DE19610015C2 - Thermisches Auftragsverfahren für dünne keramische Schichten und Vorrichtung zum Auftragen - Google Patents
Thermisches Auftragsverfahren für dünne keramische Schichten und Vorrichtung zum AuftragenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder
Zwischenträgers mit einer plasmagespritzten Schicht mittels eines im Plasma
aufgeschmolzenen Spritzpulvers, eine Vorrichtung, die mehrere
Plasmaspritzgeräte und mindestens eine Lärmschutzkabine enthält, sowie die
Verwendung des beschichteten Grundkörpers oder Zwischenträgers.
Zur Auftragung von keramischen Schichten sind Plasmaspritzverfahren bekannt,
bei denen Plasmaspritzgeräte mit einem instationären Kurzlichtbogen verwendet
werden. Der Lichtbogen arbeitet hierbei oszillierend mit beispielsweise etwa
2000 Hz und kann Fußpunkte in einem Abstand von der Kathode in der
Größenordnung von etwa 10 mm und 40 mm bilden. Ein auf diese Weise
erzeugter heißer Gasstrahl wird zur additiven Aufbringung von pulverförmigen
Materialien auf Grundkörpern oder Zwischenträgern im Sinne einer
mechanischen Verklammerung benutzt. Die Verfahren werden zum größten Teil
zur Beschichtung von Einzelstücken, die z. T. auch gebündelt vorliegen können,
sowohl in der Einzel-, als auch in der Serienfertigung eingesetzt. Ferner ist aus
DE-A-43 15 813 und DE-A-42 10 900 bekannt, daß die Grundkörper als
rotationssymmetrische oder auch als ebene Flächen mit
Bewegungseinrichtungen wie z. B. Roboter gleichmäßig mit Schichten von < 50
µm beschichtet werden können. Desweiteren ist aus DE-A-42 10 900 bekannt,
daß die Wärmeeinwirkung besonders bei dünnen oder von der Masse kleinen
Grundkörpern durch Kühlung mit Druckluft oder flüssigem Kohlendioxid zur
Vermeidung von Form- und Gefügeänderungen des Grundkörpers kompensiert
werden muß.
DE-C2-41 05 407, DE-C1-41 05 408 und DE-GM 92 15 133 lehren
Plasmaspritzgeräte, die mehrere Kathoden, mehrere Neutroden und eine
ringförmige Anode aufweisen können. EP-A-0 596 830 beschreibt ein
Plasmaspritzgerät, bei dem das Spritzpulver entweder axial durch die Kathode
oder durch eine vor der Anode angebrachte Halterung in den Gasstrahl
eingebracht wird; hierbei wurde das Spritzpulver u. a. hinter der Anode in den
Gasstrahl eingebracht. DE-A-43 44 692 lehrt ein Verfahren zur Aufrauhung von
Grundkörpern.
Aus WO 94/05507 ist ein thermisches Verfahren zur Beschichtung von dünnen
Folien mit oxidischen Schichten durch Plasmaspritzen in Schichtdicken von
etwa < 20 µm bekannt. Es sind dies Schichten aus oxidischen Werkstoffen, die
zum Zwecke der Hydrophilierung auf dünne Grundkörper aus Metallen,
Kunststoffen oder auf Papier enthaltende Materialien für Offsetdruckplatten
aufgetragen werden.
Dieses Verfahren läßt sich jedoch in der Praxis zur Beschichtung von dünnen
Folien nur schwer realisieren. Bedingt durch die Verwendung des in Beispiel 1 in
WO 94/05507 aufgeführten Plasmaspritzgeräts, das mit einem instationären
Kurzlichtbogen arbeitet, wird bei diesem Verfahren eine erhebliche elektrische
Energie zur Erzeugung des heißen Plasmagasstrahls eingesetzt, die wiederum zu
einem erheblichen Teil als Wärme an den Grundkörper abgegeben wird. Die bei
diesem Verfahren übliche zusätzliche Verwendung von besonders
wärmeleitfähigen Plasmagasen wie Wasserstoff und/oder Stickstoff unterstützt
diesen Prozeß. In der Folge muß diese Wärme, um die Ebenheitsabweichung
des Grundkörpers zu minimieren oder die mechanische Festigkeit zu bewahren,
durch Kühlung mit erheblichem Aufwand abgeführt werden. Bei mehreren
herkömmlichen Plasmaspritzgeräten ist es kaum möglich, die Wärme
ausreichend abzuleiten. Insbesondere bei der Herstellung besonders dünner
Schichten ist der mit instationären Plasmaspritzgeräten verknüpfte
schwankende Energie- und damit Materialauftrag kritisch.
Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß bei einem
intensiven Aufschmelzen von Keramikpulver, das besonders bei der Herstellung
von dünnen Schichten gefordert ist, durch eine punktuelle
Plasmastrahlaufbringung eine relativ kleine Fläche von z. B. etwa 12 mm
Durchmesser belegt wird. Dies führt zwangsläufig bei einer
Flächenbeschichtung zur Verwendung von sehr vielen Plasmaspritzgeräten oder
von komplizierten mechanischen Bewegungseinrichtungen, die das Verfahren
aufgrund der Erschütterungen und hohen Temperaturbelastung unsicher
gestalten.
Ferner ist ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens darin zu sehen, daß die
Lärmemission sehr hoch ist. So werden z. B. bei dem Betrieb von mehreren
Plasmaspritzgeräten nach dem Stand der Technik mit der Zahl der Geräte
ansteigend nach DIN 45630 und DIN 45635 Lärmpegel von etwa 120 bis zu
140 dB (A) gemessen. Ein Schallschutz kann hierbei nur ungenügend realisiert
werden, da die Beschichtungsanlage zweckmäßigerweise für eine
kontinuierliche Zu- bzw. Abfuhr des vorzugsweise bandförmigen Grundkörpers
möglichst Öffnungen haben sollte. Ein Betreten der Anlage selbst zu kurzen
Wartungszwecken während des Betriebs ist in diesem Fall nicht zulässig, so daß
zwangsläufig Betriebsunterbrechungen zum Betreten der Anlage erforderlich
sind.
Aus DE-AS-23 48 717 ist ein weiteres Verfahren zur thermischen Beschichtung
von flächenförmigen Folien nach dem Plasmaspritzverfahren zur Verwendung
der beschichteten Körper als Feuchtmittelführungen bei Druckplatten bekannt.
Es sind Schichten aus pulverförmigen Werkstoffen aus schwer oder unlöslichen
Carbonaten, Silikaten oder Quarz, die eine relativ grobe Oberflächenstruktur
ergeben. Dieses Verfahren hat neben den bereits in WO 94/05507
geschilderten Nachteilen den zusätzlichen Nachteil, daß diese Schichten
oberflächlich mechanisch bearbeitet werden müssen, um mit feiner
Oberflächentopographie eingesetzt werden zu können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein effizientes, serienfähiges
Beschichtungsverfahren vorzuschlagen zur kontinuierlichen gleichmäßigen
thermischen Aufbringung von Schichten auf Grundkörpern oder
Zwischenträgern größerer Fläche, mit dem die unterschiedlichsten Grundkörper
oder Zwischenträger aus metallischen oder organischen Werkstoffen oder
Verbundkörpern wie z. B. Kunststoffmetallkompositen beschichtet werden
können. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein thermisches
Beschichtungsverfahren vorzuschlagen, mit dem wahlweise dünne und dicke
Schichten aufgebracht werden können und bei dem der Grundkörper oder
Zwischenträger im Bedarfsfall von der Plasmaspritzschicht abgelöst oder
abgetragen werden kann. Außerdem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine für diese Beschichtungsverfahren geeignete Vorrichtung vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Beschichten
eines Grundkörpers oder Zwischenträgers mit einer plasmagespritzten Schicht
mittels eines im Plasma aufgeschmolzenen Spritzpulvers, bei dem das
Spritzpulver über Pulverzuführungen im Bereich der Neutrode/Neutroden, im
Bereich der Anode/Anoden oder dazwischen in einen Kanal eines
Plasmaspritzgeräts eingebracht wird, bei dem mindestens ein Lichtbogen eine
Länge von mindestens 20 mm mindestens zeitweilig aufweist und bei dem der
Grundkörper oder Zwischenträger ein sogenanntes Endlosband ist oder ein
großflächiges Format von mindestens 0,005 m2. Die Aufgabe wird ferner
erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers
oder Zwischenträgers gelöst, die mehrere Plasmaspritzgeräte und mindestens
eine Lärmschutzkabine enthält, bei der die Plasmaspritzgeräte jeweils
mindestens eine Neutrode und mindestens eine Anode zur Erzeugung eines
Lichtbogens von mindestens 20 mm Länge und zur Erhitzung eines
Spritzpulvers aufweisen, bei der eine Spritzpulverzuführung im Bereich der
Anode/Anoden oder/und im Bereich der Neutrode/Neutroden oder/und
dazwischen angeordnet ist und bei der die Vorrichtung eine Einrichtung zum
mechanischen, physikalischen oder strahlenden Mikroaufrauhen des
Grundkörpers oder Zwischenträgers enthält. Als Zwischenträger wird ein
Grundkörper bezeichnet, der von der Plasmaspritzschicht entfernt wird.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Plasmaspritzgerät kann mit mehr als einer
Kathode, mit mindestens einer Neutrode und mit mindestens einer Anode
ausgestattet sein zur Erzeugung eines Lichtbogens von mindestens 20 mm
Länge und zur Erhitzung eines Spritzpulvers, wobei das Spritzpulver im Bereich
der Anode/Anoden oder/und im Bereich der Neutrode/Neutroden oder/und
dazwischen zugeführt werden kann. Vorzugsweise weist es mindestens drei
Kathoden oder/und drei Anoden auf. Es kann auch mit mindestens einer
ringförmig ausgebildeten Kathode versehen sein. Die Kathode bzw. die
Kathoden können mittig auf der Längsachse des Plasmageräts oder in Form
eines Ringes, ovalen Ringes oder Polygons bevorzugt symmetrisch zur
Längsachse angeordnet sein und aus einem oder mehreren Elementen wie z. B.
Segmenten bestehen, vor allem bei Mehrkathodenplasmaspritzgeräten. Auch die
Anode bzw. die Anoden können aus einem oder mehreren Elementen bestehen,
letzteres bevorzugt bei Mehrkathodenplasmaspritzgeräten. Die Anode bzw. die
Elemente der Anoden können auch in Form eines Ringes, ovalen oder
andersartig verformten Ringes bzw. Polygons angeordnet sein. Zwischen
Kathode/Kathoden und Anode/Anoden können ein oder mehrere Neutroden
positioniert sein, insbesondere mindestens drei Neutroden, vor allem, um den
Lichtbogen zu verlängern. Lichtbögen, die kürzer als 20 mm sind, werden als
Kurzlichtbogen bezeichnet. Ein Lichtbogen von mehr als 30 mm Länge ist zu
bevorzugen.
Das Plasmaspritzgerät kann einen Querschnitt des vom Innendurchmesser/von
Innendurchmessern der Neutrode/Neutroden oder/und der Anode/Anoden
gebildeten Kanals aufweisen in kreisförmiger, polygonaler oder annähernd
kreisförmiger bis polygonaler Ausbildung. Der durch den Innendurchmesser der
Neutroden gebildete Kanal kann einen Durchmesser von mindestens 5 mm
aufweisen, vorzugsweise von 10 bis 15 mm. Er kann sich konisch oder
annähernd konisch in Strahlrichtung aufweiten.
Das Zuführen des Pulvers kann in den Anoden, zwischen den Anoden, vor oder
als Teilmenge auch hinter den Anoden erfolgen. Die Pulverzuführungen können
in einem Winkel von +70° bis -30° bezogen auf die Senkrechten zur
Längsachse des Plasmaspritzgerätes in den Ebenen aus den Senkrechten und
der Längsachse angeordnet sein, wobei die Winkelauslenkung um +70° in
Richtung auf die Kathode weist. Sie können mittig auf die Fußpunkte der
Lichtbögen gerichtet sein. Das Zuführen des Pulvers erfolgt vorzugsweise am
thermisch am stärksten belasteten Teil des Plasmaspritzgerätes, also im Bereich
der Anode oder in Teilen, die unmittelbar dem Lichtbogen und der Plasmahitze
ausgesetzt sind, wie den Neutroden oder zwischen den Neutroden. Daher wird
nicht nur der an den freien Plasmastrahl gebundene Energieanteil zum
Aufschmelzen des Spritzmaterials genutzt. Pulveranschmelzungen an der
Anodenwand, die insbesondere bei feinkörnigem Pulver auftreten und zu ca.
500 bis 2000 µm großen Tropfen führen können, werden hierdurch und durch
eine geeignete Brennerkonstruktion weitgehend oder gänzlich vermieden.
Für ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Plasmaspritzgerätes kann es
wesentlich sein, daß der Lichtbogen bzw. die Lichtbögen stationär oder nahezu
stationär betrieben werden. Das instationäre Verhalten äußert sich bei
konstanter Stromstärke in hochfrequenten Spannungsschwankungen und somit
auch in Leistungs- und Plasmahitzeschwankungen, sodaß sich die auf diese
Weise erzeugten Spritzschichten durch einen merklich erhöhten Anteil an nicht
aufgeschmolzenen Partikeln und ein inhomogeneres Gefüge bemerkbar machen.
Mit einem solchen Verfahren zum Betreiben eines Plasmaspritzgerätes ist es
möglich, daß zum Beschichten eines Quadratmeters eines Grundkörpers oder
Zwischenträgers mit einer Aluminiumoxid-reichen Schicht in der Größenordnung
von etwa 1 µm Schichtdicke im kontinuierlichen Betrieb eine elektrische Energie
von nicht mehr als 0,6 kWh benötigt wird, vorzugsweise nicht mehr als 0,4
kWh, besonders bevorzugt nicht mehr als 0,2 kWh. Diese Verbrauchswerte
gelten auch für eine Schichtdicke bis zu 10 µm pro µm dieser Schicht. Mit
diesem Verfahren gelingt es, zum großflächigen Beschichten eines
Grundkörpers oder Zwischenträgers im kontinuierlichen Betrieb den Lärm des
einzelnen Plasmaspritzgeräts auf nicht mehr als 110 dB (A), vorzugsweise nicht
mehr als 95 dB (A), besonders bevorzugt nicht mehr als 85 dB (A) zu halten.
Der beschichtete Grundkörper oder Zwischenträger kann im Gasstrahl gekühlt
werden. Die Temperaturbelastung kann soweit gesenkt werden, daß die
Rückseite des Grundkörpers oder Zwischenträgers beim kontinuierlichen
Beschichten mit einer Temperatur von nicht mehr als 200°C, vorzugsweise
nicht mehr als 180°C, besonders bevorzugt nicht mehr als 160°C belastet
wird.
Für den Betrieb eines Plasmaspritzgerätes für das erfindungsgemäße Verfahren
zum Beschichten wird nur eine Leistung von etwa 12 bis 20 kW, höchstens bis
25 kW benötigt. Im Falle einer Leistungsaufnahme von insgesamt etwa 16 kW
werden in der Größenordnung von 2,5 kW von der Plasmaspritzschicht, vom
Grundkörper bzw. Zwischenträger und von der Behandlungswalze, werden etwa
8 kW vom Kühlwasser des Brenners und werden etwa 5,5 kW von Gasen/Luft
aufgenommen. Eine Absaugeinrichtung transportiert das heiße Gas und die
heiße Luft mit etwa 80°C Temperatur weg. Der Grundkörper oder
Zwischenträger erfährt bei geeigneter Auslegung der Bedingungen eine
Behandlungstemperatur von nur etwa 160°C auf seiner Rückseite. Das
Kühlmedium der Behandlungswalze, vorzugsweise Wasser, strömt mit einer
Geschwindigkeit von beispielsweise 2 m/s. Der Betrieb eines solchen
Plasmaspritzgerätes verursacht einen Lärm in der Größenordnung von 82 bis 85
dB (A), so daß 40 derartige Plasmaspritzgeräte im Betrieb einen Lärm von etwa
100 dB (A) erzeugen.
Im Vergleich hierzu wird für den Betrieb eines konventionellen
Plasmaspritzgerätes eine Leistung von etwa 43 kW benötigt, von denen etwa
22 kW vom Kühlwasser des Plasmaspritzgerätes, etwa 14,5 kW von Gasen/Luft
und etwa 6,5 kW von der Plasmaspritzschicht, vom Grundkörper bzw.
Zwischenträger und von der Behandlungswalze aufgenommen werden. Eine
Absaugeinrichtung transportiert das heiße Gas, das eine Temperatur von etwa
160°C aufweist, weg. Der Grundkörper oder Zwischenträger erfährt hierbei,
ohne Kühlung der Behandlungsrolle, eine Behandlungstemperatur von
mindestens 300°C auf der Rückseite. Der Betrieb eines solchen
Plasmaspritzgerätes verursacht einen Lärm in der Größenordnung von 120 dB
(A), so daß 40 derartige Plasmaspritzgeräte im Betrieb einen Lärm von etwa
135 dB (A) erzeugen.
Mit einem solchen Verfahren zum Betreiben eines Plasmaspritzgerätes ist es
möglich, den in einem einzelnen Schuß erzeugten Spritzfleck so zu gestalten,
daß er einen effektiven Durchmesser der Partien, die dicker sind als die halbe
Maximaldicke des Spritzflecks, von über 25 mm, vorzugsweise von über 35 mm,
besonders bevorzugt von über 45 mm aufweist. Üblicherweise vergrößert
sich der Spritzfleck bei Verwendung von mehr als einer Kathode in einem
Plasmaspritzgerät im Vergleich zum Plasmaspritzen mit einem
Einkathodenbrenner. Mit einem entsprechenden Brenner können Spritzflecke
erzielt werden, die aus drei teilweise überlagerten Einzelspritzflecken bestehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform für eine
Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
entsprechend der Erfindung beschrieben:
Fig. 1 stellt beispielhaft einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung zum
Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers dar. Ein Grundkörper 1
wird in Bewegungsrichtung X von einem Grundkörpervorrat 2 abgewickelt und
hierbei durch einen schlitzförmigen Einlaß 3 in eine Lärmschutzkabine 4 geführt.
Plasmaspritzgeräte 5 stehen in zwei Reihen in Richtung Z quer zur
Bewegungsrichtung X angeordnet oberhalb der Behandlungswalzen 6, über die
der Grundkörper 1 geführt wird. Die von den Plasmaspritzgeräten 5 entwickelte
Hitze wird teilweise durch das in Strömungsrichtung 7 strömende Kühlmedium
8 des Kreislaufkühlsystems 9 abgeführt. Über die Plasmaspritzgeräte 5 wird auf
dem Grundkörper 1 eine Plasmaspritzschicht 10 aufgetragen, die ab der ersten
Reihe von Plasmaspritzgeräten 5 in einzelnen Streifen und ab der zweiten Reihe
von Plasmaspritzgeräten 5 vollflächig aufgetragen ist. 11 stellt den
plasmabeschichteten Grundkörper dar. Über weitere Walzen 12, die in der
Senkrechten einstellbar oder frei beweglich sind, wird der Grundkörper geführt
und gespannt. Der plasmabeschichtete Grundkörper 11 wird durch einen Auslaß
3' aus der Lärmschutzkabine 4 herausgeführt.
Fig. 2 gibt einen Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder,
bei der ein Plasmaspritzgerät 5 über einer von einem Kühlmedium 8
durchflossenen Behandlungswalze 6 angeordnet ist. Das schematisch
dargestellte Plasmaspritzgerät 5 besteht unter anderem aus einem Gehäuse mit
Isolationseinrichtung 20, mehreren Kathoden 21, mehreren Neutroden 22 und
der Anode 23. Im Bereich der Anode 23 wird das Spritzpulver über die
Zuführung 24 zugeführt. Der über mehrere Lichtbögen 25 erzeugte Plasmastrahl
26, der kontinuierlich in den freien Plasmastrahl 26 übergeht, wird im Bereich
des Kanals 27 ausgebildet. Die im Plasmastrahl und im freien Plasmastrahl 26
an- oder/und aufgeschmolzenen und in Richtung auf den Grundkörper 1
transportierten Spritzpulver bilden auf dem Grundkörper eine
Plasmaspritzschicht 10 aus. Das Plasmaspritzgerät verfügt über Anschlüsse für
elektrischen Strom, Kühlflüssigkeit, Plasmagas und Kühlgas. Eine
Absaugeinrichtung 28 transportiert das heiße Gas weg. Die Behandlungswalze
6 wird mittels Kühlmedium 8 gekühlt.
Fig. 3 gibt eine mögliche Anordnung der verschiedenen Einrichtungen einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder
Zwischenträgers wieder. Der vom Grundkörpervorrat 2 abgezogene
Grundkörper 1 wird zuerst in mindestens einer Einrichtung zum Mikroaufrauhen
oder/und zum Aufbringen eines Haftvermittlers behandelt und anschließend in
einer Einrichtung zum Reinigen I des Grundkörpers 1, insbesondere durch
Abblasen, Absaugen oder/und Behandlung mit einem flüssigen Reinigungsmittel
und anschließender Trocknung insbesondere von Staub, Strahlkorn oder/und
abgetragenem Material befreit. Danach wird der behandelte Grundkörper 1 in
einer Lärmschutzkabine 4 mit regelmäßig angeordneten Plasmaspritzgeräten 5
beschichtet. Der plasmabeschichtete Grundkörper 11 wird in einer Einrichtung
zum Reinigen II von losen Partikeln, insbesondere Staub und freien
Plasmapartikeln, bevorzugt durch Abblasen oder Absaugen befreit. In der
Einrichtung zum Beschichten mit einem organischen Material können organische
Materialien wie beispielsweise Pigmente, Schmiermittel oder Gemische aus
Lösungsmitteln mit polymeren Bindemitteln oder/und Farbbildnern für den
zukünftigen Einsatz z. B. als Druckplatte, als Katalysator, als Verschleißschutz
oder als geschmierte Schutzschicht aufgebracht werden, ggbfs. in mehreren
aufeinanderfolgenden Einrichtungen. In der Einrichtung zum Beschichten mit
einem anorganischen Material können die anorganischen Materialien wie
Edelmetall, Edelmetall-Verbindungen, sonstige katalytische Materialien oder
deren Vorstufen, anorganische Schmiermittel, Pigmente usw. für den
zukünftigen Einsatz z. B. als Katalysator oder geschmierte Schutzschicht
aufgebracht werden, ggbfs. in mehreren aufeinanderfolgenden Einrichtungen. In
der Einrichtung zum Formatieren und Konditionieren, die evtl. auch aus
mehreren einzelnen Einrichtungen bestehen kann, werden ggbfs. die als
Zwischenträger bezeichneten Grundkörper von der Plasmaspritzschicht entfernt,
werden ggbfs. die plasmabeschichteten Grundkörper oder die vom
Zwischenträger befreiten Plasmaspritzschichten durch Prägen, Stanzen,
Schneiden oder ähnliche Bearbeitungsverfahren auf ein individuelles Format -
z. B. mit einer spezifischen, meist vom Rechteck abweichenden Form und ggbfs.
mit Aussparungen - gebracht, werden diese Körper ggbfs. mit anderen
Elementen z. B. durch Kleben oder Schweißen gefügt oder/und z. B. durch
Biegen oder Pressen geformt, z. B. gekrümmt, um die Produkte fertigzustellen,
bevor sie in die Einrichtung zum Prüfen und in die Einrichtung zum Versenden
gebracht werden. Die Reihenfolge der einzelnen Prozeßschritte bzw.
Einrichtungen kann in gewissem Umfang variieren; es können u. U. einzelne
Prozeßschritte bzw. Einrichtungen entfallen oder umgekehrt zusätzliche
Prozeßschritte bzw. Einrichtungen hinzugefügt werden.
Fig. 4 stellt einen vergrößerten Querschnitt durch einen plasmabeschichteten
und mit organischem Material beschichteten Grundkörper 30 dar, der zu einer
Druckplatte weiterverarbeitet wurde. Der mikrogerauhte Grundkörper 31 wird
von einer sehr dünnen Plasmaspritzschicht 10 mit einer Lage aus
fladenförmigen Gebilden 32 und aufsitzenden annähernd kugelförmigen
Gebilden 33 überlagert. Die aus organischem Material bestehende Beschichtung
34 ist im Einsatz z. B. als Druckplatte mit einem Muster der Beschichtung 34
versehen, bei denen die ausgesparten Bereiche 35 der Beschichtung 34 mit
einer Wasserschicht 36 bedeckt sind.
Fig. 5 gibt die Topographie von zwei mikrogerauhten Grundkörpern 31, a und
b, wieder, wie sie im Tastschnittverfahren mit einem Rauheitsmeßgerät und mit
einem Tastnadelradius von 0,5 µm über eine Vielzahl von Meßlinien auf einer
Meßfläche gemessen wurde. Probe a aus Aluminium weist eine Oberfläche auf,
die nach einem herkömmlichen Sandstrahlverfahren mit gröberem Strahlkorn
aufgerauht wurde. Die Topographie zeigt deutlich viele Vertiefungen, die von
Verformungen des Grundkörpers oder Zwischenträgers in der Oberflächen
nahen Schicht begleitet sind und zu Verzug geführt haben. Probe b wurde
dagegen mit sehr feinem Strahlkorn gestrahlt und zeigt auf seiner Oberfläche
eine größere Zahl an feinen Verklammerungsspitzen. Bei diesem
Rauhungsverfahren konnten die Verformungen minimiert werden, so daß ein
Verzug des Grundkörpers oder Zwischenträgers nahezu vermieden wurde.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit den Figuren der näheren Erläuterung.
Als Grundkörper oder Zwischenträger wird eine Metall-, Legierungs- oder
Kunststoffolie bevorzugt von einer Rolle als sogenanntes Endlosband, das
Enden aufweisen kann, kontinuierlich und mit gleichbleibender Geschwindigkeit
abgewickelt oder als flächiges Format transportiert. Der Grundkörper oder
Zwischenträger ist ein sogenanntes Endlosband - beispielsweise mit einer Breite
von 20, 40, 70, 120, 250, 400, 750, 1200 oder 1800 mm Breite - oder ein
großflächiges Format von mindestens 0,005 m2, beispielsweise von 0,01, 0,05,
0,15, 0,4, 0,8, 1,2 oder 3 m2 Fläche. Der Grundkörper oder Zwischenträger hat
gewöhnlich eine Dicke von ≦ 3 mm, meistens eine Dicke von ≦ 2 mm,
vorzugsweise von 0,1 bis 0,6 mm, besonders bevorzugt von 0,12 bis 0,35 mm,
mit einer Oberfläche, die nahezu frei von groben organischen oder/und
anorganischen Rückständen, vor allem Sand und Schmutz, ist. Im bevorzugten
Oberflächenzustand ist sie annähernd frei von natürlichen oder synthetischen
Rückständen durch den Zieh- oder Walzvorgang und für einen besonders
bevorzugten Zustand unterliegt sie einem zusätzlichen Entfettungsschritt.
Als Werkstoffe für den Grundkörper oder Zwischenträger können Metalle oder
Legierungen, Kunststoffe, Füller-haltige Kunststoffe, papierhaltige Materialien,
Verbundwerkstoffe oder als Körper auch Verbundkörper, insbesondere
Aluminium in einer Reinheit von etwa 99,5%, Aluminiumqualitäten von
verminderter Reinheit, Aluminiumlegierungen, kaschierte Aluminiumfolien,
Kupfer, Kupferlegierungen, Stähle, Edel- oder veredelte Stähle, papierhaltige
Massen, Metall-haltige Verbundkörper wie z. B. verzinnte Weißbleche, verzinkte
Bleche, verkupferte oder vernickelte Bleche oder Metall-Kunststoff-Komposite
wie z. B. geklebte oder aufextrudierte Metallfolien auf einer Kunststoffolie oder
kaschierte Metallfolien auf Papiermassen eingesetzt werden. Insbesondere
Grundkörper oder Zwischenträger aus gewalztem Aluminium und gewalzten
Aluminiumlegierungen vertragen üblicherweise nur eine Temperaturbelastung
bis etwa 180°C ohne Beeinträchtigung der Festigkeit und Härte, da bei noch
höherer Temperatur ein Weichglühen stattfindet.
Als Kunststoffe für Grundkörper oder Zwischenträger können vorzugsweise
thermoplastische Polyester verwendet werden, wobei
polyethylenterephthalathaltige Homo- und Copolymere sowie Mischungen davon
mit anderen Polyestern oder Polyamiden besonders geeignet sind. Die
Kunststoffe können ferner noch Füllstoffe in einer Menge von bis zu 5 Gew.-%
enthalten, wobei anorganische Füllstoffe wie Tonerde, Titandioxid und/oder
Aluminiumoxid besonders geeignet sind. Vorzugsweise befinden sich
wenigstens 1,5 Gew.-% Füllstoffe in dem Kunststoff. Insbesondere die
Kunststoffe können ferner mit einem zusätzlichen Haftvermittler wie z. B. Harz
und/oder Metallfilmen versehen sein, der ggbfs. vor der Plasmabeschichtung
aufgetragen wird. Da das Auftragen eines Haftvermittlers häufig eine
mikroaufrauhende Wirkung mit sich bringt, kann die mikrogerauhte Oberfläche
auch auf diesem Wege erzeugt werden.
Der Grundkörper oder Zwischenträger besitzt eine mikrogerauhte Oberfläche,
die vorzugsweise durch physikalische und/oder mechanische Trockenverfahren
erzeugt wird, aber auch chemisch gewonnen werden kann. Die rauhe
Oberfläche hat eine Topographie, wie sie als Oberflächencharakter (Beuth-
Kommentar "Technische Oberflächen", Teil 2: Oberflächenatlas, 1985) nach
DIN 4761, Seite 101, "Aluminiumlegierungen", oder besonders bevorzugt, Seite
143, "Stein", definiert ist. Die Rauheit gemessen als Mittenrauhwert Ra nach
DIN 4768 beträgt üblicherweise weniger als 4 µm, vorzugsweise 0,2 bis 2 µm,
insbesondere 0,3-1,2 µm, bezogen auf Mittelwerte aus jeweils 10 Messungen.
Der mikrogerauhte Grundkörper oder Zwischenträger kann als solcher auch
bereits in vorgefertigter Form vorliegen. Der Rauhungsvorgang kann z. B. durch
ein mechanisches Verfahren wie einen Walz- oder/und Prägevorgang, durch ein
physikalisches Verfahren oder durch Druckstrahlen, Sandstrahlen oder Bürsten
vorgenommen worden sein. Unter physikalischen Mikroaufrauhmethoden sind
u. a. Koronaentladungen, Kondensatorentladungen und
Lichtbogenübertragungen zu verstehen, die ebenfalls in die Linienfertigung
einbezogen werden können. Vorteilhaft wird die erfindungsgemäße
Mikroaufrauhung jedoch in einem zusätzlichen Verfahrenschritt vor dem
thermischen Beschichtungsvorgang durchgeführt, wie es beispielsweise in DE-
A-43 44 692 beschrieben ist.
Sandstrahlverfahren sind in der Linienfertigung zur Mikroaufrauhung besonders
geeignet. In diesem Verfahrensschritt wird der Grundkörper oder
Zwischenträger bevorzugt auf einer Behandlungsrolle, die als
verschleißbeständiger Körper mit einer flexiblen Gummiauflage versehen sein
kann, formschlüssig anliegend mechanisch so aufgerauht, daß eine mikrorauhe
Oberfläche entsteht, ohne den Grundkörper oder Zwischenträger durch Verzug
zu schädigen.
Sandstrahlverfahren zum Entrosten, zum Entfernen von Lackschichten oder zum
Verfestigen von Oberflächen sind zwar schon bekannt, es war aber
überraschend, daß sich dünne Folien verzugsarm mit besonders gleichmäßigen
mikrorauhen Oberflächentopographien versehen lassen.
Erfindungsgemäß wird vorteilhafterweise ein Druckstrahlverfahren mit mehreren
Düsen eingesetzt, bei dem der Strahldruck im Bereich von 0,5 bis 2 bar,
vorzugsweise von 0,6 bis 1,5 bar, liegt. Das Druckstrahlen wird in DIN 8200
beschrieben. Der Abstand der Düse von dem Grundkörper oder Zwischenträger
liegt im Bereich von 30 bis 200 mm, vorzugsweise von 50 bis 80 mm. Als
Strahlmittel sind scharfkantige Strahlmittel besonders geeignet, insbesondere
mineralische Strahlmittel wie Al2O3 mit einer Korngröße im Bereich von 10 bis
100 µm, vorzugsweise von 20 bis 50 µm. Die Strahlmittelmenge beträgt dabei
200 bis 1200 g je m2 des Grundkörpers oder Zwischenträgers, wobei diese
gleichbleibend dosiert wird.
Ein weiteres alternatives Sandstrahlverfahren, das Strahlen mit sogenannten
Schleuderrädern wie in DIN 8200 definiert, wird ebenfalls erfindungsgemäß
besonders vorteilhaft eingesetzt. Es werden ein oder mehrere Schleuderräder
gleichmäßig dosiert mit Strahlmittel beaufschlagt. Als Strahlmittel sind
scharfkantige mineralische Strahlmittel, metallische Strahlmittel wie z. B.
spratzige oder kantige Edelstahlpulver oder auch abriebfestes Kunststoffgranulat
in einem Korngrößenbereich von 10 bis 500 µm geeignet. Die Schleuderräder
sind in ihrer Leithülsenausführung und in der Schaufelausbildung so gestaltet,
daß ein gleichförmiges homogenes großflächiges Strahlbild in einer Breite bis zu
1000 mm entsteht. Die Strahlmittelmenge beträgt dabei 200 bis 3000 g,
vorzugsweise 500 bis 1500 g je m2 Grundkörper oder Zwischenträger.
Die Strahlmittel aus beiden Verfahrensschritten werden kontinuierlich durch
Entfernung von Staubpartikeln aufbereitet. Die anfallenden Reststoffe können
im Stoffkreislauf sortenrein zurückgeführt werden. Die sich auf den
Grundkörpern oder Zwischenträgern befindlichen Stäube werden abgesaugt und
ebenfalls in diesen Kreislauf einbezogen.
Eine Kombination der beschriebenen Mikroaufrauhverfahren ist ebenfalls
erfindungsgemäß möglich. So ist ein Mikroaufrauhverfahren z. B. als Walz-
und/oder Prägevorgang-Druckstrahlen, Walz- und/oder Prägevorgang-,
Schleuderradstrahlen oder Schleuderradstrahlen-Druckstrahlen von
wirtschaftlicher und technischer Bedeutung.
Der Grundkörper oder Zwischenträger kann vor dem Plasmabeschichten
mechanisch in mindestens einer Richtung gedehnt werden. Die Vorrichtung zum
Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers kann auch mindestens
eine Einrichtung zum Ablängen oder/und Formatieren des Grundkörpers oder
Zwischenträgers aufweisen; sie kann zusätzlich mindestens eine Heiz- oder/und
Kühleinrichtung aufweisen.
Der mikrogerauhte Grundkörper oder Zwischenträger, der vorzugsweise aus
dünnen bandförmigen Folien besteht, kann in dem nachfolgenden Schritt einer
Beschichtungsstation mit mindestens einem
Mehrkathodenlanglichtbogenplasmaspritzgerät zugeführt werden.
Der mikrogerauhte Grundkörper oder Zwischenträger, der vorzugsweise eine
Breite ≧ 100 mm aufweist, wird kontinuierlich zur Plasmaspritzbeschichtung
durch einen Einlaß in eine Schall- und Blendschutzhaube und durch einen
Auslaß ins Freie geführt. Der Einlaß und der Auslaß sind bevorzugt so gestaltet,
daß die Schallemission bei kontinuierlichem Betrieb in dem Raum außerhalb der
Schallschutzkabine 85 dB (A) unterschreitet.
In dem Behandlungsschritt Plasmaspritzen wird der Grundkörper oder
Zwischenträger über eine oder mehrere Behandlungswalzen mit einer
Geschwindigkeit im Bereich von 10 bis 200 m/min in Richtung X unter dem
heißen Gasstrahl der Plasmaspritzgeräte bewegt.
Eine Verwendung von mehreren Plasmaspritzgeräten ist für eine Serienfertigung
notwendig; die Zahl der Plasmaspritzgeräte wird wesentlich von der Breite des
Grundkörpers bzw. Zwischenträgers und der Bewegung bzw. festen
Positionierung der Plasmaspritzgeräte während des Beschichtens bestimmt und
kann beispielsweise 2, 6, 12, 24, 36, 48 und 64 betragen. So kann bei einer
besonders vorteilhaften Verwendung der Grundkörper oder Zwischenträger mit
z. B. 40 stationär arbeitenden Plasmaspritzgeräten auf einer Bandbreite von
1200 mm über die gesamte Bandbreite beschichtet werden.
Die Behandlungswalzen, die aus Stahl, Aluminium- oder sonstigen
Metallegierungen bestehen können, haben erfindungsgemäß die Aufgabe, die
Wärme aus dem thermischen Prozeß, mit der der Grundkörper oder
Zwischenträger zwangsläufig beaufschlagt wird, aufzunehmen.
Wärmeableitende Fließmedien wie z. B. Wasser, die in Fließrichtung mit
Fließgeschwindigkeiten bis zu 5 m/s, bevorzugt 0,2 bis 3 m/s, durch den
Walzenkörper geführt werden, unterstützen den Prozeß der Wärmeableitung
besonders wirkungsvoll. Die erwärmten Fließmedien werden vorteilhaft in einem
Kreislaufkühlsystem nach dem Verlassen der Behandlungswalzen rückgekühlt.
Weitere Walzen dienen insbesondere zum formschlüssigen Anlegen des
Grundkörpers oder Zwischenträgers an die Behandlungswalzen.
Die Plasmaspritzgeräte sind vorteilhaft parallel zur Richtung Z angeordnet. Der
Abstand der Plasmaspritzgeräte in Richtung Z wird durch die beeinflußbare
Plasmaspritzstrahlbreite und die Plasmaspritzstrahlgeometrie vorgegeben und
beträgt mehr als 10 mm für die relativ dick und gleichmäßig in einem Schuß
eines Plasmaspritzgerätes aufgebrachte Spritzschicht, vorzugsweise 20-50 mm.
Die Plasmaspritzgeräte sind besonders vorteilhaft auf mehrere
Behandlungsrollen verteilt, dadurch wird der Abstand der Plasmaspritzgeräte in
Richtung Z um den Faktor der Anzahl der Behandlungswalzen erhöht. Die über
einer Behandlungswalze angeordneten Plasmaspritzgeräte können auch
abwechselnd versetzt sein.
Die Plasmaspritzgeräte sind erfindungsgemäß besonders vorteilhaft in fester
Position zur Richtung Z angeordnet. Gerade für besonders dünne und
temperaturempfindliche Folien wie z. B. Kunststoffolien oder bei höchsten
Bandgeschwindigkeiten kann jedoch eine Hin- und Herbewegung der
Plasmaspritzgeräte in Richtung Z während des Betriebs von Vorteil sein.
Bei einer Unterbrechung des Transports des Grundkörpers oder Zwischenträgers
in Richtung X können die Plasmaspritzgeräte vorteilhaft von der
Behandlungswalze abgeschwenkt werden. Der Abstand vom Gasaustritt an der
Unterkante der Plasmaspritzgeräte zur Oberfläche des Grundkörpers oder
Zwischenträgers beträgt vorzugsweise 40 bis 200 mm, besonders bevorzugt 50
bis 100 mm.
Der thermische Prozeß, das Plasmaspritzen, kann mit einem
Mehrkathodenlanglichtbogenplasmaspritzgerät mit indirektem Plasmatron mit
mindestens zwei elektrisch voneinander getrennten Kathoden in einer
vorzugsweise ringförmigen Anordnung um den Plasmakanal vorgenommen
werden. Der Plasmakanal wird durch mehrere voneinander elektrisch isolierte
Neutroden und mindestens einer sich anschließenden Anode gebildet. Der
annähernd rohrförmige Plasmakanal besitzt einen Durchmesser von etwa 6 bis
20 mm, bevorzugt von 8 bis 15 mm und eine Länge von mindestens 20 mm,
bevorzugt von 30 bis 80 mm, besonders bevorzugt von 32 bis 70 mm. Diese
Anordnung läßt sich besonders gut zum Erhitzen von plasmabildenden Gasen
oder Gasmischungen, die durch einen Ringkanal zugegeben werden können,
nutzen. Gasmischungen aus den bevorzugten Gasen Argon und Helium, die im
Vergleich zu Molekülgasen wie H2, N2 usw. bei gleicher Enthalpie eine höhere
Temperatur aufweisen, lassen sich erfindungsgemäß besonders gut nutzen,
wobei der Heliumanteil 5 bis 50 Vol.-%, bevorzugt 10 bis 40 Vol.-% beträgt.
Bevorzugt wird die elektrische Leistung in Höhe von etwa 10 bis 30 kW in Form
von Gleichstrom appliziert. Die Stromstärke, gemessen als Gesamtstrom, kann
vorzugsweise 200 bis 500 A betragen. Durch einen Stromteiler kann der Strom
auf der Kathodenseite in zwei oder mehr Teilströme entsprechend der Anzahl
der Kathoden aufgeteilt werden. Der Anodenring kann so gestaltet sein, daß
das Spritzpulver - bevorzugt in die Anode - durch ein oder mehrere Öffnungen
von vorzugsweise 0,5 bis 3,5 mm, insbesondere 1 bis 2,5 mm Durchmesser mit
Hilfe von Trägergasen in einem Winkel von +70° bis -30°, bezogen auf die
Achse senkrecht zur Strahlachse eingegeben wird. Die Anzahl der Bohrungen
entspricht vorteilhafterweise der Anzahl der Kathoden oder ist mit ganzen
Zahlen multipliziert. Die Spritzpulvermenge wird kann durch eine oder mehrere
Pulverdosiereinrichtungen gleichmäßig mit einer Mengentoleranz ≦ |±5| Gew.-
% vorgegeben. Die Gesamtpulvermenge kann vorteilhaft durch einen
Pulverteiler in mindestens zwei bevorzugt gleich große Teilmengen aufgeteilt
werden. Im Bedarfsfall, insbesondere bei Verwendung metallischer Pulver, ist
unter Schutzgas oder Vakuum zu arbeiten.
Die pulverförmigen keramischen Spritzpulver sind in ihrer chemischen und
morphologischen Zusammensetzung in DIN 32 529, Ausgabe 4/1991,
spezifiziert. Der Grundkörper oder Zwischenträger kann mit einem Material reich
an einem Oxid, Silicat, Titanat, Borid, Carbid, Nitrid, Metall, Metall-Legierung
oder/und anorganischem Pigment, insbesondere an Aluminiumoxid, Spinell,
Titanborid, Aluminium, Nickel, Kupfer, Nickel-haltiger Legierung oder Kupfer
haltiger Legierung beschichtet werden. Erfindungsgemäß werden zur Erzeugung
der feinen Schicht Pulver oder Pulvergemische mit Korngrößen von ≦ 60 µm,
bevorzugt von ≦ 32 µm, besonders bevorzugt ≦ 24 µm, eingesetzt, gemessen
nach der Methode der Laserlichtbeugung Microtrac. Die keramischen Pulver und
Pulvergemische können auch Materialien wie Titanate, Silikate oder/und Spinelle
enthalten und liegen bevorzugt als geschmolzene oder gesinterte und
gegebenenfalls auch gebrochene Körner im blockigen Zustand vor. Bevorzugt
liegt die Korngrößenverteilung dieses Pulvers oder Pulvergemisches vorwiegend
im Größenbereich von 3 bis 12 µm, bestimmt nach der Laserlichtbeugung
Microtrac. Bei dieser bevorzugten Korngrößenverteilung können Körnungsanteile
von ≦ 3 µm als Unterkorn in Mengen von ≦ 15 Vol.-% und von < 12 µm als
Überkorn in Mengen von ≦ 15 Vol.-% vorhanden sein.
Im Rahmen der Erfindung ist es ferner möglich, von einer agglomerierten
Körnung aus keramischen und organischen Bindern wie z. B. Polyvinylalkohol
auszugehen. Die Agglomerierung wird vorteilhaft durch einen
Verdüsungsvorgang mit anschließender Trocknung und/oder Sichtung
vorgenommen. Die Agglomeratgröße beträgt vorzugsweise 5 bis 100 µm,
insbesondere 10 bis 60 µm, wobei entsprechendes Unter- und Überkorn
vorhanden sein kann. Die Körnungen im Agglomerat weisen insbesondere eine
Korngröße von ≦ 12 µm auf, bevorzugt von ≦ 6 µm, besonders bevorzugt von
etwa 0,5 bis 3 µm.
Darüberhinaus ist es von Vorteil, mechanische Mischungen oder agglomerierte
Körnungen der beschriebenen Art, die aus Einzelkörnungen aus Keramik und
Metall wie z. B. Al2O3-Al, Al2O3-MgO-Aluminiumlegierung oder keramische
Agglomerate mit Metallumhüllung zu verwenden, wobei der metallische Anteil in
dem Plasmastrahl zum Teil oder völlig oxidiert werden kann.
Eine beliebige Kombination aus blockigen, agglomerierten oder/und verdüsten
Pulvern ist ebenfalls möglich. Vorzugsweise wird zur Erzeugung einer dünnen
haftfesten Schicht ein Pulver oder ein Pulvergemisch mit einer bimodalen oder
multimodalen Korngrößenverteilung benutzt.
Unter dem Begriff dünne Schichten sind Schichten zu verstehen, die eine
mittlere Dicke von 0,1 bis 20 µm, bevorzugt von 0,2 bis 8 µm, besonders
bevorzugt von 0,4 bis 5 µm aufweisen. Andererseits kann es für bestimmte
Anwendungen von Vorteil sein, wenn Schichten mit einer Dicke über 50 µm,
über 80 µm, über 120 µm oder sogar über 300 µm gespritzt werden. Dicke
Schichten können es erforderlich machen, daß über mehrere Anordnungen von
Plasmaspritzgeräten mehrere Einzelschichten übereinandergelagert werden, um
die erforderliche Dicke zu erzielen. Dicke Schichten sind insbesondere
erforderlich, wenn der Zwischenträger in einem anschließenden Schritt entfernt
werden soll, beispielsweise durch Ablösen, Auflösen oder Abtragen. Die
erfindungsgemäßen Schichten enthalten üblicherweise einen hohen Anteil an
näherungsweise fladenförmigen Gebilden, die nebeneinander und ggbfs. auch
übereinander gelagert sind und eine poröse oder nahezu dichte Schicht ergeben.
Die Schicht und insbesondere ihre Oberfläche kann einen Anteil an vorwiegend
kleinen, annähernd kugelförmigen Gebilden aufweisen. Der Anteil an
vorwiegend kleinen, annähernd kugelförmigen Gebilden an der Gesamtzahl der
aufgebrachten einzelnen Gebilde beträgt mindestens 5%, vorzugsweise
mindestens 10%, besonders bevorzugt 30%, ganz besonders bevorzugt
mindestens 50%.
Die Schichtdicke kann gravimetrisch aus der Differenz der Wägungen des
beschichteten Grundkörpers oder Zwischenträgers abzüglich des
unbeschichteten oder bevorzugt durch mindestens drei Querschliffe und
mikroskopische Beurteilung bestimmt werden. Die Haftfestigkeit kann dadurch
ermittelt werden, daß ein Klebestreifen auf den beschichteten Grundkörper oder
Zwischenträger angepreßt und danach ruckartig senkrecht zu der
Beschichtungsoberfläche abgezogen wird. Dabei darf das Beschichtungsmaterial
an der Klebeschicht nicht anhaften bleiben. In einem weiteren Test zur
Haftfestigkeitsprüfung dürfen durch Biegen des Grundkörpers oder
Zwischenträgers um 90° die Schichten nicht abplatzen, wobei der Radius von
der Dicke des Grundkörpers oder Zwischenträgers abhängt und z. B. bei einer
Dicke von 0,3 mm vorzugsweise einen Radius in der Größenordnung von 1 mm
aufweist.
Die Topographie und die Dicke der Schicht auf den Grundkörpern oder
Zwischenträgern kann so gestaltet werden, daß die Plasmaspritzschicht als
Funktionsschicht z. B. als Verschleißschicht, zur Aufnahme von Lacken oder
Klebeschichten, zur Verwendung direkt als Katalysator, zur Aufbringung von
Katalysatoren, zur Herstellung von Katalysatoren oder von Vorrichtungen zur
Katalyse von chemischen Reaktionen oder zur Herstellung von
Feuchtmittelführungen in der Drucktechnik, vor allem Offsetdruckplatten,
Verwendung findet.
Die erfindungsgemäß aufgetragene keramische oder metallkeramische Schicht
besitzt Eigenschaften, die bei einer Verwendung als Funktions- oder
Multifunktionsschicht von entscheidender Bedeutung sind. So ist sie, bedingt
durch die Restporosität, geeignet, Katalysatoren aufzunehmen, direkt als
Katalysator zu wirken oder als dünne Verschleißschutzschicht u. a. zur
Aufnahme von dünnen Decklackschichten zu dienen. Sie kann hydrophil und
gegen Feuchtemittel korrosionsbeständig sein. Ferner erfüllt sie mehrere
Funktionen, die bei der Verwendung als hydrophile Schicht und einer
anschließenden Beschichtung mit lichtempfindlichen Harzen zur Verwendung als
Offsetdruckplatten von positiver Wirkung sind.
Aus dem Zusammenwirken von Mikroaufrauhung, Plasmaspritzen mit einem
Langlichtbogenplasmaspritzgerät und verwendetem Spritzpulver werden
erfindungsgemäß Schichten auf dem Grundkörper oder Zwischenträger erzeugt,
die zur Verwendung für Druckplatten eine Rauheit mit einer Rauhtiefe Rz nach
DIN 4768 in der Größenordnung von 4 bis 10 µm aufweisen, wobei die Rauheit
durch fladenförmige, zum Teil zerklüftete Gebilde von meistens mehr als 5 µm
oder mehr als 10 µm Größe und besonders vorteilhaft durch eine Vielzahl von
gerundeten und runden Spritztröpfchen vorwiegend in der Größe von 0,5 bis 3
µm, die haftfest mit der Beschichtung als gleichmäßig verteilte Kornstreuung
verbunden sind, gebildet wird. Für etliche andere Anwendungen der
beschichteten Grundkörper oder Zwischenträger können die Oberflächen rauher
ausgebildet sein als für Druckplatten. Sie weisen dann meistens eine Rauhtiefe
Rz von weniger als 30 µm, vorzugsweise von weniger als 20 µm auf.
Die so gestalteten Schichten werden zweckmäßigerweise einer Reinigung durch
Abblasen oder Absaugen der nicht haftenden Staubpartikel unterzogen. Die
Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers kann
eine Einrichtung zum Entfernen des Zwischenträgers von der plasmagespritzten
Schicht aufweisen, die insbesondere zum Ablösen, Abtragen oder/und zum
Auflösen des Zwischenträgers dient.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, die mit keramischen Schichten
belegten Grundkörper oder Zwischenträger auf Produktgrößen durch Stanzen,
Schneiden o. ä. zu formatieren. Die so gewonnenen Formate können auch als
klebbare Folien - vor allem als Verschleißschutz - verwendet werden,
beispielsweise durch Auftragen einer klebenden Beschichtung oder einer
beiderseitig klebenden Folie auf die Rückseite des Grundkörpers bzw. der
Plasmaspritzschicht. Desweiteren ist es möglich, flächige Formate mit derart
gestalteten Oberflächen im Zusammenwirken mit Schmierstoffen besonders
vorteilhaft einzusetzen. Eine weitere erfindungsgemäße Anwendung ist
dahingehend gegeben, daß die beschichteten Grundkörper auf einen
Druckzylinder als Blindplatten aufgespannt eine dauerbeständige gute
Feuchtmittelführung im Offsetdruckverfahren ergeben.
In einem weiteren Behandlungsschritt können die beschichteten Grundkörper
oder Zwischenträger zur Verwendung als Schichtträger im weiteren
Herstellungsverfahren nach dem Plasmaspritzen mindestens einem weiteren
Beschichtungsprozeß unterzogen werden. Die Beschichtung des Grundkörpers
oder Zwischenträgers erfolgt vorteilhaft durch Aufschleudern, Sprühen,
Tauchen, Walzen, mittels Beschichtungsdüsen, Rakeln oder durch Gießantrag.
Die aufgebrachten Massen können organische Lösungen, wässerige Lösungen,
lichtempfindliche oder/und strahlungsempfindliche Gemische oder
Aufzeichnungsmaterialien enthalten. Ferner kann es von Vorteil sein, wenn
diese Massen zusätzlich Füllstoffe wie Mineralien, amorphe Substanzen, Gläser,
Keramiken, andere Hartstoffe oder Kunststoffe enthalten.
Als Schichtträger wird der plasmabeschichtete Grundkörper oder
Zwischenträger bezeichnet, der mit einer weiteren Schicht belegt werden kann.
Ein entsprechend beschichteter Grundkörper oder Zwischenträger mit
hydrophilen Eigenschaften kann als Schichtträger mit lichtempfindlichen oder
strahlungsempfindlichen Gemischen oder Aufzeichnungsmaterialien z. B. als
Offsetdruckplatte verwendet werden.
Als Schichtträger kann für diesen Verwendungszweck der beschichtete,
unbehandelte Grundkörper oder Zwischenträger verwendet werden. In einer
anderen Ausgestaltung als Offsetdruckplatte kann der Schichtträger einer
zusätzlichen chemischen Behandlung nach einem trockenen oder
naßchemischen Verfahren z. B. mit Polyvinylphosphorsäure, Silikaten,
Phosphaten, Hexafluorzirkonaten oder/und hydrolisiertem Tetraethylorlosilikat
unterworfen sein.
Auf den behandelten oder unbehandelten Schichtträger werden Gemische aus
strahlungsempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien, Lösungsmitteln und
polymeren Bindemitteln oder sonstigen Substanzen wie Farbstoffen,
Farbbildnern u. a. aufgetragen.
Als strahlungsempfindliche Substanzen in den Aufzeichnungsmaterialien werden
insbesondere Diazoniumsalze verwendet, z. B. Derivate der 1,2-Naphthochinon-
2-diazid-5-sulfonsäure, bevorzugt als Ester, bzw. Kondensationsprodukte
kondensationsfähiger aromatischer Diazoniumsalze, z. B. von Diphenylamin-4-
diazoniumsalzen mit Aldehyden, bevorzugt mit Formaldehyd. Mit besonderem
Vorteil werden Mischkondensationsprodukte verwendet, die außer den
Diazoeinheiten noch andere, nicht lichtempfindliche Einheiten enthalten, die von
kondensationsfähigen Verbindungen, insbesondere aromatischen Phenolen,
Carbonsäuren, Phosphonsäuren, Thiolen, Säureamiden oder -imiden abgeleitet
sind. Diese Kondensationsprodukte sind beispielsweise in der DE-A 20 24 244
und in der DE-A 27 39 774 beschrieben.
Die erfindungsgemässen Aufzeichnungsmaterialien enthalten weiterhin ein
polymeres, wasserunlösliches, in wässrig-alkalischer Lösung lösliches oder
dispergierbares Bindemittel. Der Anteil an einer Diazoniumverbindung in der
lichtempfindlichen Schicht liegt im allgemeinen bei 5 bis 80 Gew.-%, der Anteil
an polymeren Bindemitteln bei 20 bis 90 Gew-% bezogen auf das
Gesamtgewicht der Feststoffe in der Schicht.
Beispiele für polymere Bindemittel sind Polyvinylestercopolymere,
Polyvinylacetale, Acryl-Methacrylsäureesterpolymere, welche aromatische oder
aliphatische Hydroxyl-, Carbonsäure-, Sulfonsäure-, Phosphonsäure-,
Säureamid- oder Imid-Einheiten enthalten, Kresol-Formaldehyd-Novolake oder
Copolymere des Hydrostyrols, des Hydroxyphenyl- oder
Dihydroxyphenylmethacrylat- oder Dihydroxyphenylmethacrylamids, des
Hydroxybenzyl- oder Dihydroxybenzylmethacrylat- bzw.
Dihydroxybenzylmethacrylamids.
Das Aufzeichnungsmaterial wird in einem Lösungsmittelgemisch gelöst, das mit
den Bestandteilen des Gemisches nicht irreversibel reagiert. Das Lösungsmittel
ist auf das vorgesehene Beschichtungsverfahren, die Schichtdicke und die
Trocknungsbedingungen abzustimmen. Als Lösungsmittel geeignet sind Ketone,
wie Butanon-Methylethylketon, chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie
Trichlorethylen und 1,1,1-Trichlorethan, Alkohole, wie Methanol- Ethanol- oder
Propanol, Ether, wie Tetrahydrofuran, Glykolmonoether, wie
Ethylenglykolmonoalkylether Propylenglykolmonoalkylether und Ester, wie
Butylacetat- und Propylenglykolmonoalkyletheracetat. Es können auch
Gemische verwendet werden, die zudem noch für spezielle Zwecke
Lösungsmittel wie Acetonitril, Dioxan, Dimethylacetamid, Dimethysulfoxid oder
Wasser enthalten können. Glykolmonomethylether,
Ethylenglykolmonomethylether und Propylenglykolmonomethylether sind
besonders bevorzugt.
Ferner werden den Gemischen oft noch andere Substanzen zur Verbesserung
der Eigenschaften wie Chemikalienbeständigkeit, Haftung, Färbung oder
Farbänderung bei weiteren Behandlungsschritten zugegeben. Es sind dies z. B.
Polyglykole, Fluor- oder Siliconadditive, UV-Absorber, Weichmacher,
Indikatorfarbstoffe, Farbstoffe, Pigmente und Farbbildner. Verbindungen mit
Säurecharakter wie Mineralsäuren und organische Säuren zur
Diazostabilisierung können ebenfalls enthalten sein.
Diese Auftragsmassen werden in solchen Mengen aufgetragen, daß auf dem
Schichtträger nach einer Trocknung in einem zweckmäßigerweise in der Linie
angeordneten Durchlaufumlufttrockner bei Temperaturen von 70 bis 140°C bei
einer Durchlaufzeit von 0,5 bis 4 min eine getrocknete fest haftende
Beschichtung entsteht, die bevorzugt eine Schichtmasse von 0,5 bis 3 g/m2
hat.
Nach diesem Prozeß können die Druckplatten auf ihre endgültige Größe aus
dem bandförmigen Material zugeschnitten werden. Die Platten haben eine
solche Ebenheit, daß sie in einem Vakuumkontakt-Kopierrahmen durch eine
Filmvorlage hindurch bestrahlt werden können. Die Alkalibeständigkeit ist
besonders gut, so daß mit einer wässrig-alkalischen Lösung die Druckmuster
entwickelt werden können.
Die Platten können vorteilhaft konserviert werden. Eine zusätzliche
Wärmebehandlung zur Aushärtung der Schicht ist ebenfalls möglich.
Die erfindungsgemäß hergestellten Druckplatten ergeben in der Druckmaschine
ein gutes Freilaufverhalten, gute Wasserführung und eine besonders gute
Wiedergabe der Feinlinien und Rasterpunkte, so daß im FOGRA-UGRA-Offset-
Testkeil 1982 die Keilstufe 4 offen ist, eine Wiedergabe der Kreislinien bei 10 µm
im gedeckten Zustand erfolgt und im offenen Zustand bereits bei 8 µm
erreicht ist.
Ferner zeichnet die Platten eine gute Wasserführung im Nichtbildstellenanteil
und eine besonders hohe Auflagenstabilität aus. Eine zusätzliche
Wärmebehandlung des Druckmusters bei etwa 200 bis 250°C kann die
Auflagestabilität um 300 bis 500% erhöhen.
Bei Versuchen mit einem Mehrkathodenlanglichtbogenplasmaspritzgerät, wie es
in Fig. 2 dargestellt ist, wurde unter verschiedenen Betriebsbedingungen
überraschend gefunden, daß sich besonders dünne, flexible und
abriebbeständige Beschichtungen mit geringen Schichtdickentoleranzen ohne
mechanische Bearbeitung besonders vorteilhaft herstellen lassen. Ferner wurde
bei den Versuchen überraschend gefunden, daß nicht nur die positiven
Eigenschaften des stationären Langlichtbogens im Vergleich zu
Plasmaspritzgeräten mit instationärem Kurzlichtbogen sich in einem besseren
Aufschmelzverhalten niederschlugen, sondern bei einem stationären Lichtbogen
sich auch besonders gut die einzelnen anodischen Fußpunkte des
Mehrkathodenplasmaspritzgeräts zum Einbringen von pulverförmigen
keramischen Werkstoffen im Bereich der Anode bzw. der Anoden eignen. Durch
die Eintragung des Pulvers im Bereich der Anode, z. B. über ein oder mehrere
Bohrungen, die insbesondere dort auf die Positionen der Fußpunkte des
Lichtbogens gerichtet sind, konnte der flächige Auftrag des Pulvers so gestaltet
werden, daß ein besonders gleichmäßiges, großflächiges und gut
aufgeschmolzenes Auftragsbild erhalten wird, das vor allem zur Auftragung auf
großflächigen Grundkörpern oder Zwischenträgern geeignet ist. Ein weiterer
Effekt, der sich positiv bei der Beschichtung bemerkbar macht, wurde dadurch
erreicht, daß die elektrische Leistung zur Erzeugung des Gasstrahls bei einer
besonders guten Aufschmelzung des Pulvers im Vergleich zu den instationären
Kurzlichtbogenplasmaspritzgeräten wesentlich herabgesetzt werden konnte. Die
mit diesem Effekt verbundene geringere Wärmeeinbringung in den
Foliengrundkörper oder Folienzwischenträger macht sich generell positiv in Form
geringerer notwendiger Kühlleistung bemerkbar, so daß sich besonders
Foliengrundkörper oder Folienzwischenträger, die sich im Gefüge bei
Temperaturbelastung verändern oder besonders temperaturempfindliche
Foliengrundkörper oder Folienzwischenträger wie Kunststoffolien und
Verbundkörper wie papierhaltige Grundkörper bzw. Zwischenträger,
Metallkunststoff- oder aus hoch- und niederschmelzendem Metall wie z. B. Stahl
mit Zinn oder wie Verbundwerkstoffe mit Bestandteilen von sehr
unterschiedlichen Eigenschaften vorteilhaft beschichtet werden. Weitere
Vorteile bei dieser Art der Betriebsweise konnten dadurch erreicht werden, daß
die Emission durch Lärmbelastung besonders gesenkt wird, z. B. auf 82 dB (A)
bei einem einzelnen Plasmaspritzgerät, mit der Folge, daß bei der Verwendung
von mehreren solcher Plasmaspritzgeräte die Lärmdämmaßnahmen so reduziert
werden können, daß es möglich wird, die Grundkörper oder Zwischenträger
kontinuierlich durch Öffnungen in der Schallschutzkabine zuzuführen. Ferner ist
es durch die geringere Lärmemission möglich, kurzzeitige Wartungsmaßnahmen
durch Personal in der Schallschutzkabine gefahrlos vorzunehmen, ohne den
Betrieb der Plasmaspritzgeräte und der übrigen Anlage zu unterbrechen mit der
Folge von An- und Abfahrverlusten.
Ein matt gewalztes, von Walzschmiermitteln befreites Aluminiumfolienband mit
einer Dicke von 300 µm und einer Breite von 1200 mm, Wandstärke Nr. 30205,
mit einer Rauheit gemessen als Mittenrauhwert Ra nach DIN 4768 von 0,2 bis
0,45 µm, bezogen auf Mittelwerte von jeweils 10 Messungen, wurde in einem
ersten Arbeitsschritt einem Sandstrahlprozeß zur Mikroaufrauhung nach dem
Druckstrahlverfahren unterzogen. Als Strahlmittel wurde ein geschmolzenes und
gebrochenes scharfkantiges Aluminiumoxidpulver verwendet mit einem Al2O3-
Gehalt von 99 Gew.-%, das eine Korngröße von 12 bis 40 µm mit einem Über-
bzw. Unterkornanteil von ca. 5% hatte, gemessen nach der Methode der
Laserlichtbeugung von Microtrac. Das Strahlmittel wurde mit einer
mechanischen Dosiervorrichtung gleichförmig in Mengen von 550 g je m2
Aluminiumfolienband aufgegeben und mit Druckluft von 0,6 bar beschleunigt.
Das Strahlmittel konnte nach einem Sichtungsvorgang, in dem die Körnung < 3 µm
entfernt wurde, wiederverwendet werden. Durch den Sandstrahlprozeß
entstand eine feinkörnige Oberfläche, deren Topographie nach DIN 4761
"Oberflächenatlas", Seite 143, "Stein", zu definieren war. Die Oberfläche hatte
eine Rauheit gemessen als Mittenrauhwert Ra nach DIN 4768 von 0,8 bis 1,2
µm, bezogen auf Mittelwerte über jeweils zehn Meßwerte.
Nach dem Mikroaufrauhen wurde die Oberfläche durch Absaugen des lose
anhaftenden Staubes gereinigt. Das gereinigte Folienband wurde dann in einem
nächsten Verfahrensschritt durch Erhitzen des Spritzpulvers in einem heißen
Plasmastrahl und durch Aufspritzen auf die mikrogerauhte Oberfläche mit einer
Plasmaspritzschicht überzogen. Bei diesem Verfahrensschritt wurde das
Folienband durch zwei Behandlungswalzen, die elektrisch angetrieben waren,
mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit von 50 m/min unter den heißen
Gasstrahlen hindurchbewegt. Die Behandlungswalzen wurden mit Wasser von
einer Temperatur von etwa 15°C mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 m/s
durchströmt. Das Folienband wurde durch drei weitere Walzen so geführt, daß
das Folienband auf einer Länge von etwa 0,3 m mit einer Kraft von 10 N an den
Behandlungswalzen anlag.
Der Austritt der heißen Gase aus 40 Plasmaspritzgeräten war parallel zur
Mittelachse der Behandlungswalzen angeordnet. Die Plasmaspritzgeräte hatten
einen Abstand Gasaustritt - Folienoberfläche von 70 mm und waren in
Abständen von 30 mm gleichmäßig über den zwei Behandlungsrollen verteilt.
Im folgenden werden die für jedes einzelne Plasmaspritzgerät identischen
Bedingungen beschrieben. Der einzelne heiße Gasstrahl wurde in einem Kanal
von 40 mm Länge, gemessen als Abstand Kathodenende - Anodenende, und
einem Durchmesser von 10 mm erzeugt. Die elektrische Leistung von 16 kW
Gleichstrom wurde über drei ringförmig angeordnete Kathoden von 3 mm
Durchmesser und dem Anodenring appliziert. Es entstanden drei Lichtbögen mit
dezenten Fußpunkten, die sich nahezu nicht einbrennen und in der
Lichtbogenlänge stationär waren. Der Nachweis der stationären Fußpunkte
wurde über die Messung der tatsächlichen Lichtbogenspannung erbracht und
betrug nahezu konstant 57 Volt. Das zu erhitzende Plasmagas bestand aus
einer Mischung aus 58 Volumenanteilen Argon und 42 Volumenanteilen Helium.
Das in den ringförmigen Anodenring in der Achse der Anordnung der Kathoden
in einem Winkel von 90° durch drei Bohrungen injizierte Pulver hatte eine
Korngröße D50 von 7 µm, gemessen als Medianwert nach der Methode
Laserlichtbeugung "Microtrac". Das Aluminiumoxidpulver hatte einen Al2O3-
Gehalt von 99,5% und lag in geschmolzener und gebrochener blockiger Form
(entsprechend DIN 32529/4-91, Bild A1) vor. Die Pulverfördermenge betrug 6
g/min und wurde gleichmäßig mit einer Toleranz von ±5% durch einen
mechanisch angetriebenen Pulverdosierer vorgegeben, mit einem Trägergas von
5 l Argon beschleunigt und durch einen Pulverteiler in drei gleichgroße
Teilströme aufgeteilt.
Der heiße, das geschmolzene Pulver transportierende Gasstrahl erzeugte auf
dem Grundkörper eine Temperatur von weniger als 160°C, gemessen mit
Temperaturmeßstreifen, die auf die Rückseite des Folienbandes geklebt waren.
Die Zugfestigkeit des Aluminiumfolienbandes von 160 MPa/mm2 wurde durch
den Wärmeeinfluß nicht negativ beeinflußt.
Die durch den Gasstrahl erzeugte Lärmemission betrug 85 dB (A) pro Gasstrahl.
40 Plasmaspritzgeräte verursachten eine Lärmemission von 101 dB (A),
gemessen in der die Plasmaspritzvorrichtung umhüllenden Lärmschutzkabine.
Ein Betreten der Lärmschutzkabine zu kurzzeitigen Wartungsarbeiten war mit
einem Gehörschutz nach DIN 32.760 möglich. Außerhalb der
Lärmschutzkabine, die aus einem Gehäuse mit einer Wandung aus einer 100 mm
dicken Mineralfaserschicht bestand, wurde gemäß
Unfallverhütungsvorschrift Lärm nach DIN 45630 und DIN 45635 ein Lärmpegel
von 80 dB (A) ermittelt.
Die in diesem Versuch erzeugte Schicht hatte ein Gewicht von 2 g/m2,
bestimmt nach der Methode der "Differenzwägung". Die Schicht bestand aus
näherungsweise fladenförmigen, z. T. zerklüfteten Gebilden von vorwiegend 80
bis 700 µm2 Grundfläche, die flächenförmig aneinander und teilweise oder auch
weitgehend übereinander gelegt eine in etwa gleichmäßige Belegung mit einer
Schichtdicke von vorwiegend 0,3 bis 1 µm ergaben. Auf den flächenförmigen
Gebilden befanden sich fest anhaftende runde oder gerundete Partikel von 0,5
bis 2 µm Durchmesser in gleichmäßiger statistischer Verteilung. Die
Oberflächenanalyse wurde in einem Rasterelektronenmikroskop vorgenommen.
Die Schichtdichte wurde durch die Methode des Aufbringens einer sauren
Kupfersulfatlösung und des Abscheidens von Kupfer bestimmt. Nach einer
Einwirkungszeit von 2 bis 3 Minuten war an der Oberfläche ohne optische
Hilfsmittel eine erste kupferfarbene Verfärbung zu erkennen als Anzeichen für
das Auftreffen der Lösung auf den Grundkörper. Eine weiteres Qualitätsmerkmal
wurde durch die Bestimmung der Rauhtiefe Rz nach DIN 4768 erzielt. Die an
jeweils 10 Stellen gemessene und daraus gemittelte Rauhtiefe Rz betrug etwa 5
bis 6 µm. Die Haftfestigkeit der Schicht wurde durch ein Klebeband, das fest
auf die Schicht angedrückt wurde und dann senkrecht zur Oberfläche ruckartig
entfernt wurde, bestimmt. An der Klebeoberfläche befanden sich keine
abgelösten Schichten. Durch ein Biegen eines 30 mm breiten Streifens um 90°
mit einem Radius in der Größenordnung von 1 mm konnte die Schicht nicht
durch Ausbrüche oder flächige Ablösung von der verbleibenden Fläche entfernt
werden.
Das nach Beispiel 1 gefertigte Folienband wurde entsprechend den nachfolgend
beschriebenen Beispielen 2 bis 5 in zusätzlichen Verfahrensschritten
weiterbehandelt.
Der mit Aluminiumoxid beschichtete Aluminiumkörper wurde im folgenden
Verfahrensschritt durch ein Tauchbad mit Polyvinylphosphorsäure geführt.
Anschließend wurde der überschüssige Flüssiganteil durch Quetschwalzen
entfernt.
In einem weiteren Verfahrensschritt wurde auf die so vorbehandelte Folie durch
einen Gießantrag eine positive Diazokopierschicht aufgetragen. Die
Diazokopierschicht hatte folgende Zusammensetzung: 5 Gew.-% Kresol-
Formaldehyd-Novolakharz mit einer Hydroxylzahl von 420 nach DIN 53783 und
DIN 53240 (entsprechend einem Hydroxylgruppengehalt von 7,5 mmol/g und
einem mittleren Molekulargewicht MW von 10.000 (bestimmt durch
Gelpermeationschromatographie GPC mit einem Polystyrol-Standard), 1,2 Gew.-
% Veresterungsprodukt aus 3 mol 1,2 Naphthochinon-2-diazid-5-sulfonylchlorid
und 1 mol 2,3,4-Trihydroxybenzophenon, 0,15 Gew.-% 1,2-Naphthochinon-2-
diazid-4-sulfonylchlorid, 0,1 Gew.-% Viktoriareinblau (C. I. 44045), 93,55 Gew.-
% Gemisch aus Butanon und Propylenglykolmonomethylether (40/60). Die
aufgebrachte Kopierschicht wurde in einem Durchlaufumlufttrockner bei 125°C
getrocknet. Die getrocknete Kopierschicht hatte ein Gewicht von 2,4 g/m2.
Das bandförmige Material wurde auf eine Größe von 750 × 550 mm
zugeschnitten. Die Platten fanden Verwendung als Offsetdruckplatten. Zur
Erzeugung eines Druckmusters wurden die Platten mit einer positiven
Testvorlage in einem Vakuum-Kontaktkopierrahmen durch Evakuieren
kontaktiert und mit einer 5-kW-Metallhalogenid-dotierten
Quecksilberdampflampe im Abstand von 110 cm auf UGRA-K 4 belichtet.
Entwickelt wurde in einem Tauchbadentwicklungsgerät mit Bürsten bei einer
Verarbeitungsgeschwindigkeit von 0,8 m/min in einem Entwicklungsbad aus
0,45 mol/l Na2SiO3, 10,00 g/l, Benzoesäure und 1,00 g/l, Nonylphenolethoxylat
mit einem HLB-Wert von 13.
Die so ermittelten kopiertechnischen Eigenschaften stellten sich wie folgt dar:
Im FOGRA-UGRA-Offset-Testkeil 1982 wurde bei der offenen
Stufenkeilwiedergabe die Stufe 4 erreicht. Die Kreislinienwiedergabe im
gedeckten Zustand erfolgte bei 10 µm und im offenen Zustand bereits bei 8 µm.
Die so erhaltenen Druckmuster fanden Verwendung als Druckplatten in einer
Offsetdruckmaschine mit folgenden drucktechnischen Eigenschaften: Zwei
übliche Feuchtmittel aus 30 Vol.-% Isopropanol und 70 Vol.-% Wasser bzw. 30
Vol.-% Isopropanol, 1 Vol.-% Phosphorsäure und 69 Vol.-% Wasser zeigten
keinen Angriff. Es lag im Vergleich zu herkömmlichen Druckplatten kein
erhöhter Feuchtmittelbedarf vor. Nach einer Druckauflage von 300.000
Exemplaren ohne Qualitätsverlust wurde der Druckversuch abgebrochen.
Ein mit Aluminiumoxid beschichteter Aluminiumgrundkörper mit einem
Schichtgewicht von 8 g Aluminiumoxid je m2 Grundkörper wurde ebenfalls wie
im Beispiel 2 in einem Tauchbad behandelt. Danach wurden die Platten auf eine
Größe von 750 × 550 mm zugeschnitten. Die Platten fanden Verwendung als
"Blinddruckplatte" in einer Offsetdruckmaschine. Erst nach einer Überrollung
von 1 Million Umdrehungen war ein Abrieb festzustellen.
Das nach Beispiel 1 gefertigte Folienband wurde, jedoch ohne den
Verfahrensschritt Tauchbadimprägnierung, durch einen Gießantrag mit einer
negativen Diazokopierschicht versehen. Diese Diazokopierschicht hatte folgende
Zusammensetzung: 1,70 Gew.-% des Umsetzungsproduktes eines
Polyvinylbutyrals mit einem Molekulargewicht von 70.000 bis 80.000, das 71
Gew.-% Vinylbutyral, 2 Gew.-% Vinylacetat und 27 Gew.-% Vinyl-
Alkoholeinheiten enthält, mit Propenylsulfonylisocyanat, 0,60 Gew.-% eines
Diazoniumsalz-Polykondensationsproduktes aus 1 mol 3-Methoxy-diphenylamin-
4-diazoniumsulfat und 1 mol 4,4-Bis-methoxymethyl-diphenylether, ausgefällt
als Mesitylensulfonat, 0,09 Gew.-% Viktoriareinblau FGA (C. I. Basic Blue 81)
und 0,07 Gew.-% 85prozentiger Phosphorsäure und 60 Gew.-% 2-
Methoxyethanol und 20 Gew.-% Butylacetat.
Die aufgebrachte Kopierschicht wurde in einem Durchlaufumlufttrockner bei
einer Durchlaufzeit von 1 min bei 125°C getrocknet. Das Schichtgewicht
betrug als Trockenmasse 1 g/m2. Der bandförmige Grundkörper wurde ebenfalls
auf eine Größe von 750 × 550 mm zugeschnitten. Die Platten fanden ebenfalls
Verwendung als Offsetdruckplatten. Die Platten wurden, wie unter Beispiel 2
beschrieben, belichtet und entwickelt; es wurde jedoch von einer negativen
Testvorlage ausgegangen und ein anderes Entwicklungsbad verwendet, das
folgende Zusammensetzung aufwies: 4 Gew.-% Pelargonsäure Na-Salz, 1
Gew.-% Ethylendiamintetramethylenphosphonat Na-Salz, 1 Gew.-%
Phenoxethanol, 2 Gew.-% Kaliumsilikat und 93 Gew.-% Wasser.
Die kopiertechnischen Eigenschaften und die drucktechnischen Eigenschaften
waren vergleichbar mit denen des Beispiels 2.
Ein gemäß Beispiel 1 beschichteter Aluminiumkörper wurde mit einem
Schichtgewicht von 20 g Aluminiumoxid je m2 Grundkörper versehen. Um
dieses Schichtgewicht zu erreichen, wurde die Pulverfördermenge auf 30 g/min
erhöht und die Bandgeschwindigkeit auf 10 m/min reduziert.
Der so mit Aluminiumoxid beschichtete Grundkörper fand als leicht
wechselbarer Verschleißbelag auf einer Papierleitwalze aus Aluminium
Verwendung. Die Papierleitwalze war so gestaltet, daß die Folie um die Walze
gelegt wurde und mit Klemmvorrichtungen ähnlich wie bei einem Druckzylinder
fest um den Walzenkörper angelegt war. Es war möglich, den Verschleißbelag
ohne Ausbau der Walze zu erneuern. Ferner konnten die angelegten Platten mit
einem PTFE-haltigen Harz überzogen werden zum Zwecke einer besseren
Reinigung und einer Erhöhung der Gleitfähigkeit.
Ein Aluminiumfolienband wurde wie in Beispiel 1 ausgeführt mit einer Dicke von
300 µm und einer Breite von 500 mm über eine nicht von Fließmedien
durchströmte Behandlungswalze aus Stahl mit einer Geschwindigkeit von 50
m/min unter den Gasstrahlen von fünf Einkathodenkurzlichtplasmaspritzgeräten
mit instationärem Brennverhalten nach dem Stand der Technik hindurchbewegt.
Der Abstand Gasaustritt - Folienoberfläche betrug 70 mm. Die
Plasmaspritzgeräte waren in einem Abstand von 20 mm parallel zur Mittelachse
der Behandlungswalze angeordnet, so daß ein Bereich von 100 mm beschichtet
wurde. Der heiße Gasstrahl wurde in einem Kanal von 7 mm Durchmesser mit
einer elektrischen Leistung von 43 kW erzeugt. Die tatsächliche
Lichtbogenspannung des instationären Lichtbogens betrug im Maximum 72 V
und im Minimum 40 V und bewegte sich in einer Frequenz von etwa 2000 Hz.
Das zu erhitzende Plasmagas bestand aus einer Mischung von 23 Vol.-%
Wasserstoff und 77 Vol.-% Argon. Das in einem Abstand von 5 mm vor der
Anode über einen Kanal von 1,8 mm Durchmesser in einer Menge von 6 g/min
injizierte Aluminiumoxidpulver mit einem Al2O3-Gehalt von 99,5% hatte eine
Korngröße von < 15 µm, gemessen nach der Methode des "Coulter Counter".
Es wurde mit einem mechanischen Pulverdosierer aufgegeben.
Der heiße Gasstrahl mit dem geschmolzenen Pulver erzeugte auf dem
Grundkörper eine Temperatur von mehr als 300°C. Diese Temperatur wurde
mit auf der Rückseite des Grundkörpers aufgeklebten Temperaturmeßstreifen
bestimmt, obwohl die Behandlungsrolle unmittelbar hinter den
Plasmaspritzgeräten mit Druckluft gekühlt wurde. Die Zugfestigkeit des
Aluminiumfolienbandes sank jedoch deswegen von 160 MPa/mm2 auf
120 MPa/mm2.
Die durch den Gasstrahl erzeugte Lärmemission betrug 120 dB (A) je Gasstrahl,
so daß bei fünf Plasmaspritzgeräten bereits eine Lärmemission von 127 dB (A),
also etwa das Dreifache des einzelnen Plasmaspritzgerätes, erreicht wurde.
Die nach diesem Vergleichsbeispiel erzeugte Schicht hatte ein Gewicht von
3 g/m2, bestimmt nach der Methode der "Differenzwägung". Die Schichtdichte
wurde nach der gleichen Methode wie in Beispiel 1 bestimmt und ergab eine
Einwirkungszeit von zwei Minuten. Die ebenfalls an zehn Stellen gemessene und
gemittelte Rauhtiefe Rz betrug 7 bis 8,5 µm. Die Haftfestigkeit war identisch mit
der in Beispiel 1.
Die so beschichteten Grundkörper wurden gemäß Beispiel 2 mit einer
Kopierschicht überzogen, belichtet und zu einer Druckplatte entwickelt. Die
erhaltene Druckplatte hatte in den kopiertechnischen Eigenschaften eine im
Vergleich zu Beispiel 2 verminderte Qualität. Die Kreislinienwiedergabe im
gedeckten Zustand erfolgte bei 20 µm und im offenen Zustand bei 15 µm.
Claims (57)
1. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers mit
einer plasmagespritzten Schicht mittels eines im Plasma aufgeschmolzenen
Spritzpulvers, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzpulver über
Pulverzuführungen im Bereich der Neutrode/Neutroden, im Bereich der
Anode/Anoden oder dazwischen in einen Kanal eines Plasmaspritzgeräts
eingebracht wird, daß mindestens ein Lichtbogen eine Länge von mindestens
20 mm mindestens zeitweilig aufweist und daß der Grundkörper oder
Zwischenträger ein sogenanntes Endlosband ist oder ein großflächiges Format
von mindestens 0,005 m2.
2. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Grundkörper oder
Zwischenträger eine Schicht aus näherungsweise fladenförmigen Gebilden
aufgebracht wird, die einen Anteil an vorwiegend kleinen, annähernd
kugelförmigen Gebilden trägt.
3. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an vorwiegend kleinen,
annähernd kugelförmigen Gebilden an der Gesamtzahl der aufgebrachten
einzelnen Gebilde mindestens 5% beträgt, vorzugsweise mindestens 10%,
besonders bevorzugt 30%, ganz besonders bevorzugt mindestens 50%.
4. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Lärmschutzkabine mit mindestens einem
Auslaß für den beschichteten Grundkörper oder Zwischenträger eingesetzt wird
und daß der aus der Lärmschutzkabine im kontinuierlichen Betrieb des
Beschichtens großformatiger Grundkörper oder Zwischenträger dringende Lärm
nicht mehr als 110 dB (A) beträgt.
5. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Lärmschutzkabine
dringende Lärm nicht mehr als 95 dB (A), besonders bevorzugt nicht mehr als
85 dB (A) beträgt.
6. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger vorzugsweise ein sogenanntes Endlosband ist oder ein
großflächiges Format von mindestens 0,01 m2, besonders bevorzugt von
mindestens 0,05 m2 Größe.
7. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger eine Breite von mindestens 20 mm, vorzugsweise von
mindestens 120 mm, besonders bevorzugt von mindestens 250 mm aufweist.
8. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger eine Dicke von bis zu 3 mm aufweist, vorzugsweise von
0,1 bis 0,6 mm, besonders bevorzugt von 0,12 bis 0,35 mm.
9. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger aus einem Metall oder einer Legierung, einem Kunststoff,
einem Füller-haltigen Kunststoff, einem Papier-haltigen Material, einem
Verbundwerkstoff oder einem Verbundkörper besteht.
10. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper oder
Zwischenträger aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, einer kaschierten
Aluminiumfolie oder einer Kunststoffolie, insbesondere aus Polyester, besteht.
11. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger vor dem Plasmabeschichten mit einem Haftvermittler
beschichtet wird.
12. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger durch ein mechanisches Verfahren wie z. B. einen Walz-
oder Prägevorgang, durch physikalische Verfahren wie z. B. Koronaentladungen,
Kondensatorentladungen oder Lichtbogenübertragungen oder durch
Druckstrahlen, Sandstrahlen oder Bürsten oder durch chemische Verfahren oder
durch Aufbringen eines Haftvermittlers mikroaufgerauht wird.
13. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper oder
Zwischenträger durch Schleuderradstrahlen mikroaufgerauht wird.
14. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper oder
Zwischenträger durch eine Kombination mehrerer Aufrauhverfahren
mikroaufgerauht wird.
15. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger zum Plasmabeschichten eine mikroaufgerauhte Oberfläche
aufweist, bei der der Mittenrauhwert Ra als Mittelwert aus zehn
Einzelmessungen ≦ 4 µm, vorzugsweise 0,2 bis 2 µm, insbesondere 0,3 bis 1,2 µm
beträgt.
16. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger in einer Lärmschutzkabine geführt wird.
17. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger durch einen Schlitz in eine Lärmschutzkabine eingebracht
wird.
18. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger im Inneren der Lärmschutzkabine über mehrere Walzen
geführt wird.
19. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger über mit einem Fließmedium gekühlte Walzen geführt wird.
20. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger unter mindestens einer regelmäßigen Anordnung von
Plasmaspritzgeräten beschichtet wird.
21. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger bei einem stationären oder nahezu stationären
Brennverhalten des Plasmaspritzgerätes beschichtet wird.
22. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger bei einem instationären Brennverhalten des
Plasmaspritzgerätes beschichtet wird.
23. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger mit einem oxidischen, silicatischen, boridischen oder
nitridischen Material oder einem Gemisch dieser Materialien beschichtet wird.
24. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger mit einem Material reich an einem Oxid, Silicat, Titanat,
Borid, Carbid, Nitrid, Metall, Metall-Legierung oder/und anorganischem Pigment,
insbesondere an Aluminiumoxid, Spinell, Titanborid, Aluminium, Nickel, Kupfer,
Nickel-haltiger Legierung oder Kupferhaltiger Legierung beschichtet wird.
25. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der beschichtete
Grundkörper oder Zwischenträger im Gasstrahl gekühlt wird.
26. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger vor dem Plasmabeschichten mechanisch in mindestens
einer Richtung gedehnt wird.
27. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der beschichtete
Grundkörper oder Zwischenträger durch einen Schlitz aus der Lärmschutzkabine
geleitet wird.
28. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
oder Zwischenträger von der Plasmaspritzschicht weitgehend oder gänzlich
entfernt wird.
29. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der beschichtete
Grundkörper oder eine Plasmaspritzschicht, deren Zwischenträger entfernt
wurde, auf Format geschnitten wird.
30. Verfahren zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers nach
einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der beschichtete
Grundkörper oder eine Plasmaspritzschicht, deren Zwischenträger entfernt
wurde, durch Prägen, Stanzen, Schneiden oder ähnliche Bearbeitungsverfahren
auf ein individuelles Format gebracht wird, mit anderen Elementen gefügt
oder/und geformt wird.
31. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers, die
mehrere Plasmaspritzgeräte und mindestens eine Lärmschutzkabine enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmaspritzgeräte jeweils mindestens eine
Neutrode und mindestens eine Anode zur Erzeugung eines Lichtbogens von
mindestens 20 mm Länge und zur Erhitzung eines Spritzpulvers aufweisen, daß
eine Spritzpulverzuführung im Bereich der Anode/Anoden oder/und im Bereich
der Neutrode/Neutroden oder/und dazwischen angeordnet ist und daß die
Vorrichtung eine Einrichtung zum mechanischen, physikalischen oder
strahlenden Mikroaufrauhen des Grundkörpers oder Zwischenträgers enthält.
32. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Walzen zum
Führen des Grundkörpers oder Zwischenträgers enthält.
33. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine
Walze durch ein Fließmedium gekühlt wird.
34. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die
Plasmaspritzgeräte in einer regelmäßigen Anordnung positioniert sind.
35. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die
Plasmaspritzgeräte über mindestens einer Walze oder mindestens einer anders
geformten Führungshilfe zum Führen des Grundkörpers oder Zwischenträgers
angeordnet sind.
36. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lärmschutzkabine mindestens einen Einlaß zum Einbringen eines Grundkörpers
oder Zwischenträgers besitzt.
37. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lärmschutzkabine mindestens einen Auslaß zum Herausführen des
plasmabeschichteten Grundkörpers oder einer Plasmaspritzschicht, deren
Zwischenträger entfernt wurde, besitzt.
38. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Einrichtung zum Aufbringen eines Haftvermittlers enthält.
39. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zum Mikroaufrauhen eine Druckstrahl-, Sandstrahl- oder
Schleuderradstrahleinrichtung ist.
40. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Einrichtung zum Mikroaufrauhen des Grundkörpers oder Zwischenträgers
mehrere Aufrauheinrichtungen miteinander kombiniert sind.
41. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Einrichtung zum Reinigen des Grundkörpers oder Zwischenträgers enthält.
42. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Einrichtung zum Beschichten des plasmabeschichteten Grundkörpers oder
Zwischenträgers mit einem Haftvermittler enthält.
43. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Einrichtung zum Reinigen des plasmabeschichteten Grundkörpers oder einer
Plasmaspritzschicht, deren Zwischenträger entfernt wurde, enthält.
44. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mindestens eine Einrichtung zum Ablängen oder/und Formatieren des
Grundkörpers oder/und des plasmabeschichteten Grundkörpers oder
Zwischenträgers besitzt.
45. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Einrichtung zum mechanischen Beanspruchen des Grundkörpers oder
Zwischenträgers in mindestens einer Richtung vor den Plasmaspritzgeräten
aufweist.
46. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zum mechanischen Beanspruchen des Grundkörpers oder
Zwischenträgers mindestens eine Heiz- oder/und Kühleinrichtung aufweist.
47. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Einrichtung zum Entfernen des Zwischenträgers von der plasmagespritzten
Schicht aufweist, insbesondere zum Ablösen, Abtragen oder/und zum Auflösen
des Zwischenträgers.
48. Vorrichtung zum Beschichten eines Grundkörpers oder Zwischenträgers
nach einem der Ansprüche 31 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mindestens eine Einrichtung zum Konditionieren der beschichteten Grundkörper
oder einer Plasmaspritzschicht, deren Zwischenträger entfernt wurde, als Präge-,
Stanz-, Schneid- oder ähnliche Bearbeitungseinrichtung zur individuellen
Formatierung, als Fügeeinrichtung zum Fügen mit anderen Elementen oder/und
eine Formgebungseinrichtung enthält.
49. Verwendung eines beschichteten Grundkörpers oder einer
Plasmaspritzschicht ohne Zwischenträger hergestellt nach einem der Ansprüche
1 bis 30 zur Herstellung von Platten für Druckmaschinen, Druckplatten,
Blinddruckplatten, Platten für Papierleitwalzen oder Feuchtmittelführungen in
der Drucktechnik.
50. Verwendung eines beschichteten Grundkörpers oder einer
Plasmaspritzschicht ohne Zwischenträger hergestellt nach einem der Ansprüche
1 bis 30 zur Herstellung von verschleißfesten Lagen und Körpern wie z. B. auf
Walzen aufspannbare Verschleißplatten.
51. Verwendung eines beschichteten Grundkörpers oder einer
Plasmaspritzschicht ohne Zwischenträger hergestellt nach einem der Ansprüche
1 bis 30 zur Aufnahme von Lacken, Klebeschichten oder andersartigen
organischen Materialien oder Materialgemischen.
52. Verwendung eines beschichteten Grundkörpers oder einer
Plasmaspritzschicht ohne Zwischenträger hergestellt nach einem der Ansprüche
1 bis 30 zur Aufbringung von Katalysatoren.
53. Verwendung eines beschichteten Grundkörpers oder einer
Plasmaspritzschicht ohne Zwischenträger hergestellt nach einem der Ansprüche
1 bis 30 als Katalysator oder zur Herstellung von Katalysatoren oder/und von
Vorrichtungen zur Katalyse von chemischen Reaktionen.
54. Verwendung eines beschichteten Grundkörpers oder einer
Plasmaspritzschicht ohne Zwischenträger hergestellt nach einem der Ansprüche
1 bis 30 zur Herstellung von aufklebbaren Folien.
55. Verwendung eines beschichteten Grundkörpers oder einer
Plasmaspritzschicht ohne Zwischenträger hergestellt nach einem der Ansprüche
1 bis 30 zur Herstellung von Solarabsorbern in Solarkollektoren.
56. Verwendung eines beschichteten Grundkörpers oder einer
Plasmaspritzschicht ohne Zwischenträger hergestellt nach einem der Ansprüche
1 bis 30 zur Beschichtung von Kohlenstoffkörpern.
57. Verwendung eines beschichteten Grundkörpers oder einer
Plasmaspritzschicht ohne Zwischenträger hergestellt nach einem der Ansprüche
1 bis 30 als Verschleißschutzschicht oder als geschmierte Schutzschicht.
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