SE422420B - Sett att fran ett emne av metall genom ett antal dragnings- och/eller pressningsforlopp under anvendning av smorjmedel forma en artikel, som derefter beleggs med ett skyddsskikt - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 7910703-s ningsskikt av metalliskt material eller plastmaterial, vilket vid drag- ningsförloppen har en friktionsminskande funktion och i vissa fall även åstadkommer en förbättring av formbarheten hos grundmaterialet. Normal- förloppet vid framställning av en behållare vid användning av smörjmedel omfattar sammanfattningsvis följande steg: 1) Djupdragning av rondell för att bilda en kopp 2) 1 Neddragning av koppen för bildande av behållarekropp 3) Trimning av behâllarekroppens mynningsdel 4) Omsorgsfull tvättning av behållarekroppens ytor 5) Omsorgsfull torkning av behållarekroppens ytor 1 6) In- och utvändig beläggning för åstadkommande av ett grundskikt 7) Torkning och härdning av grundskiktet 8) Dekoration g 9) Torkning och härdning av dekorationen 10) Invändig sprutlackering av behållarekroppen 11) Torkning och härdning av den invändiga sprutlackeringen 12) Slutformning av behâllarekroppens mynningsdel (reduktion av mynningsdiametern och utkragning av mynningskanten) 13) Kontroll 14) Packning Punkterna 1 - 3 och 12 avser åtgärder som är nödvändiga för att från en rondell erhålla en dragen behållare medan punkterna 13 - 14 avser i och för sig nödvändiga tilläggstempon i samband med behâllarnas framställning.

-Punkterna 4 - ll avser åtgärder som skall göra de dragna behâllarna tjän- liga för förvaring av fyllgodset och även göra det möjligt att förse be- hållarna med önskvärd information och dekoration. Vid användning av smörj- medel erfordras således enligt känd teknik en omsorgsfull tvättning och de använda vattenvolymerna är förvånansvärt stora. För en relativt liten produktionsanläggning anges vattenåtgången till ca 500 m3/dag. Föroreningarna i tvättvattnet består huvudsakligen av olja och sulfat samt partiklar från den metall som använts för framställning av behållaren. Tvättvattnet kan icke direkt tillföras samhällets avloppssystem utan rening av tvättvattnet måste ske dessförinnan.

Som inledningsvis omnämnts förses enligt känd teknik i vissa tillämpningar rondellens metallytor före dragningen med en beläggning som utgörs av en -.» . 10 15 20 25 30 35 metall eller ett plastmaterial. Efter dragningen ingår beläggningen i eller utgör densamma underlag för det eller de skyddsskikt som täcker den bildade produktens materialytor. Beläggningen av rondellen har i vissa tillämpningsexempel till uppgift att öka formbarheten hos rondellen vid dess dragning, medan vid andra beläggningen har en smörjande funktion.

Beläggningen kan anbringas enligt olika metoder t ex genom elektrolyt- beläggning, genom anbringande av material i flytande form på tidigare rengjorda ytor och efterföljande torkning för erhâllandet av en torr film. Exempel på det senare alternativet ges t ex i patentskrifterna US 3 ll4 725 och 3 206 848.

I patentskriften SE 326 935 anvisas ett sätt att öka formbarheten hos ett material med jämförelsevis låg formbarhet genom att elektrolytbelägga detta material med ett tunt skikt av ett material med högre formbarhet.

Dragning sker sedan med användning av Smörjmedel och utan föregående upp- värmning för undvikande av legeringsbildning i övergången mellan belägg- ningen och grundmaterialet. Enligt patentskriften sker således belägg- ningen före materialets dragning. Enligt föreliggande uppfinning förses däremot materialytorna med skyddsskikt efter dragningsförloppen.

Patentskriften SE 363 l30 anger även den ett sätt att förbehandla material t ex ett band eller en plåt med ett skyddsskikt bestående av en vatten- löslig filmbildande organisk polymer, vilket skyddsskikt kan fungera som smörjmedel före t ex en valsning, pressning eller dragning. Även denna patentskrift anvisar således ett sätt där beläggningen sker före materialets omformning. Sättet är speciellt inriktat mot att åstadkomma en yta lämpad för efterföljande emaljering.

Patentskriften GB l 5l7 732 beskriver djupdragning och neddragning för åstadkommande av tunnväggiga behållare av stål. Härvid förses åtminstone ena sidan av en metallplåt med ett organiskt harts, varefter plåten med tillhörande harts uppvärms för hartsets vidhäftning vid metallen och hart- sets härdning. Därefter sker utstansning av de rondeller av vilka be- hållaren sedan dras. Hartset utgör smörjmedel vid såväl djupdragning som neddragning. I förekommande fall innehåller hartset en smörjande tillsats. även denna patentskrift beskriver ett sätt där materialet redan före drag- ningen förses med ett skikt som kvarsitter på behållareväggen efter drag- ningen. 7910703-3. 7910703-3 l0 15 20 25 30 35 I patentskriften US 4 108 099 beskrivs framställning av dragna behållare där smörjmedlet utöver att tjänstgöra som smörjmedel och kylande medel efter dragningen utgör en del av behâllarens skyddsskikt. Även denna patentskrift beskriver således hur utgångsmaterialet före dragningen förses med ett tilläggsmaterial, som dels möjliggör själva dragningen, dels bildar del i det skyddsskikt behållaren förses med efter dragningen.

Speciellt anges att genom lämpligt val av smörjmedel erhålls efter drag- ningen en ytbeskaffenhet som är lämpad att direkt förses med tryck eller lack utan föregående tvättning. Efter avslutad dragning sker dock alltid en torkning i ugn av behållaren. Tilläggsskiktet på utgångsmaterialet kan naturligtvis appliceras på olika sätt t ex genom samvalsning, pâ- krympning etc. 0 Användning av smörj- och kylmedel i samband med dragningsförlopp där smörjmedlet tvättas bort efter avslutad dragning är en normalt använd teknik. Smörjmedlen har ingen tilläggsuppgift utöver den smörjande och kylande funktionen. Exempel på patentskrifter avseende anordningar där smörjmedel används på nyss nämnt sätt är GB l 433 963 och US 4 051 805.

Det är även ett problem vid framställning av djup- och neddragna behållare att åstadkomma en effektiv beläggning av samtliga ytpartier i behållarens inre. Ett rent doppningsförfarande är som regel icke tillräckligt, utan ofta tillämpas metoder där beläggningsmaterialet sprutas över behållarens innerytor från munstycken, vilka under besprutningsförloppet omges av behâllarkroppen. Kostnadsskäl medför att materialet i behållaren är så tunt som möjligt, varför svårigheter föreligger att kombinera kraven på tillräckligt stor ståyta och kraven på motståndskraft mot deformation vid förvaring av fyllgods under tryck, t ex kolsyrade drycker. Patent- skriften US 3 693 828 är ett exempel på en uppfinning där bottenformen anpassats mot de nyss nämnda kraven samtidigt som bottenformen även till- godoser behovet av att med hjälp av ett antal munstycken distribuera ett heltäckande beläggningsskikt över behållarekroppens inre ytor.

I andra sammanhang är känt att åstadkomma skyddsskikt genom elektrolytisk beläggning av ledande ytor. Även utrustning för beläggning av behållare- kroppars såväl inre som yttre ytor är känd. I t ex patentskriften US 4 094 760 visas ett sätt och en anordning härför. I patentskriften utgår man från att ytorna redan är så behandlade att de är lämpade att motta en 10 20 25 30 7910703-3 beläggning som åstadkoms på elektrolytisk väg.

Användningen av elektrolytisk beläggning av ytorna hos artiklar av plåt- material finns även omtalat t ex i patentskriften GB l ll7 831 i vilken beskrivs hur skador i lackskikten t ex hos plåtburkar kan repareras genom elektrolytisk beläggning. I patentskriften anges att elektrolyten utgörs av en vattenemulsion och att efter avslutad beläggning ytorna tvättas med hjälp av avjoniserat vatten. Vidare anges att den elektro- lytiska beläggningen kan omfatta icke endast reparation av uppkomna skador utan även ersätta annan form av skyddsbeläggning. Patentskriften är inriktad mot ett sätt och en anordning för att åstadkomma den elektro- lytiska beläggningen och sysselsätter sig icke med hur artiklarnas yt- skikt skall förberedas för att bli mottagligt för den elektrolytiska be- läggningen. I patentskriften utgår man således från att ytorna på något sätt rengjorts eller på annat sätt behandlats för att de skall kunna täckas av ett elektrolytisktutfällt skyddsskikt.

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för framställning av hel- dragna behållare där antalet tillverkningssteg avsevärt reduceras. Den omsorgsfulla tvättningen enligt tidigare tillämpad teknik ersätts med en enkel avspolning med hjälp av avjoniserat vatten samtidigt som användningen av ett smörjmedel för att underlätta dragningsförloppen och erhålla en god kvalitet och ett bra utfall i samband med tillverkningen bibehålls.

Enligt uppfinningen sker framställning av en heldragen behållare i följande steg: ' l) Djupdragning av rondell för att bilda en kopp 2) Neddragning av koppen för bildande av behållarekropp 3) Trimning av behållarekroppens mynningsdel 4) Samtidig in- och utvändig elektrolytisk beläggning med skyddsskikt 5) Avspolning med avjoniserat vatten 6) Partiell torkning 7) Dekoration 8) Torkning och härdning av dekorationen 9) Slutformning av behållarekroppens mynningsdel (reduktion av mynningsdiametern och utkragning av mynningskanten) 10 15 20 25 30 ' 1910703-3 Kontro11 Packning 10) 11) Av ovanstående uppräkning framgår att i förhå11ande ti11 tidigare beskriven norma1t använd teknik är stegen 4 - 7 och 10 - 11 hos den tidigare använda tekniken eïiminerade och ersatta med de nya stegen 4 - 6 varigenom antalet ti11verkningssteg reduceras från 14 ti11 11.

Efter behå11arens trimning en1igt punkt 3 ovan app1iceras ett 1ackskikt på behå11arens inner- och ytteryta genom s k e1ektro-1ackering, där e1ektro1yten utgörs av en vattendispersion innehå11ande joniserat binde- mede1. Elektro-1ackeringen sker utan föregående tvättning vi1ket är möj- 1igt därigenom att det vid dragningen använda smörjmed1et är 1ös1igt i den e1ektro1yt i vi1ken behâ11aren befinner sig under 1ackeringen. Som smörjmede1 är vidare va1t ett ämne som icke negativt påverkar fy11godset vare sig ti11 smak, färg e11er utseende. E1ektro-1ackeringen är icke bunden ti11 någon speciell 1ackeringsutrustning utan densamma är ti11ämp- bar för a11a de förfaranden och anordningar som en1igt känd teknik ger betryggande be1äggning av behå11arekroppens ytor. Efter 1ackeringen ren- spo1as ytorna med avjoniserat vatten. Det har visat sig enke1t att vid avspoïningen av1ägsna de rester av e1ektro1yten som kvarstannat på be- hå11arväggarna.

Det har överraskande befunnits att ett smörjmede1 som utgörs av po1yeten- po1ypropen dispergerad i en b1andning av ety1g1yko1 och vatten har de er- forder1iga egenskaperna betr smörjningsförmåga, 1ösbarhet i e1ektro1yten samt avsaknad av negativ påverkan på fy11godset.

I en föredragen komposition består smörjmed1et av po1yeten-poiypropen 20-30 viktsprocent, företrädesvis ca 25 viktS% ety1g1yko1 30-40 “ " ca 35 " vatten 30-50 " " ca 40 “ E1ektro1yten utgörs av vatten i vi1ken förekommer 1öst smörjmede1 och i vi1ken dispergerats joniserat bindemede1 så att i e1ektro1yten inkluderande bindemedlen ingår: 10 15 20 25 30 35 7910703-3 acrylharts ca 0-9 viktsprocent, företrädesvis ca D-3 vikts% polyesterharts “ 0-9 " " “ 5-9 “ plastiserad melamin- ll 0-4 l| II Il '|_3 ll monomert melaminharts " Û-l “ vattenlösligt lösnings- medel såsom alkoholer eller glykoletrar "0.5-3.0 " företrädesvis ca 2 " vattenolösligt lös- ningsmedel såsom isodekanol, isotride- cylalkohol, do- och tetradekanol "0.5-2.0 " " " l " samt primära, sekundära eller tertiära aminer med pH 7.8-8.6 Vid vit beläggning tillkommer: titandioxid ca 4-5 " Uppfinningen anvisar sålunda ett, jämfört med känd teknik, förenklat för- farande för beläggning av djupdragna behållare med skyddsskikt. Utöver den redan nämnda elimineringen av tvättningssteget medför uppfinningen att skyddsskikten appliceras synnerligen rationellt samtidigt som avlägsnandet av ej önskvärda partiklar från skyddsskiktet sker genom en enkel avspolning med användning av avjoniserat vatten.

Enligt känd och tidigare tillämpad teknik används vid framställning av behållare av plåtmaterial, t ex burkar, alternativt ett beläggningsskikt som anbringas på materialet redan före behållaren: dragning eller smörj- medel som avtvättas fullständigt från behållarens ytor före beläggningen med skyddsskiktet. Vår uppfinning skiljer sig från känd teknik däri- genom att smörjmedlen icke förhindrar att behållarens ytor förses med en skyddande beläggning trots att enligt vår uppfinning smörjmedlen icke av- tvättas från behållarens ytor före deras beläggning med skyddsskikt och icke heller utgör del av beläggningen. Den tekniska effekten enligt upp- finningen uppnås därigenom att smörjmedlen är lösliga i den elektrolyt i vilken bindemedlen dispergeras och ur vilken bindemedlen sedan på elektrisk väg utfällas på behâllarens ytor. Smörjmedlens löslighet i elektrolyten rsioios-z i 8 medför således att behâllarens ytor befrias från kvarsittande smörjmedel i samband med den beläggning med skyddsskikt som är nödvändig vid de flesta tillämpningar.

Uppfinningen är ovan beskriven i anslutning till användning av elektro- Uppfinningen är givet- Förutsättningen här- lytisk beläggning av de dragna artiklarnas ytor. vis tillämpbar även vid andra beläggningsmetoder. för är att smörjmedlen är lösliga i den vätska som innehåller det eller de bindemedel, vilka efter avslutad behandling bildar skyddsskikten.

Förutom av ovanstående beskrivning framgår uppfinningen även av efter- 10 följande patentkrav. ll»

Claims (1)

1. 0 15 25 30 35 5 7910703-3 PATENTKRAV l. 4. Sätt att från ett ämne av metall genom ett antal dragnings- och/ eller pressningsförlopp under användning av Smörjmedel forma en artikel som därefter beläggs med ett skyddsskikt, k ä n n e - t e c k n a t därav, att artikeln efter formningen placeras i en vätska innehållande ett antal bindemedel varvid artikeln rengörs från smörjmedlen därigenom att dessa löses i vätskan, och varvid artikelns skyddsskikt bildas därigenom att bindemedlen avsätts på artikeln genom elektrolytisk utfällning. Sätt enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att smörjmedlet utgörs av polyeten-polypropen dispergerad i en bland- ning av etylglykol och vatten. Sätt enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att i smörjmedlet utgör polyeten-polypropen 20-30 vikts%, företrädesvis ca 25 vikts% etylglykol 30-40 " , “ ca 35 " vatten 30-50 " , " ca 40 " Sätt enligt patentkrav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att elektrolyten utgörs av vatten i vilken förekommer löst smörj- medel och i vilken dispergerats joniserat bindemedel så att i elektrolyten ingår inkluderande bindemedlen akrylharts ca 0-9 vikts%, företrädesvis ca 0-3 vikts% polyesterharts ca 0-9 " , “ ca 5-9 " plastiserad melaminharts ca 0-4 " , " ca l-3 " monomert melaminharts ca 0-l " vattenlösligt lösnings- medel såsom alkoholer eller glykoletrar ca 0.5-3 " , " ca 2 " vattenolösligt lösnings- medel såsom isodekanol, isotridecylalkohol, do- och tetradekanol ca 0.5-2 “ , " ca l " samt primära, sekundära eller tertiära aminer med pH 7.8 - 8.6 7910703-3 10 5. Sätt enïigt paltentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att vid utfäïïning av ett skyddsskikt med vit färg 'ingår i eïektro- ïyten titandioxid med ca 4-5 v1' ktsprocent. 7910703-3 SAMMÅNDRAG Vid djupdragning och efterföïjande neddragning av ett ämne av metaïl formas en behâïïare, som efter dragningarna beïäggs med ett anta1 skydds- skikt. De vid dragningarna använda smörjmedïen avïägsnas från den biïdade behåïlarens ytor samtidigt som dessa beïäggs med skyddsskikten. Detta sker därigenom att smörjmedïen ïöses 1 den vätska vilken vid appïicerandet av skyddsskikten innehåïler det e11er de bindemedeï, som efter avsïutad behandïing biïdar skyddsskikten. I en föredragen ut- föringsform påïäggs åtminstone det närmast behåïïarmateriaïet belägna skyddsskiktet genom eïektroïytísk utfälïning.