DE19703489A1 - Process for applying an inorganic coating to an electrically conductive body - Google Patents

Abstract

This invention concerns a process for application of an inorganic coating to an electrically conducting body, particularly to a metal workpiece, said process involving precisely controlled temperature conditions with brief temperature shifts and economical and energy-saving operation. This process is characterized in that it first involves preparation of the body. Then the body is optionally degreased and/or pretreated chemically and/or sandblasted. Subsequently, a coating medium is applied to the body on at least the upper surface area to be coated. Then, at least the upper surface area of the body to be coated is inductively heated prior to and/or during and/or after bringing the coating medium to a reaction temperature. Finally, the coating medium is fully reacted for coating, whereupon the body is cooled.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer anorganischen Beschich­ tung auf einen elektrisch leitfähigen Körper, insbesondere auf ein metallisches Werk­ stück.The invention relates to a method for applying an inorganic coating on an electrically conductive body, in particular on a metallic work piece.

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.The most varied of methods for applying an anorga are practical African coating on an electrically conductive body known. The structure the coating takes place under the influence of temperature, whereby a re action of the coating medium after its application to the body or Surface of the body is caused. The reaction leads to the build-up of an im essential inorganic network. Depending on the coating measure used Different reaction temperatures are required. Such a reak ions differ significantly from thermodynamics and kinetics Reactions with organic coating media. The coating described often serves to protect the often metallic body against corrosion. The above be Written reaction usually takes place in convection ovens after application of the loading layering medium. The reaction temperature is depending on the coating medium between 180 ° C and 300 ° C. The Be reacts at these temperatures coating medium for coating.

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.When using such convection ovens it is problematic that the heating process of the body to be coated is very sluggish, changing the temperature takes a lot of time. Due to the sluggish temperature curve, the The coating medium usually reacts in the surface area of the body the whole body is unnecessarily heated up due to heat conduction. By this co-heating of the entire body becomes a large amount of energy without Contribution to the reaction process needed.

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.Furthermore, it is disadvantageous when using the known convection ovens that it is explored derlich is to design the convection ovens so voluminous that the be layered body is completely absorbed in the furnace. Hence, that requires Implementation of the known coating process in an uneconomical manner a lot of space.

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.The present invention is therefore based on the object of a method for Application of an inorganic coating on an electrically conductive body  to specify, at which a precisely controllable temperature curve with short tempe temperature change processes in an economical and energy-saving mode of operation is possible.

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.The task outlined above is achieved by a method having the features of claim 1. According to this, a method for applying an inorganic coating to an electrically conductive body is characterized by the following method steps:
First, the body is made available. The body is then optionally degreased and / or chemically pretreated and / or blasted, for example sandblasted. As a result, the surface of the body can be prepared for the coating if necessary. This is followed by the application of a coating medium to at least the surface area of the body to be coated.

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.At least the surface to be coated is now in the manner according to the invention area of the body before and / or during and / or after application of the Be coating medium inductively heated to a reaction temperature. Because of this Inductive heating according to the invention is first of all a very energetic one advantageous heating of the body realized, since only the one to be coated Surface area and not necessarily the entire body is heated. Here become eddies by directly coupling to the electrically conductive body currents generated in the body due to the electrical resistance of the Body material cause the body to warm up. Energy losses through Er warm a heating medium in the form of, for example, circulating air and its inevitable Heat radiation is excluded here. The warming is consequently targeted in the body or in its surface area, whereby by a appropriate control of the induction device a precisely controllable temperature with the resulting short temperature changes is. The body is warmed up from the inside by the inductive heating, which also causes a highly efficient heating of the coating medium is.

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.The heating process according to the invention is summarized by means of an in ductive heating in a simple manner via the energy supply to the associated  Induction heating device adjustable, which is then due to the direct indukti ven energy transfer principle in addition to a short heating phase also extremely result in short reaction times to temperature control or change processes. Due to the direct heating of the surface area to be coated an economical and energy-saving mode of operation without the need for a extensive convection oven equipment realized.

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.Depending on the requirements specified by the coating medium, the coating surface area of the body in a simple manner before and / or during and / or after application of the coating medium to a reak tion temperature. This makes the process highly flexible guaranteed.

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.After the coating medium has reacted to form the coating, as last process step of the process according to the invention is the cooling of the body pers. The body can be exposed to room temperature, which ultimately results in an independent cooling of the body. The cooling can, however also by an active process step using a cooling medium respectively.

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.Consequently, the method according to the invention is an application method specified an inorganic coating on an electrically conductive body, in which a precisely controllable temperature curve with short temperature changes operations in an economical and energy-saving mode of operation.

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.With regard to a particularly flexible process, which individual requirement sufficient by the coating medium used, at least that could coating surface area of the body before applying the coating medium are inductively heated to a preheating temperature. The preheat temperature could avoid the premature initiation of the reaction of the coating medium are below the reaction temperature.

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.If necessary, the reaction of the coating medium to the Be stratification with the participation of water. This would be a separate feed Ren the amount of water required for the reaction is conceivable. The water supply  could, however, also be done in a simple manner by withdrawing what from the humidity of the surrounding atmosphere.

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.To protect the body against corrosion, the coating medium and thus the coating preferably contains pigments made of zinc and / or aluminum point. This would be an active protection against corrosion by the coating medium realized.

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.Depending on the requirements of the coating, the coating could Medium additives such as internal lubricants, viscosity regulators, flow have medium and / or anti-crater additives. An individual design possibility There are no limits to the coating medium.

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.In view of particularly favorable usage properties, the coating could tion medium a binder from at least one organic and / or inorganic have metal connection. Here are titanium, zirconium, chrome, boron, alumi Metal compounds containing nium, silicon, cobalt, nickel or magnesium particularly cheap. The aforementioned elements can be used individually in the metal connection or combined. It is also used as a binder for the coating medium a high molecular aminically crosslinked epoxy / phenoxy binder is advantageous.

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.With regard to a favorable course of the layer-forming crosslinking reaction could the binders in an optionally commercially available organic solvent solvent and / or dissolved in water. In the case of preheating the Kör pers could be the preheating temperature between room temperature and the boil temperature of the solvent or water. This would be a check lated escape of the solvent or water from which build up Layer guaranteed and thus achieved an optimal compression of the layer. A such preheating could be done both before applying the coating medium as well as after application. In the latter case, a stu by heating the surface area of the body to be coated already applied coating medium realized.

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.Since the heating of the body to be coated and the application of the loading layering medium could take place in two different parts of the system  in this case - when preheated before applying the coating medium Body - enough time after applying the coating medium the solvent or water to protect the surface below you Detect temperature while moving the body in the heating area can. Once the solvent has escaped, the temperature of the be layered surface to the required reaction temperature in a few seconds be brought to the optimum function and quality of the coating to reach.

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.With regard to a particularly favorable energy balance, inductive heating could of the body only within partial areas. Through such a targeted It is possible to heat only the areas to be coated, adjacent areas and / or hardly electrically conductive substances or surface areas to warm up little. A warming of these areas would then only be possible through heat conduction. The targeted introduction of heat further enables hin the coating on the one hand of individual parts of an overall device and others complete complete devices. Here, for. B. fully assembled Bearings can be coated as a whole or only at selected points.

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.Heating in a surface could be particularly energy-saving area with a depth of max. 0.5 mm. With a corresponding short-term Er Warming would be a heat conduction in remaining areas of the neglecting stratifying body.

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. To avoid heating not to be coated or temperature sensitive areas, the body could partially or totally during and / or after Warm with a suitable cooling medium. As a cooling medium could be a gaseous or liquid cooling medium in the form of, for example, air, water or oil can be used. This would make temperature-sensitive areas easy protected way from the effects of temperature. Only using the indukti ven warming, it is possible to identify temperature-sensitive areas or areas coating body simultaneously with the heating of the surface to be coated cooling areas with air or liquid cooling media.  

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.With such cooling it can be taken into account that the invention Processes with inductive heating shorten the response time with clear Increasing the crosslinking temperature to achieve a fully crosslinked coating tion conditionally, which only in their fully networked extent their favorable properties fully shows. Too high a temperature can destroy the Network or the pigments and additives embedded therein. Hence can cooling the body at the appropriate time has different positive effects bring. The cooling could only start after the reaction temperature has been reached be set.

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.With regard to a particularly high protective effect, the coating could have a ka have a thodic effect. Depending on the requirement, the coating could be additional Lich or alternatively to the cathodic effect electrically and / or thermally conductive be. Almost metallic conductivity could be achieved.

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.With regard to the smallest possible change in the dimension of the body applying the coating could make the coating a layer thickness of have about 2 to 30 microns. This would possibly be an extreme one Corrosion protection achieved in the thinnest layers. In a further advantageous way could the coating can also be weldable.

Zur Vermeidung einer übermäßigen Umweltbelastung könnte die Beschichtung keine Schwermetalle aufweisen und insbesondere chrom-VI- und cadmiumfrei sein.To avoid excessive environmental pollution, the coating could not Have heavy metals and in particular be free of chromium VI and cadmium.

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.The control of the layer thickness could, on the one hand, be based on the viscosity of the coating tion medium and on the other hand or additionally via a mechanical removal be set. With regard to mechanical removal, this could be in simple terms be done by spinning. All other known lacquer appliqués ons procedures are also applicable.

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.If necessary, an additional organic deck could be applied to the coating layer applied. The composition of the top layer could be considered on the best possible adhesion to the composition of the coating be true. The binder has a significant influence. Together  Hang with the application of organic cover layers are high molecular ami nically cross-linked epoxy / phenoxy binders of the top layer are particularly favorable.

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.The coating medium and / or the top layer are applied in be particularly simple way of spraying, in particular electrostatic loading spray, or a dipping process. The immersion process in connection with drainage This is particularly applicable to bulk goods.

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.In view of a particularly precisely controllable temperature curve, this could Heating and / or cooling or cooling take place under computer control. In order to a fully automatic procedure would be possible.

Eine Steuerung der Beschichtungsparameter könnte in besonders einfacher Weise durch die Wechselspannungsfrequenz des Induktors und/oder die Induktionsdauer und/oder die Reaktionstemperatur erfolgen.Controlling the coating parameters could be particularly simple by the alternating voltage frequency of the inductor and / or the induction duration and / or the reaction temperature.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei allen bekannten Technologien anwendbar.The method according to the invention can be used with all known technologies.

Das Aufbringen einer organischen Deckschicht kann der Farbgebung, der Isolation, der Einstellung einer konstanten Reibungszahl und der Verbesserung der Kontakt­ korrosionbeständigkeit dienen.Applying an organic cover layer can reduce the coloring, insulation, setting a constant coefficient of friction and improving contact serve corrosion resistance.

Als Induktionseinrichtungen finden insbesondere transistorisierte Umrichter Anwen­ dung, da diese die Durchführung präziser rechnergesteuerter Prozesse besonders begünstigen.In particular, transistorized converters are used as induction devices because this is the execution of precise computer-controlled processes favor.

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. The inventive method for applying an inorganic coating tion has a high protective effect against chemical and electrochemical corrosion rosion as well as the contact corrosion of z. B. steel against aluminum. Of Another is a high resistance of the coating in salt spray, condensation and Kesternich tests achieved. A hydrogen embrittlement on the coated Surfaces do not appear.  

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.There are short cycle times of seconds while the process is being carried out possible. A decrease in component strength is due to the short temperature effect much less critical than with conventional heating.

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.With the method according to the invention one is due to the low energy costs and disposal costs realized extremely environmentally friendly process, the Building a small and compact system is possible.

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.There are now various possibilities for advantageously designing and developing the teaching of the present invention. For this purpose, reference is made to the subordinate claims, on the one hand, and to the following explanation of an exemplary embodiment of the method according to the invention with reference to the drawing. In connection with the explanation of the preferred embodiment of the method according to the invention with reference to the drawing, my preferred configurations and developments of the teaching are also explained in general. In the drawing, the
only figure in the context of a block diagram schematically the sequence of an exemplary embodiment of a method according to the invention for applying an inorganic coating to an electrically conductive body.

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.The single figure shows a schematic representation of the sequence of an exemplary method according to the invention for applying an inorganic coating to an electrically conductive body. The individual process steps are distinguished by the reference numbers 1 to 6 .

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. Reference number 1 denotes the first method step in which the body is made available. Process step 2 consists of facultative degreasing and / or chemical pretreatment and / or blasting of the body, for example sandblasting. If the body provided in step 1 no longer requires any further preparation, this method step 2 can be omitted.

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.In the next process step, identified by reference number 3 , a coating medium is applied to at least the surface area of the body to be coated. In this case, the coating medium could also be applied to surface areas of the body which are not to be coated, which would have the consequence of subsequently removing the coating medium from the surface areas which are not to be coated.

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.The subsequent inductive heating, identified by the reference number 4 , to at least the surface area of the body to be coated to a reaction temperature could take place before and / or during and / or after the application of the coating medium. Depending on the requirements, preheating to at least the surface area to be coated is possible before applying the coating medium. This could promote the escape of solvents that are not required in the crosslinking reaction of the coating medium.

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.The coating usually has a high thermal resistance up to approx. 350 ° C. Too high a temperature can destroy the coating. Too high Temperature, especially over a long period, is also sensitive to heat che areas of the body to be coated harmful, so that the short-term treatment development by means of induction is particularly advantageous here. In any case care must be taken to ensure that a maximum temperature is not exceeded.

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.Furthermore, it is only possible to use tem Temperature-sensitive areas of the body to be coated simultaneously with the Er cooling the coated areas with air or liquid media.

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.After the inductive heating, in step 5 the coating medium reacts for coating. Inductive heating enables a fully networked coating or protective layer to be formed quickly with less effort than conventional air-conditioning technology. This rapid reaction thermodynamics and kinetics require a significant increase in the crosslinking temperature in order to achieve a fully crosslinked layer which only has the stated properties to the full extent if the reaction time is shortened. Temperature control is advantageous because too high a temperature can destroy the network or the pigments and additives embedded in it.

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.In the last step of an embodiment of the method according to the invention, designated by reference number 6 , the body is cooled. This can be done on the one hand by passive cooling in, for example, ambient air or by active cooling using a special cooling medium such as water or oil.

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.Inductive heating is ideally suited for the reaction of the coating media on partially coated, more or less large bodies, to the freak tion coated body or for coating bulk goods tern. The method described is advantageous in that multiple uses Eliminate layers due to imperfections and contact points. Spraying before warmed bulk goods under movement of the fill guarantees with Beschich such a body a particularly uniform coating without defects.

Bei Einsatz eines Tauchverfahrens zum Aufbringen des Beschichtungsmediums können insbesondere auch vorgewärmte Körper getaucht werden.When using a dipping process to apply the coating medium preheated bodies can also be immersed.

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.With regard to further advantageous refinements of the method according to the invention rens is used to avoid repetitions on the general part of the Be writing and reference to the accompanying claims.

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.Finally, it should be expressly noted that this was discussed above Embodiment of the method according to the invention only for the discussion of claimed teaching, but this does not apply to the embodiment limits.

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.

1. Method for applying an inorganic coating on an electrically conductive body, in particular on a metallic workpiece,
characterized by the following process steps:

• - providing the body;
• - if necessary, degreasing and / or chemical pretreatment and / or blasting of the body;
• - Applying a coating medium to at least the surface area of the body to be coated;
• - Inductive heating of at least the surface area of the body to be coated before and / or during and / or after the application of the coating medium to a reaction temperature;
• - Reaction of the coating medium for coating;
• - cooling the body.

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.2. The method according to claim 1, characterized in that at least the to coating surface area of the body before applying the coating medium is inductively heated to a preheating temperature. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmtem­ peratur unterhalb der Reaktionstemperatur liegt.3. The method according to claim 2, characterized in that the preheated temperature is below the reaction temperature. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausreagieren des Beschichtungsmediums zur Beschichtung unter Beteiligung von Wasser erfolgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the reaction of the coating medium for coating with participation of water. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser der Luftfeuchtigkeit der umgebenden Atmosphäre entzogen wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the water of the Humidity is extracted from the surrounding atmosphere. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmedium Pigmente aus vorzugsweise Zink und/oder Aluminium aufweist. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the coating medium pigments, preferably zinc and / or aluminum having.   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.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the coating medium additives such as internal lubricants, viscosity control rer, leveling agent and / or anti-crater additives. 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.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the coating medium is a binder of at least one organic and / or inorganic metal compound. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallverbin­ dung Titan, Zirkonium, Chrom, Bor, Aluminium, Silizium, Kobalt, Nickel oder Magne­ sium aufweist.9. The method according to claim 8, characterized in that the metal compound titanium, zirconium, chromium, boron, aluminum, silicon, cobalt, nickel or magne has sium. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Binde­ mittel in einem organischen Lösungsmittel und/oder in Wasser gelöst ist.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the bandage is dissolved in an organic solvent and / or in water. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmtem­ peratur zwischen der Raumtemperatur und der Siedetemperatur des Lösungsmittels bzw. des Wassers liegt.11. The method according to claim 10, characterized in that the preheated temperature between room temperature and the boiling point of the solvent or the water. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das induktive Erwärmen des Körpers lediglich innerhalb partieller Bereiche erfolgt.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the body is only inductively heated within partial areas. 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.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that heating in a surface area with a maximum depth of 0.5 mm he follows. 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.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the body partially or entirely during and / or after heating with a Cooling medium is cooled. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium gasförmig oder flüssig in Form von bspw. Luft, Wasser oder Öl ist. 15. The method according to claim 14, characterized in that the cooling medium is gaseous or liquid in the form of, for example, air, water or oil.   16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine kathodische Korrosionsschutzwirkung aufweist.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the coating has a cathodic corrosion protection effect. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung elektrisch und/oder wärmeleitfähig ist.17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the coating is electrically and / or thermally conductive. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine Schichtdicke von etwa 2-30 Mikrometern aufweist.18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the coating has a layer thickness of about 2-30 micrometers. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung keine Schwermetalle aufweist und insbesondere chrom-VI- und cadmiumfrei ist.19. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the coating has no heavy metals and in particular chrome VI and is cadmium free. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke über die Viskosität des Beschichtungsmediums eingestellt ist.20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the layer thickness is adjusted via the viscosity of the coating medium. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke über einen mechanischen Abtrag eingestellt ist.21. The method according to any one of claims 1 to 20, characterized in that the layer thickness is set by mechanical removal. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Abtrag durch ein Schleudern erfolgt.22. The method according to claim 21, characterized in that the mechanical Removal is carried out by spinning. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Beschichtung eine zusätzliche organische Deckschicht aufgebracht wird.23. The method according to any one of claims 1 to 22, characterized in that an additional organic cover layer is applied to the coating. 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.24. The method according to claim 23, characterized in that the together setting the top layer with regard to the best possible adhesion to the composition the coating is coordinated. 25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel der Deckschicht ein hochmolekulares aminisch vernetztes Epoxi-/Phe­ noxi-Bindemittel ist. 25. The method according to claim 23 or 24, characterized in that the Binder of the top layer is a high molecular aminically crosslinked epoxy / Phe is noxi binder.   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.26. The method according to any one of claims 1 to 25, characterized in that the application of the coating medium and / or the top layer over a Be spray, especially electrostatic spraying, or a dipping process. 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen und/oder das Abkühlen bzw. Kühlen rechnergesteuert erfolgt.27. The method according to any one of claims 1 to 26, characterized in that the heating and / or the cooling or cooling takes place under computer control. 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.28. The method according to any one of claims 1 to 27, characterized in that a control of the coating parameters by the AC voltage frequency of the inductor and / or the induction period and / or the reaction temperature follows.