DE19737566C2 - Verfahren zur Herstellung von mit Kunststoffolie beschichteten gewölbten Metallplatten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Kunststoffolie be­ schichteten gewölbten Metallplatten, insbesondere von Satellitenantennen.

Das Aufbringen von Dekorflächen auf gewölbte Flächen stellt eine besondere Schwierigkeit dar. Gewölbte Flächen werden aus Kostengründen in der Regel nur mit einer einfarbigen Lackschicht versehen. Mit Mustern versehene Beschichtungen können nur durch bemalen per Hand, also in der Einzelanfertigung erhalten werden.

Bei vielen Produkten wünschen die Kunden eine größere Farb- und Mustervielfalt. Bei ebe­ nen (planen) Oberflächen werden Dekorflächen durch Beschichten dieser Flächen mit Kunststoffolien hergestellt. Das Beschichten von gewölbten Flächen mit Folien führt in der Regel jedoch zu unebenen Flächen, die Risse in der Folie oder Falten aufweisen.

Beschichtet man beispielsweise die äußere Oberfläche einer Kugel, also eine nach außen gewölbte Fläche, mit einer planen Folie, so erhält man am Ausgangspunkt eine glatte Be­ schichtung, an den Rändern der Folie bilden sich jedoch wegen der Wölbung Falten. Auf der anderen Seite kommt es bei der Beschichtung einer nach innen gewölbten Flache (z. B. in­ nere Oberfläche der Kugel) häufig zu Rißbildungen, da die Folie an den Kanten glatt aufliegt während in Richtung Mitte die Fläche größer wird und die Folie gedehnt werden muß. Ein weiteres Problem liegt darin, daß beim Beschichten mit Folie häufig zur Lufteinschlüssen kommt, die als Blasen sichtbar sind und keine glatte Beschichtung erhalten wird.

Ein besonderer Diskussionspunkt hinsichtlich der äußeren Gestaltung bieten immer wieder die Satellitenantennen, die an Häuserfronten angebracht werden. Diese Antennen stellen gewölbte Flächen dar, deren Oberflächen mit einer einfarbigen Lackierung versehen sind. Die Herstellung von bunten, d. h. mehrfarbigen bzw. mit Mustern versehenen Antennenanla­ gen ist bis jetzt nur manuell, z. B. durch Lackieren mit der Hand, möglich. Da Satellitenanla­ gen zur Massenware gezählt werden können, kommen manuelle Herstellungsweisen nicht in Betracht. Es wäre jedoch wünschenswert, diese Antennen mit anderen Dekoren versehen zu können, um den Wünschen der Kunden nach einer individuellen Satellitenantenne nach­ kommen zu können.

In der DE 27 53 095 A1 werden Perfluoralkylthioamido-amin- und ammoniumverbindungen offenbart, die als Tenside, als Mittel zur Oberflächenbehandlung oder als Zusatzstoffe zur Beseitigung von Lufteinschlüssen in Kunststoffschichtkörpern geeignet sind.

In der DE 44 42 920 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines eine Metallfolie und eine Kunststofffolie enthaltenden Folienverbundes offenbart, bei dem die Stanzstrukturen aufweisenden Folien aneinandergeführt und miteinander verklebt werden, worin eine erste Folie in Form von aufeinanderfolgenden, vereinzelten Folienbahnabschnitten und eine zweite Folie in Form einer Endlos-Folienbahn aneinander geführt werden, wobei die Foienbahnabsschnitte hintereinander und voneinander getrennt an definierten Stellen der Endlos-Folienbahn angeordnet und mit ihr verklebt werden.

Aus der DE-OS 22 07 425 ist ein Verfahren zur Vorbehandlung von Kunststoffoberflächen für das Metallisieren bekannt, in dem die Oberflächen nach einer Beizung mit einer wäßrigen Lösung behandelt werden, welche mindestens eine oberflächenaktive Verbindung enthält.

In keiner der genannten Druckschriften wird beschrieben, auf welche Weise gewölbte Metallplatten mit Kunststoffolie beschichtet werden können.

Der vorliegenden Erfindung lag demgemäß die Aufgabe zugrunde, gewölbte Flächen vollflä­ chig mit einer Kunststoffolie zu beschichten, die frei von Unebenheiten ist. Das Verfahren zur Herstellung von mit Kunststoffolie beschichteten gewölbten Metallplatten sollte schnell und kostengünstig durchführbar und auch für die großtechnische Produktion geeignet sein. Au­ ßerdem sollte die technische Funktion der gewölbten Metallplatte, beispielsweise als Satelli­ tenantenne, nicht beeinträchtigt werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Herstellung von mit Kunststoffolie beschichteten gewölbten Metallplatten, wobei die der Metallplatte zugewandte Seite der Folie mit einem in der Hitze oder mit Sauerstoff aushärtbaren Klebstoff beschichtet ist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

• A) die der Folie zugewandte Seite der Metallplatte oder die der Metallplatte zugewandte Seite der Folie mit einer wäßrigen Tensidlösung benetzt wird,
• B) die Folie anschließend über die Metallplatte gespannt wird,
• C) die mit der Folie bespannte Platte erwärmt wird und
• D) die Folie gegen die Oberfläche der Metallplatte gepreßt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, gewölbte Oberflächen mit Kunststoff­ folie frei von Unebenheiten zu beschichten. Dabei wird im gleichen Arbeitsgang, in dem die Beschichtung erfolgt, die Form der Folie so verändert, daß sie sich genau der Form der gewölbten Metallplatte anpaßt. Soll die gewölbte Oberfläche, z. B. eine gewölbte Metallplatte, zusätzlich noch eine technische Funktion erfüllen, wurde festgestellt, daß diese Funktion nicht beeinträchtigt wird.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können ebene oder bereits gewölbte Platten beschichtet werden. Üblicherweise werden Metallplatten verwendet, die bereits die gewünschte Größe aufweisen. Als Metalle können alle in der Technik bekannten Metalle eingesetzt werden, die durch Tiefziehverfahren verformt werden können. Als Beispiele können Aluminium, Zink, Stahl etc. genannt werden, die vorzugsweise in galvanisierter Form verwendet werden.

Als Kunststoffolien können übliche im Handel erhältliche Kunststoffolien auf Basis von PVC, Polyethylen, etc. verwendet werden. Die Folien sind üblicherweise mit dem gewünschten Dekor bedruckt. Hinsichtlich Material, Festigkeit und Dicke bestehen keine Beschränkungen, um eine beständige Beschichtung zu erhalten, sind die Kunststoffolien bei Raumtemperatur formstabil. Die Kunststoffolie sollte jedoch eine gewisse Elastizität aufweisen, so daß sie sich beim Anpressen der Folie auf die Oberfläche der Metallplatte frei von Unebenheiten an die Oberfläche anpaßt. Besonders geeignet sind Folien, die eine gewissen Anteil an Weichma­ chern enthalten. Die Elastizität bzw. das Anpassen der Form an die gewölbte Oberfläche kann auch dadurch verbessert werden, wenn die Folie mit Druckfarben bedruckt ist, die eine weichmachende Wirkung auf die Folie ausüben.

Um eine beständige Haftung der Folie auf der Oberfläche der Metallplatte zu gewährleisten, ist die der Metalloberfläche zugewandte Seite der Folie oder die Metalloberfläche mit einem Klebstoff beschichtet, der bei erhöhter Temperatur oder durch Sauerstoff aushärtet.

In Verfahrensschritt A wird die der Folie zugewandte Seite der Metallplatte und/oder die der Metallplatte zugewandte Seite der Folie mit einer wäßrigen Tensidlösung benetzt. Wegen der besseren Handhabbarkeit der Metallplatte wird vorzugsweise die Metallplatte benetzt. Als Tensidlösungen können handelsübliche Tensidlösungen verwendet werden, wie sie bei­ spielsweise als Haushaltsreiniger oder Reinigungsmittel für harte Oberflächen angeboten werden, die noch weiter mit Wasser verdünnt werden. Die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Tensidlösung hat üblicherweise eine Konzentration von 0,5 bis 5 ml Tensidlö­ sung pro 1 Liter Wasser.

Die Tensidlösung kann in an sich bekannter Weise auf die Oberfläche(n) aufgebracht wer­ den. Besonders gute Ergebnisse werden erreicht, wenn die Tensidlösung aufgeschäumt wird, beispielsweise durch Aufschlagen oder durch Auspressen mit einem Schwamm und der gebildete Schaum mit einem weichen Tuch oder einem Schwamm auf die Oberfläche aufge­ tragen wird.

Im anschließenden Verfahrensschritt B wird die Folie über die Metallplatte gespannt. Dabei wird die Folie vorzugsweise in einer solchen Größe gewählt, daß die Ränder der Folie an den Kanten übersteht und auf der Rückseite der Platte befestigt wird. Durch das Befestigen kann ein Verrutschen der Folie vermieden werden.

Die mit der Folie bespannte Platte wird in Verfahrensschritt C erwärmt, um die Elastizität der Folie zu erhöhen. Um eine gleichmäßige Erwärmung zu erzielen, wird Schritt C vorzugsweise in einem Ofen durchgeführt. Die bespannte Platte wird üblicherweise auf eine Temperatur zwischen 30 und 50°C, vorzugsweise zwischen 38 und 45°C durchgeführt. Diese Temperatur hängt auch von den Eigenschaften der Folie ab. Es sollte vermieden werden, die Temperatur zu hoch einzustellen, da die Folie sonst zu weich wird und keine saubere Beschichtung erhal­ ten wird. Auf der anderen Seite sollte die Temperatur auch nicht zu niedrig gewählt werden, da die Elastizität der Folie ggf. nicht zum Beschichten der gewölbten Oberfläche ausreicht.

In Verfahrensschritt D wird die auf die Metalloberfläche aufgebrachte Folie an die Oberfläche gepreßt, um eine gute Haftung zu erzielen. Falls erforderlich werden ggf. vorhandene Un­ ebenheiten entfernt. Anschließend werden überstehenden Kanten der Folie gemäß der Oberflächengröße geschnitten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die in Schritt A einge­ setzte Metallplatte eine bereits gewölbte Metallplatte. Beispiele für gewölbte Metallplatten sind z. B. die als Satellitenantennen angebotenen Metallplatten auf Basis von eloxiertem Aluminium. In dieser Ausführungsform wird die Kunststoffolie in Schritt B über den nach oben gewölbten Rand der Platte gespannt. Nach dem Erwärmen wird die Kunststoffolie mit Hilfe eines Stempels, der vorzugsweise eine Oberfläche aus antistatischem Material aufweist, damit beschichtet ist oder daraus besteht, wie einem antistatischem Kunststoff, z. B. einem Kunststoff auf Basis von Silicon, angepreßt. Dabei beginnt das Anpressen vorzugsweise in der Mitte, d. h. am tiefsten Punkt der gewölbten Platte. Der Anpressdruck kann nahezu belie­ big eingestellt werden und sollte so sein, daß eine gute Haftung zwischen der Metalloberflä­ che und der Folie erreicht wird.

In einer weiteren Ausführungsform werden in Schritt A ebene Platten eingesetzt. Diese wer­ den wie oben beschrieben mit der Kunststoffolie bespannt und erwärmt. Anschließend wer­ den die Platten einem Tiefziehverfahren unterzogen. Das Tiefziehen kann in einer üblichen mehrteiligen Pressform erfolgen. Das Anpressen der Kunststoffolie wird beim Tiefziehen mit Hilfe des Stempels der Tiefziehvorrichtung ausgeführt. Auch in dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn der Stempel eine antistatische Oberfläche aufweist.

Werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Satellitenantennen hergestellt, so enthalten die Metallplatten bereits die für Installation der Empfangsvorrichtung erforderlichen Bohrun­ gen. Beim Beschichten auftretende Unebenheiten, wie Lufteinschlüsse, etc. können auch über diese Bohrungen entfernt werden. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die Antennen trotz der Beschichtung keinerlei technische Nachteile gegenüber den unbeschich­ teten, herkömmlichen Antennen zeigen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von mit Kunststoffolie beschichteten gewölbten Metallplat­ ten, wobei die der Metallplatte zugewandte Seite der Folie mit einem in der Hitze oder mit Sauerstoff aushärtbaren Klebstoff beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• A) die der Folie zugewandte Seite der Metallplatte oder die der Metallplatte zu­ gewandte Seite der Folie mit einer wäßrigen Tensidlösung benetzt wird,
• B) die Folie anschließend über die Metallplatte gespannt wird,
• C) die mit der Folie bespannte Platte erwärmt wird und
• D) die Folie gegen die Oberfläche der Metallplatte gepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie auf die Innen­ seite einer gewölbten Platte aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Platte aufge­ spannte Folie mit einem mit antistatischem Belag versehenen Stempel angepreßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie auf eine ebene Platte aufgespannt wird und die bespannte Platte tiefgezogen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Folie bespannter Platte auf eine Temperatur zwischen 30 und 50°C, bevorzugt zwi­ schen 38 und 45°C erwärmt wird.