DE2527600A1 - METHODS FOR TREATMENT OF SURFACES - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Poren oder Risse aufweisenden Oberflächen. Im besonderen betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Verankerung von in feinteiliger Form abgelagerten Materialien (z.B. PoIytetrafluoräthylen) in den Poren oder Rissen einer Oberfläche, speziell eine verbesserte Methode zur Verdichtung der Teilchen in den Rissen und anschließenden Ablagerung oder Verankerung eines zusätzlichen Anteils der feinen Teilchen in den Rissen.The present invention relates to a method for treating surfaces having pores or cracks. In particular concerns the invention an improved method for anchoring materials deposited in finely divided form (e.g. polytetrafluoroethylene) in the pores or cracks of a surface, specifically an improved method of densifying the particles in the cracks and subsequent deposition or anchoring of an additional proportion of the fine particles in the cracks.

In den USA-Patentschriften 3 279 936 und 3 502 493 ist ein Verfahren zur Ablagerung feinteiliger Materialien in den Rissen oder Poren von Oberflächen beschrieben. Bei dieser Methode wird die betreffende Oberfläche während der Behandlung derart bei erhöhter Temperatur gehalten, daß die Risse bzw. Spalten eine vergrößerte bzw. ausgedehnte Form annehmen und die Teilchen eine Temperatur aufweisen, die um mindestens 83,3°C (15O⁰F), vorzugsweise um minde-U.S. Patents 3,279,936 and 3,502,493 describe a method of depositing finely divided materials in the cracks or pores of surfaces. In this method, the surface in question is kept during the treatment at an elevated temperature such that the cracks or columns assume an enlarged or expanded form and the particles have a temperature at least 83.3 ° C (15O ⁰ F) preferably by at least

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stens 166,6⁰C (30O⁰F) unterhalb der Temperatur der erhitzten Oberfläche liegt. Nach der Ablagerung der Teilchen in den Rissen läßt man den Temperaturausgleich zwischen der Oberfläche und den Teilchen erfolgen, mit dem Ergebnis, daß die Teilchen durch Übermaß- bzw. Preßpassung in den Rissen verankert werden. Die Teilchen (insbesondere solche aus Polytetrafluoräthylen) verleihen der behandelten Oberfläche vorteilhafte Eigenschaften, wie einen verringerten Reibungskoeffizienten und eine geringere Klebrigkeit.at least 166.6 ⁰ C (30O ⁰ F) below the temperature of the heated surface. After the particles are deposited in the cracks, the temperature equilibrium between the surface and the particles is allowed to take place, with the result that the particles are anchored in the cracks by interference or interference fit. The particles (in particular those made of polytetrafluoroethylene) give the treated surface advantageous properties, such as a reduced coefficient of friction and less stickiness.

In der vorgenannten Weise behandelte Metalloberflächen eignen sich für mannigfaltige Zwecke, beispielsweise zum Prägen, Ziehen bzw. Strekken und Formen von Metallen, zum Extrudieren, Bearbeiten und Abdichten von Kunststoffen sowie zum Pressen von Gummiformartikeln. Obwohl die Gebrauchsdauer der für die vorgenannten Zwecke verwendeten Metallerzeugnisse durch die in den erwähnten Patentschriften beschriebene Behandlung stark verlängert wurde, wurde festgestellt, daß die wiederholte Beanspruchung der Werkstoffe bei den für die genannten Zwecke angewendeten hohen Arbeitsdrücken schließlich zu einer gewissen Verdichtung der in den Rissen verankerten Teilchen führt, so daß in den Rissen Lücken entstehen, was zu einem Eindringen von Resten, wie Schmier- bzw. Gleitmitteln oder des gepreßten Materials, in die Risse und damit zur Beeinträchtigung der Wirkung der eingebetteten Teilchen führen kann. Es ist daher erwünscht, daß die Gefahr einer solchen Teilchenverdichtung und Einlagerung von Restsubstanzen in den Rissen beseitigt oder zumindest verringert wird.Metal surfaces treated in the aforementioned manner are suitable for a variety of purposes, for example for stamping, drawing or stretching and shaping metals, for extruding, processing and sealing of plastics and for pressing molded rubber articles. Although the service life of the used for the aforementioned purposes Metal products has been greatly prolonged by the treatment described in the patents mentioned, it was found that that the repeated stressing of the materials at the high working pressures used for the purposes mentioned eventually increases leads to a certain compression of the particles anchored in the cracks, so that gaps arise in the cracks, which leads to the penetration of residues such as lubricants or lubricants or the pressed Material that can cause cracks and thus impair the effectiveness of the embedded particles. It is therefore desirable that the risk of such particle compaction and storage of residual substances in the cracks is eliminated or at least reduced.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß sich die Gebrauchsdauer von Oberflächen, die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren durch Einbetten feiner Teilchen in Risse behandelt wurden, dadurch beträchtlich verlängern läßt, daß man die eingebetteten Teilchen entweder unmittelbar nach der anfänglichen Behandlung der Oberfläche oder nach deren längerem Gebrauch verdichtet und anschließend den Prozeß der Verankerung feiner Teilchen in die in den Rissen durch die Verdichtung der zuvor eingelagerten Teilchen geschaffenen Lücken wiederholt. Die Verdichtung wird dadurch erzielt, daß man auf die Oberfläche einen Strom bzw. Strahl eines.According to the invention it has been found that the useful life of surfaces obtained by the method described above Embedding fine particles in cracks have been treated by lengthening the embedded particles considerably either immediately after the initial treatment of the surface or after prolonged use, compacted and subsequently the process of anchoring fine particles into those in the cracks by compressing the previously embedded particles created gaps repeatedly. The compression is achieved by applying a stream or a jet to the surface.

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Fließmediums, in welchem ein feinteiliges Material suspendiert ist, aufbläst. Der Blasstrahl kann aus Luft, einem anderen Gas, einer wäßrigen Suspension der Teilchen oder einer Kombination aus Luft und einer solchen wäßrigen Suspension bestehen.Flow medium in which a finely divided material is suspended is, inflates. The blast can be air, another gas, an aqueous suspension of the particles, or a combination consist of air and such an aqueous suspension.

Obwohl die im Blasstrahl eingesetzten Teilchen von den in den Rissen eingebetteten Teilchen verschieden sein können, ist es aus mehreren Gründen generell zweckmäßig, daß die beiden Materialien gleichartig sind. Einer dieser Grunde beruht darauf, daß einige Blasstrahlteilchen unter Umständen dauernd in den Rissen festgehalten werden; dieser Gesichtspunkt ist besonders dann von Bedeutung, wenn Verunreinigungsprobleme eine Rolle spielen, wie es bei einem Kontakt der endgültigen Oberfläche mit Nahrungsmitteln der Fall ist. Eine weitere für die Verwendung eines gleichartigen Materials sprechende Tatsache besteht darin, daß die Blasstrahlteilchen den besten Verdichtungseffekt erzielen, wenn sie ungefähr dieselbe Härte wie die zuvor eingebetteten Teilchen aufweisen. Teilchen mit geringerer Härte besitzen eine geringere Verdichtungswirkung und können an den eingebetteten Teilchen anhaften oder von diesen aufgespießt werden. Teilchen mit größerer Härte bewirken zwar die angestrebte Verdichtung, besitzen jedoch den Nachteil, daß sie bei zu hoher Härte leichter zum Verschleiß oder zur Abnutzung der die Risse aufweisenden Oberfläche führen. Ferner ist das Teilchengewicht für die Verdichtungsenergie von Bedeutung. Z.B. v/eisen schwere Teilchen die erforderliche Energie bereits bei einem Druck von 1,41 kp/cm (20 psi) auf, während für sehr leichte Teilchen ein Druck von 10,55 kp/cm (150 psi) nötig sein kann.Although the particles inserted in the blow jet may be different from the particles embedded in the cracks, it is It is generally expedient for several reasons that the two materials are of the same type. One of these reasons is that some blown jet particles may be held permanently in the cracks; this point of view is especially then of This is important when contamination issues are a concern, such as contact of the final surface with food the case is. Another fact that speaks for the use of a similar material is that the Blown jet particles achieve the best compaction effect when they have approximately the same hardness as the previously embedded particles exhibit. Particles with a lower hardness have a lower compaction effect and can adhere to the embedded particles or be impaled by them. Particles with greater hardness cause the desired compression, but have the disadvantage that if the hardness is too high, they more easily lead to wear or wear of the surface having the cracks. The particle weight is also important for the compression energy. E.g. heavy particles already have the required energy for one Pressure of 1.41 kgf / cm (20 psi) while for very light particles a pressure of 10.55 kg / cm (150 psi) may be required.

Wenn die durch den Luftstrahl herbeigeschleuderten Teilchen aufgrund ihrer Härte dazu tendieren, einen Verschleiß oder eine Abnutzung der Oberfläche zu bewirken, können weichere Teilchen eingesetzt werden, obwohl diese weniger wirksam sind und zur Erzielung des gewünschten Verdichtungsgrades eine längere Blaszeit oder einen höheren Druck (oder eine größere Geschwindigkeit) erfordern können. In diesen Fällen wählt man Teilchen, die sich anschließend aus den Rissen entfernen lassen (vorzugsweise durch Lösung oder Zersetzung zu gasförmigen Substanzen), beispielsweise löslicheWhen the particles ejected by the air jet due to Because of their hardness, they tend to cause wear or tear on the surface, softer particles can be used although these are less effective and a longer blowing time or to achieve the desired degree of compaction may require higher pressure (or speed). In these cases one chooses particles that are subsequently can be removed from the cracks (preferably by dissolution or decomposition to gaseous substances), for example soluble

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Salze, organische Polymere oder Walnußschalen.Salts, organic polymers or walnut shells.

Die Blasdauer hängt u.a. von der Art der eingesetzten Teilchen, dem Blasdruck, der Größe und dem Gewicht der Teilchen und der Größe der Risse ab. Eine sehr kurze Blasdauer hat jedoch bereits eine merkliche Wirkung auf die bleibenden Eigenschaften des endgültigen Produkts, wenn man dieses mit den Erzeugnissen vergleicht, die lediglich der in den vorgenannten Patentschriften beschriebenen einzigen Behandlung unterworfen wurden. Der Verdichtungseffekt ist anscheinend in den ersten wenigen Sekunden des Blasprozesses am größten. Ein 3 bis 10 Sekunden langes Blasen bei einem Druck von 4,22 kp/cm (60 psi) gegen einen festgelegten Flächenbereich führt beispielsweise zu einer deutlichen Verbesserung des endgültigen Produkts. Die optimale Blasdauer kann vom Fachmann jeweils anhand der Größe und Gestalt der zu behandelnden Fläche, der Blasdüsendimension, des Blasstrahlquerschnitts und -drucks u.a. bestimmt werden. Obwohl ein fortgesetztes Blasen zu einer weiteren Verdichtung führen kann, nimmt die Verdichtungsgeschwindigkeit mit der Zeit ab. Die bei Fortdauer des Blasprozesses erzielten Resultate sind nämlich umso geringer, je stärker die Teilchen bereits verdichtet wurden. Im allgemeinen soll man den Blasvorgang jedoch nicht über jenen Punkt hinaus fortsetzen, bei dem eine leichte Veränderung des Aussehens der Oberfläche eintritt. Jenseits dieses Punkts ist mit einem nachteiligen Ausmaß an Abnutzung oder Verschleiß zu rechnen.The blowing time depends, among other things, on the type of particles used, the blowing pressure, the size and weight of the particles and the Size of the cracks. However, a very short blow time already has a noticeable effect on the permanent properties of the final Product when compared with the products that are only described in the aforementioned patents were subjected to a single treatment. The compaction effect appears to be on in the first few seconds of the blowing process biggest. Blowing at a pressure of 4.22 kgf / cm (60 psi) for 3 to 10 seconds against a specified area results for example, a significant improvement in the final product. The person skilled in the art can use the optimal blowing time the size and shape of the area to be treated, the dimensions of the blower nozzle, the blower jet cross-section and pressure, etc. will. Although continued blowing can lead to further compaction, the compaction speed will slow down of time. The stronger the particles, the lower the results achieved if the blowing process is continued were condensed. In general, however, one should not continue the blowing process beyond the point at which a slight Change in the appearance of the surface occurs. Beyond this point there is an adverse level of wear and tear to be expected.

Die Erfindung läßt sich besonders gut auf die Einbettung von Perfluorkohlenstoffpolymeren (wie Polytetrafluoräthylen) in Rissen von Oberflächen verschiedenster Art (insbesondere Metalloberflächen) gemäß USA-Patentschrift 3 279 936 anwenden. Sie eignet sich jedoch auch für die Einbettung von Teilchen aus elementaren Metallen und Metallverbindungen gemäß USA-Patentschrift 3 502 493.The invention applies particularly well to embedding perfluorocarbon polymers (such as polytetrafluoroethylene) in cracks in surfaces of various types (especially metal surfaces) according to U.S. Patent 3,279,936. However, it is also suitable for embedding particles made of elemental metals and Metal compounds according to U.S. Patent 3,502,493.

Der Ausdruck "Perfluorkohlenstoff" bezieht sich hier auf (a) Polytetrafluoräthylen, (b) Gemische von Polytetrafluoräthylen und PoIymonochlortrifluoräthylen, (c) Polyraonochlortrifluoräthylen, (d) Copolymere von Tetrafluoräthylen mit Hexafluorpropylen, (e) Gemi-As used herein, the term "perfluorocarbon" refers to (a) polytetrafluoroethylene, (b) mixtures of polytetrafluoroethylene and polymonochlorotrifluoroethylene, (c) polyraonochlorotrifluoroethylene, (d) copolymers of tetrafluoroethylene with hexafluoropropylene, (e) mixtures

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sehe von Polytetrafluorethylen und Polytetrafluorpropylen und (f) Gleichwerte dieser Substanzen. Von d,en vorgenannten Kunststoffen werden (a) und (b) bevorzugt. Die Polymeren (a) und (b) sind insbesondere unlöslich, hitzefest und beständig gegenüber Chemikalien. Außerdem gleiten diese Polymeren auf sich selbst und auf Metallen mit den geringsten statischen Reibungskoeffizienten irgendwelcher Peststoffe; der Reibungskoeffizient des Polymeren (a) beträgt 0,04, jener des Polymeren (b) 0,05 (Graphit 0,09). Schließlich sind zahlreiche chemische Eigenschaften der genannten Polymeren jenen von Graphit weit überlegen.see of polytetrafluoroethylene and polytetrafluoropropylene and (f) equivalents of these substances. Of the aforementioned plastics, (a) and (b) are preferred. The polymers (a) and (b) are in particular insoluble, heat-resistant and resistant to chemicals. In addition, these polymers slide on themselves and on metals with the lowest static coefficient of friction of any contaminant; the coefficient of friction of polymer (a) is 0.04, that of polymer (b) 0.05 (graphite 0.09). After all, numerous chemical properties of the polymers mentioned are far superior to those of graphite.

Die Perfluorkohlenstoffe umfassen jene Klasse von Polymeren, die sich durch die Abwesenheit von Wasserstoffatomen und ein Überwiegen von Fluoratomen kennzeichnen, wobei mindestens 3 Fluoratome auf jedes andere Halogenatom (z.B. Chloratom) kommen. Ebenfalls einbezogen sind Polymere mit Hochtemperaturbeständigkeit, Gleitfähigkeit, chemischer Inertheit und Ausdehnungskoeffizienten, welche jenen von für den beabsichtigten Zweck vorgesehenem Polytetrafluoräthylen im wesentlichen entsprechen. Andere Teilchenmaterialien, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in Oberflächenrisse eingebettet werden können, sind Graphit und Molybdändisulfid aufgrund ihrer hervorragenden Gleit- bzw. Schmiereigenschaften sowie verschiedene Metalle oder Metallverbindungen, wie Titan, Zirkonium, Molybdän, Hafnium, Selen, Antimon, Bariumoxid, Bariumcarbid, Beryllium, Berylliumoxid, Bornitrid, Cer, Chrom, Kobalt, Kupfer, Graphit, Hafnium, Hafniumcarbid, Iridium, Mangan, Molybdändisulfid, Nickel, Platin, Rhodium, Siliciumcarbid, Tantal, Wolfram, Wolframcarbid und Vanadium. Die Durchschnittsgröße der Teilchen soll 0,05 bis 50JU, vorzugsweise 0,5 bis 30 ju, betragen. Die Teilchengröße soll so bemessen sein, daß die nicht ausgedehnten Teilchen in die Oberflächenrisse eindringen oder eingepreßt werden können. Theoretisch soll die Teilchengröße derart auf die Breite der Risse abgestimmt sein, daß 1 bis etwa 5 Teilchen die Breite jedes Risses überbrücken. Die Abmessungen der in der Oberfläche vorhandenen Poren oder Risse liegen vorzugsweise ungefähr in derselben Größenordnung wie die Teilchen und sollen in keinem Falle einen Durchschnittswert von 100ju überschreiten.The perfluorocarbons comprise that class of polymers which are characterized by the absence of hydrogen atoms and a preponderance of fluorine atoms, with at least 3 fluorine atoms for every other halogen atom (e.g. chlorine atom). Likewise included are polymers with high temperature resistance, lubricity, chemical inertness and expansion coefficients, which essentially correspond to those of polytetrafluoroethylene intended for the intended purpose. Other particulate materials, which can be embedded in surface cracks by the method according to the invention are due to graphite and molybdenum disulfide their excellent sliding and lubricating properties as well as various metals or metal compounds such as titanium, zirconium, Molybdenum, hafnium, selenium, antimony, barium oxide, barium carbide, beryllium, beryllium oxide, boron nitride, cerium, chromium, cobalt, copper, graphite, Hafnium, hafnium carbide, iridium, manganese, molybdenum disulfide, Nickel, platinum, rhodium, silicon carbide, tantalum, tungsten, tungsten carbide and vanadium. The average size of the particles should be 0.05 to 50JU, preferably 0.5 to 30JU. The particle size should be dimensioned so that the unexpanded particles can penetrate or be pressed into the surface cracks. Theoretically the particle size should be matched to the width of the cracks such that 1 to about 5 particles are the width of each crack bridge. The dimensions of the pores or cracks present in the surface are preferably approximately of the same order of magnitude like the particles and should in no case exceed an average value of 100ju.

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Das Blasmedium kann, wie erwähnt, ein Luftstrahl mit darin suspendierten Teilchen oder ein Strahl einer wäßrigen Suspension der Teilchen oder einer Kombination aus Luft und einer solchen wäßrigen Suspension sein. Wenn man Luft ohne die wäßrige Suspension einsetzt, kann man die Teilchen in einer Kammer suspendieren, in welcher eine genügende Teilchenmenge mit Hilfe mehrerer im Boden der Kammer austretender Luftsträhle in der Luft suspendiert gehalten wird. Aus dieser Kammer kann der Luftstrom über einen Schlauch zur Düse geleitet werden, aus welcher er gegen die zu behandelnde Oberfläche gerichtet wird. Anstelle dessen kann man die Teilchen nach Bedarf aus einem Rütteltrichter direkt in eine stationäre Düse einspeisen und das zu behandelnde Werkstück vor der Düse vorbeibewegen. As mentioned, the blowing medium can be an air jet with particles suspended therein or a jet of an aqueous suspension of the particles or a combination of air and such an aqueous suspension. If air is used without the aqueous suspension, you can suspend the particles in a chamber in which a sufficient amount of particles with the help of several in the bottom of the Chamber of exiting air streams is kept suspended in the air. The air can flow out of this chamber via a hose be directed to the nozzle, from which it is directed against the surface to be treated. Instead, you can use the particles If required, feed directly into a stationary nozzle from a vibrating funnel and move the workpiece to be treated past the nozzle.

Im allgemeinen zieht man es vor, die Düse relativ zum Stück zu bewegen, um gleichzeitig einen möglichst großen Plächenbereich, vorzugsweise das gesamte Werkstück, zu bearbeiten. Das Vorbeibewegen der Düse muß dabei genügend oft erfolgen, daß die gewünschten Ergebnisse erzielt werden.It is generally preferred to move the nozzle relative to the piece, in order to machine as large a surface area as possible, preferably the entire workpiece, at the same time. Moving by the nozzle must be done often enough that the desired results are achieved.

Die Blasdauer für einen festgelegten Plächenbereich errechnet sich grob als das Produkt der für die Gesamtfläche erforderlichen Blasdauer mal dem Verhältnis des Blasstrahlquerschnitts zur Gesamtfläche. Wenn beispielsweise der Blasstrahl an der Stelle, wo er aufThe blowing time for a specified area is calculated roughly as the product of the blowing time required for the total area times the ratio of the blower jet cross-section to the total area. For example, if the blower jet is at the point where it hits

2 2 das Werkstück auftrifft, einen Querschnitt von 12,9 cm (2 in )2 2 hits the workpiece, a cross-section of 12.9 cm (2 in)

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aufweist, die Gesamtfläche 387,1 cm (60 in ) ausmacht und die Gesamt-Blasdauer 3 Minuten beträgt, errechnet sich die Blasdauer für einen festgelegten Plächenbereich mit 3 min χ 2/60 =0,1 min = = 6 see. Die Querschnittsfläche des Strahls an der Stelle, wo dieser auf das Werkstück auftrifft, wird hier als "festgelegter Plächenbereich¹¹ bezeichnet.has, the total area is 387.1 cm (60 in) and the total blowing time is 3 minutes, the blowing time is calculated for a specified area with 3 min χ 2/60 = 0.1 min = = 6 seconds. The cross-sectional area of the beam at the point where it strikes the workpiece is referred to herein as "fixed surface area ¹¹ ".

Die wäßrige Suspension, welche direkt oder in Kombination mit einem Luftstrom als Blasstrahl eingesetzt werden kann, befindet sich zunächst in einem luftgerührten oder eine Rühreinrichtung (wie einen Propellerrührer) aufweisenden Behälter. Sodann wird die Suspension zur Düse gepumpt, durch welche sie gemäß der ErfindungThe aqueous suspension, which can be used directly or in combination with a stream of air as a blow jet, is located initially in an air-agitated container or a container with a stirring device (such as a propeller stirrer). Then the Suspension is pumped to the nozzle, through which it according to the invention

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geblasen werden soll. Wenn der wäßrige Strahl direkt auf die Oberfläche aufgeblasen werden soll, kann man den gesamten Behälter mit dem dafür erforderlichen Druck beaufschlagen, daß die Suspension mit der gewünschten Kraft durch die Düse gepreßt wird. Vorzugsweise wird die Suspension, beispielsweise mit einer Zentrifugal- oder Kolbenpumpe, unter dem gewünschten Druck zur Düse gepumpt. Wenn im Rahmen der Erfindung von Drücken die Rede ist, sind damit die am Einlaß zur Blasdüse gemessenen Drücke gemeint.should be blown. When the water jet hits the surface directly is to be inflated, you can pressurize the entire container with the necessary pressure that the suspension with the desired force is pressed through the nozzle. Preferably, the suspension, for example with a centrifugal or piston pump, pumped to the nozzle under the desired pressure. If pressures are mentioned in the context of the invention, they are at the inlet to Air nozzle measured pressures meant.

Wenn die wäßrige Suspension zusammen mit einem Luftstrahl ausgeblasen werden soll, kann sie mit Hilfe einer beliebigen geeigneten Einrichtung zur Düse gepumpt werden. Letztere kann eine unterschiedliche handelsübliche Bauweise besitzen, bei der die Düse mit einer Flüssigkeit beschickt wird und ein ebenfalls der Düse zugeführter Luftstrom die Flüssigkeit durch ein Venturirohr bzw. durch Saugwirkung auf nimmt, wodurch die Flüssigkeit in den aus der Düse austretenden Luftstrahl gelangt. Falls im Rahmen der Erfindung von Drücken die Rede ist, sind damit die Luftdrücke am Lufteinlaß der Düse gemeint.When the aqueous suspension is blown out together with a jet of air it can be pumped to the nozzle by any suitable means. The latter can be different Have commercial construction in which the nozzle is charged with a liquid and the nozzle is also charged supplied air flow takes the liquid through a venturi or by suction, whereby the liquid in the out of the nozzle escaping air jet arrives. If pressures are mentioned in the context of the invention, the air pressures at the air inlet are the Meant nozzle.

Wenn die Teilchen schwer benetzbar sind, kann das für die Suspension verwendete Wasser eine geringe Menge eines die Teilchensuspendierung erleichternden Netzmittels enthalten. Der Netzmittelanteil wird zweckmäßig möglichst gering gehalten, um die Schaumbildung zu hemmen, zu der es aufgrund des Rührens der Suspension kommen kann. Um die Schaumbildung möglichst weitgehend oder ganz auszuschalten, kann man ein Antischaummittel zusetzen. Wenn man ein Netzmittel verwendet, hängt dessen geeigneter Anteil von mehreren Faktoren, wie der Art, Größe und Menge der verwendeten Teilchen, der Härte des jeweils eingesetzten Wassers und dem jeweiligen speziellen Netzmittel selbst ab. Analog hängt die Menge eines gegebenenfalls eingesetzten Antischäummittels z.B. von der Art und Menge des verwendeten Netzmittels, der Wasserhärte und der Art und Stärke des Rührens ab. Die richtigen Anteile jeder dieser Komponenten können jedoch auf experimentellem Wege leicht bestimmt werden, wenn Art und Größe der Teilchen sowie die übrigen Arbeitsbedingungen bekannt sind. Der Netzmittelanteil läßt sich leicht fest-If the particles are difficult to wet, this can affect the suspension water used may contain a small amount of a particle suspension wetting agent. The wetting agent content is expediently kept as low as possible in order to inhibit the formation of foam, which occurs due to the stirring of the suspension can come. An antifoam agent can be added in order to eliminate the formation of foam as largely or completely as possible. If If a wetting agent is used, the appropriate proportion depends on several factors, such as the type, size and amount of the particles used, the hardness of the water used and the respective special wetting agent itself. Similarly, the amount of one depends any anti-foaming agents used, e.g. of the type and The amount of wetting agent used, the hardness of the water and the type and strength of stirring. The right proportions of each of these components can, however, easily be determined experimentally if the type and size of the particles and the other working conditions are known. The proportion of wetting agent can easily be

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stellen, indem man einfach nach und nach geringe Mengen unter den beim Arbeitsprozeß herrschenden Druck- und Rührbedingungen hinzufügt, bis der gewünschte Benetzungsgrad erreicht ist. Wenn dieser Netzmittelanteil zu einem unerwünschten Schaumbildungsausmaß führt, läßt sich der richtige Antischäummittelanteil analog bestimmen, indem man nach und nach geringe Mengen des Mittels bis zur Erzielung des gewünschten Effekts zusetzt.by simply adding small amounts little by little under the pressure and stirring conditions prevailing during the work process, until the desired degree of wetting is achieved. If this Wetting agent content leads to an undesirable degree of foaming, the correct proportion of antifoam can be determined analogously by gradually adding small amounts of the agent until it is achieved of the desired effect.

Obwohl zahlreiche verschiedenartige, für den genannten Zweck geeignete Netzmittel im Handel erhältlich sind, wurde gefunden, daß sich zur Benetzung von Perfluorkohlenstoffpolymeren (wie Polytetrafluoräthylen) insbesondere Natriumalkylbenzolsulfonate mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen im Alkylrest eignen. Ein typisches Beispiel dafür ist Nonylbenzolsulfonat. Diese Netzmittel sind u.a. unter der Bezeichnung "Santomerse" im Handel erhältlich. Es sind jedoch außerdem verschiedenste andere Materialien mit gleichwertiger Benetzungswirkung verfügbar.Although there are many different ones suitable for the stated purpose Wetting agents are commercially available, it has been found that for wetting perfluorocarbon polymers (such as polytetrafluoroethylene) in particular sodium alkylbenzenesulfonates with 5 to 15 carbon atoms in the alkyl radical are suitable. Case in point this is what nonylbenzenesulfonate is for. These wetting agents are available commercially under the name "Santomerse", among others. However, there are in addition, various other materials with equivalent wetting effects available.

Analog existiert eine große Zahl von handelsüblichen Antischäummitteln, welche erfindungsgemäß nötigenfalls zur Schaumhemmung eingesetzt werden können. Als geeignet befunden wurde eine Lösung aus 300 Volumteilen eines Kohlenwasserstoffs mit der Bezeichnung "Dipentene 122" und 30 Volumteilen "Dow Corning Antifoam A". Es sind jedoch die verschiedensten anderen Materialien mit gleichwertiger schauminhibierender Wirkung verfügbar.Similarly, there is a large number of commercially available anti-foaming agents, which according to the invention can, if necessary, be used for foam inhibition. One solution was found to be suitable from 300 parts by volume of a hydrocarbon with the designation "Dipentene 122" and 30 parts by volume "Dow Corning Antifoam A". It however, a wide variety of other materials with an equivalent foam-inhibiting effect are available.

Die richtigen Anteile des Netzmittels und des Antischäummittels lassen sich, wie erwähnt, auf experimentellem V/ege sehr leicht bestimmen. Typische, zur Verbesserung der Benetzung geeignete Anteile von Santomerse Nr.1 sind etwa 1,9 bis 7,5 g/Liter Wasser (0,25 bis 1 Unze/gal H₂O), während die vorgenannte Antischäummittellösung bei einem Gehalt von etwa 1,58 bis 2,64 cnr/Li^e*· Wasser (etwa 6 bis 10 cnr/gal H₃O) die gewünschte Wirkung ergibt.The correct proportions of the wetting agent and the anti-foaming agent can, as mentioned, be determined very easily on an experimental basis. Typical proportions of Santomerse # 1 suitable for improving wetting are about 1.9 to 7.5 g / liter of water (0.25 to 1 ounce / gal H ₂ O), while the aforementioned antifoam solution at a level of about 1 58 to 2.64 cnr / li ^ e * water (about 6 to 10 cnr / gal H ₃ O) gives the desired effect.

Zur Herstellung der Suspension verwendet man im allgemeinen eine Teilchenmenge von etwa 75 bis 225 g/Liter (etwa 10 bis 30 Unzen/ gal), vorzugsweise von etwa 112 bis 187 g/Liter (etwa 15 bis 25The amount of particles used to make the suspension is generally from about 75 to 225 g / liter (about 10 to 30 ounces / gal), preferably from about 112 to 187 g / liter (about 15 to 25

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Unzen/gal). Während sich nicht alle Teilchen gleichzeitig in Suspension befinden, wobei die übrigen Teilchen - abhängig von der Dichte - entweder an der Wasseroberfläche treiben oder zu Boden sinken, werden durch das Rühren mehr Teilchen in dem Maße in die Suspension übergeführt, mit welchem deren Verarmung aufgrund des Blasprozesses fortschreitet. In dem Maße, mit welchem der Vorrat im Suspensionsgefäß zur Neige geht, fügt man von Zeit zu Zeit weiteres Wasser und Teilchenraaterial hinzu.Ounces / gal). While not all particles are in suspension at the same time The remaining particles - depending on their density - either float on the surface of the water or to the ground decrease, more particles are transferred into the suspension by stirring to the extent that their depletion due to the Blowing process progresses. As the supply in the suspension vessel is running low, more is added from time to time Add water and particulate matter.

Nachdem die Oberfläche mit dem Blasstrahl, in welchem die Teilchen suspendiert sind, bearbeitet wurde, werden die losen Teilchen von der Oberfläche und den Rißöffnungen mit Hilfe eines Strahls von reiner ölfreier Luft bei einem Druck von 5,625 bis 8,44 kp/cm (80 bis 120 psi) entfernt. Dann wird der Arbeitsprozeß der Wiedererhitzung und Ablagerung weiterer Teilchen in den Rissen in der vorstehend beschriebenen Weise wiederholt.After the surface with the blow jet, in which the particles are suspended, processed, the loose particles are removed from the surface and the crack openings with the help of a A jet of clean, oil-free air at a pressure of 5,625 to 8,44 kp / cm (80 to 120 psi). Then the work process the reheating and deposition of further particles in the cracks is repeated in the manner described above.

Vor der Behandlung mit dem Blasstrahl wird die Oberfläche (im allgemeinen eine Metalloberfläche) einer Bearbeitung unterzogen, durch welche zahlreiche feine Zwischenräume bzw. Furchen, Poren, Hohlräume bzw. Vertiefungen oder Risse an oder in der Oberfläche geschaffen werden. Dieses Ziel wird beispielsweise durch (a) eine mechanische Behandlung oder eine Vorbehandlung, wie Honen mit Druckstrahl oder Sandstrahlen, (b) Aufbringung eines integrierenden Phosphatüberzugs auf die Oberfläche oder (c) Plattieren der Oberfläche mit Nickel, Chrom oder anderen geeigneten Metallen und Erzeugung von Rissen in der Plattierschicht durch Säureätzung oder durch anodische oder kathodische Elektrolyse erreicht. Wenn die Metalloberfläche von vornherein das gewünschte Netzwerk von feinen Rissen oder Lücken etc. aufweist, kann natürlich auf diese erste Stufe verzichtet werden; keiner Vorbehandlung bedürfen z.B. die Oberflächen von bestimmten gesinterten oder gepulverten Metallwerkstoff en sowie bestimmte gespritzte Metalloberflächen.Before the treatment with the blown jet, the surface (generally a metal surface) is subjected to a treatment, through which numerous fine spaces or furrows, pores, cavities or depressions or cracks on or in the surface be created. This goal is achieved, for example, by (a) a mechanical treatment or a pretreatment such as honing with Pressure blasting or sandblasting, (b) application of an integrating Phosphate coating on the surface or (c) plating the surface with nickel, chromium or other suitable metals and creation of cracks in the cladding layer achieved by acid etching or by anodic or cathodic electrolysis. if the metal surface has the desired network of fine cracks or gaps, etc. from the outset, can of course affect them first stage to be dispensed with; For example, the surfaces of certain sintered or powdered metal materials do not require any pre-treatment en as well as certain sprayed metal surfaces.

In der zweiten Stufe wird die behandelte Oberfläche vorzugsweise auf mindestens 37,8⁰C (10O⁰F), insbesondere mindestens 148,9°C (300⁰F), erhitzt, damit sich die Risse u.dgl. durch die Wärmeaus-In the second step, the treated surface is preferably at least 37.8 ⁰ C (10O ⁰ F), particularly at least 148.9 ° C (300 ⁰ F), heated to cause the cracks, etc., by the coefficient of thermal

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dehnung des Metalls vergrößern. Wenn die Oberfläche die gewünschte erhöhte Temperatur erreicht hat, werden auf ihr (vorzugsweise höchstens Raumtemperatur aufweisende) feine Teilchen eines Perfluorkohlenstoffharzes oder eines Metalls oder einer Metallverbindung abgelagert und in die feinen Oberflächenrisse bzw. -ritzen so eingepreßt, daß diese im wesentlichen gefüllt werden. Zu diesem Zweck wird beispielsweise eine wäßrige Dispersion des Materials aufgestrichen, ein trockenes Pulver aufgestäubt oder ein trockenes Pulver mit Hilfe eines Luftstrahls aufgeblasen.increase the elongation of the metal. When the surface is the one you want has reached elevated temperature, fine particles of a perfluorocarbon resin (preferably at most room temperature) become on it or a metal or a metal compound deposited and pressed into the fine surface cracks or fissures so that that these are essentially filled. For this purpose, for example, an aqueous dispersion of the material is painted on, a dry powder dusted on or a dry powder blown with the help of an air jet.

Wenn die Teilchen auf die Oberfläche aufgebracht werden, weisen sie, wie erwähnt, eine Temperatur auf, die um mindestens 44,4⁰C (80 P), zweckmäßig um mindestens 55,ü>C (100⁰F), vorzugsweise um mindestens 166,6⁰C (300⁰F), unterhalb der Oberflächentemperatur liegt.When the particles are applied to the surface, they have, as mentioned, a temperature which is at least 44.4 ⁰ C (80 P), suitably at least 55, ü> C (100 ⁰ F), preferably at least 166 , 6 ⁰ C (300 ⁰ F), below the surface temperature.

Die beschichtete Oberfläche kann zur weiteren Verdichtung der in den verbreiterten Rissen befindlichen Teilchen im noch heißen Zustand gerieben, poliert, geschliffen oder auf sonstige Weise behandelt werden. Anschließend kühlt man sie ab, damit sich die Risse wieder verengen und die ausgedehnten Perfluorkohlenstoffteilchen mechanisch durch Preßpassung verankert werden. Hierauf kann man die Oberfläche gewünschtenfalls z.B. abbürsten oder mit einem Luftstrahl behandeln, um sie von Restsubstanzen zu befreien und ihr Aussehen zu verbessern.The coated surface can be used to further densify the particles located in the widened cracks while it is still hot rubbed, polished, sanded or otherwise treated. Then you cool them down so that the cracks can be found constrict again and the expanded perfluorocarbon particles be anchored mechanically by interference fit. If desired, the surface can then be brushed off or with a Treat air jet to rid them of residual substances and to improve their appearance.

Die durch die vorstehend beschriebene Behandlung erhaltenen Werkstücke können nun der erfindungsgemäßen verbesserten Behandlungsmethode unterworfen werden. Man kann sie jedoch auch zuerst für den jeweiligen Zweck, beispielsweise zum Prägen, Ziehen, Formgeben, Heißsiegeln oder Pressen bzw. Preßspritzen einsetzen und erst danach an ihnen gemäß der vorliegenden Erfindung den Blasprozeß und die zweite Erhitzung und Teilchenablagerung vornehmen, um in den Rissen weitere Teilchen durch Preßpassung zu verankern.The workpieces obtained by the treatment described above can now be subjected to the improved method of treatment according to the invention. However, you can also use them first for the respective purpose, for example for embossing, drawing, shaping, heat sealing or pressing or transfer molding and only afterwards make on them according to the present invention, the blowing process and the second heating and particle deposition to be in the Anchoring cracks further particles by means of a press fit.

Der die eingeschlossenen Teilchen enthaltende Anteil der Gesamtoberfläche kann 5 bis 75 # ausmachen und beträgt vorzugsweise etwa 10 bis 60 #. Die Oberfläche ist in dem Sinne unzusammenhängend,The fraction of the total surface area containing the entrapped particles can be 5 to 75 # and is preferably about 10 to 60 #. The surface is incoherent in the sense that

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daß sie nicht vollständig durch eine Teilchenschicht bedeckt ist. Die mit Teilchen gefüllten Risse machen etwa 40 $ der Oberfläche aus. Im Falle von Perfluorkohlenstoffharzteilchen fühlt sich die entstehende Oberfläche im allgemeinen extrem glatt an, ist wesentlich härter als vollständig mit einer Schicht eines festen Schmiermittels bedeckte Oberflächen und weist eine Kombination von hoher Gleitfähigkeit, hervorragender Nicht-Klebrigkeit, guter mechanischer Festigkeit und hoher Wärmeleitfähigkeit auf. Außerdem werden die festen Schmiermittelteilchen durch diese Form einer unzusammenhängenden Oberfläche vor einer Schädigung durch Reiben oder Kratzen geschützt.that it is not completely covered by a layer of particles. The particle-filled cracks make up about $ 40 of the surface the end. In the case of perfluorocarbon resin particles, the resulting surface is generally extremely smooth to the touch, which is essential harder than surfaces completely covered with a layer of a solid lubricant and has a combination of high Slidability, excellent non-stickiness, good mechanical Strength and high thermal conductivity. In addition, this shape makes the solid lubricant particles disjoint Surface protected from damage by rubbing or scratching.

Der Temperaturunterschied zwischen den Teilchen und der Oberfläche, auf welche sie aufgebracht werden, soll gemäß der Erfindung mindestens 55,5⁰C (10O⁰F), zweckmäßig mindestens 83,ib (150⁰F), vorzugsweise mindestens 106,6TJ (300 F), betragen. Ein derartiger Temperaturunterschied liegt vor, wenn die Teilchen bei der Aufbringung auf die Metalloberfläche Raumtemperatur (etwa 15,6⁰C = etwa 60⁰F) oder, was bevorzugt ist, eine darunterliegende Temperatur aufweisen. Man kühlt die Perfluorkohlenstoffteilchen vorzugsweise mit Hilfe von Trockeneis oder festem Kohlendioxid auf etwa -73,3°C (etwa -100⁰F) ab, um ihre Ausdehnung so lange zu verzögern, bis die Verdichtung in den Rissen erreicht ist.The temperature difference between the particles and the surface on which they are applied to, according to the invention, at least 55.5 ⁰ C (10O ⁰ F), advantageously at least 83, ib (150 ⁰ F), preferably at least 106,6TJ (300 F ). Such a temperature difference occurs when the particles (about 60 ⁰ F ⁰ C = about 15.6) or, as is preferred, having an underlying temperature when applied to the metal surface room temperature. The Perfluorkohlenstoffteilchen is cooled preferably with the aid of dry ice or solid carbon dioxide at about -73.3 ° C (about -100 ⁰ F) starting to their extension to delay as long until the compression achieved in the cracks.

Auch flüssiger Stickstoff /Temperatur bis hinab zu -240⁰C (-40O⁰Fj? kann zur Erzielung des erforderlichen Temperaturunterschieds eingesetzt werden. Man kann die Teilchen auch im Gefrierfach eines Kühlschranks oder in einem Tiefgefriergerät aufbewahren.Also liquid nitrogen / temperature down to -240 ⁰ C (-40o ⁰ Fj? Can be used to obtain the required temperature difference. One can also keep the particles in the freezer compartment of a refrigerator or in a deep freezer.

Es ist zweckmäßig, das Werkstück, auf das die Teilchen aufgebracht werden sollen, zur Kompensation des bei der Übertragung zur Arbeitsfläche und während der Teilchenablagerung auftretenden Wärmeverlusts in einem Ofen auf eine um etwa 27,7⁰C (etwa 50⁰F) oberhalb der gewünschten Temperatur liegende Temperatur zu erhitzen. Selbstverständlich hängt das Ausmaß des Wärmeverlustes ein wenig von der Größe des Werkstücks ab.It is convenient to the workpiece to which the particles are to be applied, in a furnace to a by about 27.7 ⁰ C (about 50 ⁰ F) above the desired to compensate for the heat loss occurring during the transfer to the working surface and during the particle deposition Temperature lying temperature to heat. Of course, the amount of heat loss depends a little on the size of the workpiece.

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Die Oberfläche, auf welche die Teilchen aufgebracht werden sollen, kann nach verschiedenen Methoden porös gemacht oder mit zahlreichen Rissen oder Lücken versehen werden, in welchen anschließend die Teilchen verankert werden. Wie der Fachmann erkennen wird, kann man die Oberfläche elektrolytisch anätzen, wobei man sie abhängig vom jeweiligen Metall - in einem sauren oder alkalischen Bad als Anode oder Kathode einsetzt.The surface on which the particles are to be applied can be made porous by various methods or provided with numerous cracks or gaps in which subsequently the particles are anchored. As will be recognized by those skilled in the art, the surface can be electrolytically etched, in which case it is dependent of the respective metal - used as anode or cathode in an acidic or alkaline bath.

Man kann auch mit Hilfe eines geeigneten Phosphatbades auf die Oberfläche einen intetrierenden Phosphatüberzug aufbringen; derartige Überzüge weisen eine Vielzahl winziger Risse auf.It is also possible to apply an interpenetrating phosphate coating to the surface with the aid of a suitable phosphate bath; such Coatings show a large number of tiny cracks.

Ferner kann man die Oberfläche stromlos nickelplattieren, hartverchromen oder mit anderen herkömmlichen Überzügen versehen und dem Überzug anschließend durch eine geeignete Behandlung eine poröse Oberfläche verleihen. Aluminiumoberflächen können eloxiert oder harteloxiert werden.The surface can also be electrolessly nickel-plated or hard-chrome plated or provided with other conventional coatings and the coating is then made porous by a suitable treatment Give surface. Aluminum surfaces can be anodized or hard anodized.

Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie jedoch in irgendeiner V/eise zu beschranken. Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern es nicht ausdrücklich anders angegeben ist.The following examples are intended to illustrate the invention without, however, restricting it in any way. Parts and percentages relate to weight, unless expressly stated otherwise.

Beispiel 1example 1

Eine aus zwei aufeinanderpassenden Stahlplatten bestehende Mehrfachform zum Pressen kleiner Gummiformartikel wird gereinigt und nach herkömmlichen, üblicherweise vor der Zinkphosphatierung durchgeführten Methoden vorbehandelt. Die gereinigten Formoberflächen werden 10 Minuten bei 90,6⁰C (195⁰F) phosphatiert. Dabei bildet sich an der Metalloberfläche ein mikrokristalliner Zinkphosphatüberzug. A multiple mold consisting of two matching steel plates for pressing small rubber molded articles is cleaned and pretreated according to conventional methods, usually carried out before zinc phosphating. The cleaned mold surfaces are phosphated 10 minutes at 90.6 ⁰ C (195 ⁰ F). A microcrystalline zinc phosphate coating forms on the metal surface.

Anschließend werden die Platten zur Verbreiterung der feinen Risse in einem elektrischen Ofen auf 204,4⁰C (400⁰F) erhitzt. Danach streicht man auf etwa - 73,3°C (-100⁰F) abgekühlte Polytetrafluoräthylenteilchen (submikron bis etwa 10ju) gleichmäßig auf die gesamte erhitzte Formoberfläche auf.Subsequently, the plates for widening the fine cracks in an electric oven to 204.4 ⁰ C (400 ⁰ F) to be heated. After that sweeps to about - 73.3 ° C (-100 ⁰ F) cooled Polytetrafluoräthylenteilchen (submicron to about 10JU) uniformly heated over the entire mold surface.

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* Al. * Al.

Sofort bzw. bei beginnender Abkühlung der erhitzten Platten streicht man mit einer Faserbürste manuell über die Oberfläche und poliert diese hierauf mib einer rotierenden Bürste mit Tamplco- bzw. Piassava-Paserenden, wodurch die Teilchen - ausschließlich in den Rissen - enger eingelagert und verdichtet werden.Immediately or when the heated plates begin to cool down you manually over the surface with a fiber brush and polish it then with a rotating brush with Tamplco or Piassava Paser ends, whereby the particles - exclusively in the cracks - are more closely embedded and compacted.

Anschließend werden die Platten auf Raumtemperatur abgekühlt, damit sich die Risse verengen und die Teilchen in der Oberfläche fest verankert werden.The plates are then cooled to room temperature so that the cracks narrow and the particles are firmly anchored in the surface.

Nach diesem Behandlungsprozeß weist die Form ein stark verbessertes Trennvermögen auf und benötigt eine wesentlich geringere Trennmittelmenge. Nötigenfalls kann man die Oberfläche sodann täglich erneuern. Die Form kann über 6 Monate ununterbrochen in Gebrauch stehen.After this treatment process, the shape is much improved Releasability and requires a much smaller amount of release agent. If necessary, the surface can then be cleaned daily renew. The mold can be used continuously for 6 months.

Man wiederholt den vorstehend beschriebenen Behandlungsprozeß, außer daß man auf die Oberfläche der Preßform vor ihrem Einsatz bei einem Druck von 4,22 kp/cm (60 psi) einen Luftstrahl aufbläst, der Polytetrafluoräthylenteilchen mit derselben Korngröße wie zuvor enthält. Die durchschnittliche Blasdauer für den festgelegten Flächenbereich beträgt etwa 6 Sekunden. Anschließend wiederholt man die Stufen des Erhitzens und der Teilchenablagerung, um weitere Teilchen zu verankern. Beim Einsatz der erhaltenen Preßform zeigt sich eine weitere Verbesserung der Trenneigenschaften. Die Form läßt sich 2 Tage und zuweilen langer ohne Oberflächenerneuerung verwenden. Sie kann langer als 6 Monate im ständigen Einsatz stehen.The treatment process described above is repeated except that one touches the surface of the die before it is used at a pressure of 4.22 kp / cm (60 psi) inflates a jet of air containing polytetrafluoroethylene particles of the same grain size as before contains. The average blowing time for the specified area is about 6 seconds. Afterward the heating and particle deposition steps are repeated, to anchor more particles. When the compression mold obtained is used, there is a further improvement in the release properties. The mold can be used for 2 days and sometimes longer without resurfacing use. It can be in constant use for more than 6 months.

Beispiel 2Example 2

Acht Stahlkerne für Formen für Neoprenerzeugnisse v/erden stromlos mit Nickel plattiert, das heißt .z.B. mit Natriumhypophosphit nicht- -elektrolytisch nach herkömmlichen Methoden (vgl. die USA-Patentschrift 2 532 283) chemisch plattiert. Der Plattierprozeß ergibt eine Nickelschicht, die eine Dicke von 0,0051 bis 0,076 mm (0,0002 bis 0,003 in) aufweist, nachdem die plattierte Oberfläche bei einem Luftdruck von 54,43 kg (120 lbs) einer Strahlhonbehand-Eight steel cores for molds for neoprene products are de-energized plated with nickel, i.e. e.g. with sodium hypophosphite not- -electrolytically chemically plated by conventional methods (see US Pat. No. 2,532,283). The plating process results a layer of nickel that is 0.0051 to 0.076 mm (0.0002 to 0.003 in) thick after the plated surface at an air pressure of 54.43 kg (120 lbs) a jet honing

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lung mit Schleifstaub 280 unterworfen wurde. Die nach dieser Behandlung erhaltene Plattierschicht besitzt auf der gesamten Oberfläche ein feines Netzwerk winziger Risse.treatment with sanding dust 280 was subjected. The one after this treatment The resulting cladding layer has a fine network of tiny cracks on the entire surface.

Die plattierten Kerne werden anschließend zur Verbreiterung der feinen Risse in einem elektrischen Ofen auf etwa 232,2⁰C (etwa 45O⁰P) erhitzt. Dann wird eine Suspension von Polytetrafluoräthylenteilchen in destilliertem Wasser gleichmäßig auf die gesamte plattierte Oberfläche aufgestrichen. Dabei verbleibt ein Rückstand der Teilchen auf der Oberfläche und in den vergrößerten Rissen. Wenn die Kerne abzukühlen beginnen, poliert man die gesamte Oberfläche zur weiteren Einlagerung und Verdichtung der Teilchen in den Rissen mit einem sauberen, trockenen Baumwolltuch. Die behandelten Kerne besitzen beim Pressen von Neoprenerzeugnissen ein hervorragendes Trennvennögen und stehen viele Monate ununterbrochen in Gebrauch.The plated cores are then heated to broaden the fine cracks in an electric furnace at about 232,2 ⁰ C (about 45O ⁰ P). A suspension of polytetrafluoroethylene particles in distilled water is then spread evenly over the entire plated surface. A residue of the particles remains on the surface and in the enlarged cracks. When the cores begin to cool, the entire surface is polished with a clean, dry cotton cloth to further embed and compact the particles in the cracks. The treated cores have excellent separation properties when pressing neoprene products and are in continuous use for many months.

Der vorgenannte Behandlungsprozeß wird wiederholt, außer daß man auf die Oberfläche vor dem Einsatz bei einem Druck von etwa 4,22 kg/ cm (etwa 60 psi) einen Wasserstrahl aufbläst, der etwa I5O g/Liter (etwa 20 Unzen/gal) suspendierte Polytetrafluoräthylenteilchen des zuvor beschriebenen Typs enthält. Die durchschnittliche Blasdauer für einen festgelegten Flächenbereich beträgt etwa 25 Sekunden. Anschließend wiederholt man die Stufen des Erhitzens und der Teilchenablagerung, um weitere Teilchen in den Rissen zu verankern. Wenn man die erhaltenen Kerne zum Pressen von Neoprenerzeugnissen einsetzt, zeigen sie ein noch deutlicher verbessertes Trennverraögen und stehen mehrere Monate länger als die erstgenannten Kerne im Einsatz.The aforementioned treatment process is repeated except that the surface is applied at a pressure of about 4.22 kg / cm (about 60 psi) inflates a jet of water that is about 150 g / liter (about 20 ounces / gal) suspended polytetrafluoroethylene particles of the type previously described. The average blowing time for a specified area is about 25 seconds. The heating and particle deposition steps are then repeated to anchor more particles in the cracks. If the cores obtained are used for pressing neoprene products, they show an even more clearly improved one Separation and stand several months longer than the former Cores in action.

Beispiel 3Example 3

Zwei große Platten des in Beispiel 1 beschriebenen Typs werden gereinigt, bis zu einer Überzugsdicke von etwa 0,051 bis 0,076 mm (etwa 0,002 bis 0,003 in) hartverchromt und nach Bedarf poliert. Die Chromoberfläche wird anschließend mit einem feinen Netzwerk winziger Risse bzw. Furchen versehen. Zu diesem Zweck behandelt man sie mit einem Säurebad, welches Risse geeigneter Größe undTwo large panels of the type described in Example 1 are cleaned to a coating thickness of about 0.051 to 0.076 mm (approximately 0.002 to 0.003 in) hard chrome plated and polished as needed. The chrome surface is then covered with a fine network tiny cracks or furrows. For this purpose one treats them with an acid bath, which cracks of suitable size and

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P 25 27 6CO.Z 28. Juli 1975P 25 27 6CO. Z July 28, 1975

Clarerce W ^oresteK FOR-6Clarerce W ^ oresteK FOR-6

Gestalt erzeugt. Ein für diesen Zweck brauchbares Bad ist in Beispiel 1 der USA-Patentschrift 3 701 698 beschrieben.Creates shape. A bath that can be used for this purpose is shown in Example 1 of U.S. Patent 3,701,698.

Die Oberfläche wird gespült und an ihr schwach alkalische Lösung (wie 0,2£ige wässrige Natriumbicarbonatlösung) neutralisiert und mit einem reinen saugfähigen Material trockengewischt. Anschließend erhitzt man die Platten zur Verbreiterung der Risse in einem elektrischen Ofen auf etwa 204,4 C (etwa 400⁰P).The surface is rinsed and weakly alkaline solution (such as 0.2% aqueous sodium bicarbonate solution) neutralized on it and wiped dry with a pure absorbent material. Then heated to the plates for widening of the cracks in an electric furnace to about 204.4 C (about 400 ⁰ P).

Nach der Entnahme der Platten aus dem Ofen wird auf die mit Rissen ausgestatteten Flächenbereiche in Form von kleinen Portionen feinverteiltes Polytetrafluoräthylen mit einer Korngröße von etwa 10ju, welches zuvor auf etwa -73,3°C (etwa -100⁰F) abgekühlt wurde, aufgebracht. Die Abscheidung und das Eindringen der gekühlten Teilchen in die Risse werden mit Hilfe einer bewegten Faserbürste oder eines Filzinstruments, mit deren bzw. dessen Hilfe die Teilchen vor ihrer durch die Hitze der plattierten Oberfläche bedingten Ausdehnung in die verbreiterten Risse eingearbeitet werden. Anschließend läßt man die Platten auf Raumtemperatur abkühlen, wobei sich die Risse verengen und dadurch die ausgedehnten Teilchen mechanisch verankern.After removal of the plates from the oven is equipped with cracks on the surface regions in the form of small portions finely divided polytetrafluoroethylene having a grain size of about 10JU which has been previously cooled to about -73.3 ° C (about -100 ⁰ F), applied . The deposition and penetration of the cooled particles into the cracks are carried out with the aid of a moving fiber brush or a felting instrument, with the aid of which the particles are worked into the widened cracks before they expand due to the heat of the plated surface. The plates are then allowed to cool to room temperature, the cracks narrowing and thereby mechanically anchoring the expanded particles.

Man wiederholt den vorstehend beschriebenen Behandlungsprozeß an zv/ei gleichen Stahlplatten, außer daß man diese nach der Verankerung der Teilchen weiterbehandelt, indem man auf ihre Oberflächen einen Luftstrahl aufbläst, der eine etwa I5O g/Liter (etwa 20 Unzen/gal) Polytetrafluoräthylen (Korngröße etwa 10 u) enthaltende wäßrige Suspension mit sich führt. Der Luftstrahl wird mit einem Druck von etwa 4,22 kp/cm (etwa 60 psi) ausgeblasen; die Blasdauer für einen festgelegten Flächenbereich beträgt etwa 60 Sekunden. Der Blasstrahl wird durch eine Carbiddüse ausgestoßen, die eine Öffnung mit einem Durchmesser von 7,94 mm (5/16 in) aufweist und bei der die wäßrige Suspension durch eine Saugrohr in den Luftstrahl gelangt. Man unterwirft die Platten anschließend sofort nochmals den Stufen der Hitze und Teilchenablagerung, um weitere Teilchen durch Preßpassung zu verankern. Wenn man die beiden Platten für Preßzwecke verwendet, erweist sich ihre Gebrauchsdauer als mindestens doppelt so lang wie jene der ersten beiden Platten.The treatment process described above is repeated on two of the same steel plates, except that these are after anchoring the particles are further treated by blowing a jet of air onto their surfaces which has an approximately 10 ounces / gal Polytetrafluoroethylene (grain size about 10 u) containing aqueous suspension leads with it. The air jet is with a Pressure of about 4.22 kgf / cm (about 60 psi) blown out; the blowing time for a specified area is about 60 seconds. The jet is ejected through a carbide nozzle that has a 7.94 mm (5/16 in) diameter orifice and in which the aqueous suspension enters the air jet through a suction pipe. The plates are then subjected immediately repeat the steps of heat and particle deposition to press fit additional particles. If you have the two When plates are used for pressing purposes, their useful life turns out to be at least twice as long as that of the first two plates.

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Beispiel 4Example 4

Man wiederholt das Verfahren von Beispiel 3, wobei man jedoch anstelle der Stahlplatten Prägeformen für Automobilteile verwendet. Mit Formen, die wie im ersten Abschnitt von Beispiel 3 behandelt wurden, können etwa 160 000 Prägungen vorgenommen werden, bevor die Formoberfläche einer neuerlichen Behandlung bedarf. Dagegen erlauben gemäß dem zweiten Abschnitt von Beispiel 3 behandelte Formen, in deren Oberflächen erfindungsgemäß weitere Teilchen verankert wurden, 260 000 bis 300 000 Prägungen, bevor sie einer neuerlichen Oberflächenbehandlung bedürfen.The procedure of Example 3 is repeated, except that dies for automobile parts are used instead of the steel plates. With molds treated as in the first section of Example 3, about 160,000 impressions can be made, before the mold surface requires renewed treatment. On the other hand, those treated according to the second section of Example 3 allow Molds in whose surfaces further particles have been anchored according to the invention, 260,000 to 300,000 impressions before they require renewed surface treatment.

Beispiel 5Example 5

Der Behandlungsprozeß von Beispiel 3 wird unter Erzielung ähnlicher Ergebnisse wiederholt, indem man anstelle der Polytetrafluoräthylenteilchen ein 50:50-Gemisch von Polytetrafluoräthylen- bzw. Polymonochlortrifluoräthylenteilchen verwendet.The treatment process of Example 3 becomes more similar to accomplish Results repeated by replacing the polytetrafluoroethylene particles a 50:50 mixture of polytetrafluoroethylene or polymonochlorotrifluoroethylene particles are used.

Beispiele für weitere Teilchenmaterialien, die sich ähnlich wie die in den vorgenannten Ausführungsbeispielen eingesetzten Materialien zur Verbesserung der Enderzeugnisse eignen, sind Polymonochlortrifluoräthylen, Tetraf luoräthylen/lonochlortrifluoräthylen-Copolymeres (50:50), Tetrafluoräthylen/Hexafluorpropylen-Copolymeres, Polyhexafluorpropylen, Graphit, Titan, Antimon, Bariumoxid, Molybdändisulf id und Bariumcarbid.Examples of other particulate materials that are similar to the The materials used in the above-mentioned exemplary embodiments are suitable for improving the end products are polymonochlorotrifluoroethylene, Tetrafluoroethylene / ionochlorotrifluoroethylene copolymer (50:50), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, Polyhexafluoropropylene, graphite, titanium, antimony, barium oxide, molybdenum disulfide and barium carbide.

Die Erfindung soll durch die vorstehend beschriebenen speziellen Arbeitsbedingungen in keiner Weise eingeschränkt werden; es sind vielmehr zahlreiche weitere Abwandlungen möglich, die ebenfalls innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens liegen.The invention is not intended to be limited in any way by the specific working conditions described above; it Rather, numerous other modifications are possible which are also within the scope of the invention.

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Claims (15)

FOR-6 20. Juni 1975FOR-6 June 20, 1975 PatentansprücheClaims Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche, welche Poren mit darin eingebetteten Teilchen aufweist, wobei manA method for treating a surface which has pores with particles embedded therein, comprising a) eine poröse Oberfläche zur Vergrößerung der Poren auf Temperaturen von mindestens 37,8⁰C (100⁰F) und höchstens 343,3⁰C (65O⁰P) erhitzt,a heated) a porous surface to increase the pore to temperatures of at least 37.8 ⁰ C (100 ⁰ F) and not more than 343.3 ⁰ C (65O ⁰ P), b) unmittelbar danach feine Teilchen auf der erhitzten Oberfläche ablagert und in die Poren einarbeitet, wobei die Teilchen eine Temperatur aufweisen, die um mindestens 55,5⁰C (100⁰P) unter der Temperatur der erhitzten Oberfläche liegt, und aus Perfluorkohlenstoffpolymeren, elementaren Metallen, Metalloxiden, Metallnitriden, Metallcarbiden und/oder Metalldisulfiden bestehen, undb) immediately thereafter fine particles deposit on the heated surface and incorporated into the pores, wherein the particles have a temperature which P) is at least 55.5 ⁰ C (100 ⁰ of the temperature of the heated surface, and from perfluorocarbon polymers, elemental Metals, metal oxides, metal nitrides, metal carbides and / or metal disulfides exist, and c) zwischen der Oberfläche und den Teilchen einen Temperaturausgleich erfolgen läßt, wodurch die Teilchen in den Poren verankert werden,c) a temperature equalization between the surface and the particles can take place, whereby the particles are anchored in the pores, dadurch gekennzeichnet, daß mancharacterized in that one d) gegen die gemäß den Stufen a), b) und c) behandelte Oberfläche während einer zur Verdichtung der eingebetteten Teilchen ausreichenden Zeitspanne einen suspendierte Feststoffteilchen enthaltenden Strahl eines Fließmediums bei einem Druck von 2,11 bis 8,44 kp/cm (30 bis 120 psi) richtet,d) against the surface treated according to steps a), b) and c) during a compression of the embedded surface Particles for a sufficient period of time a jet of a fluid medium containing suspended solid particles at a pressure of 2.11 to 8.44 kp / cm (30 to 120 psi) judges, e) anschließend die Oberfläche auf eine Temperatur von mindestens 37,8⁰C (100⁰F) erhitzt,e) then heated surface to a temperature of at least 37.8 ⁰ C (100 ⁰ F), f) unmittelbar danach zusätzliche, den bereits in die Poren eingebetteten Teilchen ähnliche bzw. entsprechende feine Teilchen auf der erhitzten Oberfläche ablagert und in die Poren einarbeitet, wobei die Teilchen eine Temperatur aufweisen, die um mindestens 55,5 C (100⁰F) unterhalb der Temperatur der erhitzten Oberfläche liegt, undf) Immediately thereafter, additional fine particles similar or corresponding to those already embedded in the pores are deposited on the heated surface and incorporated into the pores, the particles having a temperature at least 55.5 C (100 ^° F) below the temperature of the heated surface, and g) zwischen der Oberfläche und den Teilchen einen Temperaturausgleich erfolgen läßt, wodurch die zusätzlichen Teilchen in den Poren verankert werden.g) a temperature equalization between the surface and the particles can take place, whereby the additional particles are anchored in the pores. - 17 509882/1018 - 17 509882/1018 FOR-6FOR-6 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen Perfluorkohlenstoffpolymerteilchen sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the particles are perfluorocarbon polymer particles. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen Polytetrafluoräthylenteilchen sind.3. The method according to claim 1, characterized in that the particles are polytetrafluoroethylene particles. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Oberfläche hartverchromt ist.4. The method according to claim 3, characterized in that the porous surface is hard chrome plated. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl des Fließmediums ein Luftstrahl ist, der die Teilchen in suspendierter Form enthält.5. The method according to claim 1, characterized in that the A jet of the flow medium is a jet of air that contains the particles in suspended form. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl des Fließmediums ein eine wäßrige Suspension der Teilchen mit sich führender Luftstrahl ist.6. The method according to claim 1, characterized in that the The jet of the flow medium is an air jet that carries with it an aqueous suspension of the particles. 7. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl des Fließmediums ein eine wäßrige Suspension der Teilchen mit sich führender Luftstrahl ist.7. The method according to claim 3 »characterized in that the jet of the flow medium is an aqueous suspension of the particles is a leading air jet. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruck 2,81 bis 5,625 kp/cm² (40 bis 80 psi) beträgt.8. The method according to claim 7, characterized in that the air pressure is 2.81 to 5.625 kgf / cm ² (40 to 80 psi). 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche auf eine Temperatur von mindestens 65,6 C
(150⁰F) erhitzt und daß der Unterschied zwischen der Temperatur der Oberfläche und jener der Teilchen mindestens 166,6 C (300⁰F) beträgt.9. The method according to claim 1, characterized in that the surface is heated to a temperature of at least 65.6 C.
(150 ⁰ F) and that the difference between the temperature of the surface and that of the particles is at least 166.6 C (300 ⁰ F). 10. Verfahren nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen Perfluorkohlenstoffpolymerteilchen sind.10. The method according to claim S, characterized in that the particles are perfluorocarbon polymer particles. 11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen Polytetrafluoräthylenteilchen sind.11. The method according to claim 3, characterized in that the particles are polytetrafluoroethylene particles. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die12. The method according to claim 11, characterized in that the - 18 -- 18 - 509882/1018509882/1018 FOR-6 2F27600FOR-6 2F27600 « m ♦« M ♦ poröse Oberfläche hartverchromt ist.porous surface is hard chrome plated. 13· Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl des Fließmediums ein eine wäßrige Suspension der Teilchen mit sich führender Luftstrahl ist.13. Method according to claim 11, characterized in that the jet of the flow medium is an aqueous suspension of the particles is a leading air jet. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen im Strahl Polytetrafluoräthyl ent eilchen sind.14. The method according to claim 13, characterized in that the Particles in the beam are polytetrafluoroethyl ent. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl mit einem Druck von 2,81 "bis 5,625 kp/cm (40 bis 80 psi) gegen die Oberfläche gerichtet wird.15. The method according to claim 14, characterized in that the The jet is directed against the surface at a pressure of 2.81 "to 5.625 kp / cm (40 to 80 psi). - 19 - ^ 509882/1018- 19 - ^ 509882/1018