DE19703489A1 - Verfahren zum Aufbringen einer anorganischen Beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen Körper - Google Patents
Verfahren zum Aufbringen einer anorganischen Beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen KörperInfo
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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.
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.
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:
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.
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19703489A DE19703489A1 (de) | 1996-11-13 | 1997-01-31 | Verfahren zum Aufbringen einer anorganischen Beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen Körper |
PCT/DE1997/002661 WO1998021382A2 (de) | 1996-11-13 | 1997-11-13 | Verfahren zum aufbringen einer anorganischen beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen körper |
KR10-1999-7004272A KR100522663B1 (ko) | 1996-11-13 | 1997-11-13 | 전기적 전도체에 무기 코팅하는 방법 |
PT97951074T PT979317E (pt) | 1996-11-13 | 1997-11-13 | Processo para a aplicacao de um revestimento inorganico sobre um corpo electricamente condutor |
DE59707453T DE59707453D1 (de) | 1996-11-13 | 1997-11-13 | Verfahren zum aufbringen einer anorganischen beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen körper |
AT97951074T ATE218628T1 (de) | 1996-11-13 | 1997-11-13 | Verfahren zum aufbringen einer anorganischen beschichtung auf einen elektrisch leitfähigen körper |
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