DE2106206A1 - Verfahren zum Überziehen einer metallischen Oberflache, insbesondere kiemer Metallteile, mit einer Kunst Stoffschicht und Einrichtung zur Aus übung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Dlpl.-lng. Sfegmar Schubert

Pctsr.tc.nv/a!t

6 Frankfurt orn Main 70
Hedderichstraße 114 Postfach701247 Frankfurt am Main, den 9.2.1971

bis Raymond Francois Ie Gaudu, Moiselles (Val d'Oise, Frankreich) Rue de Paris,Θ1

Verfahren zum Überziehen einer metallischen Oberfläche, insbesondere kleiner Metallteile, mit einer Kunststoffschicht und Einrichtung zur Ausübung dieses

Verfahrens.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbeschichtung von Metallteilen, mit dem die Metallteile in einem flüssigkeitsähnlichen Bad mit Pulver eines thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffs beschichtet werden und sodann mit einem pulverförmigen äußeren Überzug entnommen werden.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Einrichtung zur Oberflächenbeschichtung von Metallteilen.

Es sind bereits Einrichtungen zur Oberflächenbeschichtung von Metallteilen, insbesondere kleiner, in großen Stückzahlen hergestellter Metallteile bekannt.

Im Rahmen dieser Einrichtungen wird ein flüssigkeitsähnliches Bad mit einer Suspension eines Beschichtungspulvers, wie ein Polyamid 11 verwendet.

Die zu überziehenden Metallteile werden erhitzt und durchlaufen anschließend das flüssigkeitsähnliche Bad durch senkrechten Fall.

Derart zeigen⁵ die Metallteile keine Spuren von Haken oder sonstigen Hilfsmitteln, die die Metallteile bei anderen bekannten Einrichtungen zum Eintauchen in das flüssigkeitsähnliche Bad nach der Erwärmung zeigen.

Während des Durchlaufs des Metallteils durch das flüssigkeitsähnliche Bad und im Kontrakt der Oberfläche des Metallteils mit den fein pulverisierten Partikeln breiten sich diese Partikel auf der Oberfläche aus und verwandeln sich auf Grund der in dem Teil gespeicherten Wärme in einen Schutzüberzug.

10983 7/1455

-Z-

Jeoch wird der thermoplastische Überzug pastenartig, nachdem das Metallteil einen bestimmten Weg durchlaufen hat und die neuen Partikel, die sich an ihm anlagern können, nicht mehr schmelzen und in dem Überzug aufgehen.

Derart wird das Metallteil mit feinem Staub dieser Partikel bedeckt. In diesem Zustand tritt das Metallteil aus dem Ausgang des flüssigkeitsähnlichen Bads heraus.

Die derart erhaltenen Metallteile zeigen nicht das erforderliche endgültige Aussehen; sie sind in gewissen Fällen unbrauchbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Einrichtung zu schaffen, die einen befriedigenden Abschluß der Oberflächenbeschichtung von Metallteilen, die mit einer Kunststoffschicht überzogen sind, gestattet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Verfahren gelöst, das darin besteht, daß die Metallteile einer Wärmequelle ausgesetzt werden und daß im Verlaufe dieses Vorgangs Träger der Metallteile gekühlt werden.

Eine Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens ist besonders zweckmäßig so ausgestaltet, daß sie einen durch ein Kühlmittel gekühlten Träger für die Metallteile und eine gegenüber diesem Träger angeordnete Wärmequelle zum Erwärmen der Metallteile und Schmelzen des pulverförmigen Überzugs umfaßt.

Ferner ist eine Ausbildung der Einrichtung mit den Merkmalen zweckmäßig, daß als Träger ein Endlosförderer mit einem gekühlten Band vorgesehen ist, das eine reflektierende Schutzoberfläche aufweist, und daß als Wärmequelle ein Wärmestrahler verwendet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Ausübung der Erfindung und des Verfahrens werden im folgenden an Hand einer Zeichnung, in der diese Einrichtung im Schnitt schaubildlich dargestellt ist, erläutert:

Das Verfahren zur Oberflächenbeschichtung besteht darin, die Stoffe und insbesondere den äußeren Überzug, der aus dem zuletzt aufgetragenen Pulver besteht, zu schmelzen und die zu schützenden Metallteile damit zu bedecken.

Da diese feine staubförmige Schicht nur schwierig beseitigt werden kann und da es im übrigen nicht möglich ist, sie am Ausgang des flüssigkeitsähnlichen Bades zu schmelzen, ohne die Umhüllung selbst zu beschädigen, ist vorgesehen, die derart aus dem flüssigkeitsähnlichen Bad gelangenden Metallteile auf einem gekühlten Träger niederzulegen, wobei die Wärmequelle gegenüber diesem Träger

1 0 9 B J 7 / 1 A b 5

2IU6206

angeordnet ist.

Bei Verwendung einer reflektierenden Oberfläche auf dem Träger kann mit einem einzigen Arbeitsgang der größte Teil des Überzugs der Teile behandelt werden. Im Verlaufe eines zweiten Arbeitsganges, der u.U. notwendig ist, werden die Metallteile umgedreht, um die auf der anderen Seite liegende Oberfläche mittels der Wärmequelle zu behandeln.

Ein solcher zweiter Arbeitsgang kann notwendig sein, wenn das Metallteil Kanten oder Spitzen aufweist, welche die den Träger berührende Oberfläche bildet.

Dank der Kühlung des Trägers, auf dem die verschiedenen zu behandelnden Metallteile ruhen, kleben die sich auf dem Träger abstützenden Flächen der Metallteile nicht fest.

Daher kann dieses Metallteil durch Strahlung oder durch Konvektion erwärmter Luft während einer unbegrenzten Zeit auf eine solche Temperatur erwärmt werden, daß der auf dem Metallteil ruhende pulverförmige Kunststoff schmilzt, und zwar ohne das geringste Ankleben des Metallteils an seinen Träger hervorzurufen.

Die sich berührenden Oberflächen der Metallteile und des Trägers werden also nicht beschädigt. In bestimmten Fällen und je nach der Art und den Abmessungen der benutzten Wärmequelle kann eine vollständige Glättung des Metallteils einschließlich der den Träger berührenden Oberfläche erhalten werden. Selbst wenn die gesamte Kunststoffumhüllung wieder erweicht und die Berührungsfläche des Metallteils mit seinem Träger klein ist, d.h. ein verhältnismäßig großer Flächendruck durch das Gewicht des Metallteils entsteht, ist kein Aufreißen der Umhüllung dieses Metallteils zu irgendeinem Zeitpunkt zu befürchten. In einigen ungünstigen Fällen kann dies lediglich eine leichte Verformung der Umhüllung hervorrufen.

Derart verschwindet der pulverförmige Charakter dieser Oberflächen und es wird ein glatter, vorteilhaft aussehender Überzug erzielt.

Eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens, die in der Zeichnung dargestellt ist, besteht aus einem Bandförderer oder Plattenbandförderer 1, der z.B. Platten 2 aus reflektierendem nichtrostenden Stahl aufweist, welche die Transportoberfläche bilden. Diese Platten 2 werden an ihren unteren Oberflächen derart gekühlt, daß sie möglichst kalt sind. Die Kühleinrichtung 3 ist vereinfacht schaubildlich dargestellt. Gemäß der Zeichnung besteht die Kühleinrichtung 3 aus einem Berieselungskasten 3 a für die unteren Oberflächen des Förderers. Dieser Kasten kann auch vorteilhaft auf dem Förderer in der Höhe der

1 ü 9 b .Ϊ ; / . h b b

I IÜ6206

Wärmequelle 4 angeordnet sein, die zur Behandlung der Metallteile 5 bestimmt ist.

Es ist auch möglich, die Kühleinrichtung unmittelbar auf die obere Oberfläche einwirken zu lassen. Diese Variante ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die Wärmequelle 4 zur Behandlung der Fortlaufend von dem Plattenbandförderer transportierten Metallteile 5 besteht vorzugsweise aus einer Wärmestrahlenquelle.

Es ist auch möglich, die Behandlung der Metallteile 5 auf dem Plattenbandförderer 1 durch einen Ofen oder eine durch Konvektion wirkende Wärmequelle vorzunehmen.

Im übrigen hängt die Wahl- der verwendeten Wärmequelle 4 von den zu behandelnden Metallteilen ab.

Am Ausgang la des Plattenbandförderers werden die Metallteile von den Platten 2 durch mechanische Mittel, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, entnommen. Wie bereits erwähnt, wird in bestimmten Fällen, insbesondere wenn eine als Wärmestrahlenquelle ausgebildete Wärmequelle 4 verwendet wird und die Platten 2 sehr gut reflektieren, die gesamte pulverförmige äußere Schicht der Metallteile 5 durch Wärmeeinwirkung geglättet, und es ist nicht erforderlich, die Metallteile 5 zur Behandlung ihrer unteren Seite umzudrehen.

Andernfalls kann eine zweite Einrichtung entsprechend der voranstehend erläuterten vorgesehen werden, in die die Metallteile nach Umdrehung eingeführt werden.

Jedenfalls tritt am Ausgang la an den sich berührenden Oberflächen der Metallteile 5 und der gekühlten Platten 2 des Förderbandes keinerlei Kleben auf.

Im Gegenteil sind in zahlreichen Fällen die sich berührenden Oberflächen geglättet worden und stellen den gleichen Überzug wie die übrigen behandelten Oberflächen dar.

Die durch dieses Verfahren und die entsprechende Einrichtung erhaltenen Metallteile 5 zeichnen sich durch Gleichmäßigkeit und Vollkommenheit des äußeren Überzugs aus.

Als weiteres Beispiel wird angegeben, daß man im Verlaufe von Versuchen eine Einrichtung verwendet hat, die aus einem geneigten Kübel mit doppelter Wand besteht, wobei die Untersßite mittels durchfließenden Kühlmittels, wie Wasser, gekühlt wurde. Dirbpi" Kütipl ist derart: in Vibration vnrpp.tzl worrip.n, um dip in

ι o a fc .·■! / ι α b b

i IUB206

- 5 das Innere eingegebenen Metallteile zu der unteren Seite gleiten zu lassen.

Um diese Metallteile einer Wärmeeinwirkung auszusetzen, ist eine Wärmestrahlenquelle mit einer Leistung von lo.ooo kal/h vorgesehen worden. Die Länge des kübels betrug 1 m und die Vibrationsfrequenz 1.5oo /min.

Eine Messung hat gezeigt, daß sich die Metallteile im Durchschnitt 15 see. gegenüber der Wärmequelle aufhielten. Die behandelten Metallteile bestanden aus Stahl, sie waren 3 Gramm schwer und mit o,5 g thermoplastischem Material bedeckt. Dieses Material war ein aus Polyamid 11 bestehendes Pulver.

Am Ausgang dieser Einrichtung ist eine vollständig gleichförmige Oberfläche festgestellt worden und an keiner Stelle des Metallteils fehlte etwas von dem Überzug.

Das Verfahren und die Einrichtung zu seiner Ausübung sind insbesondere dazu bestimmt, alle Oberflächen kleiner Metallteile zu behandeln, um ihnen zu ihren ursprünglichen Festigkeitseigenschaften, die durch ihren metallischen Werkstoff gegeben sind, zusätzliche Eigenschaften zu verleihen, die einen zufriedenstellenden Gebrauch dieser Metallteile ermöglichen, und zwar durch die Verwendung des geeignet ausgewählten Kunststoffs.

Derart werden die dielektrischen Eigenschaften der Metallteile, ihre Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einflüsse, ihre Abriebfestigkeit oder ihre Strahlenfestigkeit (UV) verbessert. In bestimmten Fällen können derart die Erzeugnisse den Bestimmungen und Gesetzen des Lebensmittelrechts genügen.

Allgemein wird durch die Anwendung dieses Verfahrens ein ausgezeichnetes Erscheinungsbild der Oberfläche erzielt.

Darüberhinaus ermöglicht dieses Verfahren einen großen Durchsatz, was für die Behandlung kleiner Metallteile wesentlich ist.

Durch die vollständig selbsttätige Arbeitsweise der Einrichtung werden die Gestehungskosten für diese Behandlungen beträchtlich herabgesetzt. Dies ermöglicht eine sehr wirtschaftliche Behandlung sehr großer Stückzahlen.

1 Ü 9 8 J 7 / 1 4 5 5

Claims (3)

1. l IUÖ206

   PATENTANSPRÜCHE

   ** *^ ^^ -» ^j —* ¹^ »— ** y« — y» ™ΐΐΐ^^ΖΐΖΓ TTT T "*"T 7« TT **" ^™ ""7 **** *T *^ *"*^ ^*

   (l))Verfahren zur Oberflächenbeschichtung von Metallteilen, mit dem die Metallteile in einem flüssigkeitsähnlichen Bad mit Pulver eines thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffs beschichtet werden und sodann mit einem
   pulverförmigen äußeren Überzug entnommen werden, dadurch gekennzeichnet,
   daß die Metallteile einer Wärmequelle ausgesetzt werden und daß im Verlaufe dieses Vorgangs Träger der Metallteile gekühlt werden.
2. 2) Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Oberflächenbeschichtung kleiner Metallteile, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen durch ein Kühlmittel gekühlten Träger (l) für die Metallteile (5) und eine gegenüber diesem Träger angeordnete Wärmequelle (4) zum Erwärmen der Metallteile und Schmelzen des pulverförmigen äußeren Überzugs umfasst.
3. 3) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger ein Endlosförderer (l) mit einem gekühlten Band vorgesehen ist, das eine reflektierende Schutzoberfläche aufweist, und daß als Wärmequelle (4) ein Wärmestrahler verwendet wird.

   109837/U55