DE3627864C2

DE3627864C2 -

Info

Publication number: DE3627864C2
Application number: DE19863627864
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8901 Stadtbergen De Hall
Original assignee: Individual
Current assignee: Kalwar Waltraud 4803 Steinhagen De
Priority date: 1985-08-16
Filing date: 1986-08-16
Publication date: 1989-01-05
Also published as: DE3627864A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Corona-Behandlung von Formteilen, sowie ein Herstellungsverfahren für diese Vorrichtung mit den Merkmalen in den Oberbegriffen der Verfahrens- und Vorrichtungsansprüche.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der JP 60-32 636 bekannt. Diese weist zwei ebene Flächenelektroden auf, die außenseitig an isolierenden Glasplatten befestigt sind. Die beiden Glasplatten sind voneinander beabstandet. Das zu behandelnde Formteil liegt auf der einen Glasplatte flächig auf.

Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie nur für die Behandlung einfacher, ebener plattenförmiger Körper geeignet ist. Problematisch ist auch die Positionierung des zu behandelnden Werkstückes, da dieses ohne seitliche Führung oder Justierung auf der isolierenden Glasplatte liegt. Fraglich ist auch die Funktionsfähigkeit der vorbekannten Vorrichtung, da beide Elektroden jeweils außenseitig auf den isolierenden Glasplatten befestigt sind.

Eine weitere Behandlungsvorrichtung ist aus der AT-PS 2 25 428 bekannt, die allerdings nur die Bearbeitung rotationssymmetrischer Teile und dazu noch die Behandlung der gesamten Teileoberfläche gestattet. Problematisch ist beim gesamten Stand der Technik die fehlende exakte Positionierung der zu behandelnden Werkstücke bzw. Formteile, wodurch deren Lage und damit auch die Größe der Behandlungsluftspalte variieren kann. Dies hat ungleichmäßige Behandlungsergebnisse und eine geringe Betriebssicherheit im Hinblick auf elektrische Durchschläge bei mangelhafter überdeckung von Formteil und Elektroden zur Folge.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, beliebig gestaltete Formteile einer Corona-Behandlung unterziehen zu können und dabei diese Behandlung gezielt an beliebigen Stellen vornehmen zu können. Außerdem werden eine hohe Behandlungsqualität und Betriebssicherheit angestrebt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Kennzeichenteil der Verfahrens- und Vorrichtungshauptansprüche. Die erfindungsgemäße Sandwichform hat den Vorteil, daß sie ohne weitere Hilfsmittel eine exakte Führung der zu behandelnden Formteile bietet und dabei auch eine Corona-Behandlung beliebig gestalteter Formteile an beliebigen Stellen und in beliebiger Größe gestattet. Die beiden Formhälften können selbst aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, wodurch auch Hinterschneidungen und Hohlräume von Formteilen erreichbar sind.

Zumindest eine Formhälfte ist vollständig oder auch nur bereichsweise dem Formteil schalenförmig nachgebildet und gestattet hierdurch eine exakte Positionierung des Formteils gegenüber den Elektroden und eine genaue Einhaltung der Bearbeitungs-Luftspalte. Die gegenseitige Lagefixierung der Formhälften kann durch beiderseitigen formschlüssigen Eingriff am Formteil oder durch Abstandshalter erfolgen.

Die Elektrodenflächen sind den Behandlungsflächen am Formteil nachgebildet. Einerseits übernehmen damit auch neben dem geformten Isoliermaterial die Elektroden Führungsaufgaben und brauchen andererseits nur so groß wie die Behandlungsflächen zu sein. Letzteres hat den Vorteil, daß erhebliche Einsparungen an Generatorleistung möglich sind.

Die Elektrodenflächen können ihrerseits ebenfalls unterteilt und einzeln elektrisch angeschlossen sein. Die Behandlung des Formteils kann damit an Teilflächen nach und nach erfolgen, wobei die Elektrodenteile abwechselnd elektrisch geschaltet werden. Diese Begrenzung der wirksamen, angeschlossenen Elektrodenfläche vermindert ebenfalls die nötige Generatorleistung.

Der Corona-Lichtbogen wird besonders leicht an punktförmigen, vorspringenden Stellen der Elektroden gezündet. Es empfiehlt sich daher, die einander zugekehrten Arbeitsflächen beider Elektroden aufzurauhen. Für einen leichten Auswurf des Formteiles nach der Behandlung sind in einer oder beiden Formhälften Druckluftkanäle eingelassen.

Die erfindungsgemäße Sandwichform kann auf unterschiedliche Art und Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Abguß der Formteilkontur und Einbetten in eine Isolierschicht. Dreidimensional geformte Elektroden können auch aus dem Vollen gearbeitet werden. Im einfachen Fall von ebenen Elektroden können auch Metallscheiben in isolierenden Kunststoff eingegossen werden. Formhälften mit kompliziert geformten Elektroden sind allerdings mit den bekannten Verfahren nur schwer herstellbar und verursachen entsprechend hohe Werkzeugkosten. Der Bau von Formhälften mit mehreren kleinen Elektrodenflächen ist mit den herkömmlichen Methoden manchmal sogar unmöglich. Der Grund hierfür liegt in der Problematik der Wärmestabilität der Verbindung zwischen Isoliermaterial und Elektrode. In einer erfindungsgemäßen Sandwichform können Temperaturen bis 150° C und mehr entstehen, die eine Klebeverbindung zwischen Elektrode und Isoliermaterial platzen lassen.

Der Erfindung liegt damit die weitere Teilaufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für Formhälften mit beliebig geformten und beliebig angeordneten Elektroden aufzuzeigen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen in den Verfahrenshauptansprüchen 12 und 14. Die beiden beanspruchten Herstellungsverfahren sind dem Grunde nach gleich, unterscheiden sich in Abhängigkeit von der Isolierung oder Nichtisolierung der Elektroden allerdings im Schichtenaufbau.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können in kürzester Zeit und mit minimalen Kosten die Formhälften mit ihren Elektrodenflächen und Isolierschichten den Konturen des Formteiles mit maximaler Genauigkeit nachgebildet werden. Es ist damit möglich, die Elektrodenflächen so klein wie unbedingt nötig zu halten und sie auch an beliebigen Stellen und in beliebiger Größe anzuordnen. Die Elektrodenflächen können natürlich auch größer als die Behandlungsflächen am Formteil sein. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Sandwichform hält auch sehr hohen Generatorleistungen mit entsprechend hohen Temperaturen problemlos stand und weist nur einen niedrigen Verschleiß auf.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich die gewünschten, rauhen Elektrodenoberflächen auf sehr einfache und höchst effiziente Weise bei der Herstellung der Formhälften ausbilden. Dazu wird entweder der Haftvermittlerlösung entsprechend körniges Material, wie Sand, Korund oder dergleichen, vor dem Auftrag beigemischt oder nachträglich auf die Haftvermittlerschicht aufgeblasen.

Die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erzielte Gestaltungsfreiheit der Formteile findet ihre Grenzen, wenn eine gewisse Dicke des Formteils überschritten und damit der Elektrodenabstand zu groß wird. Das an sich elektrisch isolierende Material des Formteils läßt bei zu großer Dicke die an den Behandlungsflächen anliegende Spannung so weit absinken, daß kein Lichtbogen mehr gezündet werden kann.

Die Hauptaufgabe besitzt damit den weiteren Teilaspekt der Überwindung dieser Einschränkung und der vollen Ausnutzbarkeit der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichten Gestaltungsfreiheit der Formteile.

Die Erfindung löst diese Teilaufgabe, indem der Formteilwerkstoff elektrisch leitend gemacht und direkt mit der Spannungsquelle verbunden wird. Dies kann auf unterschiedliche Art, beispielsweise durch einen elektrisch leitenden Überzug oder eine Beimischung elektrisch leitfähiger Substanzen bei der Herstellung des Formteilwerkstoffes geschehen. Letzteres bietet sich vor allem bei synthetischen Werkstoffen, wie Kunststoffen, Keramiken etc. an. Die elektrische Verbindung zur Spannungsquelle kann durch eine direkte Kabelverbindung oder durch einen eigenen Kontaktstift, eine nackte Elektrodenfläche oder dergleichen in einer der Formhälften erfolgen. Der Stromanschluß ist jedenfalls unabhängig von den Behandlungsflächen und kann grundsätzlich an einer beliebigen Stelle des Formteiles angeordnet sein. Hierdurch braucht auch nur eine der Formteilhälften eine Elektrode aufzuweisen, während die andere nur als einfacher Deckel fungieren kann.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Sandwichform,

Fig. 2, 3 und 4 Variationen in der Gestaltung der Form hälften

Fig. 5 und 6 Querschnitte durch den Schichtaufbau bei Herstellung der Formhälften und

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Sandwichform mit elektrisch leitendem Formteil.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Sandwichform 1 für die Corona-Behandlung eines Formteiles 2, das hier in einfachster Form als glatte, quaderförmige Platte ausgebildet ist.

Die Sandwichform 1 besteht aus einer oberen und einer unteren Formhälfte 4, 3, die den Konturen des Formteiles 2 nachgebildet sind (vgl. Fig. 2 bis 4 und 7) und zwischen denen das Formteil 2 unter formschlüssiger Führung an einer oder beiden Formhälften 3 eingebettet wird.

Bei der Corona-Behandlung wird ein Lichtbogen zwischen einer nackten Elektrode 5 und einer mit Isoliermaterial ummantelten Elektrode 6 gezündet. Damit liegen sich zumindest an den Behandlungsflächen 7, 8 die in den Formhälften 3, 4 angeordneten Elektroden 5, 6 in paralleler Lage zu den Behandlungsflächen 7, 8 im wesentlichen deckungsgleich gegenüber. Für eine gute Lichtbogenführung empfiehlt es sich dabei, beide Elektrodenflächen 5, 6 größer als die beaufschlagte Behandlungsfläche 7, 8 zu machen und dabei im weiteren noch die mit dem Generator verbundene Elektrode 6 flächenmäßig größer als die zugeordnete Elektrode 5 zu machen.

Corona-Entladungen finden überall dort statt, wo das Formteil 2 zwischen den beiden Elektroden 5, 6 angeordnet ist und wo im weiteren ein Behandlungs-Luftspalt 9, 10 vorhanden ist. Soll das Formteil 2, wie in Fig. 3 dargestellt, beidseitig behandelt werden, muß an beiden Behandlungsflächen 7, 8 ein Luftspalt 9, 10 vorhanden sein.

Das Entladungsverhalten wird im weiteren auch durch die Dicke der Isolierschicht 19 zwischen der Elektrode 6 und dem Formteil 2 (vgl. Fig. 1), durch die Breite des Behandlungs-Luftspaltes 9, 10, sowie durch die Überdeckung der Elektroden 5, 6 bestimmt. Für eine optimale Behandlung sollten Luftspalte 9, 10, sowie die Isolierschicht 19 ca. 2 mm breit sein. Überschreitet die Schichtdicke oder die Luftspaltbreite einen gewissen, von der Spannungshöhe abhängigen Wert, oder decken sich die Elektrodenflächen 5, 6 nicht, findet keine Entladung statt. Diese Merkmale lassen sich bei der Gestaltung der Formhälften 3, 4 gezielt einsetzen, um Entladungen zu verhindern.

Fig. 1 zeigt im weiteren noch den prinzipiellen Aufbau der Sandwichform 1. Die beiden Elektroden 5, 6 sind zu den Seitenrändern der Formhälften 3, 4 hin isoliert. Dadurch wird ein elektrischer Überschlag zwischen den beiden Elektroden 5, 6 außerhalb des Formteiles 2 verhindert. Die Elektrode 6 ist ohnehin vollständig von Isoliermaterial 12 umgeben, wohingegen die Elektrode 5 so weit in Isoliermaterial (12) eingebettet ist, daß nur ihre Oberfläche freibleibt.

Die geerdete Elektrode 5 überlappt die Behandlungsfläche 7 randseitig um ca. 1 mm, während die generatorseitige Elektrode 6 randseitig um jeweils 10 mm die Behandlungsfläche 7 überlappt. Die seitliche Isolationsdicke zum Formenrand hin beträgt genauso wie die Dicke der Isoliermasse unter beziehungsweise über den Elektroden 5, 6 ca. 40 mm. Das Isoliermaterial 12 der beiden Formhälften 3, 4 ist im weiteren nach oben und unten hin noch in Trägermaterial, beispielsweise Beton oder einem anderen Mineralträger, gefaßt. Als Isolierwerkstoff eignen sich vergießfähige Kunststoffmassen, vorzugsweise Polyester, GFK, Quarzmehl, Epoxyd, Polyesterharz und PU-Vergußmasse. Die Elektroden bestehen aus Kupfer, Aluminium, Bronze oder dergleichen.

Die Ausführungsbeispiele der Fig. 2 bis 4 zeigen komplizierter gestaltete Formhälften 3, 4. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 soll ein wannenartiges Formteil 2 nur auf der Oberseite und dort auch nur im Bereich der Wannenränder vorbehandelt werden. Das Formteil 2 ruht dazu auf der nackten Elektrode 5, die der Kontur des Formteils 2 exakt nachgebildet ist. In gleicher Weise ist auch die obere, isolierte Elektrode 6 der Oberseite des Formteiles 2 exakt nachgebildet. Die Isolierschicht 19 ist im Bereich der Behandlungsfläche 7 überall gleich dick und läßt zur Behandlungsfläche 7 den ebenfalls überall gleich dicken Behandlungs-Luftspalt 9 frei. Gegen die Mitte des Formteiles zu, wo keine Corona-Behandlung stattfinden soll, ist die Isolierschicht 19 soweit verdickt, daß die Formhälfte 4 sich darüber auf dem Formteil 2 und damit auf der Formhälfte 3 abstützen kann. An diesen Stellen findet mangels Luftspalt keine Entladung statt, obwohl Elektrodenflächen vorhanden sind. Im Randbereich sind die beiden Formhälften 3, 4 unter Bildung eines Spaltes 11 voneinander distanziert, so daß Sauerstoff in den Behandlungsspalt 9 von außen gelangen kann. Zur seitlichen Führung sind die Formhälften 3, 4 durch nicht dargestellte, randseitig angeordnete Abstandshalter isoliert miteinander verbunden. In Fällen, wo sich die beiden Formhälften 3, 4 nicht aneinander über das Formteil 2 abstützen können (vgl. Fig. 1), dienen diese Abstandshalter auch zur Abstützung und Distanzierung, sowie Einstellung der Behandlungs-Luftspalte und des vorzugsweise ringförmig umlaufenden Spaltes 11.

Eine Unterbrechung der Entladung hätte im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 auch durch Abschnitt der Elektroden 5, 6 am Ende der Behandlungsfläche 7 erfolgen können. Die dargestellte Ausführungsform erlaubt allerdings durch nachträgliches Entfernen der Isolierschicht 19 eine nachträgliche Vergrößerung der Behandlungsfläche 7, ohne daß eine neue Form erstellt werden muß.

Fig. 3 zeigt in Variation zu Fig. 2 die Gestaltung der beiden Formhälften 3, 4 bei beidseitiger Corona-Behandlung der Randbereiche des Formteiles 2. Dazu ist auch zwischen der nackten Elektrode 5 und der unteren Behandlungsfläche 8 ein Behandlungs-Luftspalt 10 vorgesehen. Die Gestalt der Elektrode 5 folgt dazu mit gleichbleibendem Abstand der Kontur der Behandlungsfläche 8.

In weiterer Variation ist auch eine vollständige, beidseitige Vorbehandlung des Formteiles 2 möglich. Das Formteil 2 hat dazu keinen Kontakt mit der Elektrode 5 mehr, und die beiden Formhälften 3, 4 werden vollständig durch Abstandshalter geführt.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel in Form eines becherförmigen Formteiles 2, bei dem nur an ganz bestimmten, vereinzelten Stellen eine Vorbehandlung erfolgen soll. Dazu liegen sich wieder die Elektroden 5, 6 jeweils parallel zur Behandlungsfläche 7 gegenüber. Die Elektroden bestehen hierbei allerdings aus durch Isoliermaterial 12 voneinander getrennten Elektrodenteilen 5 a, 5 b und 6 a, 6 b. Diese Elektrodenteile können auf ihrer jeweiligen Seite miteinander elektrisch leitend verbunden sein oder einzeln für sich elektrisch schaltbar am Generator beziehungsweise Masse angeschlossen sein. Eine Entladung findet wiederum nur dort statt, wo zwei Elektrodenflächen einander mit Luftspalt gegenüberliegen.

Unterteilte Elektroden mit gegenseitiger, elektrischer Isolierung ihrer Teilflächen können auch für die energiesparende Behandlung großflächiger Formteile verwendet werden. Dazu werden die Elektrodenteile paarweise nacheinander elektrisch zugeschaltet und wieder abgeschaltet. Die für den Lichtbogen erforderliche Spannung muß dabei nur auf relativ kleinen Teilflächen erzeugt werden, wodurch die nötige Generatorleistung begrenzt werden kann.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 zeigt im weiteren eine vollständige, formschlüssige Führung des Formteiles 2 in der oberen und der unteren Formhälfte 4, 3. Am Ende des Behandlungs-Luftspaltes 9 ist dazu das Isoliermaterial 12 der unteren Formhälfte 3 ansatzförmig an das Formteil 2 herangeführt. In der Formhälfte 3 ist außerdem im elektrodenfreien Bereich ein Druckluftkanal 13 mit externem Anschluß angeordnet, über den das Formteil 2 nach der Behandlung wieder ausgeworfen und das entstandene Ozon ausgeblasen werden kann.

Variationen der dargestellten Ausführungsbeispiele sind dahingehend möglich, daß die Elektrode 6 auf Erde und die Elektrode 5 auf den Generator geschaltet ist. Ferner können auch die Elektroden 5 und 6 lagemäßig und im Hinblick auf ihre Isolation vertauscht sein. Das Formteil 2 kann auch auf einer isolierten Elektrode liegen. An den Behandlungsflächen müssen nur jeweils eine nackte und eine isolierte Elektrode einander gegenüberliegen.

Fig. 7 zeigt eine weitere Variation der Sandwichform 1. Hier soll ein Formteil 2 behandelt werden, das einerseits eine kompliziert geformte Behandlungsfläche 7 und andererseits eine erhebliche Dicke aufweist. Das Formteil 2 ist in der unteren Formhälfte 3 im schalenförmig nachgeformten Isoliermaterial 12 formschlüssig geführt, wobei die obere Formhälfte 4 als einfacher Deckel ausgebildet und mit den vorerwähnten Abstandshaltern an der unteren Formhälfte 3 abgestützt ist.

Die Vorbehandlung soll an einer mehrfach gebogenen und gewölbten Behandlungsfläche 7 stattfinden. Die Elektrode 6 ist dieser Behandlungsfläche 7 nachgeformt und mit einer Isolierschicht 19 überzogen. Zur leichteren Darstellbarkeit sind die verschiedenen Schichten mit einem gewissen Abstand voneinander gezeichnet, der in der Praxis nicht vorhanden ist. Ansonsten ist noch der vorerwähnte Behandlungsluftspalt 9 und der umlaufende Ringspalt 11 zur Entlüftung vorgesehen.

Das Formteil 2 weist eine erhebliche Dicke im Bereich der Behandlungsfläche 7 auf. Die für eine Corona-Oberflächenbehandlung üblicherweise vorgesehenen Formteilwerkstoffe, wie Kunststoff, Pappe, Keramik oder dergleichen wirken als elektrischer Isolator, der bei zu großer Dicke die Zündung des Corona-Lichtbogens verhindert. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 wird der Formteilwerkstoff elektrisch leitend gemacht und direkt mit der Spannungsquelle verbunden. Elektrische Leitfähigkeit erlangt das Formteil 2 über einen elektrisch leitfähigen Überzug, der beispielsweise in Form einer dünnen Metallschicht aufgedampft wird. Das Formteil 2 kann aber auch von Haus aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie leitfähigen Kunststoffen, Keramiken oder dergleichen bestehen. Bei diesen Werkstoffen wird die Leitfähigkeit durch Beimischung von Graphit, Metallpartikeln oder dergleichen bei der Werkstoffherstellung erreicht.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die obere Formhälfte 4 vollständig aus Isoliermaterial 12 und beeinhaltet lediglich einen mit dem Generator verbundenen elektrischen Kontaktstift 20. Dieser wird durch eine Andruckfeder 21 nach dem Schließen der Sandwichform 1 gegen das Formteil 2 gepreßt und stellt damit die elektrische Verbindung her.

Der Corona-Lichtbogen wird in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem elektrisch leitfähigen Formteil 2, das soweit selbst als Elektrode wirkt und der ummantelten Gegenelektrode 6 gezündet. Hierbei findet die gleiche Oberflächenbehandlung wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1-4 statt.

In Variation zum gezeigten Ausführungsbeispiel 7 können weitere isolierte Elektroden 6 in der unteren Formhälfte 3 und auch in der oberen Formhälfte 4 mit den zugehörigen Behandlungs-Luftspalten vorgesehen sein. An die Stelle des Kontaktstiftes 20 kann auch eine nackte Elektrode in einer der Formhälften 3, 4 treten. Das Formteil 2 kann auch über ein Kabel direkt mit dem Generator verbunden werden.

Fig. 5 und 6 verdeutlichen den Schichtaufbau bei der Herstellung der Formhälften 3, 4 gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen der vorangegangenen Figuren. Fig. 5 zeigt dabei den Aufbau für eine Formhälfte 3 mit einer nackten Elektrode 5.

Das Formteil 2 wird in der gezeigten Stellung auf eine nicht dargestellte Bodenplatte gelegt. Auf das Formteil 2 wird dann zumindest im Bereich der Behandlungsflächen eine wasserfeste Deckschicht 15 aufgetragen, vorzugsweise in einer 10-my-dicken Schicht aufgesprüht. Diese Deckschicht 15 ist nur in den Fällen notwendig, in denen die darauffolgende Haftvermittlerschicht 16 nicht auf dem Werkstoff des Formteiles 2 hält. Dies ist vor allem bei Kunststoffen der Fall. Die wasserfeste Deckschicht besteht aus einer wäßrigen Lösung von Hydrosolen, Lactices, Acrylharz, Quarzmehl und Alkydlack. Bevorzugt wird hierbei die in Gewichtsprozenten angegebene, nachstehende Zusammensetzung:

38% Latex,
25% Wasser,
25% Quarzmehl,
8% Acrylharz,
3% Hydrosol und
1% Alkydlack.

Die wasserfeste Deckschicht wird vorzugsweise dreimal unter Zwischentrocknung der einzelnen Schichten aufgesprüht bis zu einer Gesamtschichtdicke von 30 m.

Auf die Deckschicht 15 wird direkt oder unter Einlage einer Zwischenschicht 18 eine wasserlösliche Haftvermittlungsschicht 16 aufgetragen, vorzugsweise aufgesprüht. Die Zwischenschicht 18 dient der Herstellung der späteren Behandlungs-Luftspalte. Die Zwischenschicht kann auch Wachs oder anderen, vorzugsweise wasserlöslichen Materialien, bestehen. Insbesondere kann die Zwischenschicht 18 auch durch eine partielle Verdickung der Haftvermittlungsschicht 16 geschaffen werden.

Die Haftvermittlungsschicht 16 besteht aus einer wäßrigen Lösung von Leim, Kohlehydraten, Quarzmehl und Metallpulver mit der bevorzugten Zusammensetzung in Gewichtsprozenten:

38% entspanntes Wasser,
36% Quarzmehl,
15% Flüssigzucker,
8% Leim und
3% Metallpulver (vorzugsw. Nickel).

Die Haftvermittlerlösung wird außer zur Bildung der Zwischenschicht 18 in gleicher Weise und gleicher Schichtdicke wie die Deckschicht 15 auf letztere aufgetragen.

Auf die Haftvermittlungsschicht 16 wird zur Bildung der Elektrode 5 flüssiges Metall, vorzugsweise Kupfer, Aluminium oder Bronze, aufgetragen, vorzugsweise mit der Metallspritzpistole aufgesprüht. Dabei empfiehlt es sich, die Metallschicht 17 in einer sauerstoffreien Spritzkabine nach DE-GM (82 25 728) aufzutragen. Für die Metallschicht 17 genügt eine Schichtdicke von 0,2 bis 0,4 mm. An die Metallschicht 17 werden dann noch die nach außen führenden Stromleitungen angebracht.

Zuletzt wird eine Gießform auf die Grundplatte mit seitlichem Abstand zu den Rändern des Formteiles 2 gestellt und mit dem Isoliermaterial 12, vorzugsweise einer Kunststoffvergußmasse, ausgefüllt. In die Isoliermasse 12 wird dabei auch die Metallschicht 17 beziehungsweise Elektrode 5 eingebettet.

Zum Entformen wird Wasser in die Haftvermittlungsschicht 16 geleitet, die sich dadurch auflöst. Das Formteil 2 mit der wasserfesten Deckschicht 15 und einer eventuellen Zwischenschicht 18 kann damit von der Elektrode 5 und dem Isoliermaterial 12 abgelöst werden. Durch die sehr geringe Dicke der Deck- und Haftvermittlungsschicht 15, 16 bietet die Elektrode 5 ein sehr genaues Abbild der Kontur der Behandlungsfläche oder auch zusätzlicher, anderer Flächen des Formteiles 2. In gleicher Weise ist auch das Isoliermaterial 12 den übrigen Konturen des Formteiles 2 für eine formschlüssige Unterstützung nachgebildet.

Fig. 6 verdeutlicht den Aufbau einer Formhälfte 4 mit isolierter Elektrode 6. Um den Schichtaufbau in gleicher Richtung darstellen zu können, ist das Formteil 2 in der gleichen Lage wie in Fig. 5 gezeigt. Für den Aufbau einer zum Beispiel der Fig. 5 passenden Formhälfte 4 müßte natürlich das Formteil 2 in umgekehrter Lage verwendet werden.

Der Schichtaufbau von Fig. 6 unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 5 dem Grunde nach nur dadurch, daß auf das Formteil 2 zuerst die Isolierschicht 19 aufgetragen, vorzugsweise aufgegossen wird. Zur Bildung der späteren Behandlungs-Luftspalte muß die Zwischenschicht 18 allerdings zwischen Formteil 2 und Isolierschicht 19 angeordnet sein. Auch hier empfiehlt sich Wachs oder ein anderes, wasser- oder anderweitig lösliches Material. Auf die Isolierschicht 19 wird die Haftvermittlungsschicht 16 aufgesprüht. Bei den meisten Kunststoff-Vergußmassen erübrigt sich hier die wasserfeste Deckschicht 15. Sollte jedoch die Haftvermittlungsschicht 16 keinen Verbund mit der Isolierschicht 19 eingehen, müßte die wasserfeste Deckschicht 15 doch vorher aufgetragen werden. Auf die Haftvermittlungsschicht 16 kommt dann die Metallschicht 17 samt ihren nach außen führenden, elektrischen Anschlüssen.

Fig. 6 verdeutlicht im weiteren, daß zur Bildung von Elektrodenteilen 6 a. 6 b die Metallschicht 17 nur an bestimmten Stellen aufgesprüht wird. Die dazwischenliegenden Bereiche werden beim anschließenden Ausgießen mit Isoliermaterial 12 gefüllt.

Zur Erzeugung rauher Oberflächen auf den Behandlungsseiten der Elektroden 5, 6 werden der Haftvermittlerlösung körniges Material, beispielsweise Sand, Korund oder dergleichen, beigemischt und mit der Lösung versprüht. Dadurch entsteht eine Haftvermittlerschicht 16 mit großer Oberflächenrauhigkeit, die sich in der anschließend aufgesprühten Metallschicht 17 wiederspiegelt. In Variation dazu kann aber auch das körnige Material nachträglich auf die frischen Haftvermittlerschichten aufgeblasen und nach Trocknung der Schicht abgekehrt oder anderweitig entfernt werden. In beiden Fällen wird durch mehrmaligen Schichtauftrag die Rauhigkeit immer weiter erhöht.

Die Zusammensetzungen der Haftvermittlerschicht und der Deckschicht sowie deren Verwendung für den Bau von Spritzgußformen aus Edelstahl sind aus der DE-OS 27 48 990, DE-OS 30 14 164 sowie DE-OS 33 04 073 bekannt. Die darin enthaltenen Angaben werden hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht.

Stückliste 1Sandwichform 2Formteil 3Formhälfte (nackte Elektrode), unten 4Formhälfte (isolierte Elektrode), oben 5Elektrode (nackt), Erdungsseite 5 a, bElektrodenteile (nackt), Erdungsseite 6Elektrode (isoliert), Generatorseite 6 a, bElektrodenteile (isoliert), Generatorseite 7Behandlungsfläche 8Behandlungsfläche 9Behandlungs-Luftspalt 10Behandlungs-Luftspalt 11Spalt 12Isoliermaterial 13Druckluftkanal 14Trägermaterial 15Deckschicht, wasserfest 16Haftvermittlungsschicht, wasserlöslich 17Metallschicht (Elektrode) 18Zwischenschicht 19Isolierschicht 20Kontaktstift 21Andruckfeder

Claims

1. Vorrichtung zur Corona-Behandlung von Formteilen aus Kunststoff, Pappe, Keramik oder dergleichen, mit einer oder mehreren gegebenenfalls über Behandlungs-Luftspalte vom Formteil beabstandeten Elektroden, von denen mindestens eine mit Isoliermaterial versehen ist, wobei das Formteil in einer mindestens zweiteiligen Sandwichform in einer der beiden Hälften liegt und die Formhälften aus isolierendem Trägermaterial bestehen, dadurch gekennzeichdnet, daß mindestens eine der Formhälften (3, 4) dem Formteil (2) zumindest teilweise nachgebildet ist und dieses formschlüssig führt, und daß die Elektroden (5, 6) zumindest im Bereich der Behandlungsflächen (7, 8) dem Formteil nachgeformt sind und in das Trägermaterial eingebettet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formhälften (3, 4) jeweils mehrere, durch Isoliermaterial (12) voneinander getrennte Elektrodenteile (5 a, 5 b, 6 a, 6 b) eingebettet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Elektrodenteile (5 a, 5 b, 6 a, 6 b) einzeln elektrisch schaltbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenflächen (5, 6) die Behandlungsflächen (7, 8) überlappen, wobei die generatorseitige Elektrode (5) die geerdete Elektrode (6) flächenmäßig überlappt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5, 6) seitlich zum Rand der Formhälften (3, 4) elektrisch isoliert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5, 6) eine aufgerauhte Oberfläche aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Formhälfte (3, 4) einen oder mehrere Druckluftkanäle (13) enthält.

8. Vorrichtung zur Corona-Behandlung von Formteilen aus Kunststoff, Pappe, Keramik oder dergleichen, mit einer oder mehreren gegebenenfalls über Behandlungs-Luftspalte vom Formteil beabstandeten Elektroden, von denen mindestens eine mit Isoliermaterial versehen ist, wobei das Formteil in einer mindestens zweiteiligen Sandwichform in einer der beiden Hälften liegt und die Formhälften aus isolierendem Trägermaterial bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des Formteils elektrisch leitfähig gemacht und das Formteil als Elektrode einer der Formhälften (3, 4) verwendet und mit der Spannungsquelle verbunden wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil mit einem elektrisch leitenden Überzug versehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Formhälfte (3, 4) ein elektrisch leitender Kontaktstift (20) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (20) eine Andruckfeder (21) aufweist.

12. Verfahren zur Herstellung einer Formhälfte mit nackten Elektrodenflächen für die Corona-Behandlung von Formteilen, vorzugsweise nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich der Behandlungsflächen (7, 8) auf das Formteil (2) eine wasserfeste Deckschicht (15) aus einer wäßrigen Lösung von Hydrosolen, Lactices, Acrylharz, Quarzmehl und Alkydlack aufgetragen wird, die anschließend mit einer wasserlöslichen Haftvermittlerschicht (16) aus einer wäßrigen Lösung von Leim, Kohlehydraten, Quarzmehl und Metallpulver bedeckt wird, auf die danach eine Metallschicht (17) aufgespritzt wird und daß zuletzt über die Metallschicht (17) und die freien Stellen des Formteils (2) Isoliermaterial (12) aufgebracht, vorzugsweise gegossen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Behandlungs-Luftspalte (10) eine auslösbare Zwischenschicht (18) aufgetragen wird.

14. Verfahren zur Herstellung einer Formhälfe mit isolierten Elektrodenflächen für die Corona-Behandlung von Formteilen, vorzugsweise nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Formteil (2) zumindest teilweise eine gleichmäßig dicke Isolierschicht (19) und darauf zumindest im Bereich der Behandlungsflächen eine wasserlösliche Haftvermittlerschicht (16) aus einer wäßrigen Lösung von Leim, Kohlehydraten, Quarzmehl und Metallpulver aufgetragen wird, auf die danach eine Metallschicht (17) aufgespritzt wird und daß zuletzt über die Metallschicht (17) und die freien Stellen der Isolierschicht (19) weiteres Isoliermaterial (12) aufgebracht, vorzugsweise gegossen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Behandlungs-Luftspalte (9) eine lösliche Zwischenschicht (18) zwischen Formteil (2) und Isolierschicht (19) aufgetragen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Haftvermittlerschicht (16) aus entspanntem Wasser (38) Gewichts-%,
Quarzmehl (36) Gewichts-%,
Flüssigzucker (15) Gewichts-%,
Leim (8) Gewichts-% und
Metallpulver (Ni) (3) Gewichts-%zusammengesetzt ist.

17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die wasserfeste Deckschicht (15) aus Latex 38 Gewichts-%,
Wasser 25 Gewichts-%,
Quarzmehl 25 Gewichts-%,
Acrylharz 8 Gewichts-%,
Hydrosol 3 Gewichts-% und
Alkydlack 1 Gewichts-%zusammengesetzt ist.

18. Verfahren nach Anspruch 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung rauher Elektrodenflächen körniges Material, wie Sand oder dergleichen in die Haftvermittler-Lösung vor dem Auftrag gemischt oder nachträglich auf die Haftvermittlerschicht (16) aufgeblasen wird.