EP1695768A1 - Verfahren zum temporären Schützen blanker Oberflächen gegen Korrosion und Bauteil mit temporärem Korrosionsschutz - Google Patents

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EP1695768A1
EP1695768A1 EP20060110241 EP06110241A EP1695768A1 EP 1695768 A1 EP1695768 A1 EP 1695768A1 EP 20060110241 EP20060110241 EP 20060110241 EP 06110241 A EP06110241 A EP 06110241A EP 1695768 A1 EP1695768 A1 EP 1695768A1
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EP
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film
protective layer
corrosion
self
healing
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Frank Resch
René Kunz
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Inventio AG
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F15/00—Other methods of preventing corrosion or incrustation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/32—Processes for applying liquids or other fluent materials using means for protecting parts of a surface not to be coated, e.g. using stencils, resists
    • B05D1/322—Removable films used as masks
    • B05D1/325—Masking layer made of peelable film
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D7/54—No clear coat specified
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]

Definitions

  • the invention relates to a method for temporary protection of bare surfaces against corrosion and a component with a surface protected against corrosion.
  • Corrosion is a known problem.
  • the flow of electrons may be interrupted by changing the chemical composition of the materials involved, or by separating the material to be protected from corrosion from the electrolyte (for example, salty water).
  • the electrolyte for example, salty water
  • Such protective layers are typically based on paints, organic coatings, ceramic and inorganic coatings, plastic coatings, precious metal deposits, etc.
  • coatings such as zinc, aluminum and magnesium based metals, are characterized by the tendency to accelerate to corrode as the surface to be protected (these layers are therefore also referred to as sacrificial layers).
  • Anti-rust agents typically alter the surface chemistry and form a kind of intermediate layer.
  • the surface passivation mentioned at the beginning is typically done by applying or producing an oxide layer.
  • a bare surface is protected by a corrosion inhibitor which is applied or sprayed onto the surface.
  • a corrosion inhibitor which is applied or sprayed onto the surface.
  • a means is used for this purpose, which is marketed under the name Tectyl®.
  • This agent is characterized by a good corrosion protection, but has the disadvantage that it is difficult to remove.
  • a protective means which can be removed without residue again only with effort, only conditionally.
  • the sacrificial layers mentioned at the outset are also unsuitable for temporary protection since they have the disadvantage that they form an intimate connection with the surface to be protected are received and no longer, or only with great editing effort, are removable again. In addition, they change the properties of the bare surface and thus can not be used in guide rails, drive shafts and the like.
  • a first method according to the invention can be found in the independent claim 1.
  • the method is characterized in that protecting bare surfaces against corrosion is a multilayer protection system used, which is applied in the following steps and removed if necessary.
  • a corrosion protection film is applied to a bare surface to be protected.
  • This corrosion protection film is at least partially covered by the application of a self-healing, semi-solid protective layer. These two layers form the multilayer protection system. If necessary, the protection system is removed again. At least a portion of the bare surface is exposed by peeling off at least a portion of the anti-corrosion foil. At the same time, the protective layer is removed with the anti-corrosion foil.
  • the self-healing protective layer forms a closed film and the protective system comprises hydrophobic components to prevent moisture from penetrating to the bare surface to be protected.
  • the invention relates to a method for temporarily protecting smooth surfaces which tend to corrode.
  • the inventive approach will be described below with reference to a method example, wherein subsequently further methods are explained with reference to the first method example.
  • FIG. 1 It is a method for temporary protection of bare surfaces 11.1 against corrosion. The following steps are performed to provide a protection system that develops the desired protection.
  • a corrosion protection film 12 is applied to the exposed bare surface 11.1.
  • the illustration was deliberately chosen so that the anti-corrosion film 12 is visible.
  • a self-healing, semi-solid protective layer 13 is applied. This protective layer 13 is applied so that it at least partially covers the anticorrosive film 12, as can be seen in Fig. 1.
  • the anticorrosion film 12, together with the protective layer 13, forms an intelligent protection system, the structure and effect of which will be explained in later sections.
  • the component for example a guide rail 10
  • the component is protected against corrosion in the region of the smooth surface 11.1.
  • the component can now be stored and transported as desired.
  • the bare surface 11.1 may be exposed again by peeling off at least a portion of the anti-corrosion film 12.
  • the protective layer 13 can be easily combined with the Remove corrosion protection film 12. With a suitable choice of corrosion protection film 12, this neither a tool nor a special machine is required.
  • the corrosion protection film 12 can be easily removed without residues.
  • a further method according to the invention is described below with reference also to FIGS. 3A and 3B.
  • it is a guide rail 10, as used for example in elevator construction.
  • the rail 10 has a T-shaped cross-section.
  • the two opposite side surfaces of the web of the rail 10 serve as a guide for an elevator car or a counterweight.
  • One of the two opposite side surfaces is designated 11.1 in FIG. 3A.
  • the other side surface of the bridge is not visible. To ensure proper operation of the lift system, it is important that these side surfaces are bare. This means that these running surfaces 11.1 must have neither rust, nor residues of rust inhibitors nor mechanical damage. This is essential above all when it comes to emergency braking of the elevator car, since in this case braking means act directly on the running surfaces 11.1.
  • the anticorrosive film 12 is applied only to those areas of the bare surface 11.1, which must later be exposed again.
  • FIG. 3A it can be seen that the anticorrosion film 12 is strip-shaped and extends over the entire surface 11. 1 parallel to a longitudinal axis of the rail 10. The other surfaces of the rail 10 are not covered with the film 12.
  • the self-healing protective layer 13 is applied, this protective layer 13 then covering not only the anti-corrosion film 12 but also adjacent regions of the rail 10.
  • the protective layer 13 covers all sides of the entire web of the T-shaped rail 10. The protective layer 13 extends into the right-angled transition area between the web and the transverse plate of the T-beam.
  • the shape of the predetermined area is defined by the shape of the anticorrosion film 12.
  • the protective layer 13 is characterized in that it is self-healing and forms a closed film. Furthermore, the anticorrosion film 12 and / or the protective layer 13 comprise hydrophobic constituents in order to prevent moisture from penetrating to the bare surface 11. 1 to be protected. In addition, the hydrophobic features cause water to be displaced.
  • the anticorrosion film 12 is characterized in that it builds up a strong adhesive bond to bare surfaces, in particular bare metallic surfaces. On the one hand, this leads to good adhesion of the anticorrosive film 12 to the bare surface and, on the other hand, this results in a blocking effect between the bare surface 11.1 and the anticorrosive film 12. This blocking effect can prevent the penetration of moisture.
  • the self-healing (self-balancing) protective layer 13 is particularly distinctive in that it forms a dense, closed film.
  • the protective layer 13 forms a kind of closed membrane, which is preferably made moisture-repellent.
  • the film preferably has a thickness of between 10 ⁇ m and 500 ⁇ m in order to achieve the desired protective effect.
  • the self-healing protective layer 13 preferably comprises a thixotropic agent to thereby form the dense, closed film during application, on the one hand, and to provide protection against damage by automatically closing the film after a local mechanical disturbance 13.1, as indicated in FIG. 2A.
  • FIG. 2A shows a snapshot after the occurrence of a local mechanical disturbance 13.1.
  • the disturbance may, for example, have been caused during transport of the component 10 by touching it with a tool or the like.
  • Fig. 2B the same component 10 is shown a short time later. Due to the self-healing effect of the protective layer 13, the location of the disturbance 13.1 has automatically closed. This point is designated in FIG. 2B with 13.2.
  • the closure of the disturbance 13.1 can take place, for example, by the protective layer 13 slowly flowing in and the open position closing again. Further details on the self-healing effect and the thixotropic agent used in this connection are given below.
  • thixotropic refers to a reversible transition from a gel or galert-like state to a solid state. This transition is reversible. In the case of a thixotropic material, the viscosity is reduced when, for example, shear forces are applied.
  • thixotropic is understood below to mean the setting of the protective layer 13 in a plastic state with the addition of thickening agents, too Called thixotropic agent. In this state, the otherwise very liquid protective layer 13 can be adjusted so viscous that it can be processed easily on vertical components 10 and does not expire.
  • the thixotropically-adjusted protective layer 13 has the property of being at rest like a gel and, when stirred or processed, like a viscous liquid. If there is a local disturbance, as indicated in FIG. 2A, the thixotropic agent reduces the viscosity in the region of the disturbance 13.1 and the protective layer 13 compensates for the disturbance, as shown in FIG. 2B.
  • the present invention is based in a particular embodiment on a passivation of the surface to be protected 11.1. This results in an inhibition of corrosion.
  • the protective film 12 and / or the protective layer 13 comprise a carrier material and one or more pH buffer components (buffering agents). These buffering contents are chosen to maintain the (metal) surface 11.1 to be protected near a pH where the surface is passive to corrosion.
  • the pH according to the invention is adjusted to a range between 8 and 13 pH.
  • the protection system of protective film 12 and protective layer 13 is basically adjusted.
  • protective films 12 and / or protective layers 13 which have corrosion-inhibiting constituents which are suitable for inhibiting the corrosion of the surface 11.1 in the presence of moisture or in the presence of other substances which promote corrosion.
  • the anticorrosive ingredients coact with the buffering ingredients.
  • protective films 12 and / or protective layers 13 which have water-repellent (hydrophobic) components in order to prevent water from coming into contact with the surface 11.1.
  • hydrophobically acting components for example, aluminum silicate and / or wax and / or oil can be used.
  • Particularly suitable are synthetic oils and / or refined microcrystalline waxes.
  • the protective system according to the invention comprising protective film 12 and protective layer 13 comprises one or more of the constituents mentioned.
  • the protective film 12 comprises a flexible carrier material which is suitable for receiving the buffers and / or other constituents.
  • a flexible carrier material Particularly suitable as a film are: polymer material, polyacrylic, silicone, polyurethane, vinyl polymer, or polyvinyl acetate, to name a few examples.
  • the protective layer 13 has a special carrier component in order to give the protective layer 13 a film-like or gel-like consistency.
  • a carrier component in order to give the protective layer 13 a film-like or gel-like consistency.
  • it is a waxy carrier component and forms a flexible, dense wax film after curing. After application or spraying, the thixotropic property of the protective layer 13 is used and acts against the ingress of moisture and / or liquid as described.
  • said constituents are dispersed or deposited in the carrier material (in the case of the protective film 12) or carrier component (in the case of the protective layer 13).
  • an intelligent corrosion protection system which, in contrast to the prior art, on the one hand offers good protection and on the other hand can be removed again without problems and effortlessly.
  • the surfaces to be protected 11.1 are not only passivated if buffer constituents are used, or protected against ingress of moisture, if hydrophobic components are used, or reduces or prevents corrosion, if corrosion inhibiting components are used, but it becomes an effective overall protection which brings together the positive characteristics of multiple protective mechanisms in an unprecedented manner.
  • the entire protection system is based on materials that are environmentally friendly.
  • the application and removal is so executable that no chemicals must be used. There is also no increased energy consumption necessary because no hot air systems or grinding machines are needed.
  • the intelligent nature of the protection system according to the invention is realized by the combination of two protection means 12, 13.
  • the protective film 12 acts inter alia as a water-repellent (hydrophobic) and / or waterproof barrier layer or intermediate barrier layer. If the protective layer 13 and the protective film 12 are injured, the components which are present in the protective layer 13 and / or the protective film 12 are used.

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Abstract

Verfahren zum temporären Schützen blanker Oberflächen (11.1) gegen Korrosion und Bauteil mit einer gemäss diesem Verfahren geschützten Oberfläche. In einem ersten Schritt wird eine Korrosionsschutzfolie (12) auf eine zu schützende blanke Oberfläche (11.1) aufgebracht. Dann folgt eine selbstheilende, halbfeste Schutzschicht (13), um die Korrosionsschutzfolie (12) mindestens teilweise abzudecken. Zu einem späteren Zeitpunkt kann mindestens ein Teil der blanken Oberfläche (11.1) durch Abziehen der Korrosionsschutzfolie (12) samt der sich darauf befindenden Schutzschicht (13) freigelegt werden. Die selbstheilende Schutzschicht (13) bildet einen geschlossenen Film und die Korrosionsschutzfolie (12) und/oder die Schutzschicht (13) weisen hydrophob wirkende Bestandteile auf, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit zu der zu schützenden blanken Oberfläche (11.1) durchdringt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum temporären Schützen blanker Oberflächen gegen Korrosion und ein Bauteil mit einer gegen Korrosion geschützten Fläche.
    • Stand der Technik
  • Korrosion ist ein bekanntes Problem. Es gibt verschiedene Ansätze, um Korrosion zu verhindern oder zu reduzieren. Dabei kann zum Beispiel der Fluss von Elektronen unterbrochen werden indem man die chemische Zusammensetzung der betroffenen Materialien ändert, oder indem man das vor Korrosion zu schützende Material von dem Elektrolyt (zum Beispiel salziges Wasser) trennt. Es gibt zum Beispiel auch Verfahren, die auf der Verwendung einer Schutzschicht oder eines Schutzüberzugs, auf der Verwendung eines Mittels, das die Rostbildung verhindert, oder auf der Verwendung einer Oberflächenpassivierung basieren. Solche Schutzschichten basieren typischerweise auf Farbanstrichen, organischen Schichten, keramischen und anorganischen Schichten, Plastiküberzügen, Edelmetall-Abscheidungen, usw. Andere Schichten, wie zum Beispiel Zink, Aluminium- und Magnesium-basierte Metalle, zeichnen sich dadurch aus, dass sie die Tendenz haben schneller zu korrodieren als die zu schützende Fläche (diese Schichten werden daher auch als Opferschichten bezeichnet). Mittel, welche die Rostbildung verhindern, ändern typischerweise die Oberflächenchemie und bilden eine Art Zwischenschicht. Die eingangs genannte Oberflächenpassivierung hingegen geschieht typischerweise durch das Aufbringen oder Erzeugen einer Oxidschicht.
  • Die genannten Verfahren eignen sich im wesentlichen für den dauerhaften Schutz.
  • Es besteht aber auch der Bedarf blanke Metalloberfläche nur vorübergehend zu schützen. So gibt es zum Beispiel Halbzeuge oder fertige Produkte, die eine blanke metallische Oberfläche haben, die nach der Produktion und bis zum endgültigen Einsatz zu schützen sind. Als Beispiel sind Antriebswellen, Zahnflanken an Zahnrädern, Schienen, und dergleichen genannt. Dabei ist es wichtig, dass ein Schutzmittel schnell und einfach aufzutragen und später wieder entfernbar ist. Die eingangs genannten Ansätze eignen sich aber nur bedingt wenn es darum geht eine blanke Metalloberfläche vorübergehend zu schützen.
  • Es haben sich in der Praxis zwei verschiedene Methoden bewährt, obwohl diese Methoden Nachteile aufweisen.
  • Üblicherweise wird eine blanke Oberfläche durch ein Korrosionsschutzmittel geschützt, das auf die Oberfläche aufgetragen oder aufgesprüht wird. Im Maschinen- und Fahrzeugbau und bei Maschinenanlagen wird zu diesem Zweck zum Beispiel ein Mittel verwandt, dass unter dem Namen Tectyl® vertrieben wird. Dieses Mittel zeichnet sich durch einen guten Korrosionsschutz aus, hat aber den Nachteil, dass es nur schwer zu entfernen ist. Besonders beim Aufzugsbau, wo Führungsschienen für die Aufzugskabine oder das Gegengewicht eingesetzt werden, deren Laufflächen absolut glatt und sauber sein müssen, eignet sich ein solches Schutzmittel, das nur mit Aufwand wieder rückstandfrei entfernbar ist, nur bedingt.
  • Der Einsatz von Lösungsmitteln, um die blanke Oberfläche wieder freizulegen hat auch Nachteile, da diese Lösungsmittel umweltschädigend und dadurch teuer in der Handhabung sein können.
  • Die eingangs genannte Opferschichten sind für einen temporären Schutz auch nicht geeignet, da sie den Nachteil haben, dass sie eine innige Verbindung mit der zu schützenden Oberfläche eingehen und nicht mehr, oder nur mit grossem Bearbeitungsaufwand, wieder entfernbar sind. Ausserdem verändern sie die Eigenschaften der blanken Oberfläche und können somit bei Führungsschienen, Antriebswellen und dergleichen nicht eingesetzt werden.
  • Es liegt somit der Erfindung die Aufgabe zu Grunde einen Ansatz bereit zu stellen, der es ermöglicht blanke Oberflächen, insbesondere blanke metallische Oberflächen, einfach und wirksam gegen Korrosion zu schützen, wobei diese Oberflächen nach einiger Zeit wieder rückstandsfrei freigelegt werden sollen.
  • Ein erstes erfindungsgemässes Verfahren ist dem unabhängigen Anspruch 1 zu entnehmen. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Schützen blanker Oberflächen gegen Korrosion ein mehrschichtiges Schutzsystem zur Anwendung kommt, das in den folgenden Schritten aufgebracht und bei Bedarf wieder entfernt wird. Es wird eine Korrosionsschutzfolie auf eine zu schützende blanke Oberfläche aufgebracht. Diese Korrosionsschutzfolie wird durch das Aufbringen einer selbstheilenden, halbfesten Schutzschicht, mindestens teilweise abdeckt. Diese beiden Schichten bilden das mehrschichtige Schutzsystem. Bei Bedarf wird das Schutzsystem wieder entfernt. Es wird mindestens ein Teil der blanken Oberfläche durch Abziehen mindestens eines Teils der Korrosionsschutzfolie freigelegt. Mit der Korrosionsschutzfolie wird gleichzeitig auch die Schutzschicht entfernt.
  • Ein Bauteil mit einer gemäss der Erfindung gegen Korrosion geschützten Fläche ist dem unabhängigen Anspruch 14 zu entnehmen
  • Gemäss Erfindung bildet die selbstheilende Schutzschicht einen geschlossenen Film bildet und das Schutzsystem umfasst hydrophob wirkende Bestandteile, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit zu der zu schützenden blanken Oberfläche durchdringt.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Besonders vorteilhaft zum temporären Schutz einer Führungsschiene einer Aufzugsanlage ist das in Anspruch 13 beanspruchte Verfahren, da mit diesem Verfahren gezielt nur die Laufflächen der Führungsschienen freigelegt werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von Beispielen und mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische, perspektivische Ansicht eines Teils einer Führungsschiene mit einem Schutzsystem gemäss Erfindung;
    Fig. 2A
    eine schematische, perspektivische Ansicht eines Teils einer Führungsschiene mit einem Schutzsystem gemäss Erfindung, wobei eine mechanische Beschädigung aufgetreten ist;
    Fig. 2B
    eine schematische, perspektivische Ansicht der in Fig. 2A gezeigten Führungsschiene nachdem die mechanische Beschädigung ausgeheilt ist;
    Fig. 3A
    eine schematische, perspektivische Ansicht eines Teils einer Führungsschiene mit einem Schutzsystem gemäss Erfindung, wobei die Korrosionsschutzfolie nur die zu schützende Oberfläche abdeckt;
    Fig. 3B
    eine schematische, perspektivische Ansicht der in Fig. 3A gezeigten Führungsschiene nachdem die Korrosionsschutzfolie entfernt und dadurch die zu schützende Oberfläche freigelegt wurde.
    Detaillierte Beschreibung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum temporären Schützen glatter Oberflächen, die dazu neigen zu korrodieren. Der erfinderische Ansatz wird im Folgenden anhand eines Verfahrensbeispiels beschrieben, wobei anschliessend weitere Verfahren unter Bezugnahme auf das erste Verfahrensbeispiel erläutert werden.
  • Um die Erfindung darzustellen wird auf die Fig. 1 verwiesen. Es handelt sich um ein Verfahren zum temporären Schützen blanker Oberflächen 11.1 gegen Korrosion. Es werden folgende Schritte ausgeführt, um ein Schutzsystem bereitzustellen, das die erwünschte Schutzwirkung entwickelt.
  • Nach einem optionalen Reinigungsschritt wird eine Korrosionsschutzfolie 12 auf die zu schützende blanke Oberfläche 11.1 aufgebracht. In Fig. 1 wurde die Darstellung bewusst so gewählt, dass die Korrosionsschutzfolie 12 sichtbar ist. In einem weiteren Schritt wird eine selbstheilende, halbfeste Schutzschicht 13 aufgebracht. Diese Schutzschicht 13 wird so aufgebracht, dass sie die Korrosionsschutzfolie 12 mindestens teilweise abdeckt, wie in Fig. 1 zu erkennen ist. Die Korrosionsschutzfolie 12 bildet zusammen mit der Schutzschicht 13 ein intelligentes Schutzsystem, dessen Aufbau und Wirkung in späteren Abschnitten erläutert wird.
  • Nach dem Aufbringen dieses Schutzsystems ist das Bauteil, zum Beispiel eine Führungsschiene 10, im Bereich der glatten Oberfläche 11.1 gegen Korrosion geschützt. Das Bauteil kann nun beliebig gelagert und transportiert werden.
  • Zu einem späteren Zeitpunkt, zum Beispiel nach dem Transport zu einer Baustelle und der Montage vor Ort, kann mindestens ein Teil der blanken Oberfläche 11.1 durch das Abziehen mindestens eines Teils der Korrosionsschutzfolie 12 wieder freigelegt werden. Die Schutzschicht 13 lässt sich einfach zusammen mit der Korrosionsschutzfolie 12 entfernen. Bei geeigneter Wahl der Korrosionsschutzfolie 12 ist hierfür weder ein Werkzeug noch eine spezielle Maschine erforderlich. Die Korrosionsschutzfolie 12 lässt sich mühelos und ohne Rückstände abziehen.
    Ein weiteres erfindungsgemässes Verfahren wird im Folgenden unter Bezugnahme auch die Figuren 3A und 3B beschrieben. In dem gezeigten Beispiel handelt es sich um eine Führungsschiene 10, wie sie zum Beispiel im Aufzugsbau zum Einsatz kommt. Die Schiene 10 hat einen T-förmigen Querschnitt. Die beiden einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Stegs der Schiene 10 dienen als Führung für eine Aufzugskabine oder ein Gegengewicht. Eine der beiden gegenüberliegenden Seitenflächen ist in Fig. 3A mit 11.1 bezeichnet. Die andere Seitenfläche des Stegs ist nicht sichtbar. Um eine einwandfreie Funktion der Aufzugsanlage zu gewährleisten, ist es wichtig, dass diese Seitenflächen blank sind. Dass heisst, diese Laufflächen 11.1 dürfen weder Rost, noch Rückstände von Rostschutzmitteln noch mechanische Beschädigungen aufweisen. Dies ist essentiell vor allem dann, wenn es um Notbremsungen der Aufzugskabine geht, da in diesem Fall Bremsmittel unmittelbar auf die Laufflächen 11.1 einwirken.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Korrosionsschutzfolie 12 nur auf diejenigen Bereiche der blanken Oberfläche 11.1 aufgebracht, die später wieder freigelegt werden müssen. In Fig. 3A kann man erkennen, dass die Korrosionsschutzfolie 12 streifenförmig ist und sich über die gesamte Fläche 11.1 parallel zu einer Längsachse der Schiene 10 erstreckt. Die anderen Oberflächen der Schiene 10 werden nicht mit der Folie 12 abgedeckt. Nun wird die selbstheilende Schutzschicht 13 aufgetragen, wobei diese Schutzschicht 13 dann nicht nur die Korrosionsschutzfolie 12 sondern auch benachbarte Bereiche der Schiene 10 abdeckt. Im gezeigten Beispiel deckt die Schutzschicht 13 alle Seiten des gesamten Stegs der T-förmigen Schiene 10 ab. Die Schutzschicht 13 reicht bis in den rechtwinkligen Übergangsbereich zwischen dem Steg und der Querplatte des T-Trägers.
  • Beim Freilegen wird nun lediglich die streifenförmige Korrosionsschutzfolie 12 samt einem Teil der Schutzschicht 13 abgezogen und dadurch eine blanke Oberfläche 11.1 offen gelegt, wie in Fig. 3B gezeigt. Auf den benachbarten Bereichen des Steges verbleibt die selbstheilende Schutzschicht 13.1, wie man anhand von Fig. 3B erkennen kann.
  • Dieser Ansatz ermöglicht es ein Bauteil gesamthaft zu schützen und bei Bedarf einen vorbestimmten Bereich frei zu legen. Die Form des vorbestimmten Bereichs wird durch die Form der Korrosionsschutzfolie 12 definiert.
  • Gemäss Erfindung zeichnet sich die Schutzschicht 13 dadurch aus, dass sie selbstheilend ist und einen geschlossenen Film bildet. Weiterhin umfassen die Korrosionsschutzfolie 12 und/oder die Schutzschicht 13 hydrophob wirkende Bestandteile, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit zu der zu schützenden blanken Oberfläche 11.1 durchdringt. Ausserdem führt die hydrophobe Ausstattung dazu, dass Wasser verdrängt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich die Korrosionsschutzfolie 12 dadurch aus, dass sie eine starke adhäsive Bindung an blanken Oberflächen, insbesondere blanken metallischen Oberflächen, aufbaut. Einerseits führt das zu einer guten Haftung der Korrosionsschutzfolie 12 an der blanken Oberfläche und andererseits ergibt sich dadurch eine Sperrwirkung zwischen der blanken Oberfläche 11.1 und der Korrosionsschutzfolie 12. Diese Sperrwirkung kann das Eindringen von Feuchtigkeit verhindern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich die selbstheilende (selbstausgleichend) Schutzschicht 13 besonders dadurch aus, dass sie einen dichten, geschlossenen Film bildet. Dadurch bildet die Schutzschicht 13 eine Art geschlossene Membran, die vorzugsweise feuchtigkeitsabweisend ausgeführt ist. Der Film hat vorzugsweise eine Dicke zwischen 10 µm und 500 µm, um die gewünschte Schutzwirkung erzielen zu können.
  • Die selbstheilende Schutzschicht 13 umfasst vorzugsweise ein Thixotropiermittel um dadurch beim Aufbringen einerseits den dichten, geschlossenen Film zu bilden, und andererseits einen Schutz gegen Beschädigungen zu bieten, indem der Film nach einer lokalen mechanischen Störung 13.1 sich selbsttätig schliesst, wie in Fig. 2A angedeutet. In der Fig. 2A ist eine Momentaufnahme nach dem Auftreten einer lokalen mechanischen Störung 13.1 gezeigt. Die Störung kann zum Beispiel beim Transport des Bauteils 10 durch das Berühren mit einem Werkzeug oder dergleichen hervorgerufen worden sein. In Fig. 2B ist das gleiche Bauteil 10 kurze Zeit später gezeigt. Aufgrund der selbstheilenden Wirkung der Schutzschicht 13 hat sich die Stelle der Störung 13.1 automatisch geschlossen. Diese Stelle ist in Fig. 2B mit 13.2 bezeichnet. Das Schliessen der Störung 13.1 kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass das Schutzschicht 13 langsam nachfliesst und die offene Stelle wieder schliesst. Im Folgenden sind weitere Details zu der selbstheilenden Wirkung und dem in diesem Zusammenhang verwendeten Thixotropiermittel gegeben.
  • Generell bezeichnet man mit dem Begriff "thixotrop" einen reversiblen Übergang von einem gel- oder galertartigen Zustand zu einem festen Zustand. Dieser Übergang ist umkehrbar. So reduziert sich bei einem thixotropen Material die Viskosität wenn zum Beispiel Scherkräfte aufgebracht werden.
  • Unter dem Begriff "thixotrop" versteht man im Folgenden Zusammenhang die Einstellung der Schutzschicht 13 in einen plastischen Zustand unter Zugabe von Verdickungsmitteln, auch Thixotropiermittel genannt. In diesem Zustand kann die sonst sehr flüssige Schutzschicht 13 so zähflüssig eingestellt werden, dass diese auch an senkrechten Bauteilen 10 problemlos verarbeitet werden kann und nicht abläuft. Die thixotrop eingestellte Schutzschicht 13 hat die Eigenschaft, dass sie sich in Ruhe wie ein Gel verhält und wenn sie gerührt oder verarbeitet wird wie eine viskose Flüssigkeit. Kommt es zu einer lokalen Störung, wie in Fig. 2A angedeutet, so reduziert sich durch das Thixotropiermittel die Viskosität im Bereich der Störung 13.1 und die Schutzschicht 13 gleicht die Störung aus, wie in Fig. 2B gezeigt.
  • Besonders bevorzugt ist eine selbstheilende Schutzschicht (13), die eine oder mehrere der folgenden Funktionen in einer Substanz oder Zusammensetzung vereint:
    • feuchtigkeitsabweisend,
    • abriebsfest,
    • niedrige Viskosität beim Aufbringen,
    • schnelles Aushärten oder Abtrocknen,
    • grifffest.
  • Die vorliegende Erfindung beruht in einer besonderen Ausführungsform auf einer Passivierung der zu schützenden Oberfläche 11.1. Dadurch ergibt sich eine Hemmung der Korrosion. Die Schutzfolie 12 und/oder die Schutzschicht 13 umfassen ein Trägermaterial, bzw. Trägerbestandteil und ein oder mehrere pH-Pufferbestandteile (Pufferagenzien). Diese Pufferbestanteile sind so gewählt, dass sie die zu schützenden (Metall-)Oberfläche 11.1 in der Nähe eines pH-Wertes halten, bei dem die Oberfläche passiv gegenüber Korrosion ist. Um eine Metalloberfläche 11.1 zu schützen wird der pH-Wert gemäss Erfindung auf einen Bereich zwischen 8 und 13 pH eingestellt. Durch das Zufügen der Pufferbestanteile wird das Schutzsystem aus Schutzfolie 12 und Schutzschicht 13 basisch eingestellt.
  • Besonders bevorzugt sind Schutzfolien 12 und/oder Schutzschichten 13, die korrosionshemmende Bestandteile aufweisen, die dazu geeignet sind die Korrosion der Oberfläche 11.1 in Anwesenheit von Feuchtigkeit oder in Anwesenheit anderer korrosionsfördernder Substanzen zu hemmen.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wirken die korrosionshemmenden Bestandteile mit den Pufferbestandteilen zusammen.
  • Besonders bevorzugt sind Schutzfolien 12 und/oder Schutzschichten 13, die wasserabweisende (hydrophobe) Bestandteile aufweisen, um zu verhindern, dass Wasser mit der Oberfläche 11.1 in Verbindung kommen kann. Als hydrophob wirkende Bestandteile können zum Beispiel Aluminiumsilikat und/oder Wachs und/oder Öl eingesetzt werden. Besonders geeignet sind synthetische Öle und/oder raffinierte mikrokristalline Wachse.
  • Es ist auch möglich der Schutzfolie 12 und/oder der Schutzschicht 13 Bestandteile hinzuzufügen, um einen wirksamen Schutz gegen andere korrosive Materialien, wie Luft, Kohlendioxid, Chlor-Ionen usw. zu bieten.
  • Das erfindungsgemässe Schutzsystem aus Schutzfolie 12 und Schutzschicht 13 umfasst einen oder mehrere der genannten Bestandteile.
  • Die Schutzfolie 12 weist ein flexibles Trägermaterial auf, das zur Aufnahme der Puffer und/oder anderer Bestandteile geeignet ist. Besonders als Folie geeignet sind: Polymermaterial, Polyacryl, Silikon, Polyurethan, Vinylpolymer, oder Polyvinylacetat, um einige Beispiele zu nennen.
  • Die Schutzschicht 13 hingegen weist einen speziellen Trägerbestandteil auf, um der Schutzschicht 13 eine film- oder gel-artige Konsistenz zu geben. Vorzugsweise handelt es sich um einen wachsartigen Trägerbestandteil und bildet nach dem Aushärten einen flexiblen, dichten Wachsfilm. Nach dem Auftragen oder Aufsprühen kommt die thixotrope Eigenschaft der Schutzschicht 13 zum Einsatz und wirkt gegen den Eintritt von Feuchtigkeit und/oder Flüssigkeit, wie beschrieben.
  • Vorzugsweise sind die genannten Bestanteile in dem Trägermaterial (im Fall der Schutzfolie 12) bzw. Trägerbestandteil (im Fall der Schutzschicht 13) dispergiert oder angelagert.
  • Gemäss Erfindung wird ein intelligentes Korrosionsschutzsystem zur Verfügung gestellt, dass im Gegensatz zum Stand der Technik einerseits einen guten Schutz bietet und andererseits problemlos und ohne Aufwand wieder entfernbar ist. Die zu schützenden Oberflächen 11.1 werden nicht nur passiviert, falls Pufferbestandteile Verwendung finden, oder vor dem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt, falls hydrophob wirkende Bestandteile zum Einsatz kommen, oder die Korrosion reduziert oder verhindert, falls korrosionshemmende Bestandteile eingesetzt werden, sondern es wird ein wirksamer Gesamtschutz bereit gestellt, der die positiven Eigenschaften mehrerer Schutzmechanismen miteinander in einer bisher unbekannten Art und Weise vereint.
  • Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass das gesamte Schutzsystem auf Materialien beruht, die umweltverträglich sind. Ausserdem ist das Aufbringen und Entfernen so ausführbar, dass keine Chemikalien verwendet werden müssen. Es ist auch kein erhöhter Energieaufwand notwendig, da keine Heissluftsysteme oder Schleifmaschinen benötigt werden.
  • Die intelligente Beschaffenheit des erfindungsgemässen Schutzsystems wird durch die Kombination zweier Schutzmittel 12, 13 realisiert. Dabei wirkt die Schutzfolie 12 unter anderem als wasserabweisende (hydrophob) und/oder wasserdichte Sperrschicht oder Sperrzwischenschicht. Sollte die Schutzschicht 13 und die Schutzfolie 12 verletzt sein, so kommen die Bestandteile zum Einsatz, die in der Schutzschicht 13 und/oder der Schutzfolie 12 vorhanden sind.
  • Die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist nicht nur auf Führungsschienen beschränkt. Das Verfahren kann allgemein angewendet werden auf Oberflächen von Bauteilen, die nur temporär mit einem Korrosionsschutz versehen werden sollen, beispielsweise:
    • Oberflächen von Führungen, insbesondere Führungen von Werkzeugmaschinen,
    • Oberflächen von Antriebswellen,
    • Oberflächen von Treibscheiben,
    • Oberflächen von Messtischen, insbesondere Präzisionsmesstische.

Claims (14)

  1. Verfahren zum temporären Schützen blanker Oberflächen (11.1) gegen Korrosion mit den folgenden Schritten:
    - Aufbringen einer Korrosionsschutzfolie (12) auf eine zu schützende blanke Oberfläche (11.1),
    - Aufbringen einer selbstheilenden, halbfesten Schutzschicht (13), welche die Korrosionsschutzfolie (12) mindestens teilweise abdeckt,
    - späteres Freilegen mindestens eines Teils der blanken Oberfläche (11.1) durch Abziehen mindestens eines Teils der Korrosionsschutzfolie (12) samt der sich auf diesem Teil der Korrosionsschutzfolie (12) befindenden Schutzschicht (13),
    wobei die selbstheilende Schutzschicht (13) einen geschlossenen Film bildet und die Korrosionsschutzfolie (12) und/oder Schutzschicht (13) hydrophob wirkende Bestandteile umfassen, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit zu der zu schützenden blanken Oberfläche (11.1) durchdringt, oder um vorhandene Feuchtigkeit zu verdrängen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Korrosionsschutzfolie (12) durch eine starke adhäsive Bindung an blanken Oberflächen, insbesondere blanken metallischen Oberflächen, auszeichnet, wodurch sich eine Sperrwirkung zwischen der blanken Oberfläche (11.1) und der Korrosionsschutzfolie (12) ergibt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die selbstheilende Schutzschicht (13) nach dem Aufbringen einen dichten, geschlossenen Film bildet, der vorzugsweise eine Dicke zwischen 10 µm und 500 µm aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die selbstheilende Schutzschicht (13) ein Thixotropiermittel umfasst und dadurch nach dem Aufbringen der Schutzschicht (13) den dichten, geschlossenen Film bildet, der gegen Beschädigungen schützt, indem er nach einer lokalen mechanischen Störung (13.1) sich selbsttätig schliesst.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die selbstheilende Schutzschicht (13) eine oder mehrere der folgenden Funktionen in einer Substanz vereint:
    - feuchtigkeitsabweisend,
    - abriebsfest,
    - niedrige Viskosität beim Aufbringen,
    - schnelles Aushärten oder Abtrocknen,
    - grifffest.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Korrosionsschutzfolie (12) ein Verfahren angewendet wird, um die blanke Oberfläche (11.1) trocken, rost- und fettfrei zu machen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen der selbstheilenden Schutzschicht (13) ein Streich-, Roll-, oder Tauchverfahren, oder ein luftloses Sprühverfahren zur Anwendung kommt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzfolie (12) ölige und/oder wachsartige Bestandteile umfasst.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die selbstheilende Schutzschicht (13) ölige und/oder wachsartige Bestandteile umfasst, wobei die Schutzschicht (13) vorzugsweise einen Wachsfilm bildet.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der blanken Oberfläche (11.1) um die Oberfläche eines Stahlelements (11) handelt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Stahlelement um eine Führungsschiene (11) zur Verwendung in einer Aufzugsanlage handelt, wobei das Freilegen beim Einbau der Führungsschiene (11) in der Aufzugsanlage oder vor Inbetriebnahme der Aufzugsanlage erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    - beim Aufbringen der Korrosionsschutzfolie (12) nur derjenige Bereich der blanken Oberfläche (11.1) temporär abgedeckt wird, der beim Freilegen wieder offen gelegt werden soll,
    - die selbstheilende Schutzschicht (13) nicht nur die Korrosionsschutzfolie (12) sondern auch benachbarte Bereiche abdeckt, und
    - beim Freilegen die selbstheilende Schutzschicht (13.1) auf den benachbarten Bereichen verleibt.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzfolie (12) als Streifen ausgeführt ist, der eine Lauffläche (11.1) der Führungsschiene (11) temporär abdeckt, um nach dem Abziehen der Korrosionsschutzfolie (12) die Lauffläche (11.1) der Führungsschiene (11) freizulegen.
  14. Bauteil (10) mit einer vor Korrosion zu schützenden Fläche (11.1), dadurch gekennzeichnet,
    dass auf die Fläche (11.1) eine Korrosionsschutzfolie (12) aufgebracht ist und
    dass auf die Korrosionsschutzfolie (12) eine selbstheilende, halbfeste Schutzschicht (13), welche die Korrosionsschutzfolie (12) mindestens teilweise abdeckt, aufgebracht ist,
    wobei mindestens ein Teil der Fläche (11.1) freilegbar ist durch Abziehen mindestens eines Teils der Korrosionsschutzfolie (12) samt der sich auf diesem Teil der Korrosionsschutzfolie (12) befindenden Schutzschicht (13),
    wobei die selbstheilende Schutzschicht (13) einen geschlossenen Film bildet und die Korrosionsschutzfolie (12) und/oder Schutzschicht (13) hydrophob wirkende Bestandteile umfassen, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit zu der Fläche (11.1) durchdringt, oder um vorhandene Feuchtigkeit zu verdrängen.
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