfläche und läßt sich anschließend ablösen. Die unbeschädigte Fläche kann sofort chemisch geglänzt und eloxiert werden.
• Es entfällt der mechanische Vorgang des Polierens sowohl für den Fensterrahmen als auch für die Kleinteile.
• Ansprüche

Claims (4)

1. A n s p r ü c h e : 1. Verfehren zum Schüts@@ ten @ugbesnspruchten Metalloberflächen von Warkstüchen @@hrend einer kalten spanlosen Umformtag@@@@@@ wie Presson,@@@ @@@ @@lien, Stanzen, Ziehen oder Drücken d u @@@@ h g e k en n -@ e i c h n e @@ @@@@ Cherfluäc@@ v@@ der umformungsstufe mit einem @@@ @inem 1 @chp@@ @@@risat dem ein Meftsun@tr beigei@ge in verseh@@ wit.
2. 2. Verfabren nach Anspr@ d a du r c h g e k e n n -m e i c h t e t , @@ @@@chpolymeri@at @us vinylchlerid and Vinylacetat und @@@ Haftzusatz @@@ Polyesterharuen, Hei@@@@ und Harnsteffharge@ besteht
3. 3. Ver@@@@@@ nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -s e i @ @@@@@ dus das Mischpolymerisat 2us 60 Teilen Vinylchlorid und 40 Teilem Virylacetat and der Haftzusatz aus 2 bis 10 @ Polyestarhargen und 1 bis 5 0 Meiamin- und Ma@@stofhar@eu besteht.
4. 4. Verfahren nach Ansprüchan 1 bis 3, d a d u r c h g e -k e n n @ e i c h n e t , daß das Auftragen des Überzunges in flüssigem Zustand durch eine an sich bekannte Gießvorrich@ tung erfolgt und das sich daran eine Trocknung im Bereich von to ° bis 80 ° @@ ansehließt.