DE2705420A1

DE2705420A1 - Continuous coating of metal strip - with molten metal pumped through nozzles in inert gas chamber and compacted by rolling

Info

Publication number: DE2705420A1
Application number: DE19772705420
Authority: DE
Inventors: Joseph Alexander Kovacs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-12
Filing date: 1977-02-09
Publication date: 1977-08-18
Also published as: CA1050832A; DE7703827U1

Abstract

An air-tight chamber is fitted with guide rollers for the continuous feeding of metal strip through the chamber in which nozzles spray the molten metal onto at least one side of the strip. The consolidating rolls rotate at different speeds, and the roll in contact with the coating rotates at a slower peripheral speed than that of the strip in order to compact the coating. The other roll in each pair of consolidating rolls rotates at the strip speed. The temp. in the chamber is pref. kept above the m. pt. of the molten metal, which is sprayed from nozzles fitted with an ultrasonic vibrator. A very versatile plant contg. an inert atmos. and in which the same or different metals can be sprayed onto the two sides of the strip.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufsprühen Method and device for spraying

einer Beschichtung aus geschmolzenem Metall auf eine fortlaufende Bahn Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überziehen einer sich bewegenden Metallbahn bzw. eines sich bewegenden Flachmaterials aus Metall mit gleichförmigen Beschichtungen aus Metall auf einer oder beiden Seiten. a coating of molten metal on a continuous Web The invention relates to a method and an apparatus for covering a moving metal web or a moving flat material made of metal with uniform coatings of metal on one or both sides.

Erfindungsgemäß wird das zu überziehende Substrat gereinigt, chemisch behandelt und vorerhitzt, ehe es in die Beschichtungskammer eintritt. Das geschmolzene Metall wird durch die kombinierte Wirkung von Druck und Ultraschallvibration oder durch Druck allein zerstäubt und unter Verwendung eines Inertgases auf die gereinigte Metallbasis gesprüht. According to the invention, the substrate to be coated is cleaned chemically treated and preheated before entering the coating chamber. The melted one Metal is produced by the combined action of pressure and ultrasonic vibration or atomized by pressure alone and applied to the purified using an inert gas Sprayed metal base.

Das inerte Treibgas dient dazu, in der Beschichtungskammer eine gesteuerte Atmosphäre zu erzeugen. Wenn beide Seiten der sich bewegenden Metallbahn beschichtet werden sollen, können verschiedene Beschichtungsmetalle und verschiedene Schichtstärken aufgebracht werden. In einer Nachbehandlung werden zusätzlich die physikalischen und chemischen Eigenschaften des fertigbeschichteten Produktes reguliert, wobei die beschichtete Metallbahn zwischen Kompaktierrollen hindurchgeht. Das inerte Treibmittelgas kann für die erneute Verwendung wiedergewonnen werden.The inert propellant gas is used in the coating chamber controlled Create atmosphere. When coated on both sides of the moving metal web different coating metals and different layer thicknesses can be used be applied. The physical and chemical properties of the finished coated product regulated, wherein the coated metal web passes between compacting rollers. The inert propellant gas can be recovered for reuse.

Das durch Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung und unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene beschichtete Substrat hat die vorteilhaften Eigenschaften mehrerer bekannter Produkte, wobei die Nachteile ausgeschlossen sind, die bei der Herstellung der bekannten Produkte auftreten. That by using the device according to the invention and with application the coated substrate obtained by the method according to the invention has the advantageous Properties of several well-known products, excluding the disadvantages, which occur in the manufacture of the known products.

Es sind bereits mehrere Verfahren bekannt, um eine Metallbahn, bzw. ein streifenförmiges Flachmaterial aus Metall in einem kontinuierlichen Prozess mit Metall zu überziehen, bzw. Several methods are already known to create a metal track or a strip-shaped flat material made of metal in a continuous process to be coated with metal or

zu beschichten. All diese Verfahren sind hinsichtlich ihrer Verwendung begrenzt und für einen universellen Einsatz ungeeignet.to coat. All of these procedures are in terms of their use limited and unsuitable for universal use.

Das schichtweise Aufbringen eines Metalls auf ein anderes Metall wird vielseitig verwendet, beispielsweise um eine dekorative, Antikorrosions- und Antifriktionswirkung zu erreichen. The layering of one metal on top of another metal is used in many ways, for example to make a decorative, anti-corrosion and To achieve anti-friction effects.

Zu den bekannten Beschichtungsverfahren gehören das Schmelztauchen, das Elektroplatieren, das Flammspritzen, das Überziehen mittels einer Beschichtungskanone, das Plasmasprühen, das Schmelzen von Beschichtungen und die Vakuumabscheidung. Well-known coating processes include hot-dip dipping, electroplating, flame spraying, coating using a coating gun, plasma spraying, coating melting and vacuum deposition.

Keines der bekannten Verfahren ist ohne größere Modifizierung in der Lage, einen Metallüberzug auf einem sich bewegenden flachen Metallband in der erfindungsgemäßen Vielseitigkeit abzuscheiden. None of the known processes is in without major modification able to put a metal plating on a moving flat To deposit metal tape in the versatility of the invention.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die universell verwendbar sind. The object on which the invention is based is therefore to create a method and a device of the type mentioned, which are universal are usable.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung zum Aufsprühen einer Beschichtung eines geschmolzenen Metalls auf eine kontinuierliche Bahn erfindungsgemäß durch ein geschlossenes Gehäuse, welches relativ luftdicht ist, durch Einrichtungen zum kontinuierlichen Führen einer fortlaufenden Metallbahn in das Gehäuse und aus dem Gehäuse heraus, durch Einrichtungen in dem geschlossenen Gehäuse zum Aufsprühen von Metallschmelze auf wenigstens eine Seite der Bahn und durch eine Walzenanordnung in dem Gehäuse, um die auf die Bahn aufqesprühte Metallbeschichanlöst tung zu kompaktieren, bzw. zu verfestlgen,Die Walzenanordnung hat ein Paar von Walzen, die so angebracht sind, daß sie einen Druck ausüben und die Bahn nach dem Besprühen walzen, wobei sich die Bahn zwischen den beiden Walzen des Paares befindet. This task is based on a device for spraying a coating of a molten metal on a continuous web according to the invention by means of a closed housing, which is relatively airtight, by means of devices for continuously guiding a continuous sheet of metal into and out of the housing the housing by means in the closed housing for spraying molten metal on at least one side of the web and through a roller assembly in the housing in order to compact the metal coating solution sprayed onto the web, or to solidify, the roller assembly has a pair of rollers so attached are that they exert a pressure and roll the web after spraying, wherein the web is between the two rollers of the pair.

Die Walzen sind drehbar miteinander so verbunden, daß sich die Walzen mit verschiedenen Oberflächengeschwindigkeiten drehen.The rollers are rotatably connected to each other so that the rollers rotate at different surface speeds.

Die erste Walze, die in Kontakt mit der ersten Seite der Bahn steht, auf die eine Metallbeschichtung aufgesprüht worden ist, dreht sich dabei mit einer Oberflächengeschwindigkeit, die sich von der Oberflächengeschwindigkeit der Bahn unterscheidet, so daß die beschichtete Oberfläche der Bahn, die mit der Walze in Kontakt steht, relativ zur Bahn bewegt wird, um die Sprühbeschichtung in Kontakt mit der ersten Walze zu:kompaktieren, während sich die zweite Walze mit einer Oberflächengeschwindigkeit dreht, die im wesentlichen der Oberflächengeschwindigkeit der Bahn entspricht.The first roller in contact with the first side of the web on which a metal coating has been sprayed, rotates with one Surface speed, which is different from the surface speed of the web differs, so that the coated surface of the web that comes with the roller in Contact is moved relative to the web to make contact with the spray coating with the first roller to: compact while the second roller is at a surface speed rotates, which corresponds essentially to the surface speed of the web.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum kontinuierlichen Aufsprühen einer Metallbeschichtung auf einer sich bewegenden Metallbahn wird erfindungsgemäß zunächst eine Metallbahn in ein luftdichtes geschlossenes Gehäuse geführt. Dann wird auf wenigstens eine Seite der Bahn innerhalb des Gehäuses eine Metallbeschichtung aufgesprüht. Anschließend wird die aufgesprAhte Metallbeschichtung dadurch kompaktiert, daß die Bahn durch ein Paar von Walzen geführt wird, wobei die Oberfläche der Walze, die in Kontakt mit der aufgesprühten Beschichtung steht, relativ zu der beschichteten Bahnoberfläche bewegt wird. Abschließend wird die beschichtete Metallbahn aus dem luftdichten geschlossenen Gehäuse herausgeführt. In the method according to the invention for continuous spraying a metal coating on a moving metal web is in accordance with the invention first a metal track in one airtight closed housing guided. Then at least one side of the web within the housing is a Metal coating sprayed on. Then the metal coating is sprayed on compacted by passing the web through a pair of rollers, wherein the surface of the roller that is in contact with the sprayed coating, is moved relative to the coated web surface. Finally the coated Metal track led out of the airtight closed housing.

Erfindungsgemäß ist es möglich, auf der einen oder auf beiden Seiten einer sich bewegenden Metallbahn ein Metall mit sich veränderlichen Stärken abzuscheiden. Dabei können bei ein und demselben Prozeß verschiedene Metalle abgeschieden werden. Die Abscheidungsgeschwindigkeit ist unendlich, variabel, ohne daß damit eine proportionale Kostensteigerung der Vorrichtung verbunden wäre. Die Qualitat der Abscheidung ist ebenfalls variabel. Die Stärke der Zwischenflächenlegierungsschicht ist regulierbar. Mit der gleichen Vorrichtung kann eine verformbare oder spröde Beschichtung erzeugt werden. Die Porosität der Beschichtung kann durch Walzen und ein darauffolgendes Kompaktieren bis zu einem gewünschten Maß gesteuert werden. Die Adhäsion, bzw. das Haften der Beschichtung kann durch chemische Mittel, wie dies beim Stlzttxt,erfahren der Fall ist, leicht beeinflußt werden. According to the invention it is possible on one or both sides to deposit a metal with varying thicknesses on a moving metal web. Different metals can be deposited in one and the same process. The rate of deposition is infinite, variable, without it being proportional Increase in the cost of the device would be associated. The quality of the deposition is also variable. The thickness of the interface alloy layer is adjustable. A deformable or brittle coating can be produced with the same device will. The porosity of the coating can be determined by rolling and a subsequent one Compacting can be controlled to a desired level. The adhesion, or that Adhesion of the coating can be experienced by chemical means, as in the case of the Stlzttxt is the case, be easily affected.

Infolge der Flexibilität der Temperaturbereiche des Verfahrens ist die Substratverformung auf ein Minimum reduziert. Das erfindungsgemäße Verfahren kann, wenn entsprechende nicht sehr umfangreiche Modifizierungen vorgenommen werden, mit bereits vorhandenen Metallbeschichtungseinrichtungen ausgeführt werden.Due to the flexibility of the temperature ranges of the process is substrate deformation is reduced to a minimum. The inventive method can, if appropriate, not very extensive modifications are made, be carried out with existing metal coating equipment.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. With reference to the accompanying drawings, the invention is exemplified explained in more detail.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Beschichtungsvorrichtung in einer Seitenansicht; Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1; Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III von Fig. 1; und Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 1. Fig. 1 shows schematically an embodiment of a coating device in a side view; Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1; Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 1; and Fig. 4 is a section along the line IV-IV of FIG. 1.

Mit der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Vorrichtung soll unter Verwendung eines luftlosen Sprühsystems ein Substrat 10 in Form einer kontinuierlichen Metallbahn beschichtet werden. With the device shown in Figures 1 to 4 is intended to use an airless spray system, a substrate 10 in the form of a continuous metal web be coated.

Die Substratbahn 10 wird zunächst chemisch gereinigt, gespült, wahlweise glühbehandelt und dressiert, gebeizt, mit Flußmittel behandelt oder mit Flußmittel gewaschen und vor dem Eintritt in die Vorrichtung mittels rotierender Einführwalzen 33 vorerhitzt, die quer über einer Öffnung in einem Gehäuse 12 angeordnet sind, das vorzugsweise aus Asbestplatten besteht. Die beschichtete Metallbahn 10 tritt aus der Vorrichtung durch sich drehende Walzen 23 hindurchgehend aus. The substrate web 10 is first chemically cleaned, rinsed, optionally Annealed and dressed, pickled, treated with flux or with flux washed and before entering the device by means of rotating feed rollers 33 preheated, which are arranged across an opening in a housing 12, which preferably consists of asbestos sheets. The coated metal web 10 occurs out of the device through rotating rollers 23 therethrough.

Die Atmosphäre innerhalb des Raums 11 der Vorrichtung besteht aus einem Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, das auf einem Druck gehalten wird, der über dem der das Gehäuse 12 umgebenden Luft liegt. In dem Gehäuse herrscht eine geeignete Temperatur von bis zu 100 grd (200 grd.F) über der Schmelztemperatur des Beschichtungsmetalls. Das Gehäuse 12 bildet einen relativ luftdichten Abschluß um den Raum 11 herum, in dem das Metall aufgesprüht wird. The atmosphere within the space 11 of the device consists of an inert gas, preferably nitrogen, which is maintained at a pressure which above that of the air surrounding the housing 12. There is one in the housing suitable temperature of up to 100 degrees (200 degrees F) above the melting temperature of the Coating metal. The housing 12 forms a relatively airtight seal around the room 11 in which the metal is sprayed on.

Aus dem Raum 11 wird über ein Rohr 21 und eine Pumpe 43 Gas abgezogen und zwangsweise durch einen Wärmetauscher 20 geführt, der mit Gas oder elektrisch beheizt ist, und anschließend in das System zurückgeführt. Ventile 22 im Rohr 21 steuern den Strom des wiederaufgeheizten Gases. Gas is drawn off from the space 11 via a pipe 21 and a pump 43 and forcibly passed through a heat exchanger 20, the gas or electrical is heated, and then fed back into the system. Valves 22 in pipe 21 control the electricity of the reheated gas.

Zusätzlicher Stickstoff wird als Ersatz über die Leitung 24 und die Pumpe 53 zugeführt und in einem Wärmetauscher 51 vorerhitzt, wobei ein Ventil 52 den Mengenstrom des Zusatzstickstoffes in den Raum 11 steuert. Additional nitrogen is used as a replacement via line 24 and the Pump 53 is supplied and preheated in a heat exchanger 51, with a valve 52 controls the flow rate of the additional nitrogen in the space 11.

Das Beschichtungsmetall wird in einem Behälter 6 durch Heizeinrichtungen 16 geschmolzen. Die Metallschmelze wird auf 30 bis 250 grd. (50 bis 500 grd.F) im Behälter 15 über dem Schmelzpunkt gehalten. Eine Leitung 55, Spritzpistolen 14 und eine Pumpe 17 werden ebenfalls auf einer Temperatur gehalten, die der Temperatur der Metallschmelze sehr nahe ist, um so ein Verstopfen des Systems zu vermeiden. Dafür werden eine äußere Isolierung oder erforderlichenfalls zusätzliche Heizelemente verwendet. The coating metal is in a container 6 by heating devices 16 melted. The metal melt is to 30 to 250 degrees. (50 to 500 degrees F) im Container 15 is held above the melting point. A line 55, spray guns 14 and a pump 17 are also kept at a temperature that corresponds to the temperature is very close to the molten metal in order to avoid clogging of the system. External insulation or, if necessary, additional heating elements are used for this used.

Die Pumpe 17 pumpt die Metallschmelze in jeden Behälter 15 durch die Leitungen 55 zu den Spritzpistolen 14, durch welche die Metallschmelze durch die kombinierte Wirkung von Druck und Ultraschallvibration oder von Druck allein zerstäubt wird. The pump 17 pumps the molten metal into each container 15 the lines 55 to the spray guns 14, through which the molten metal through the combined effect of pressure and ultrasonic vibration, or pressure alone is atomized.

Die Spritzpistolen 14 sind über und unter der Substratbahn 10 angeordnet.The spray guns 14 are arranged above and below the substrate web 10.

Der erforderliche Druck wird durch die Dichte und durch die Viskosität der Metallschmelze wie durch den erforderlichen Zerstäubungsgrad bestimmt und liegt im Bereich von 350 bar (5000 psi). The required pressure is determined by the density and by the viscosity the molten metal as determined by the required degree of atomization and lies in the range of 350 bar (5000 psi).

Die Metallschmelze wird auf einer Temperatur von 30 bis 250 grd. über ihrem Schmelzpunkt in den Behältern 15 gehalten, wobei der eine Behälter 15 die Pistolen 14 über der Substratbahn 10 und der andere Behälter 15 die Pistolen 14 unter der Bahn 10 beschickt. The metal melt is at a temperature of 30 to 250 degrees. kept above their melting point in the containers 15, the one container 15 the guns 14 over the substrate web 10 and the other container 15 the guns 14 loaded under the track 10.

Die Temperatur des Substrats 10 wird auf 0 bis 300 grd. The temperature of the substrate 10 is 0 to 300 degrees.

(O bis 600 grd.F) unter dem Schmelzpunkt des Beschichtungsmetalls gehalten. Niedrigere Temperaturen des Substrats reduzieren die Bildung der Grenzflächenlegierungsschicht, während höhere Temperaturen des Substrats diese Ausbildung begünstigen.(0 to 600 degrees F) below the melting point of the coating metal held. Lower temperatures of the substrate reduce the formation of the interface alloy layer, while higher temperatures of the substrate favor this formation.

Eine höhere Temperatur führt zu einem dichteren, weniger porösen und besser haftenden Uberzug, es kann sich jedoch auch eine unerwünschte Substratverformung ergeben. Eine niedrigere Substrattemperatur führt zu einem duktileren, bzw. weicheren und flexibleren Überzug mit einer höheren Porosität und einer geringeren Adhäsion, bzw. Haftung. Die Wahl der geeigneten Substrattemperatur wird durch den Verwendungszweck des Produkts bestimmt. A higher temperature leads to a denser, less porous one and better adhering coating, but it can also lead to undesirable deformation of the substrate result. A lower substrate temperature leads to a more ductile or softer one and more flexible coating with a higher porosity and a lower adhesion, or liability. The choice of the suitable substrate temperature is determined by the intended use of the product.

Durch Schließen eines Ventils 57 und durch Öffnen des Ventils 19 wird die Metallschmelze durch die Leitung 55 und die Nebenleitung bzw. By-Passleitung 56 wieder zurückgeführt. By closing a valve 57 and opening the valve 19 the molten metal is through the line 55 and the secondary line or by-pass line 56 returned again.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung der Leitungen für die Metallschmelze und der Spritzpistolen. Durch öffnen oder Schließen von Ventilen 18 kann die zugeordnete Leitung der Spritzpistolen 14 angeschlossen oder abgetrennt werden, um eine Anpassung an die Breite des zu beschichtenden Substrats zu ermöglichen. Was über das Substrat hinaus gesprüht wird, wird wie in den Figuren 2, 3 und 4 gezeigt ist, durch Asbestplatten 28 eingefangen, die in einem Winkel von 95 bis 1050 zur Substratbahn 10 angeordnet und seitwärts bewegbar sind, Wenn sich die Breite der Substratbahn 10 andert. Fig. 4 shows an arrangement of the lines for the molten metal and the spray guns. By opening or closing valves 18, the associated Line of the spray guns 14 can be connected or disconnected to an adjustment to allow the width of the substrate to be coated. What about the substrate is sprayed, as shown in Figures 2, 3 and 4, through asbestos sheets 28 captured, which are arranged at an angle of 95 to 1050 to the substrate web 10 and are movable sideways when the width of the substrate web 10 changes.

Diese Asbestplatten 28 bilden keine Legierung mit der Metallschmelze. Da die Temperatur im Beschichtungsbereich höher als der Schmelzpunkt des Beschichtungsmetalls;ist, strömt das über die Bahn hinaus versprühte Material an den Platten 28 nach unten und wird gesammelt und erneut verwendet. These asbestos sheets 28 do not form an alloy with the molten metal. Since the temperature in the coating area is higher than the melting point of the coating metal; the material sprayed over the web flows down the plates 28 and is collected and reused.

Die Metallschmelze wird vorzugsweise in Form eines V- oder O-förmigen flachen Sprühstrahls versprüht. Wenn ein elektrostatisches Sprühen,bzw. Spritzen benutzt wird, erhält man eine gleichförmigere Beschichtung. Die Sprühstrahlen überlappen einander. Die Düsen, bzw. Pistolen 14 sind in mehreren Reihen versetzt zueinander angeordnet, um so einen gleichförmigeren und dickeren Überzug zu erzielen. The molten metal is preferably in the form of a V- or O-shaped sprayed flat spray jet. If an electrostatic spray, or. Syringes is used, a more uniform coating is obtained. The sprays overlap each other. The nozzles or guns 14 are offset from one another in several rows arranged so as to achieve a more uniform and thicker coating.

Die Spritzpistolen 14 über der Substratbahn 10 können zu den Spritzpistolen 14 unter der Bahn 10 so versetzt sein, daß die obere Metallbeschichtung am Anfang auf die Bahn 10 aufgesprüht wird, daß die Bahn 10 dann durch Kompaktierwalzen 49A und 49B hindurchgeht und anschließend über die unteren Spritzpistolen 14 läuft, welche die untere Metallbeschichtung aufsprühen. The spray guns 14 above the substrate web 10 can lead to the spray guns 14 be offset under the track 10 so that the top metal coating at the beginning is sprayed onto the web 10 that the web 10 is then passed through compacting rollers 49A and 49B and then runs over the lower spray guns 14, which spray the lower metal coating.

Das beschichtete Substrat geht am Anfang zwischen den Kompaktierwalzen, bzw. Verfestigungswalzen 49A und 49B hindurch. Die Walze 49B ist eine Stützwalze, die sich mit der Geschwindigkeit des Substrates dreht. Die Walze 49A, die so angeordnet ist, daß sie die neu abgeschiedene Beschichtung walzt, ist mit einem harten, glatten, nicht legierenden, hochtemperaturfesten Metallüberzug aus feuerfestem Metall belegt und dreht sich mit einer Geschwindigkeit, die um 1% bis 10% niedriger ist als die Geschwindigkeit des Substrats. Die Funktion der Walze 49A besteht darin, die teilweise verfestigte, jedoch noch weiche und verformbare Metallbeschichtung zu kompaktieren und die Oberfläche zu glätten. Die Metallbeschichtung muß fest genug sein, daß sie während des Kompaktierprozesses vom Substrat nicht entfernt wird. The coated substrate goes at the beginning between the compacting rollers, and solidification rollers 49A and 49B, respectively. The roller 49B is a backup roller, which rotates at the speed of the substrate. The roller 49A so arranged is that it rolls the newly deposited coating is with a hard, smooth, non-alloying, high-temperature-resistant metal coating made of refractory metal and spins at a speed 1% to 10% slower than that Speed of the substrate. The function of the roller 49A is to partially to compact solidified, but still soft and deformable metal coating and to smooth the surface. The metal coating must be strong enough that it will is not removed from the substrate during the compaction process.

Nach dem Auf sprühen der unteren Beschichtung läuft die beschichtete Bahn 10 durch einen zweiten Satz von Kompaktierwalzen 49A und 49B und durch die Austrittswalzen 23 hindurch. After the lower coating has been sprayed on, the coated one runs Web 10 through a second set of compacting rolls 49A and 49B and through the Exit rollers 23 therethrough.

Der Druck auf die Kompaktierwalzen ist variabel. Ein höherer Druck gibt eine dichtere Beschichtung. Die Temperatur der Walzen 49A und 49B wird auf 0 bis 300 grd. (0 bis 600 grd.F) unter dem Schmelzpunkt des Beschichtungsmetalls gehalten, um zu verhindern, daß Metall von dem Substrat entfernt wird, wobei die Temperatur jedoch hoch genug ist, um eine gleichförmige und nicht poröse Beschichtung zu erzeugen. The pressure on the compacting rollers is variable. A higher pressure gives a denser coating. The temperature of the rollers 49A and 49B becomes 0 to 300 degrees (0 to 600 degrees F) below the melting point of the coating metal held to prevent metal from being removed from the substrate, the However, temperature is high enough to produce a uniform and non-porous coating to create.

Wenn es darauf ankommt, daß die Beschichtungen auf beiden Seiten gleichförmige Eigenschaften haben, sollte die Temperatur der Metallschmelze bei der zweiten Beschichtungsstufe höher sein als bei der ersten. When it comes down to it, the coatings on both sides have uniform properties, the molten metal temperature should be at the second coating step may be higher than that of the first.

Wenn verschiedene Metalle mit verschiedenen Schmelzpunkten auf jeder Seite als Beschichtung aufgebracht werden, sind zwei vollständig getrennte Beschichtungsbereiche mit getrennten Steuerungen erforderlich. Das Metall mit dem höheren Schmelzpunkt wird immer in der ersten Zone aufgebracht. Jede Beschichtungszone ist in der vorstehend beschriebenen Weise gebaut, wobei zwischen den beiden Beschichtungszonen eine wahlweise Einstilung für die Substrattemperatur vorgesehen ist. When different metals with different melting points on each Side applied as a coating are two completely separate coating areas with separate controls required. The metal with the higher melting point is always applied in the first zone. Each coating zone is in the above described manner, with an optional between the two coating zones Adjustment for the substrate temperature is provided.

Das Beschichtungsgerät hat weiterhin die erforderlichen Antriebe, Walzen, Führungen, Ofen, Reinigungs-, Beiz-, Spül-und flußmittelaufbringende Einrichtungen, die, da sie nicht Teil der Erfindung sind, hier nicht erläutert werden. The coating device still has the necessary drives, Rollers, guides, furnace, cleaning, pickling, rinsing and flux-applying devices, which, since they are not part of the invention, are not explained here.

Eine Nachbehandlung der beschichteten Bahn 10 kann in einer Wärmebehandlung, einem Nachwalzen und einer Packdiffusion bestehen und wird ausgeführt, nachdem die beschichtete Bahn 10 die Austrittswalzen 23 verlassen hat und ehe oder nachdem eine Abkühlung der Bahn auf Umgebungstemperatur erfolgt, bzw. A post-treatment of the coated web 10 can be in a heat treatment, a re-rolling and a pack diffusion exist and is carried out after the coated web 10 has left the exit rollers 23 and before or after a The web is cooled down to ambient temperature or

erfolgt ist.is done.

Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der Flexibilität, der Anordnung und in der Möglichkeit, verschiedene Stärken der gleichen oder von verschiedenen Metallen auf die Oberseite und/oder Unterseite der Substratbahn mit einer kontinuierlich variablen Abscheidungsgeschwindigkeit als Beschichtung aufzubringen, wobei die Porosität der Beschichtung durch Walzen gesteuert wird. The main advantage of the device according to the invention is that Flexibility, the arrangement and the possibility of different strengths of the same or of different metals on the top and / or bottom of the substrate web with a continuously variable deposition rate as a coating to apply, the porosity of the coating is controlled by rollers.

Die Pumpen, Sprühdüsen, Verbindungsrohre, Walzen, das Gehause, die Schmelzbehälter usw. sind aus einem Material hergestellt, welches mit der Metallschmelze nicht legiert und bei den Arbeitstemperaturen eine genügend hohe Festigkeit und einen ausreichenden Korrosionswiderstand hat. The pumps, spray nozzles, connecting pipes, rollers, the housing, the Melting tanks, etc. are made of a material that interacts with the molten metal not alloyed and at the working temperatures sufficiently high strength and has sufficient corrosion resistance.

Geeignete Materialien für die Vorrichtung sind feuerfeste Metalle, wie Molybdän und Wolfram, keramische Substanzen,mit keramischen Substanzen verkleideter Stahl sowie Asbest für das Gehäuse. Suitable materials for the device are refractory metals, like molybdenum and tungsten, ceramic substances, clad with ceramic substances Steel and asbestos for the housing.

Es können Spritzpistolen, die mit Luft oder ohne Luft sprühen, in Kombination mit anderen bekannten Verfahren verwendet werden, um eine maximale Zerstäubung der Metallschmelze zu erzielen. Je kleiner die Größe der Tröpfchen der Metallschmelze ist, desto gleichförmiger und desto besser regulierbar ist das Beschichten. Spray guns that spray with air or without air can be in Combination with other known methods used to achieve maximum atomization to achieve the molten metal. The smaller the size of the droplets of the molten metal the more uniform and the more controllable the coating is.

Der in der Spritzpistole erforderliche Druck wird durch die Viskosität und durch die Dichte der Metallschmelze bestimmt. The pressure required in the spray gun is determined by the viscosity and determined by the density of the molten metal.

Je höher die Dichte und die Viskosität sind, desto höher ist der erforderliche Druck.The higher the density and viscosity, the higher the required Pressure.

Wenn es die Vorrichtung und die Arbeitsbedingungen zulassen, verwendet man zur Erzielung einer gleichformigeren Beschichtung eine elektrostatische Sprüheinrichtung. If the device and the working conditions permit, use it an electrostatic spray device is used to achieve a more uniform coating.

Wenn ein Spritzen mit Luft verwendet wird, muß das Treibgas, wie Stickstoff, ein Inertgas sein, um eine Oxidation des Substrats oder des Beschichtungsmetalls zu verhindern. Da die Beschichtung und das Kompaktieren auch in einer inerten Stickstoffatmosphäre ausgeführt wird, ist die Wiedergewinnung des Stickstoffs für die Wirtschaftlichkeit des Prozesses von Bedeutung und kann durch Umwälzpumpen auf einfache Weise ausgeführt werden. If air spraying is used, the propellant gas must be such as Nitrogen, an inert gas to prevent oxidation of the substrate or the coating metal to prevent. Since the coating and compacting are also carried out in an inert nitrogen atmosphere is the recovery of nitrogen for economy of the process and can be easily carried out by circulating pumps will.

Wenn ohne Luft gespritzt wird, muß die Pumpe einen genügend hohen Druck erzeugen, um die Metallschmelze zu zerstäuben. If you are spraying without air, the pump must be sufficiently high Generate pressure to atomize the molten metal.

Der in dem Sprühsystem erforderliche Druck kann dann stark reduziert werden, wenn eine Ultraschallzerstäubung der Metallschmelze in der Sprühvorrichtung zum Einsatz gelangt. The pressure required in the spray system can then be greatly reduced when ultrasonic atomization of the molten metal in the spray device is used.

Der Ultraschallvibrator muß ebenfalls mit einem korrosionsfesten keramischen oder feuerfesten Material überzogen sein oder daraus hergestellt sein, da sonst die Lebensdauer des Vibrators stark reduziert wird.The ultrasonic vibrator must also have a corrosion-resistant ceramic or be coated with or made of refractory material, otherwise the life of the vibrator is greatly reduced.

Ein weiterer Vorteil der Ultraschallzerstäubung besteht darin, daß Tröpfchen mit gleichförmiger Größe versprüht werden, was zu einem Überzug mit besserer Gleichförmigkeit führt. Je höher die Frequenz des Ultraschalls ist, desto höher ist der Durchsatz und desto kleiner ist der Durchmesser der Tröpfchen. Another advantage of ultrasonic atomization is that Droplets of uniform size are sprayed, resulting in a coating with better Uniformity leads. The higher the frequency of the ultrasound, the higher is the throughput and the smaller the diameter of the droplets.

PatentansprücheClaims

Claims

Claims 1. Device for spraying a coating of a Molten metal on a continuous path, g q k e n n -z e i c h n e t through a closed housing (12), which is relatively airtight, by means (33, 23) for continuously feeding a continuous web (10) of metal into the housing (12) and out of the housing (12) by a device (14) in the closed housing (12), by spraying molten metal on at least one side of the web (10) and through a roller assembly (49A, 49B) in the housing (12) to solidify the metal coating sprayed onto the web (10), wherein the roller assembly comprises a pair of rollers (49A, 49B) arranged so as to that they apply a pressure and the web (10) after spraying while they passes between them, rolling, for which the rollers are connected in such a way that they can rotate are that they rotate at different surface speeds, where the first roller (49A) in contact with the first side of the web (10), onto which the metal coating has been sprayed moves at a surface velocity rotates, which differs from the surface speed of the web (10), so that the coated surface of the web (10) in contact with the roller (49A) is relative to the web (10), whereby the sprayed coating is in contact with the first roller is compacted, while the second roller (49B) is with a Surface speed rotates, which is essentially the surface speed corresponds to the path (10).

2. Apparatus according to claim 1, g e k e n n z ei c hn e t by additional Devices (14) in the housing (12) for spraying molten metal onto the second side of the web (10) and by a second set of rollers (49A, 49B) in the housing for compacting those sprayed onto the second side of the web (10) Metal coating.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t that the spray devices (14) in the housing (12) an ultrasonic vibrator for atomization.

4. Device according to anem of the preceding claims, d a d u r Note that temperature control devices are in the housing (12) to regulate the temperature in the housing near the spray devices (14) and the web (10) are provided in order to generate a temperature which is higher than the temperature of the melting point of the molten metal to be sprayed.

5. Process for the continuous spraying of a metal coating on a moving metal web, in particular with the device according to a of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z ei c h n e t that a Metal sheet is fed into an airtight housing that has a metal coating is sprayed onto at least one side of the web in the housing that the sprayed Metal coating compacted by rolling the web by means of a pair of rollers being the surface of the roller that is in contact with the sprayed coating is moved relative to the coated surface of the web, and that the coated Metal web is led out of the airtight sealed housing.

6. The method of claim 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c it means that the temperature in the housing is kept at a value which is higher than the temperature of the The melting point of the coating rist, where the temperature of the rollers compacting the coating and the web a temperature below the melting point temperature of the coating.