DE19703489A1 - Verfahren zum Aufbringen einer anorganischen Beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen Körper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer anorganischen Beschich­ tung auf einen elektrisch leitfähigen Körper, insbesondere auf ein metallisches Werk­ stück.

Aus der Praxis sind die unterschiedlichsten Verfahren zum Aufbringen einer anorga­ nischen Beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen Körper bekannt. Der Aufbau der Beschichtung erfolgt dabei unter Einwirkung von Temperatur, wodurch eine Re­ aktion des Beschichtungsmediums nach dessen Aufbringen auf den Körper bzw. die Oberfläche des Körpers hervorgerufen wird. Die Reaktion führt zum Aufbau eines im wesentlichen anorganischen Netzwerks. Je nach verwendetem Beschichtungsme­ dium sind unterschiedlich hohe Reaktionstemperaturen erforderlich. Derartige Reak­ tionen unterscheiden sich hinsichtlich Thermodynamik und Kinetik entscheidend von Reaktionen mit organischen Beschichtungsmedien. Die beschriebene Beschichtung dient häufig als Schutz des oft metallischen Körpers gegen Korrosion. Die oben be­ schriebene Reaktion erfolgt üblicherweise in Umluftöfen nach Aufbringen des Be­ schichtungsmediums. Die Reaktionstemperatur liegt dabei je nach Beschichtungs­ medium zwischen 180°C und 300°C. Bei diesen Temperaturen reagiert das Be­ schichtungsmedium zur Beschichtung aus.

Beim Einsatz derartiger Umluftöfen ist problematisch, daß der Erwärmungsvorgang des zu beschichtenden Körpers sehr träge verläuft, wobei ein Wechseln der Tempe­ ratur viel Zeit beansprucht. Aufgrund des trägen Temperaturverlaufs wird bei dem Ausreagieren des Beschichtungsmediums im Oberflächenbereich des Körpers meist der ganze Körper aufgrund von Wärmeleitung unnötigerweise mitaufgeheizt. Durch dieses Mitaufheizen des gesamten Körpers wird eine große Energiemenge ohne Beitrag zum Reaktionsvorgang benötigt.

Des weiteren ist bei Verwendung der bekannten Umluftöfen nachteilig, daß es erfor­ derlich ist, die Umluftöfen derart voluminös auszugestalten, daß der zu be­ schichtende Körper vollständig im Ofen aufgenommen ist. Folglich erfordert die Durchführung des bekannten Beschichtungsverfahrens in unwirtschaftlicher Weise viel Raum.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen einer anorganischen Beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen Körper anzugeben, bei dem ein präzise steuerbarer Temperaturverlauf mit kurzen Tempe­ raturwechselvorgängen bei wirtschaftlicher und energiesparender Betriebsweise er­ möglicht ist.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Pa­ tentanspruches 1 gelöst. Danach ist ein Verfahren zum Aufbringen einer anorgani­ schen Beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen Körper durch die folgenden Ver­ fahrensschritte gekennzeichnet:
Zunächst erfolgt ein Bereitstellen des Körpers. Anschließend wird der Körper gege­ benenfalls entfettet und/oder chemisch vorbehandelt und/oder gestrahlt, bspw. sand­ gestrahlt. Hierdurch kann die Oberfläche des Körpers erforderlichenfalls für die Be­ schichtung präpariert werden. Hierauf erfolgt das Aufbringen eines Beschichtungs­ mediums auf zumindest den zu beschichtenden Oberflächenbereich des Körpers.

In erfindungsgemäßer Weise wird nun zumindest der zu beschichtende Oberflächen­ bereich des Körpers vor und/oder während und/oder nach dem Aufbringen des Be­ schichtungsmediums induktiv auf eine Reaktionstemperatur erwärmt. Durch dieses erfindungsgemäße induktive Erwärmen ist zunächst ein energetisch ganz besonders vorteilhaftes Erwärmen des Körpers realisiert, da lediglich der zu beschichtende Oberflächenbereich und nicht zwingend der gesamte Körper erwärmt wird. Dabei werden durch unmittelbares Ankoppeln an den elektrisch leitfähigen Körper Wirbel­ ströme in dem Körper generiert, die aufgrund des elektrischen Widerstandes des Körpermaterials zu einer Erwärmung des Körpers führen. Energieverluste durch Er­ wärmen eines Heizmediums in Form von bspw. Umluft und dessen unvermeidliche Wärmeabstrahlung sind hierbei ausgeschlossen. Die Erwärmung wird folglich gezielt in dem Körper bzw. in dessen Oberflächenbereich hervorgerufen, wobei durch ein geeignetes Steuern der Induktionsvorrichtung ein präzise steuerbarer Temperatur­ verlauf mit sich daraus ergebenden kurzen Temperaturwechselvorgängen ermöglicht ist. Durch das induktive Erwärmen wird der Körper quasi von innen heraus erwärmt, wobei ebenfalls ein höchst effizientes Erwärmen des Beschichtungsmediums bewirkt ist.

Zusammengefaßt ist der erfindungsgemäße Erwärmungsvorgang mittels eines in­ duktiven Erwärmens in einfacher Weise über die Energiezufuhr zu der zugeordneten Induktionsheizvorrichtung regelbar, woraus sich dann aufgrund des direkten indukti­ ven Energieübertragungsprinzips neben einer kurzen Aufheizphase auch äußerst kurze Reaktionszeiten auf Temperaturregelungs- bzw. Wechselvorgänge ergeben. Aufgrund des direkten Erwärmens des zu beschichtenden Oberflächenbereichs ist eine wirtschaftliche und energiesparende Betriebsweise ohne das Erfordernis einer raumgreifenden Umluftofeneinrichtung realisiert.

Je nach durch das Beschichtungsmedium vorgegebenen Erfordernissen kann der zu beschichtende Oberflächenbereich des Körpers in einfacher Weise vor und/oder während und/oder nach dem Aufbringen des Beschichtungsmediums auf eine Reak­ tionstemperatur erwärmt werden. Hierdurch ist eine hohe Flexibilität des Verfahrens gewährleistet.

Nach dem Ausreagieren des Beschichtungsmediums zur Beschichtung erfolgt als letzter Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens das Abkühlen des Kör­ pers. Dabei kann der Körper Raumtemperatur ausgesetzt werden, was letztendlich ein selbständiges Abkühlen des Körpers zur Folge hat. Das Abkühlen kann jedoch auch durch einen aktiven Verfahrensschritt unter Verwendung eines Kühlmediums erfolgen.

Folglich ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Verfahren zum Aufbringen ei­ ner anorganischen Beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen Körper angegeben, bei dem ein präzise steuerbarer Temperaturverlauf mit kurzen Temperaturwechsel­ vorgängen bei wirtschaftlicher und energiesparender Betriebsweise realisiert ist.

Im Hinblick auf ein besonders flexibles Verfahren, welches individuellen Erfordernis­ sen durch das verwendete Beschichtungsmedium genügt, könnte zumindest der zu beschichtende Oberflächenbereich des Körpers vor dem Aufbringen des Beschich­ tungsmediums induktiv auf eine Vorwärmtemperatur erwärmt werden. Die Vorwärm­ temperatur könnte dabei zur Vermeidung eines vorzeitigen Einleitens der Reaktion des Beschichtungsmediums unterhalb der Reaktionstemperatur liegen.

Falls erforderlich, könnte das Ausreagieren des Beschichtungsmediums zur Be­ schichtung unter Beteiligung von Wasser erfolgen. Hierbei wäre ein separates Zufüh­ ren der für die Reaktion erforderlichen Wassermenge denkbar. Die Wasserzufuhr könnte jedoch auch in einfacher Weise durch ein selbständiges Entziehen des Was­ sers aus der Luftfeuchtigkeit der umgebenden Atmosphäre erfolgen.

Zum Schutz des Körpers gegen Korrosion könnte das Beschichtungsmedium und damit die Beschichtung Pigmente aus vorzugsweise Zink und/oder Aluminium auf­ weisen. Damit wäre ein aktiver Korrosionsschutz durch das Beschichtungsmedium realisiert.

In Abhängigkeit von den Anforderungen an die Beschichtung könnte das Beschich­ tungsmedium Additive wie bspw. interne Gleitmittel, Viskositätsregulierer, Verlaufs­ mittel und/oder Antikrateradditive aufweisen. Einer individuellen Gestaltungsmöglich­ keit des Beschichtungsmediums sind hierdurch keine Grenzen gesetzt.

Im Hinblick auf besonders günstige Gebrauchseigenschaften könnte das Beschich­ tungsmedium ein Bindemittel aus zumindest einer organischen und/oder anorgani­ schen Metallverbindung aufweisen. Dabei sind Titan, Zirkonium, Chrom, Bor, Alumi­ nium, Silizium, Kobalt, Nickel oder Magnesium aufweisende Metallverbindungen be­ sonders günstig. Die vorgenannten Elemente können in der Metallverbindung einzeln oder kombiniert vorliegen. Weiterhin ist als Bindemittel für das Beschichtungsmedium ein hochmolekulares aminisch vernetztes Epoxi-/Phenoxi-Bindemittel vorteilhaft.

Im Hinblick auf einen günstigen Ablauf der schichtbildenden Vernetzungsreaktion könnten die Bindemittel in einem gegebenenfalls handelsüblichen organischen Lö­ sungsmittel und/oder in Wasser gelöst sein. Im Falle einer Vorerwärmung des Kör­ pers könnte die Vorwärmtemperatur zwischen der Raumtemperatur und der Siede­ temperatur des Lösungsmittels bzw. des Wassers liegen. Hierdurch wäre ein kontrol­ liertes Entweichen des Lösungsmittels bzw. des Wassers aus der sich aufbauen den Schicht gewährleistet und damit eine optimale Verdichtung der Schicht erreicht. Ein solches Vorwärmen könnte sowohl vor dem Aufbringen des Beschichtungsmediums als auch nach dem Aufbringen erfolgen. Im letztgenannten Fall wäre dann ein stu­ fenweises Erwärmen des zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Körpers bei bereits aufgebrachtem Beschichtungsmedium realisiert.

Da das Aufheizen des zu beschichtenden Körpers und das Aufbringen des Be­ schichtungsmediums in zwei unterschiedlichen Anlagenteilen erfolgen könnte, gibt es in diesem Fall - bei vor dem Aufbringen des Beschichtungsmediums vorerwärmtem Körper - nach dem Aufbringen des Beschichtungsmediums ausreichend Zeit, damit das Lösungsmittel bzw. das Wasser zum Schutz der Oberfläche unterhalb der Sie­ detemperatur während des Verbringens des Körpers in den Aufheizbereich entwei­ chen kann. Sobald das Lösungsmittel entwichen ist, kann die Temperatur der zu be­ schichtenden Oberfläche in wenigen Sekunden auf die notwendige Reaktionstempe­ ratur gebracht werden, um so die optimale Funktion und Qualität der Beschichtung zu erreichen.

Hinsichtlich einer besonders günstigen Energiebilanz könnte das induktive Erwärmen des Körpers lediglich innerhalb partieller Bereiche erfolgen. Durch ein derart gezieltes Erwärmen lediglich der zu beschichtenden Bereiche ist es möglich, angrenzende und/oder nicht elektrisch leitfähige Substanzen bzw. Oberflächenbereiche kaum oder nur wenig mitzuerwärmen. Eine Erwärmung dieser Bereiche wäre dann lediglich durch Wärmeleitung möglich. Das gezielte Einbringen der Wärme ermöglicht weiter­ hin das Beschichten einerseits von Einzelteilen einer Gesamtvorrichtung und ande­ rerseits von vollständigen Gesamtvorrichtungen. Dabei könnten z. B. fertig montierte Lager insgesamt oder auch nur an ausgewählten Stellen beschichtet werden.

In besonders energiesparender Weise könnte die Erwärmung in einem Oberflächen­ bereich mit einer Tiefe von max. 0,5 mm erfolgen. Bei entsprechend kurzzeitiger Er­ wärmung wäre hierbei eine Wärmeleitung in verbleibende Bereiche des zu be­ schichtenden Körpers zu vernachlässigen.

Zur Vermeidung des Erwärmens nicht zu beschichtender oder temperaturempfindli­ cher Bereiche könnte der Körper partiell oder insgesamt während und/oder nach dem Erwärmen mit einem geeigneten Kühlmedium gekühlt werden. Als Kühlmedium könnte ein gasförmiges oder flüssiges Kühlmedium in Form von bspw. Luft, Wasser oder Öl verwendet werden. Damit wären temperaturempfindliche Bereiche in einfa­ cher Weise vor Temperatureinwirkung geschützt. Nur unter Verwendung der indukti­ ven Erwärmung ist es möglich, temperaturempfindliche Stellen bzw. Bereiche der zu beschichtenden Körper zugleich mit der Erwärmung der zu beschichtenden Oberflä­ chenbereiche mit Luft oder flüssigen Kühlmedien zu kühlen.

Bei einem solchen Kühlen kann berücksichtigt werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit induktiver Erwärmung eine Verkürzung der Reaktionszeit bei deutlicher Erhöhung der Vernetzungstemperatur zur Erzielung einer voll vernetzten Beschich­ tung bedingt, die erst in voll vernetztem Umfang ihre günstigen Eigenschaften in vollem Maße aufweist. Eine zu hohe Temperatur kann jedoch zur Zerstörung des Netzwerks bzw. der darin eingebetteten Pigmente und Additive führen. Folglich kann ein Kühlen des Körpers zur geeigneten Zeit unterschiedliche positive Effekte mit sich bringen. Die Kühlung könnte dabei erst nach Erreichen der Reaktionstemperatur ein­ gesetzt werden.

Hinsichtlich einer besonders hohen Schutzwirkung könnte die Beschichtung eine ka­ thodische Wirkung aufweisen. Je nach Erfordernis könnte die Beschichtung zusätz­ lich oder alternativ zu der kathodischen Wirkung elektrisch und/oder wärmeleitfähig sein. Dabei könnte eine nahezu metallische Leitfähigkeit erreicht sein.

Hinsichtlich einer möglichst geringen Veränderung der Dimension des Körpers durch das Aufbringen der Beschichtung könnte die Beschichtung eine Schichtdicke von etwa 2 bis 30 Mikrometern aufweisen. Gegebenenfalls wäre hierdurch ein extremer Korrosionsschutz in dünnsten Schichten erreicht. In weiter vorteilhafter Weise könnte die Beschichtung auch schweißbar sein.

Zur Vermeidung einer übermäßigen Umweltbelastung könnte die Beschichtung keine Schwermetalle aufweisen und insbesondere chrom-VI- und cadmiumfrei sein.

Die Steuerung der Schichtdicke könnte einerseits über die Viskosität des Beschich­ tungsmediums und andererseits oder zusätzlich über einen mechanischen Abtrag eingestellt sein. Im Hinblick auf einen mechanischen Abtrag könnte dieser in einfa­ cher Weise durch ein Schleudern erfolgen. Alle anderen bekannten Lackapplikati­ onsverfahren sind ebenfalls anwendbar.

Falls erforderlich, könnte auf die Beschichtung eine zusätzliche organische Deck­ schicht aufgebracht sein. Die Zusammensetzung der Deckschicht könnte im Hinblick auf eine möglichst gute Haftung auf die Zusammensetzung der Beschichtung abge­ stimmt sein. Dabei hat das Bindemittel einen wesentlichen Einfluß. Im Zusammen­ hang mit der Aufbringung von organischen Deckschichten sind hochmolekulare ami­ nisch vernetzte Epoxi-/Phenoxi-Bindemittel der Deckschicht besonders günstig.

Das Aufbringen des Beschichtungsmediums und/oder der Deckschicht erfolgt in be­ sonders einfacher Weise über ein Besprühen, insbesondere elektrostatisches Be­ sprühen, oder einen Tauchprozeß. Das Tauchverfahren in Verbindung mit Abschleu­ dern findet dabei insbesondere bei Schüttgut Anwendung.

Im Hinblick auf einen besonders präzise steuerbaren Temperaturverlauf könnte das Erwärmen und/oder das Abkühlen bzw. Kühlen rechnergesteuert erfolgen. Damit wäre ein vollautomatischer Verfahrensablauf ermöglicht.

Eine Steuerung der Beschichtungsparameter könnte in besonders einfacher Weise durch die Wechselspannungsfrequenz des Induktors und/oder die Induktionsdauer und/oder die Reaktionstemperatur erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei allen bekannten Technologien anwendbar.

Das Aufbringen einer organischen Deckschicht kann der Farbgebung, der Isolation, der Einstellung einer konstanten Reibungszahl und der Verbesserung der Kontakt­ korrosionbeständigkeit dienen.

Als Induktionseinrichtungen finden insbesondere transistorisierte Umrichter Anwen­ dung, da diese die Durchführung präziser rechnergesteuerter Prozesse besonders begünstigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen einer anorganischen Beschich­ tung hat eine hohe Schutzwirkung gegen die chemische und elektrochemische Kor­ rosion wie auch die Kontaktkorrosion von z. B. Stahl gegen Aluminium zur Folge. Des weiteren ist eine hohe Beständigkeit der Beschichtung in Salzsprüh-, Schwitzwasser- und Kesternichtests erreicht. Eine Wasserstoffversprödung an den beschichteten Oberflächen tritt nicht auf.

Während der Durchführung des Verfahrens sind kurze Taktzeiten von Sekunden möglich. Eine Minderung der Bauteilfestigkeit ist in Folge der kurzen Temperaturein­ wirkung weitaus weniger kritisch als bei konventioneller Erwärmung.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein aufgrund der geringen Energiekosten und Entsorgungskosten äußerst umweltfreundliches Verfahren realisiert, wobei der Aufbau einer kleinen und kompakten Anlage möglich ist.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung werden auch im allge­ meinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt die
einzige Figur im Rahmen eines Blockdiagramms schematisch den Ablauf ei­ nes Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen einer anorganischen Beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen Körper.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung den Ablauf eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen einer anorganischen Beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen Körper. Dabei sind die einzelnen Verfahrensschritte durch die Bezugsziffern 1 bis 6 unterschieden.

Mit der Bezugsziffer 1 ist der erste Verfahrensschritt gekennzeichnet, bei dem ein Bereitstellen des Körpers erfolgt. Der Verfahrensschritt 2 besteht aus einem fakulta­ tiven Entfetten und/oder chemischen Vorbehandeln und/oder Strahlen des Körpers, bspw. Sandstrahlen. Falls der im Schritt 1 bereitgestellte Körper keiner weiteren Prä­ paration mehr bedarf, kann dieser Verfahrensschritt 2 entfallen.

Im nächsten, mit der Bezugsziffer 3 gekennzeichneten Verfahrensschritt erfolgt das Aufbringen eines Beschichtungsmediums auf zumindest den zu beschichtenden Oberflächenbereich des Körpers. Dabei könnte das Beschichtungsmedium auch auf nicht zu beschichtende Oberflächenbereiche des Körpers aufgebracht werden, was ein anschließendes Entfernen des Beschichtungsmediums von den nicht zu be­ schichtenden Oberflächenbereichen zur Folge hätte.

Das nachfolgende, mit der Bezugsziffer 4 gekennzeichnete induktive Erwärmen zu­ mindest des zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Körpers auf eine Reakti­ onstemperatur könnte vor und/oder während und/oder nach dem Aufbringen des Be­ schichtungsmediums erfolgen. Je nach Erfordernis ist dabei ein Vorwärmen zumin­ dest des zu beschichtenden Oberflächenbereichs vor dem Aufbringen des Be­ schichtungsmediums möglich. Dies könnte ein Entweichen von bei der Vernetzungs­ reaktion des Beschichtungsmediums nicht erforderlichen Lösungsmitteln begünsti­ gen.

Die Beschichtung weist üblicherweise eine hohe thermische Beständigkeit bis zu ca. 350°C auf. Eine zu hohe Temperatur kann die Beschichtung zerstören. Eine zu hohe Temperatur, insbesondere über längere Zeit, ist weiterhin auch für wärmeempfindli­ che Bereiche des zu beschichtenden Körpers schädlich, so daß die Kurzzeitbehand­ lung mittels Induktion hier besonders vorteilhaft zum Tragen kommt. In jedem Falle muß darauf geachtet werden, daß eine Maximaltemperatur nicht überschritten wird.

Des weiteren ist es nur unter Verwendung der induktiven Erwärmung möglich, tem­ peraturempfindliche Bereiche der zu beschichtenden Körper gleichzeitig mit der Er­ wärmung der beschichteten Bereiche mit Luft oder flüssigen Medien zu kühlen.

Nach dem induktiven Erwärmen erfolgt im Verfahrensschritt 5 ein Ausreagieren des Beschichtungsmediums zur Beschichtung. Die induktive Erwärmung ermöglicht dabei mit im Vergleich zu konventioneller Umlufttechnik geringerem Aufwand eine schnelle Ausbildung einer voll vernetzten Beschichtung bzw. Schutzschicht. Diese schnelle Reaktions-Thermodynamik und -Kinetik bedingt bei Verkürzung der Reaktionszeit eine deutliche Erhöhung der Vernetzungstemperatur zur Erzielung einer voll ver­ netzten Schicht, die erst in vollem Umfang die genannten Eigenschaften aufweist. Da eine zu hohe Temperatur zur Zerstörung des Netzwerks bzw. darin eingebetteter Pigmente und Additive führen kann, ist eine Temperatursteuerung vorteilhaft.

Im mit der Bezugsziffer 6 bezeichneten letzten Verfahrensschritt eines Ausführungs­ beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Körper abgekühlt. Dies kann einerseits durch ein passives Abkühlenlassen an bspw. Umgebungsluft oder mittels eines aktiven Abkühlens durch ein besonderes Kühlmedium wie Wasser oder Öl er­ folgen.

Die induktive Erwärmung ist bestens geeignet zur Ausreaktion der Beschichtungs­ medien auf partiell beschichteten, mehr oder weniger großen Körpern, zur Ausreak­ tion ganzflächig beschichteter Körper oder auch zur Beschichtung von Massengü­ tern. Dabei ist das geschilderte Verfahren insofern von Vorteil, als sich Mehrfachbe­ schichtungen aufgrund von Fehl- und Kontaktstellen erübrigen. Das Besprühen vor­ erwärmter Schüttgüter unter Bewegung der Schüttung gewährleistet bei Beschich­ tung derartiger Körper eine besonders gleichmäßige Beschichtung ohne Fehlstellen.

Bei Einsatz eines Tauchverfahrens zum Aufbringen des Beschichtungsmediums können insbesondere auch vorgewärmte Körper getaucht werden.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfah­ rens wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Be­ schreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.

Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß das voranstehend erörterte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel ein­ schränkt.

Claims (28)

1. Verfahren zum Aufbringen einer anorganischen Beschichtung auf einen elek­ trisch leitfähigen Körper, insbesondere auf ein metallisches Werkstück,
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

• - Bereitstellen des Körpers;
• - ggf. Entfetten und/oder chemisches Vorbehandeln und/oder Strahlen des Körpers;
• - Aufbringen eines Beschichtungsmediums auf zumindest den zu be­ schichtenden Oberflächenbereich des Körpers;
• - induktives Erwärmen zumindest des zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Körpers vor und/oder während und/oder nach dem Aufbringen des Beschich­ tungsmediums auf eine Reaktionstemperatur;
• - Ausreagieren des Beschichtungsmediums zur Beschichtung;
• - Abkühlen des Körpers.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der zu beschichtende Oberflächenbereich des Körpers vor dem Aufbringen des Beschich­ tungsmediums induktiv auf eine Vorwärmtemperatur erwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmtem­ peratur unterhalb der Reaktionstemperatur liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausreagieren des Beschichtungsmediums zur Beschichtung unter Beteiligung von Wasser erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser der Luftfeuchtigkeit der umgebenden Atmosphäre entzogen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmedium Pigmente aus vorzugsweise Zink und/oder Aluminium aufweist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmedium Additive wie bspw. interne Gleitmittel, Viskositätsregulie­ rer, Verlaufsmittel und/oder Antikrateradditive aufweist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmedium ein Bindemittel aus zumindest einer organischen und/oder anorganischen Metallverbindung aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallverbin­ dung Titan, Zirkonium, Chrom, Bor, Aluminium, Silizium, Kobalt, Nickel oder Magne­ sium aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Binde­ mittel in einem organischen Lösungsmittel und/oder in Wasser gelöst ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmtem­ peratur zwischen der Raumtemperatur und der Siedetemperatur des Lösungsmittels bzw. des Wassers liegt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das induktive Erwärmen des Körpers lediglich innerhalb partieller Bereiche erfolgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung in einem Oberflächenbereich mit einer Tiefe von maximal 0,5 mm erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper partiell oder insgesamt während und/oder nach dem Erwärmen mit einem Kühlmedium gekühlt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium gasförmig oder flüssig in Form von bspw. Luft, Wasser oder Öl ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine kathodische Korrosionsschutzwirkung aufweist.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung elektrisch und/oder wärmeleitfähig ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine Schichtdicke von etwa 2-30 Mikrometern aufweist.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung keine Schwermetalle aufweist und insbesondere chrom-VI- und cadmiumfrei ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke über die Viskosität des Beschichtungsmediums eingestellt ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke über einen mechanischen Abtrag eingestellt ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Abtrag durch ein Schleudern erfolgt.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Beschichtung eine zusätzliche organische Deckschicht aufgebracht wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammen­ setzung der Deckschicht im Hinblick auf eine möglichst gute Haftung auf die Zusam­ mensetzung der Beschichtung abgestimmt ist.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel der Deckschicht ein hochmolekulares aminisch vernetztes Epoxi-/Phe­ noxi-Bindemittel ist.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Beschichtungsmediums und/oder der Deckschicht über ein Be­ sprühen, insbesondere elektrostatisches Besprühen, oder einen Tauchprozeß erfolgt.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen und/oder das Abkühlen bzw. Kühlen rechnergesteuert erfolgt.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung der Beschichtungsparameter durch die Wechselspannungsfrequenz des Induktors und/oder die Induktionsdauer und/oder die Reaktionstemperatur er­ folgt.