EP0667403A1 - Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung - Google Patents

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    • B21B2003/005Copper or its alloys

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of tinned strips or sheets made of copper or a copper alloy. Furthermore, the invention relates to the use of tinned strip-shaped semi-finished products in the construction sector, in particular for roofing or facade cladding.
  • the invention is based on the object of specifying a method with which the optical appearance of the surfaces of band-shaped semi-finished products made of copper or a copper alloy can be improved. Furthermore, the relatively high sensitivity of the surfaces to mechanical and chemical impairments should be reduced.
  • strip-shaped semi-finished copper product is first rolled by means of a textured work roll to set a mean roughness depth in the range from 3 to 12 ⁇ m and then continuously coated with tin or a tin-based alloy and the ratio of the average roughness depth to the thickness of the Tin layer is greater than 1.2, preferably greater than 2.
  • the surface of a cold-rolled and possibly degreased strip made of SF-Cu with a thickness of 0.72 mm and a width of 670 mm was roughened on one side in a duo stand with a textured work roll.
  • the essentially regularly textured surface of the copper strip had an average roughness depth of about 5 ⁇ m after the rolling treatment.
  • the copper tape was then coated with a galvanically applied pure tin layer 1.2 ⁇ m thick.
  • the texture of the relatively thin pure tin layer applied to the textured tape surface is very evenly matt, insensitive to handling and also proves to be sufficiently opaque.
  • the non-textured back of the tape, which is also coated, on the other hand has a high light reflectivity. During handling, there are conspicuous fingerprints and the resulting uneven discolouration of the surface. However, these disadvantages do not disturb on the back of the tape.
  • a metallographic examination of the microstructure of the tin layer showed an even distribution of the tin particles on the textured carrier material.
  • the measurement results are summarized in the following table.
  • the average roughness (average roughness R a ) was measured both in the rolling direction (L) and transverse to the rolling direction (Q).

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Abstract

Für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle, insbesondere im Baubereich, besteht der Wunsch nach dekorativen mattsilberfarbigen Oberflächen, die von einer Bewitterung oder einer Behandlung mit chemischen Lösungen unabhängig sind. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer verzinnten Oberfläche, vorzugsweise auf gewalzten Kupfer- oder Kupferlegierungsbändern, sieht zunächst eine mechanische Behandlung mittels einer texturierten Arbeitswalze vor, mit der auf einer Bandoberfläche eine Textur mit einer mittleren Rauhtiefe im Bereich von 3 bis 12 µm eingestellt wird. Die texturierte Bandoberfläche wird dann in einem weiteren Verfahrensschritt kontinuierlich mit Zinn oder einer Zinnbasislegierung beschichtet. Zur Erreichung des angestrebten optischen Erscheinungsbildes der Bandoberfläche ist es wesentlich, daß das Verhältnis von mittlerer Rauhtiefe zu Dicke der Zinnschicht größer als 1,2, vorzugsweise größer als 2 ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung von verzinntem bandförmigem Halbzeug im Baubereich, insbesondere für die Dachabdeckung oder Fassadenbekleidung.
  • Unter normalen atmosphärischen Bedingungen bildet sich auf der Oberfläche von metallblankem Kupfer eine festhaftende und beständige Deckschicht, die sich infolge der Reaktion des Kupfers mit Feuchtigkeit und/oder Luftsauerstoff teilweise erst mit großer Zeitverzögerung zu einer gleichmäßigen Braunfärbung weiter entwickelt.
  • Für die unterschiedlichen Anwendungsfälle, insbesondere im Baubereich, besteht jedoch vielfach der Wunsch nach dekorativen mattsilberfarbigen Oberflächen, die von einer Bewitterung oder einer Behandlung mit chemischen Lösungen unabhängig sind. Ferner soll sich das Aussehen der Oberfläche weder durch Handhabung bei der Montage noch durch Bewitterung wesentlich verändern.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe Zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem das optische Erscheinungsbild der Oberflächen von bandförmigem Halbzeug aus Kupfer oder einer Kupferlegierung verbessert werden kann. Ferner soll die relativ große Empfindlichkeit der Oberflächen gegen mechanische und chemische Beeinträchtigungen verringert werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das bandförmige Kupferhalbzeug zunächst mittels einer texturierten Arbeitswalze zur Einstellung einer im Bereich von 3 bis 12 um liegenden mittleren Rauhtiefe gewalzt und dann kontinuierlich mit Zinn oder einer Zinnbasislegierung beschichtet wird und wobei das Verhältnis von mittlerer Rauhtiefe zu Dicke der Zinnschicht größer als 1,2, vorzugsweise größer als 2 ist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 5 gekennzeichnet. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für das oberflächenveredelte bandförmige Halbzeug ist in Anspruch 6 angegeben.
  • Mit Hilfe der Maßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es in überraschend einfacher Weise ein oberflächenveredeltes bandförmiges Halbzeug aus Kupfermaterial zu erzeugen, das zumindest auf der strukturierten Bandoberfläche ein mattes silberfarbiges Aussehen aufweist.
  • Anhand einiger Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden noch näher erläutert.
  • Die Oberfläche eines kaltgewalzten und gegebenenfalls entfetteten Bands aus SF-Cu mit einer Dicke von 0,72 mm und einer Breite von 670 mm wurde in einem Duogerüst einseitig mit einer texturierten Arbeitswalze aufgerauht. Die im wesentlichen regelmäßig texturierte Oberfläche des Kupferbands wies nach der Walzbehandlung eine mittlere Rauhtiefe von etwa 5 um auf. Das Kupferband wurde dann mit einer galvanisch aufgebrachten Reinzinnschicht von 1,2 um Dicke beschichtet.
  • Die Beschaffenheit der auf die texturierte Bandoberfläche aufgebrachten relativ dünnen Reinzinnschicht ist sehr gleichmäßig mattglänzend, unempfindlich in der Handhabung und erweist sich auch optisch als ausreichend deckend. Die ebenfalls beschichtete nichttexturierte Bandrückseite weist dagegen ein hohes Lichtreflexionsvermögen auf. Bei der Handhabung verbleiben auffällige Fingerspuren und daraus resultierende ungleichmäßige Verfärbungen der Oberfläche. Auf der Bandrückseite stören diese Nachteile jedoch nicht.
  • Eine metallographische Untersuchung der Mikrostruktur der Zinnschicht zeigte eine gleichmäßige Verteilung der Zinnteilchen auf dem texturierten Trägerwerkstoff.
  • In Abwandlung des Ausführungsbeispiels wurden vier weitere Walzmaterialproben mit auf unterschiedlichem Wege texturierten Arbeitswalzen einseitig aufgerauht. Es standen sowohl Arbeitswalzen zur Verfügung, deren Oberfläche durch Laser- oder Elektonenstrahlbehandlung texturiert waren als auch solche, deren Rauhigkeitsstruktur durch das Funkenerodierverfahren erzeugt wurde. Die Beschichtung mit Reinzinn erfolgte jeweils auf galvanischem Wege.
  • Die Meßergebnisse sind in folgender Tabelle zusammengefaßt. Die mittlere Rauhtiefe (Mittenrauhwert Ra) wurde sowohl in Walzrichtung (L) als auch quer zur Walzrichtung (Q) gemessen.
    Figure imgb0001

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:
- Das bandförmige Kupferhalbzeug wird mittels einer texturierten Arbeitswalze zur Einstellung einer im Bereich von 3 bis 12 um liegenden mittleren Rauhtiefe gewalzt.
- Kontinuierliche Beschichtung des bandförmigen Kupferhalbzeugs mit Zinn oder einer Zinnbasislegierung mit der Maßgabe, daß das Verhältnis von mittlerer Rauhtiefe zu Dicke der Zinnschicht größer als 1,2, vorzugsweise größer als 2 ist.
2. Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Oberflächenbehandlung mindestens einer Bandseite mittels einer durch Laser- oder Elektronenstrahlbehandlung texturierten Walze durchgeführt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung mit Zinn oder einer Zinnbasislegierung galvanisch erfolgt.
4. Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zinn oder eine Zinnbasislegierung auf schmelzflüssigem Wege aufgebracht wird.
5. Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Zinnschicht etwa 1 bis 8 um beträgt.
6. Verwendung eines gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten bandförmigen Halbzeugs als Material für die Dachabdeckung oder Fassadenbekleidung.
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