FI61510C - Maerkningspreparat foer heta metallfoeremaol - Google Patents

Description

R5r^1 [B] (11)kuulutusjulkaisu 61510

ffiTA L J U J UTLÄGGNI NGSSKRIFT U

c (45) u-:: (51) Kv.ik.3/intci.3 C 09 D 5/38, C 23 C 17/00 '' // B 21 C 51/00 SUOM I—FI N LAN D (21) r****faA*m»—761089 (22) Hikamitpllv·—Ana6knln|*dag 21.0U.76 (FI) (23) AlkupUvt—GlMghttadag 21·0U,76 (41) Tullut |ulklMk*l — Mtvtt offmtllg 26.10.76 PMMttl· ]» rekisterihallitus N«htiv*k.lp«on f. kuuL|«llal«,n pvm.- ~ ok So

Patent- och registerstyrelsan AmMm utltgd och uti.tkrifun pubUcsnd JU

(32)(33)(31) Pyydetty etueikeui —β·ι*π priority Ok.75

Alankomaat-Nederlanderna(NL) 750U899 (71) Hoogovens IJmuiden BV, Wenckebachstraat, IJmuiden, Alankomaat-Ne derlanderna(NL) (72) Jan Francies de Blok, Beverwijk, Bernard Cornells Vendel, Akersloot,

Alankomaat-Nederländerna(NL) (7U) Berggren Oy Ab (5U) Merkkausvalmiste kuumia metalliesineitä varten - Markningspreparat för heta metallföremäl Tämä keksintö koskee kuumia metalliesineitä varten tarkoitettua merkkausvalmistetta, joka sisältää pigmenttiä ja tartunta-ainetta ja joka levitetään kuumalle metalliesineelle ruiskuttamalla seos esineen pinnalle. Keksintö soveltuu erityisesti kuumien rauta- tai teräsesineiden merkkaukseen.

Tavanomainen tapa merkata kuuma teräsesine on kirjoittaa käsin sen pinnalle liitupiirtimellä tai vahaliidulla, joka sulaa korkeissa lämpötiloissa ja jättää pysyvän merkin. Kuuman esineen merkkaaminen tällä tavoin on epätyydyttävää johtuen sen henkilön läheisyydestä, joka merkitsee esineen erityisesti korkean lämpötilan ja siihen liittyvien terveydellisten haittojen vuoksi, jotka saattavat johtaa väsymiseen, tarkkaamattomuuteen ja vääriin merkkauksiin. Koska työ on yksitoikkoista, virheiden vaara kasvaa. Kun merkintöjä ei ole, valuharkko, raakatanko tai tankopuolivalmiste ei ole tunnistettavissa ja joutuu tämän vuoksi hylätyksi, mikä merkitsee huomattavaa taloudellista menetystä. Myös työkustannukset ovat suuret tällaisella menetelmällä.

2 61510

Japanilaisessa patenttijulkaisussa n:o 65.08019 ehdotetaan keraamisen materiaalin käyttöä kuuman teräksen merkkaukseen ja ehdotetaan materiaalin ruiskuttamista pinnalle, viittaamalla erityisesti ZnS0^:n vesiliuokseen (esimerkki 1) ja lasitusliuokseen, joka sisältää natriumsilikaattia, boorihappoa, vedetöntä kromioksidia ja 49 % vettä (esimerkki 2). Jauheen käyttö mainitaan ohimennen. Materiaalin lasittamisella näytään pyrkivän tuottamaan lasimai-nen kerros, joka itse asiassa pyrkii murtumaan seuraavan laitoksessa tapahtuvan valssauksen aikana. Märkien materiaalien käyttö on myös epäedullista, sillä höyry, joka syntyy kosketuksessa kuumaan metalliin, poistaa suuren määrän hyödyllistä materiaalia.

US-patentissa n:o 3 296 689 ehdotetaan alumiinimaalin käyttöä metallien merkkaukseen ja siinä ehdotetaan erityisesti levittämään harjalla maalia, joka sisältää 20 % alumiinihiutaleita muovila-kassa. Ruiskutusta ehdotetaan vaihtoehtona. Alumiinin tarkoituksena on saada aikaan eri lämpötilan omaava todettavissa oleva vyöhyke kuumalle teräsesineelle.

Saksalaisessa patenttijulkaisussa 1 077 815 on esitetty vesilasista, alumiinijauheesta ja rautaoksidipunasta muodostuvan seoksen käyttö hehkutetun teräksen merkkaamiseen. Tarkoituksena ei ole saada aikaan kestävä värillinen päällyste, vaan pyritään siihen, että kun merkintäseos jatkossa irtoaa siihen kohdistuvien rasitusten johdosta, paljastuva metallipinta ei ole hilseilevää.

Saksalainen hakemusjulkaisu 1 669 144 tarkoittaa päällysteseosta metallipintoja varten hilseilyn estämiseksi, joka seos sisältää jauhemaista metallista alumiinia ja ainakin yhtä kaksiarvoisen metallin tulenkestävää oksidia, kuten sinkkioksidia tai magnesi-umoksidia, ja mahdollisesti sideainetta. Tämä seos ei kuitenkaan ole tarkoitettu merkintämassaksi, joka pysyy riittävän kauan ja murtumatta metalliesineessä, jotta se kestäisi esimerkiksi jälkikäsittelyä, vaan tarkoitus on nimenomaan hilseilyn ehkäiseminen.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan merkkausmateriaali kuumaa metallia, erityisesti terästä varten, joka voidaan levittää yksinkertaisen laitteiston avulla, joka kuluu vähän ja vaatii vähän huoltoa, joka merkkausmassa tarttuu luotettavasti ja riittävän lujasti kjestääkseen seuraavan käsittelyn ja joka sopii levitet- 3 61510 täväksi tavalla, joka sallii työntekijän olla riittävällä etäisyydellä esineestä turvallisuuden vuoksi.

Keksintö tarkoittaa näin ollen merkintämassaa kuumia metalliesineitä varten, joka koostuu alumiinijauheesta, pigmentistä ja tartunta-aineesta, ja keksintö on tunnettu siitä, että massa sisältää pigmenttinä titaanidioksidia tai kromioksidia ja tartunta-aineena vahamaista liitua, piidioksidia tai sidontasavea. Alumiini toimii tällöin pelkistysaineena pelkistämään kuumalla metallipinnalla olevaa oksidia, ja tartunta-aine aikaansaa tartunnan lämpötilassa, joka ei ole alle 200°C. Valittujen materiaalien tulee kestää tarpeellisessa määrin sen pinnan lämpötilaa, jolle ne on määrä levittää. Tartunta-aineen tehokkuuden minimi-lämpötila voi olla selvästi yli 200°C; " 61510 metallin lämpötila voi olla esimerkiksi 1200°C.

Kun kyse on rauta- tai teräspinnoista, alumiinijauhe toimii pelkistäen raudan primäärisen valssausoksidin estäen tai minimoiden näin merkin myöhemmän hilseilyn alla olevan ruosteen mukana.

On erityisen tärkeää, että materiaali on kuivaa, kun se levitetään. Kantokaasu, jota käytetään ruiskuttamaan se metallipinnalle, on myös mieluummin erittäin kuivaa ja jos paineilmaa käytetään, se on mieluummin käsitelty kuivaksi ja pölyttömäksi.

Vaatimukset, joita voidaan asettaa merkkausjauheelle, ovat, että sen tulee olla myrkytön ja että se ei saa sisältää vallitsevassa määrin haihtuvia komponentteja. Vaatimukset, joita voidaan asettaa saadulle merkille, ovat, että kun esine on sekä kuuma että kylmä, merkin kontrastin ja näkyvyyden tulee olla hyvä ja edelleen että merkki ei saa hävitä jälkivalssauksen aikana. Merkki ei saa sisältää yhdisteitä jotka vahingoittaisivat terästä; sen tulee olla lämpötilakestoista termisen jälkikäsittelyn varalta eikä se saa hävitä varastoinnin tai kuljetuksen aikana ulkoilmassa. Nämä vaatimukset kyetään täyttämään keksinnön muodostavilla materiaaleilla.

Alumiinijauhe muodostaa mieluummin yli 50 paino-% merkkausmateriaa-lista ja sen maksimi hiukkaskoko on myös korkeintaan 600 mikronia.

Suositeltava pigmentti on T1O2, vaikka muitakin tunnettuja sopivia pigmenttejä voidaan käyttää, esimerkiksi kromioksidia, vaikka sillä on se haitta, että se on myrkyllistä.

Eräs sopiva tartunta-aine on jauhemuodossa oleva vahamainen liitu, erityisesti se, jota on saatavissa kauppanimellä "BowaxM. Tällä on kuitenkin se haitta, että se sisältää talkkia (Mg^Si/jO·^ (OH)2), jonka arvellaan olevan vahingollista hengityselimille. Toinen sopiva tartunta-aine on vedetön piihappo (SiC^). Suositeltavin on kuitenkin sitova alumiinioksidibentoniitti kuivassa muodossa, jonka magnesium-pitoisuus on pieni, esim. alle 5 %.

5 61510

Keksinnön valmistetta voidaan käyttää ei vain merkattaessa terästä, joka on esimerkiksi kuumien valuharkkojen, raakatan-kojen, tankopuolivalmisteiden ja levyjen muodossa, vaan yhtä hyvin tuloksin myös merkattaessa rautaa, esim. kuumia valuraudan valanteita (koki lie ja) ja valulevyjä.

Keksinnön merkkausvalmisteella merkitsemistä kuvataan ei-rajoit-tavan esimerkin avulla liitteenä olevassa piirroksessa, jossa ainoa kuva on kaavamainen esitys tavanomaisesta ruiskupistoolista, jota on muunneltu keksinnön mukaisella merkkausvalmisteella merkitsemistä varten.

Viitaten piirrokseen siinä esitetään kaavamaisesti merkattava kuuma teräsvaluharkko, joka liikkuu kuivaruiskutuspistoolin 3 poistosuutti-men 2 alapuolella, josta suuttimesta purkautuu kantokaasusuihku 4, joka vie mukanaan kuivan merkkausjauheen kuumalle valuharkolle 1.

Käsikäyttöinen ruiskutuspistooli3 on tavanomaista tyyppiä; esimerkkejä ovat yhtiön The DeVillbis Company, Toledo, Ohio, USA. höytälepis-tooli Type GB ja Atlas Copco Tools AB-yhtiön pistooli Type Ecco 40. Patenttisuojaa ei haeta pistoolille sellaisenaan. Pistoolia on muunneltu varustamalla se pitemmällä syöttöputkella 5, joka ulottuu sekoi-tusastiasta 6 suuttimeen 2. Sopiva suutinkoko on 3 mm.

Paineilmaa, joka on esikäsitelty sen saattamiseksi pölyttömäksi ja kuivaksi syötetään letkun 7 kautta, joka on yhdistetty yhdysputkeen 8 ja pistoolin 3 kädensijassa 10 olevaan kanavaan 9. Suljinvipu 11 käyttää pääkäyttöventtiiliä 12, joka on kanavassa 9. Neulaventtiili 13 tekee mahdolliseksi ilman paineen säädön. Tyypillisesti letkussa 7 oleva paine voi olla 6 atm ja se alennetaan 0,2-1 atm:in venttiilillä 13.

Kädensija 10 on kiinnitetty astian 6 kanteen 14 ja kanavaa 9 on jatkettu astiaan 6 putkella 15, jonka pää on poissa astian keskustasta niin, että siitä purkautuva ilma saa aikaan pyörteen, joka nostattaa astiassa 16 olevan merkkausjauheen ilmaan. Näin ollen jauhe joutuu mukaan ilmavirtaan, joka kulkee syöttöputkeen 5 kannen 14 läpi. Erittäin muuttumaton jauheväkevyys ilmasuihkussa voidaan saavuttaa tällä tavoin.

Pidennetyn syöttöputken 5 pituus tässä toteutusmuodossa on n. 2,5 6 61510 metriä niin, että työntekijän käsi voi olla tällä etäisyydellä kuumasta metallipinnasta. Suutin on mieluummin n. 5 cm:n päässä kuumasta pinnasta.

Seuraavissa esimerkeissä annetaan eräitä suositeltavia merkkausvalmis-teita, jotka muodostavat tämän keksinnön.

Komponentti Hiukkaskoko Paino-osaa

Esimerkki 1

TiC^ >3/um; <5 ^ vati 2

AI <600 ^um B

Kuiva "Bowax" <37/um 5

Esimerkki 2

TiC^ >3/Um; <5/Van 4 AI <600^um 16

Kuiva SiC>2 <40^um 5

Esimerkki 3

TiC>2 >3/um; <5/Um 2 AI <600 ^um 8

Kuiva bentoniitti, 7(_ jossa 2,5 paino-$ Mg <(3/um j

Jokainen näistä jauheista levitettiin teräspinnalle, jonka lämpötila oli 1200°C, tavanomaisen käsinpideltävän ruiskun avulla, jossa oli piirroksessa esitetty pidennetty syöttöputki niin, että työntekijän käsi oli vähintään 250 cm:n päässä metallin pinnasta. Paineilmaa syötettiin 6 atm:n paineella ja paine laskettiin 0,2-1 atm:in ennenkuin se tuli jauhetta sisältävään astiaan 6. Pistoolin suutinta liikuteltiin n. 5 cm:n päässä kuumalta pinnalta. Kaikissa tapauksissa saatiin tyydyttävä merkkaus. Merkit.tarttuivat välittömästi ja lujasti ja osoittivat suurta kestokykyä teräksen myöhemmälle käsittelylle.

Vaikka keksintöä on yllä kuvattu viitaten muutamiin suositeltaviin esimerkkeihin, alaan perehtyneet ymmärtävät, että erilaisia muutoksia voidaan tehdä poikkeamatta keksinnön hengestä ja suoj'apiiristä ja liitteenä olevien patenttivaatimusten on tarkoitettu kattavan kaikki tällaiset muutokset ja muunnelmat.

tr' -

Claims (9)

1. 7 61510
2. 1. Merkintämassa kuumia metalliesineitä varten, joka koostuu alumiinijauheesta, pigmentistä ja tartunta-aineesta, tunnet-t u siitä, että massa sisältää pigmenttinä titaanidioksidia tai kromioksidia ja tartunta-aineena vahamaista liitua, piidioksidia tai sidontasavea.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen merkintämassa, tunnet- t u siitä, että tartunta-aineen suurin raesuuruus ei ylitä 75 /Um.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen merkintämassa, tunnet-t u siitä, että TiC>2:n, alumiinin ja vahamaisen liidun painosuhde on noin 2:8:5.
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen merkintämassa, tunnet-t u siitä, että Ti02:n, alumiinin ja piidioksidin painosuhde on noin 4:16:5-
6. 5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen merkintämassa, tunnettu siitä, että Ti02:n raesuuruus ei alita 3 /Um eikä ylitä 5 /Um, alumiinijauheen suurin raesuuruus ei ylitä 600 ^um ja tartunta-aineen suurin raesuuruus ei ylitä 40 ^um.
7. 6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen merkintämassa, tunnettu siitä, että se muodostuu TiC^sta, alumiinista ja sidon-tasavena bentoniitista ja että Ti02:n, alumiinin ja bentoniitin painosuhde on 2:8:5·
8. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen merkintämassa, tunnet- t u siitä, että TiC>2:n raesuuruus ei alita 3 /Um eikä ylitä 5 /Um, alumiinijauheen suurin raesuuruus ei ylitä 600 ^um ja bentoniitin suurin raesuuruus ei ylitä 75 /Um.
9. 1. Markeringsmassa för heta metallföremäl bestäende av alumini-umpulver, ett pigment och ett vidhäftningsmedel, känneteck-n a d av att massan innehäller titandioxid eller kromoxid som pigment och en vaxartad krita, kiseldioxid eller bindelera som vidhäftningsmedel.