EP0113813A2 - Metallisches Endlospressband mit strukturierter Oberfläche - Google Patents

Metallisches Endlospressband mit strukturierter Oberfläche Download PDF

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EP0113813A2 EP83109983A EP83109983A EP0113813A2 EP 0113813 A2 EP0113813 A2 EP 0113813A2 EP 83109983 A EP83109983 A EP 83109983A EP 83109983 A EP83109983 A EP 83109983A EP 0113813 A2 EP0113813 A2 EP 0113813A2
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    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness

Definitions

  • the invention relates to a metallic endless belt connected by a weld seam with an embossed engraving for double belt presses for the surface treatment of press laminates, i.e. for the production of laminates, chipboard, thermosetting and thermoplastic foils and films with structured surfaces, which is represented by longitudinal and transverse welding of rolled or galvanically deposited surfaces.
  • thermoset pressed laminates as well as plastic-coated hardboard, wood fiber boards, chipboard, glass fiber boards and the like. The like. Surfaces with an embossed structure are increasingly desired. The pattern is embossed with the help of embossing tools.
  • press plates are used in one-day presses, which are provided with an embossed engraving, which are mainly produced by an etching treatment of the press plates.
  • the laminates are pressed between two continuously running endless belts.
  • the press belt surface must be structured negatively in order to structure the plate surface.
  • the etching method as with the discontinuously operating machines. Since the endless belts are welded transversely or diagonally to the direction of travel, the structure of the weld seam generally changes compared to the rest of the belt, which allows the weld seam to stand out clearly after the etching and is thus embossed into the press laminate as a visible seam.
  • the invention is based on the object of demonstrating a possibility of simplifying the method of manufacturing the surface structure of embossing tapes in such a way that an electroplated metal layer can be dispensed with.
  • the material for the endless belt consists of a precipitation-hardenable metal alloy or a metal alloy that can be changed by heat or radiation treatment, that after hardening or post-treatment the metal structure at the weld seam is so far identical with the unwelded base material, that when structuring the surface by metting, etching or mechanical engraving, there are no differences in hardness and crystal structure that impair the structure depth.
  • a precipitation-hardenable metal alloy for example a beryllium-copper alloy, a copper-cobalt-beryllium alloy, a copper-nickel-beryllium alloy and the like is used, which after welding into an endless tape with a usual processes such as TIG, plasma,
  • Electron beam or laser welding process is cured to its final hardness by heat treatment, the structure above the weld seam matching that of the rest of the metal, after which the etching engraving is only introduced afterwards.
  • the procedure according to the invention has the advantage that the welding compound and the zone which is influenced by the welding have no structure which differs from the rest of the metal and thus have no different etching behavior compared to the embossing tape material during the etching. This means that the weld seam can no longer be imaged on the press laminate.
  • a further advantage of the invention is that a surface of the embossing tape that has been worn during operation can be reworked by etching, without the fear of the weld seam then having to be marked on the laminate.
  • a precipitation-hardenable alloy is selected with the aid of a heat treatment, beryllium-copper-wrought alloys and nickel-beryllium alloys, which, for. B. by the company VAC in Hanau under the trade names BERYVAC and DURATHERM, due to their high tensile strength after curing.
  • VAC in Hanau under the trade names BERYVAC and DURATHERM
  • BERYVAC and DURATHERM due to their high tensile strength after curing.
  • one will choose a material that has already been strain-hardened in order to obtain maximum tensile strength after hardening and faster hardening.
  • the precipitation hardening of the entire band takes place if the band was not fully hardened before welding, or the area of the weld seam if the band material was already hardened before welding, with the help of heat treatment, the temperature and duration of the metal alloy used is determined. Then the etching engraving is made. Practically all known processes are suitable for this, such as photographic reproduction processes, in which a photosensitive layer is applied to the surface of the tape, which is then exposed and developed via a negative which represents the pattern. The remaining areas protect the tape from the etching attack, while the free areas are removed by the etching medium to the desired depth.
  • etch resist surfaces with pressure rollers
  • incomplete spraying or slurrying of such lacquers or similar methods which allow pattern-like coverage against the attack by etching agents or an embossed etching engraving
  • the strip surface being coated with a wax layer or a layer with similar properties , into which a profiled roller presses a pattern.
  • the areas in the strip surface exposed by the wax are attacked by an etching medium and removed to the desired depth.
  • the circumference of the embossing tape should be the same or an integral multiple of the circumference of the roller.
  • FIG. 1 shows a continuous working laminating machine consisting of two endless belts
  • FIG. 2 shows one of the endless belts shown in FIG. 1 in an oblique view.
  • the laminating machine 1 shown in longitudinal section in FIG. 1 has two endless belts 2, 3 driven synchronously by motors be tensioned by two rollers 4, 5 and run over heating plates 6. Between the heating plates 6 and the endless belts 2, 3 there are pressure cushions laterally delimited by seals 7, via which the reaction pressure is set. Instead of the pressure pads, support rollers can also be provided.
  • the preliminary product 8 fed to the inlet of the machine for example a wood chip cake soaked with synthetic resin, is pressed into a laminate 9 between the endless belts rotating in opposite directions.
  • the upper endless belt 2 or the lower endless belt 3 or both belts are provided with a negative etching engraving which is embossed into the surface of the laminate during the course of the production process and thus produces the desired positive surface structure.
  • the endless belts 2, 3 have widths between 700 and 2800 mm and thicknesses of 0.5 to 2 mm.
  • the two ends of the band, as shown in FIG. 2, are welded to one another transversely or diagonally.
  • the weld seam 10 is ground and polished.
  • the embossing tape 2 consists of a tensile, precipitation-hardening metal alloy, e.g. B. a beryllium-copper alloy.
  • the weld seam 10 has the same structure as the rest of the band due to the properties of a precipitation hardening metal alloy.
  • the negative embossing pattern 11 is worked into the surface of the embossing tape 2. All known methods described above are suitable for this. After the etching engraving and chrome plating has been completed, the endless belt 2 is ready for use in the laminating machine 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein metallisches Endlospreßband mit einer Prägegravur für Doppelbandpressen zur Herstellung von Schichtstoffen, Platten, Folien, Filmen und dergleichen mit strukturierten Oberflächen, das durch Längs- und Querschweißen gewalzter oder galvanisch abgeschiedener Fläche dargestellt ist, bei dem das Material aus einer ausscheidungshärtbaren oder durch Wärme- oder Strahlenbehandlung in ihrem Kristallgefüge veränderlichen Metall-Legierung besteht, daß die Metallstruktur an der Schweißnaht nach dem Aushärten oder Nachbehandeln mit dem ungeschweißten Grundmaterial so weit identisch ist, daß beim Strukturieren der Oberfläche durch Molettieren, Ätzen oder mechan isches Gravieren keine die Strukturtiefe beeinträchtigenden Härte- und Kristallgefügeunterschiede bestehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein metallisches, durch eine Schweissnaht verbundenes Endlosband mit einer Prägegravur für Doppelbandpressen für die Oberflächenbehandlung von Presslaminaten d.h. zur Herstellung von Schichtstoffen, Spanplatten, duroplastischen und thermoplastischen Folien und Filmen mit strukturierten Oberflächen, das durch Längs- und Querschweissen gewalzter oder galvanisch abgeschiedener Fläche dargestellt ist.
  • Bei der Herstellung von Duroplastpresslaminaten sowie kunststoffbeschichteten Hartfaserplatten, Holzfaserplatten, Holzspanplatten, Glasfaserplatten u. dgl. werden in zunehmendem Masse Oberflächen mit einer eingeprägten Struktur gewünscht. Das Einprägen des Musters geschieht dabei mit Hilfe von Prägewerkzeugen.
  • In Einetagenpressen finden dazu Pressbleche Verwendung, die mit einer Prägegravur versehen sind, die hauptsächlich durch eine Ätzbehandlung der Pressbleche erzeugt werden. Bei kontinuierlich arbeitenden Laminiermaschinen werden die Laminate zwischen zwei kontinuierlich laufenden Endlosbändern gepresst. Zur Strukturierung der Plattenoberfläche muss die Pressbandoberfläche dementsprechend negativ strukturiert sein. Für die Herstellung eines solchen strukturierten Pressbandes ist es naheliegend, ebenfalls die Ätzmethode wie bei den diskontinuierlich arbeitenden Maschinen zu verwenden. Da die Endlosbänder quer oder diagonal zur Laufrichtung verschweisst sind, tritt an der Schweissnaht im allgemeinen ein gegenüber dem restlichen Band verändertes Gefüge auf, das die Schweissnaht nach der Ätzung deutlich hervortreten lässt und damit als sichtbare Naht in das Presslaminat eingeprägt wird.
  • Es ist bekannt, diese Schwierigkeit zu umgehen, indem man auf das Endlosband eine Metallschicht aufgalvanisiert und danach die gewünschte Struktur einätzt, wobei die Tiefe der Ätzgravur kleiner als die Dicke dieser Metallschicht ist (Patentschrift DE 2950795 C2). Nachteilig ist dabei der erhöhte verfahrenstechnische und damit Kosten verursachende Aufwand durch Aufgalvanisieren der Metallschicht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass eine verschlissene Oberfläche nicht mehr nachgearbeitet werden kann, da dann die Gefahr besteht, dass die aufgalvanisierte Metallschicht durchdrungen wird, womit die Schweissnaht freigelegt und sich auf dem Laminat abzeichnen würde.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, die Herstellungsweise der Oberflächenstruktur von Prägebändern so zu vereinfachen, dass auf eine aufgalvanisierte Metallschicht verzichtet werden kann.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die technische Lehre vermittelt, dass das Material für das Endlosband aus einer ausscheidungshärtbaren oder durch Wärme- oder Strahlenbehandlung in ihrem Kristallgefüge veränderlichen Metall-Legierung besteht, dass nach dem Aushärten oder Nachbehandeln die Metallstruktur an der Schweissnaht so weit identisch ist mit dem ungeschweissten Grundmaterial, dass beim Strukturieren der Oberfläche durch Molettieren, Ätzen oder mechanisches Gravieren keine die Strukturtiefe beeinträchtigenden Härte- und Kristallgefügeunterschiede resultieren.
  • Als Material für das Prägeband wird eine ausscheidungshärtbare Metall-Legierung, beispielsweise eine Beryllium-Kupfer-Legierung, eine Kupfer-Kobalt-Beryllium-Legierung, eine Kupfer-Nickel-Beryllium-Legierung und dergleichen verwendet, die nach dem Verschweissen zu einem Endlosband mit einem üblichen Verfahren wie WIG-, Plasma-,
  • Elektronenstrahl- oder Laser-Schweissverfahren, durch Wärmebehandlung zu ihrer Endhärte ausgehärtet wird, wobei sich die Struktur über der Schweissnaht derjenigen des übrigen Metalls angleicht, worauf danach erst die Ätzgravur eingebracht wird.
  • Die erfindungsgemässe Verfahrensweise hat den Vorteil, dass die Schweissmasse und die durch das Schweissen wärmebeeinflusste Zone keine vom restlichen Metall abweichende Struktur besitzt und somit bei der Ätzung kein unterschiedliches Ätzverhalten gegenüber dem Prägebandmaterial aufweist. Damit kann sich die Schweissnaht nicht mehr auf dem Presslaminat abbilden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine durch den Betrieb verschlissene Oberfläche des Prägebandes durch Ätzen erneut nachgearbeitet werden kann, ohne dass danach ein Abzeichnen der Schweissnaht auf dem Laminat befürchtet werden muss.
  • Als Bandmaterial wird eine mit Hilfe einer Wärmebehandlung ausscheidungshärtbare Legierung gewählt, wobei beispielsweise Beryllium-Kupfer-Knet-Legierungen und Nickel-Beryllium-Legierungen, die z. B. von der Firma VAC in Hanau unter den Handelsbezeichnungen BERYVAC und DURATHERM vertrieben werden, aufgrund ihrer nach der Aushärtung hohen Zugfestigkeit in Frage kommen. Vorteilhafterweise wird man ein bereits kaltverfestigtes Material wählen, um so ein Maximum an Zugfestigkeit nach dem Aushärten und eine schnellere Aushärtung zu erhalten.
  • Nach dem Verschweissen des Bandes zu einem Endlosband, Schleifen und Polieren der Schweissnaht erfolgt die Ausscheidungshärtung des gesamten Bandes, falls das Band vor dem Schweissen noch nicht vollständig ausgehärtet war, bzw. des Bereiches der Schweissnaht, falls das Bandmaterial bereits vor dem Schweissen ausgehärtet war, mit Hilfe einer Wärmebehandlung, deren Temperatur und Dauer von der verwendeten Metall-Legierung bestimmt ist. Danach wird erst die Ätzgravur hergestellt. Dafür sind praktisch alle bekannten Verfahren geeignet, wie beispielsweise fotographische Reproduktionsverfahren, wobei eine fotoempfindliche Schicht auf die Bandoberfläche aufgetragen wird, die anschliessend über ein das Muster darstellendes Negativ belichtet und entwickelt wird. Die dabei stehenbleibenden Flächen schützen das Band vor dem Ätzangriff, während die freien Flächen vom Ätzmedium bis zur gewünschten Tiefe abgetragen werden. Weitere mögliche Verfahren sind beispielsweise das Aufdrucken von Ätzresistflächen mit Druckwalzen, das lückenhafte Aufspritzen oder Aufschlämmen solcher Lacke oder ähnliche Verfahren, die eine mustergerechte Abdeckung gegen den Ätzmittelangriff erlauben oder eine Prägeätzgravur, wobei die Bandoberfläche mit einer Wachsschicht oder einer in den Eigenschaften ähnlichen Schicht überzogen wird, in die eine profilierte Walze ein Muster eindrückt. Die dadurch vom Wachs freigelegten Stellen in der Bandoberfläche werden von einem Ätzmedium angegriffen und bis zur gewünschten Tiefe abgetragen. Um einen sichtbaren Ansatz des Musters zu vermeiden, sollte der Umfang des Prägebandes gleich oder ein ganzzahliges Vielfaches des Walzenumfanges betragen. Durch mehrfachen Bandumlauf bei diesem Profilierungsverfahren kann eine Mehrfach- ätzung zur Erzielung stufenförmiger Ätzvertiefungen, die zur Verwischung des Musteransatzes dienen können, erzielt werden.
  • Die Zeichnung erläutert eine Ausführungsform der Erfindung, in der Fig. 1 eine aus zwei Endlosbändern bestehende kontinuierlich arbeitende Laminiermaschine und Fig. 2 eines der in Fig. 1 gezeigten Endlosbänder im Schrägbild zeigt.
  • Die in Fig. 1 in Längsschnitt gezeigte Laminiermaschine 1 besitzt zwei durch Motoren synchron angetriebene Endlosbänder 2, 3, die von jeweils zwei Rollen 4, 5 gespannt werden und über Heizplatten 6 laufen. Zwischen den Heizplatten 6 und den Endlosbändern 2,3 befinden sich durch Dichtungen 7 seitlich begrenzte Druckkissen, über die der Reaktionsdruck eingestellt wird. Anstelle der Druckkissen können auch Stützrollen vorgesehen sein. Das dem Einlauf der Maschine zugeführte Vorprodukt 8, beispielsweise ein mit Kunstharz getränkter Holzspänekuchen, wird zwischen den gegensinnig umlaufenden Endlosbändern zu einem Laminat 9 gepresst. Das obere Endlosband 2 oder das untere Endlosband 3 oder beide Bänder sind mit einer negativen Ätzgravur versehen, die beim Ablauf des Fertigungsverfahrens in die Oberfläche des Laminats geprägt wird und so die gewünschte positive Oberflächenstruktur erzeugt.
  • Die Endlosbänder 2, 3 haben Bandbreiten zwischen 700 und 2800 mm und Dicken von 0,5 bis 2 mm. Die beiden Enden des Bandes sind, wie Fig. 2 zeigt, miteinander quer oder diagonal verschweisst. Die Schweissnaht 10 ist geschliffen und poliert.
  • Das Prägeband 2 besteht aus einer zugfesten, ausscheidungshärtenden Metall-Legierung, z. B. eine Beryllium-Kupfer-Legierung. Die Schweissnaht 10 hat aufgrund der Eigenschaften einer ausscheidungshärtenden Metall-Legierung dieselbe Struktur wie der übrige Teil des Bandes.
  • In die Oberfläche des Prägebandes 2 wird das negative Prägemuster 11 eingearbeitet. Dazu eignen sich alle bekannten und weiter oben beschriebenen Verfahren. Nach Fertigstellung der Ätzgravur und Verchromen ist das Endlosband 2 fertig zum Gebrauch in der Laminiermaschine 1.

Claims (1)

  1. Metallisches Endlospressband mit einer Prägegravur für Doppelbandpressen zur Herstellung von Schichtstoffen, Spanplatten, duroplastischen und thermoplastischen Folien und Filmen mit strukturierten Oberflächen, das durch Längs- und Querschweissen gewalzter oder galvanisch abgeschiedener Fläche dargestellt ist, dadurch gekennzeichnet , dass das Material für das Endlosband aus einer ausscheidungshärtbaren oder durch Wärme- oder Strahlenbehandlung in ihrem Kristallgefüge veränderlichen Metall-Legierung besteht, dass nach dem Aushärten oder Nachbehandeln die Metallstruktur an der Schweissnaht so weit identisch ist mit dem ungeschweissten Grundmaterial, dass beim Strukturieren der Oberfläche durch Molettieren, Ätzen oder mchanisches Gravieren keine die Strukturtiefe beeinträchtigenden Härte- und Kristallgefügeunterschiede resultieren.
EP83109983A 1982-12-21 1983-10-06 Metallisches Endlospressband mit strukturierter Oberfläche Expired EP0113813B1 (de)

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DE19823247145 DE3247145A1 (de) 1982-12-21 1982-12-21 Metallisches endlospressband mit strukturierter oberflaeche fuer doppelbandpressen

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EP0113813A2 true EP0113813A2 (de) 1984-07-25
EP0113813A3 EP0113813A3 (en) 1985-09-11
EP0113813B1 EP0113813B1 (de) 1988-04-06

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EP83109983A Expired EP0113813B1 (de) 1982-12-21 1983-10-06 Metallisches Endlospressband mit strukturierter Oberfläche

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EP (1) EP0113813B1 (de)
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