DE19604869A1 - Producing non=ferrous metal layer on press-formed component - Google Patents
Producing non=ferrous metal layer on press-formed componentInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer fest haftenden Schicht aus Nichteisenmetall auf ein, ins besondere vergütetes, Preßformteil aus Stahl.The invention relates to a method for applying a firmly adhering layer of non-ferrous metal on an ins special tempered, molded part made of steel.
Beim Beschichten wird eine fest haftende Schicht aus formlosem Stoff auf ein Werkstück gebracht. Das gebräuch lichste Beschichtungsverfahren ist das Schmelztauchver fahren, insbesondere die Feuerverzinkung. Weiterhin kann eine Beschichtung durch galvanische bzw. elektrolytische Abscheidung aus Lösungen, im Metallspritzverfahren oder durch Diffusion erreicht werden.When coating, a firmly adhering layer is formed shapeless material placed on a workpiece. The custom The easiest coating process is the hot dip coating drive, especially hot-dip galvanizing. Furthermore can a coating by galvanic or electrolytic Deposition from solutions, in the metal spraying process or can be achieved by diffusion.
Überzüge aus Nichteisenmetall, insbesondere aus Zink oder Aluminium, spielen beim Korrosionsschutz eine sehr bedeu tende Rolle. Non-ferrous metal coatings, especially zinc or Aluminum play a very important role in corrosion protection role.
Schmelztauchverfahren oder elektrolytische Verfahren sind jedoch für im Preßwerkzeug vergütete höchstfeste Stahl bauteile weniger gut geeignet, da hier relativ dicke, we nig duktile Überzüge entstehen bzw. die Gefahr der Was serstoffversprödung besteht. Außerdem kann das Werkstoff gefüge thermisch nachteilig beeinflußt werden.Are hot-dip or electrolytic however for high-strength steel tempered in the press tool components less well suited, because here relatively thick, we little ductile coatings or the risk of what hydrogen embrittlement exists. In addition, the material microstructures are adversely affected.
Weiterhin sind die realisierbaren Schichtdicken nach un ten begrenzt, wodurch sich unter anderem Probleme bei nachgeschalteten Widerstandsschweißvorgängen ergeben kön nen.Furthermore, the feasible layer thicknesses are un limited, which among other things causes problems downstream resistance welding processes can result nen.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen einer fest haftenden Schicht aus einem Nichteisenmetall auf ein Preßformteil aus Stahl aufzuzeigen, welches anwendungs technisch günstig und wirtschaftlich ist und eine hohe Qualität der Schicht gewährleistet.The invention is based on the prior art Task based on a method of applying a firm adhering layer of a non-ferrous metal on a Show molded part made of steel, which application is technically cheap and economical and high Quality of the layer guaranteed.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Anspruchs 1.According to the invention, this object is achieved in the features of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Grund gedankens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 und 3 cha rakterisiert.Advantageous further developments of the reason according to the invention are in the dependent claims 2 and 3 cha characterizes.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht zunächst von einer Vorbehandlung der in einem Preßwerkzeug geformten Bau teile aus. Insbesondere wenn im Preßwerkzeug eine Vergü tung vorgenommen worden ist, können die Preßformteile nach dem Verlassen des Werkzeugs eine Oxidschicht (Zunder) aufweisen. Bei der Vorbehandlung wird die Ober fläche des Preßformteils durch eine Strahlbehandlung gereinigt, wobei die Oxidschicht und andere Verunreini gungen entfernt werden und die Oberfläche aufgerauht wird. Hierbei kommen Strahlmittel der üblichen Art wie Schlacke oder Glas zum Einsatz. Nach dieser Behandlung weist die Oberfläche des Preßformteils eine definierte, für die nachfolgenden Schritte benötigte Rauhigkeit auf.The method according to the invention initially starts from Pretreatment of the structure formed in a press tool hand out. Especially when a compensation in the press tool tion has been made, the mold parts an oxide layer after leaving the tool (Tinder). During the pretreatment, the upper surface of the molded part by blasting cleaned, leaving the oxide layer and other impurities removed and the surface roughened becomes. Here come blasting media of the usual kind like Slag or glass. After this treatment the surface of the molded part has a defined, roughness required for the subsequent steps.
Durch die Vorbehandlung kann auch die Tragfähigkeit der Preßformteile durch Kalthärtung gesteigert werden. Dies ist bei Preßformteilen, die einer Schwell- oder Wechsel beanspruchung ausgesetzt werden, vorteilhaft.The load-bearing capacity of the Molded parts can be increased by cold hardening. This is with molded parts that a swell or change exposed to stress, advantageous.
Nach der Vorbehandlung wird die Oberfläche des Preßform teils mit einem Schrot aus Nichteisenmetall bestrahlt. Hierfür bietet sich insbesondere Zink an. Auf diese Weise kann ein wirksamer Korrosionsschutz des Preßformteils durch eine komplette Deckschicht aus Zink mit guten Haf tungseigenschaften erreicht werden. Selbstverständlich kann aber auch Schrot aus einem anderen Nichteisenmetall, beispielsweise Aluminium oder Kupfer oder eine zweckent sprechende Legierung, verwendet werden.After the pretreatment, the surface of the press mold partially irradiated with a non-ferrous metal shot. Zinc is particularly suitable for this. In this way can provide effective corrosion protection for the molded part due to a complete covering layer made of zinc with good haf tion properties can be achieved. Of course but it can also be shot from another non-ferrous metal, for example aluminum or copper or a purpose speaking alloy.
Als Strahlmittel dient Schrot unterschiedlicher Körnung mit einem Durchmesser < 2 mm. Es hat sich gezeigt, daß Schrot im Durchmesserbereich von 0,4 mm bis 2 mm beson ders gut geeignet ist.Shot of different grits is used as the abrasive with a diameter <2 mm. It has been shown that Shot in the diameter range from 0.4 mm to 2 mm in particular which is well suited.
Das Schrot wird mit hoher Geschwindigkeit auf die Ober fläche aufgetragen. Dies kann sowohl pneumatisch durch Strahlgebläse mittels Druckluft als auch mechanisch mit Schleuderstrahlmaschinen geschehen. Bei Schleuderstrahl maschinen wird das Strahlmittel mit Hilfe der Zentrifu galkraft durch Schleuderräder beschleunigt.The grist is loaded onto the upper at high speed surface applied. This can be done pneumatically Jet blower using compressed air as well as mechanically Centrifugal jet machines happen. With centrifugal jet The abrasive is machined using the centrifuge accelerated gale force by blast wheels.
Beim Auftreffen der Schrotkörner auf die Oberfläche des Preßformteils verformen sich diese plastisch. Hierbei la gert sich ein Teil des Nichteisenmetalls auf der Werk stoffoberfläche ab. Es bildet sich dabei ein intensiver Haftbereich. Durch eine geeignete Prozeßführung bzw. -steuerung ist es möglich, komplett deckende Schichten mit guten Haftungseigenschaften herzustellen.When the shot grains hit the surface of the These press parts deform plastically. Here la part of the non-ferrous metal accumulates on the factory surface. It forms an intense one Detention area. Through a suitable process control or -control it is possible to completely cover layers with good adhesion properties.
Die Strahlintensität, insbesondere die Strahlgeschwindig keit und der Strahlmittelvolumenstrom sowie die Strahldauer und die Strahlführung werden in Abhängigkeit von der erforderlichen Schichtqualität gesteuert. Auf diese Weise wird ein hoher Deckgrad und eine gleichmäßige Schichtdicke erreicht und es ergibt sich eine gleich mäßige widerstandsfähige porenfreie Beschichtung.The beam intensity, especially the beam speed speed and the abrasive volume flow as well as the Beam duration and beam guidance are dependent controlled by the required layer quality. On this way a high degree of coverage and a uniform Layer thickness reached and there is an equal moderate resistant non-porous coating.
Als günstig haben sich Strahlgeschwindigkeiten zwischen 80 m/s bis 180 m/s erwiesen, wobei der Volumenstrom an eingesetztem Schrot je nach Preßformteil und Schicht qualität zwischen 30 kg/min und 200 kg/min betragen kann.Jet speeds between have been found to be favorable 80 m / s to 180 m / s have been proven, with the volume flow at The shot used depends on the molded part and layer quality can be between 30 kg / min and 200 kg / min.
Das abgeprallte Schrot läßt sich weiter- bzw. wiederver wenden. Gegebenenfalls wird es vor der Wiederverwendung aufbereitet.The ricocheted shot can be further or revered turn. If necessary, it will be reused processed.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach, wirtschaft lich und gut zu automatisieren. Es läßt einen hohen Durchsatz zu und ist sowohl für vergütete wie unvergütete Preßformteile geeignet. Auch können bei anderen Verfahren notwendige Verfahrensschritte, wie Beizen, Zwischenlagern oder Trocknen, entfallen.The method according to the invention is simple, economical automatable and easy. It leaves a high Throughput too and is for both rewarded and unpaid Molded parts suitable. You can also use other methods necessary process steps, such as pickling, intermediate storage or drying.
Beschichtungsanlagen können eingespart werden, da für die Beschichtung die Strahlanlagen üblicher Bauart benutzt werden. Diese sind häufig vorhanden, da beispielsweise im Preßwerkzeug vergütete Formteile nach dem Verlassen eine Zunderschicht aufweisen können, deren Entfernung durch Strahlbehandlung vorgenommen wird. Auf vorhandene Anlagen kann daher zurückgegriffen werden.Coating systems can be saved because for the Coating used blasting systems of the usual type will. These are often present, for example in Press tool tempered molded parts after leaving one Can have scale layer, the removal by Blasting treatment is carried out. On existing systems can therefore be used.
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1996
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