EP0711610A1 - Verfahren zum Herstellen einer rutschhemmenden Kunststoffbeschichtung auf einem Metallteil durch Wirbelsintern und mit einer solchen Beschichtung versehenes Metallteil - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer rutschhemmenden Kunststoffbeschichtung auf einem Metallteil durch Wirbelsintern und mit einer solchen Beschichtung versehenes Metallteil Download PDF

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EP0711610A1
EP0711610A1 EP94117658A EP94117658A EP0711610A1 EP 0711610 A1 EP0711610 A1 EP 0711610A1 EP 94117658 A EP94117658 A EP 94117658A EP 94117658 A EP94117658 A EP 94117658A EP 0711610 A1 EP0711610 A1 EP 0711610A1
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extruder
coating
vinyl acetate
vibrations
powder
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EP94117658A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Barich
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MAWA Metallwarenfabrik Wagner GmbH
Original Assignee
MAWA Metallwarenfabrik Wagner GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B05D1/22—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping using fluidised-bed technique
    • B05D1/24—Applying particulate materials

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a non-slip plastic coating made of ethylene / vinyl acetate copolymer (E / VA) on a metal part by fluidized bed sintering and a metal part provided with such a coating.
  • E / VA ethylene / vinyl acetate copolymer
  • a metal part with a coating of ethylene / vinyl acetate copolymer or an ionomer is known.
  • the coating has the same haptic properties as a coating made of plasticized polyvinyl chloride (PVC-P).
  • PVC-P plasticized polyvinyl chloride
  • the process for applying the ethylene / vinyl acetate copolymer coating is not specified.
  • a non-slip plastic coating it is necessary to use a plastic with a low modulus of elasticity, low melting temperature and low viscosity.
  • ethylene-vinyl acetate copolymers with these properties cannot be customarily used for the Process inexpensive, large quantities of suitable processes such as dipping and fluidized bed sintering.
  • the metal part to be coated is heated to a temperature above the melting temperature of the plastic intended for coating, the heated metal part is immersed in an immersion bath with fluidized plastic powder and the coated metal part is cooled after removal from the immersion bath.
  • the fluidization of the plastic powder is achieved in that the plastic powder is enclosed in a vortex chamber into which gas is blown from below through a gas-permeable layer.
  • DE 30 34 516 C2 discloses metal parts by vortex sintering with corrosion protection coatings made of polyolefins and polyamides or with other functional plastic coatings.
  • hot-dip galvanized metal parts are coated with a plastic coating immediately after hot-dip galvanizing after a cooling phase by sintering.
  • the plastic coating serves as corrosion protection and consists of ethylene-vinyl copolymer. Only plastic powders that have good free-flowing properties are suitable for applying a plastic coating by means of fluidized bed sintering. Plastic powders for the production of anti-slip coatings are, however, slightly sticky and therefore not easy to pour.
  • the invention has for its object to provide a method for applying a coating of ethylene / vinyl acetate copolymer on a metal part.
  • this object is achieved in that the ethylene / vinyl acetate copolymer has a vinyl acetate content of more than 10% and that the fluidization of the plastic powder is supported by mechanical vibrations.
  • a uniformly fluidized bed is achieved by the invention and it is possible to apply slightly sticky E / VA powders by spin sintering as a coating on metal parts. Due to the mechanical vibrations, further movements are superimposed on the powder flow, which ensure that, in addition to the flow movement, there is a compulsory movement of the powder particles which does not allow chimney formation.
  • Fluidizable E / VA powder is preferably obtained by cryogenic grinding of granules of these plastics and subsequent sieving.
  • the grain size is preferably between 80 and 300 microns.
  • the E / VA powder preferably has a sharp grain spectrum, ie the diameter of the E / VA particles is in the narrowest possible range. Since an anti-slip coating is to be made, the E / VA particles inevitably have a sticky surface. Viewed under the microscope, they also have a spiky surface structure so that they adhere well to one another. The sharp grain spectrum ensures that the E / VA particles have as small a contact area as possible and are approximately equally heavy.
  • the mechanical vibrations are preferably exerted from the outside on the vessel in which the vertebral space is located, i.e. the entire vessel is vibrated.
  • the vibrations can be linear or circular or a superposition of both.
  • the vibrations can also consist of a superposition of vibrations in several planes. Purely linear vibrations are generally not sufficient to ensure adequate fluidization. Such a purely linear vibration would be imposed on the vessel if it is guided on a rail, so that there is only one degree of freedom when moving.
  • the vessel therefore preferably carries out a multi-dimensional oscillation, as is achieved by superimposing linear and circular oscillations or oscillations in several planes.
  • the mechanical vibrations can be generated by an electrical or pneumatic vibrator, which sets the vessel containing the swirl chamber and the pressure chamber as a whole in vibration.
  • a compressed air piston vibrator with a vibrating mass is particularly suitable.
  • the vessel is flexible, e.g. on rubber feet or springs, stored or hung.
  • the oscillation frequency is generally between 0.1 and 200 Hz, preferably between 1 and 80 Hz.
  • the oscillation amplitude is generally between 0.1 and 100 mm, preferably between 1 and 50 mm.
  • the level control can consist of a compensating vessel which is connected to the lower region of the vortex chamber and from which so much plastic powder flows by gravity that the level in the vortex chamber is kept constant.
  • the fine dust of the plastic powder which is present in small quantities, is preferably suctioned off. This fine dust could otherwise settle as small droplets on the area of the metal part that is not to be coated.
  • the main advantage that can be achieved by the invention is that a rational and cost-effective method for large quantities can be provided with which a full substitute for the previously used anti-slip coatings, which are made almost exclusively from plasticized PVC in the immersion bath were created.
  • An advantage of the E / VA coatings over coatings made of plasticized PVC is that they retain their anti-slip properties practically indefinitely or that these anti-slip properties can be reactivated at least by simple cleaning.
  • PVC coatings lose their anti-slip properties over time because the plasticizers diffuse out of the coating and evaporate.
  • Another advantage of the E / VA coating over PVC coatings is that they are halogen-free and therefore do not release any pollutants during thermal degradation and storage in a landfill.
  • the extruder is equipped with special screws, whereby special shear parts are provided at the rear and front ends of the screws, which consist of several tips protruding radially from the screw core. These areas are also called “hedgehogs" because of their appearance.
  • the temperature is also carried out in such a way that the temperature at the rear end, the material feed end, is high and corresponds to the melting temperature of 130 to 150 ° C. of the color batch and then continuously drops to 80 to 90 ° C. towards the front end, so that it is slightly above the melting temperature of the E / VA copolymer.
  • the extruder feeds a granulating device which cools the melt and granulates it again. Due to the extremely good flowability, the temperature during pelletizing must not exceed 80 to 90 ° C. In addition to color batch, glossing agents or other substances can also be added for transparent coatings when compounding.
  • the method according to the invention is particularly suitable for applying anti-slip coatings to hangers and the subject of the invention is therefore also a clothes hanger with a cover obtainable by the method according to the invention.
  • the device for producing the plastic coating has a vessel 3, which is subdivided into a pressure chamber 1 and a vortex chamber 2 by a gas-permeable layer 4.
  • the vessel has a width of 400 mm, a depth of 400 mm and a height of 600 mm.
  • the entire vessel is mounted on four rubber feet (not shown), which allow the vessel 3 to swing in all directions.
  • the vessel 3 can also be hung on elastic or non-elastic ropes.
  • the pressure chamber 1 is connected to a pressure generating device 7.
  • a side channel compressor is used as the pressure generating device 7.
  • a vibration mechanism 9 is provided, which is connected to the vessel 3 and causes it to vibrate.
  • a pneumatic piston vibrator serves as a vibration mechanism, which is supplied with adjustable compressed air between 0.5 and 8 bar and has an additional oscillating mass of 3.6 kg.
  • adjustable compressed air between 0.5 and 8 bar and has an additional oscillating mass of 3.6 kg.
  • a compensating vessel 5 opens, which effects level regulation. Plastic powder flows in from the expansion tank 5, so that the level in the swirl chamber 2 remains constant.
  • a fine dust extraction 6 is connected to the upper region of the swirl chamber 2.
  • a quantity of 10 kg of an ethylene / vinyl acetate plastic powder with 30% vinyl acetate content, with a particle size of the powder between 80 and 300 micrometers and with an essentially spherical particle shape is added to the vortex chamber 2.
  • the melt index of the plastic powder is 400 dg / min (ASTM D 1238) and the softening point is 74 ° C (ASTM E 28).
  • the oscillation frequency of the compressed air piston vibrator is set to approx. 10 Hz and its amplitude to approx. 10 mm.
  • a metal part heated to 300 ° C. is immersed in the powder 8 fluidized in this way in the vortex chamber 2 for 6 seconds.
  • the powder 8 striking the metal surface and then the melting surface of the plastic remains stuck and melts to form a homogeneous coating of 0.9 mm.
  • the molten coating is ready for use after cooling to room temperature.

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Abstract

Es wird ein Metallteil mit einer rutschhemmenden Kunststoffbeschichtung einer Dicke von mehr als 0,3 mm beschrieben, wobei die Kunststoffbeschichtung halogenfrei ist. Die Kunststoffbeschichtung wird durch Wirbelsintern auf das Metallteil aufgebracht, wobei die Fluidisierung des Kunststoffpulvers durch mechanische Schwingungen unterstützt wird. Bei dem Kunststoffpulver kann es sich um pulverförmiges Ethylen-Vinylacetat handeln.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer rutschhemmenden Kunststoffbeschichtung aus Ethylen/Vinylacetat-Copolymerem (E/VA) auf einem Metallteil durch Wirbelsintern sowie ein mit einer solchen Beschichtung versehenes Metallteil.
  • Aus DE-GM 92 06 199 ist ein Metallteil mit einer Beschichtung aus Ethylen/Vinylacetat-Copolymerem oder aus einem Ionomeren bekannt. Die Beschichtung hat dabei die gleichen haptischen Eigenschaften wie eine Beschichtung aus weichgemachtem Polyvinylchlorid (PVC-P). Das Verfahren zum Aufbringen der Beschichtung aus Ethylen/Vinylacetat-Copolymerem ist nicht angegeben. Für eine rutschhemmende Kunststoffbeschichtung ist es notwendig, einen Kunststoff mit niedrigem E-Modul, niedriger Schmelztemperatur und niedriger Viskosität zu verwenden. Ethylen-Vinylacetat-Copolymere mit diesen Eigenschaften lassen sich jedoch nicht nach üblichen für die kostengünstige Herstellung großer Stückzahlen geeigneten Verfahren, wie Tauchen und Wirbelsintern, verarbeiten.
  • Beim Wirbelsintern wird das zu beschichtende Metallteil auf eine Temperatur über der Schmelztemperatur des zur Beschichtung vorgesehenen Kunststoffes erwärmt, wird das erwärmte Metallteil in ein Tauchbad mit fluidisiertem Kunststoffpulver eingetaucht und wird das beschichtete Metallteil nach der Entnahme aus dem Tauchbad abgekühlt. Die Fluidisierung des Kunststoffpulvers wird dadurch erreicht, daß das Kunststoffpulver in einen Wirbelraum eingeschlossen wird, in den von unten durch eine gasdurchlässige Schicht Gas eingeblasen wird.
  • Metallteile durch Wirbelsintern mit Korrosionsschutzüberzügen aus Polyolefinen und Polyamiden oder mit anderen funktionellen Kunststoffbeschichtungen zu versehen, ist aus der DE 30 34 516 C2 bekannt. Hierbei werden feuerverzinkte Metallteile unmittelbar nach dem Feuerverzinken nach einer Abkühlphase durch Wirbelsintern mit einem Kunststoffüberzug versehen. Der Kunststoffüberzug dient dem Korrosionsschutz und besteht aus Ethylen-Vinyl-Copolymerisat. Für das Aufbringen eines Kunststoffüberzuges durch Wirbelsintern eignen sich dabei nur Kunststoffpulver, die gut rieselfhähig sind. Kunststoffpulver zur Herstellung von rutschhemmenden Beschichtungen sind jedoch leicht klebrig und daher nicht gut rieselfähig.
  • Aus SU 1 071 325 A ist es bekannt, bei einem solchen Verfahren die Fluidisierung des Kunststoffpulvers dadurch zu unterstützen, daß der Behälter des Tauchbades von außen mit mechanischen Schwingungen beaufschlagt wird. Der Behälter ist dazu um eine waagrechte Achse kippbar gelagert und führt eine oszillierende Schwenkbewegung aus. Aus der DE-PS 1 042 442 ist es ebenfalls bekannt, die Fluidisierung durch mechanische Schwingungen zu unterstützen, wobei hier die mechanischen Schwingungen durch Schall- oder Ultraschallerzeuger erzeugt werden, die im Boden oder in den Seiten des Gefäßes des Tauchbades angeordnet sind.
  • Bei leicht klebrig eingestellten Kunststoffpulvern, wie sie zur Herstellung von rutschhemmenden Beschichtungen notwendig sind führt die Unterstützung der Fluidisierung durch solche mechanischen Schwingungen nicht zum gewünschten Erfolg. Solche Kunststoffpulver neigen im Wirbelbett weiterhin zur Kaminbildung und gleichförmige Beschichtungen sind auf diese Weise nicht herstellbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung aus Ethylen/Vinylacetat-Copolymerem auf ein Metallteil zu schaffen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ethylen/Vinylacetat-Copolymere einen Vinylacetatgehalt von mehr als 10% hat und daß die Fluidisierung des Kunststoffpulvers durch mechanische Schwingungen unterstützt wird.
  • Durch die Erfindung wird ein gleichmäßig fluidisiertes Bett erreicht und gelingt es, leicht klebrige E/VA-Pulver durch Wirbelsintern als Beschichtung auf Metallteile aufzubringen. Durch die mechanischen Schwingungen werden der Pulverströmung weitere Bewegungen überlagert, die dafür sorgen, daß über die Strömungsbewegung hinaus eine Zwangsbewegung der Pulverteilchen entsteht, die keine Kaminbildung zuläßt.
  • Vorzugsweise wird fluidisierbares E/VA-Pulver durch kryogenes Mahlen von Granulat dieser Kunststoffe und anschließendes Sieben gewonnen. Die Korngröße liegt vorzugsweise zwischen 80 und 300 µm.
  • Vorzugsweise weist das E/VA-Pulver ein scharfes Kornspektrum auf, d.h. der Durchmesser der E/VA-Partikel liegt in einem möglichst engen Bereich. Da ein rutschhemmender Überzug hergestellt werden soll, haben die E/VA-Teilchen zwangsläufig eine klebrige Oberfläche. Unter dem Mikroskop betrachtet haben sie ferner eine stachlige Oberflächenstruktur, so daß sie gut aneinanderhaften. Durch das scharfe Kornspektrum wird erreicht, daß die E/VA-Teilchen insgesamt möglichst kleine Berührungsflächen haben und etwa gleich schwer sind.
  • Die mechanischen Schwingungen werden vorzugsweise von außen auf das Gefäß ausgeübt, in dem sich der Wirbelraum befindet, d.h. das gesamte Gefäß wird in Schwingung versetzt. Die Schwingungen können dabei linear oder zirkular oder eine Überlagerung von beiden sein. Die Schwingungen können auch aus einer Überlagerung von Schwingungen in mehreren Ebenen bestehen. Rein lineare Schwingungen reichen im allgemeinen nicht aus, um eine ausreichende Fluidisierung sicherzustellen. Eine solche rein lineare Schwingung würde dem Gefäß aufgezungen, wenn es auf einer Schiene geführt ist, so daß nur ein Freiheitsgrad bei Bewegung besteht. Vorzugsweise führt das Gefäß daher eine mehrdimensionale Schwingung aus, wie sie durch eine Überlagerung linearer und zirkularer Schwingungen oder von Schwingungen in mehreren Ebenen erzielt werden.
  • Die mechanischen Schwingungen können durch einen elektrischen oder pneumatischen Vibrator erzeugt werden, der das den Wirbelraum und den Druckraum beinhaltende Gefäß insgesamt in Schwingung versetzt. Besonders geeignet ist ein Druckluft-Kolbenvibrator mit einer Schwingmasse. Das Gefäß ist flexibel, z.B. auf Gummifüßen oder Federn, gelagert oder aufgehängt. Die Schwingungsfrequenz liegt im allgemeinen zwischen 0,1 und 200 Hz, vorzugsweise zwischen 1 und 80 Hz. Die Schwingungsamplitude liegt im allgemeinen zwischen 0,1 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 50 mm.
  • Häufig sollen Metallteile nur teilweise beschichtet werden. Damit sich während des Beschichtens die Beschichtungsgrenze nicht durch Verbrauch des Kunststoffpulvers verändert, d.h. absinkt, ist vorzugsweise eine Niveauregulierung für das Kunststoffpulver innerhalb des Wirbelraumes vorgesehen. Die Niveauregulierung kann in einem Ausgleichsgefäß bestehen, das mit dem unteren Bereich des Wirbelraumes verbunden ist und aus dem jeweils soviel Kunststoffpulver durch Schwerkraft nachfließt, daß das Niveau in dem Wirbelraum konstant gehalten wird.
  • Im oberen Bereich der Wirbelkammer über dem fluidisierten Pulver wird vorzugsweise der in geringen Mengen vorhandene Feinstaub des Kunststoffpulvers abgesaugt. Dieser Feinstaub könnte sich sonst als kleine Tröpfchen auf dem Bereich des Metallteils absetzen, der nicht beschichtet werden soll.
  • Der wesentliche durch die Erfindung erzielbare Vorteil besteht darin, daß ein rationelles und von den Kosten her für große Stückzahlen geeignetes Verfahren zur Verfügung gestellt werden kann, mit dem ein vollwertiger Ersatz für die bisher üblichen rutschhemmenden Beschichtungen, die nahezu ausschließlich aus weichgemachtem PVC im Tauchbad hergestellt wurden, geschaffen wird. Ein Vorteil der E/VA-Beschichtungen besteht gegenüber Beschichtungen aus weichgemachtem PVC darin, daß sie ihre rutschhemmenden Eigenschaften praktisch unbegrenzt beibehalten oder daß diese rutschhemmenden Eigenschaften zumindest durch einfaches Reinigen wieder aktiviert werden können. PVC-Beschichtungen verlieren dagegen im Lauf der Zeit ihre rutschhemmenden Eigenschaften, da die Weichmacher aus der Beschichtung herausdiffundieren und sich verflüchtigen. Ein weiterer Vorteil der E/VA-Beschichtung gegenüber PVC-Beschichtungen besteht darin, daß sie halogenfrei sind und daher bei der thermischen Degradation und bei der Lagerung auf einer Deponie keine Schadstoffe freisetzen.
  • Schwierigkeiten ergeben sich allerdings beim Compoundieren des E/VA-Copolymeren mit Zusatzstoffen, z.B. beim Zumischen von Farbbatch mittels Einschnecken- oder Zweischneckenextrudern, da das E/VA-Copolymere bereits bei ca. 75°C schmilzt und eine sehr niedrige Viskosität hat, während das Farbbatch erst bei etwa 130 bis 150°C schmilzt und eine sehr hohe Viskosität hat. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden dem festen E/VA-Granulat ca. 2 bis 4% Farbbatch im Materialaufgabetrichter des Extruders zudosiert. Im Extruder werden dann sowohl das E/VA-Copolymere als auch das Farbbatch aufgeschmolzen und in der Schmelze homogen durchmischt. Um trotz der unterschiedlichen Schmelztemperaturen und Viskositäten der beteiligten Stoffe eine homogene Durchmischung zu erreichen, ist der Extruder mit besonderen Schnecken ausgerüstet, wobei am hinteren und vorderen Ende der Schnecken spezielle Scherteile vorgesehen sind, die aus mehreren radial vom Schneckenkern abstehenden Spitzen bestehen. Diese Bereiche werden aufgrund ihres Aussehens auch als "Igel" bezeichnet. Vorzugsweise wird ferner die Temperatur in der Weise geführt, daß am hinteren Ende, dem Materialaufgabeende, die Temperatur hoch ist und der Schmelztemperatur von 130 bis 150°C des Farbbatch entspricht und dann kontinuierlich zum vorderen Ende hin auf 80 bis 90°C abfällt, so daß sie geringfügig über der Schmelztemperatur des E/VA-Copolymeren liegt. Der Extruder speist eine Granuliereinrichtung, die die Schmelze abkühlt und wieder granuliert. Beim Granulieren darf wegen der extrem guten Fließfähigkeit die Temperatur höchstens 80 bis 90°C betragen. Außer Farbbatch können beim Compoundieren auch für transparente Überzüge Glanzmittel oder andere Substanzen zugegeben werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum Aufbringen von rutschhemmenden Überzügen auf Kleiderbügel und Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Kleiderbügel mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Überzug.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, wobei die einzige Figur eine Vorrichtung zur Herstellung einer rutschhemmenden Kunststoffbeschichtung eines Metallteils in schematischer Form zeigt.
  • Die Vorrichtung zur Herstellung der Kunststoffbeschichtung weist ein Gefäß 3 auf, das durch eine gasdurchlässige Schicht 4 in einen Druckraum 1 und einen Wirbelraum 2 unterteilt ist. Das Gefäß hat eine Breite von 400 mm, eine Tiefe von 400 mm und eine Höhe von 600 mm. Zwischen dem untenliegenden Druckraum 1 und dem obenliegenden Wirbelraum 2 befindet sich in einer Höhe von 100 mm die gasdurchlässige Schicht 4, die aus 25 mm dickem, schwerem Nadelfilz besteht, auf dem ein engmaschiges Gewebe liegt. Das gesamte Gefäß ist auf vier Gummifüßen (nicht dargestellt) gelagert, die ein Schwingen des Gefäßes 3 in allen Richtungen ermöglichen. Das Gefäß 3 kann auch an elastischen oder nichtelastischen Seilen aufgehängt werden.
  • Der Druckraum 1 ist mit einer Druckerzeugungseinrichtung 7 verbunden. Als Druckerzeugungseinrichtung 7 wird ein Seitenkanalverdichter verwendet.
  • Außerhalb des Gefäßes 3 ist ein Vibrationsmechanismus 9 vorgesehen, der mit dem Gefäß 3 verbunden ist und dieses in Schwingung versetzt. Als Vibrationsmechanismus dient ein Druckluft-Kolbenvibrator, der mit regelbarer Druckluft zwischen 0,5 und 8 bar beaufschlagt wird und eine Zusatzschwingmasse von 3,6 kg aufweist. Durch die Verwendung eines Druckluft-Kolbenvibrators können die Schwingungsfrequenz und die Schwingungsamplitude über einen sehr weiten Bereich eingestellt werden. Ein Druckluft-Kolbenvibrator arbeitet sehr leise und im vorliegenden Fall liegt das Arbeitsgeräusch zwischen 65 und 76 dB(A).
  • In den unteren Bereich des Wirbelraumes mündet ein Ausgleichsgefäß 5, das eine Niveauregulierung bewirkt. Aus dem Ausgleichsgefäß 5 fließt Kunststoffpulver nach, so daß das Niveau in dem Wirbelraum 2 konstant bleibt.
  • Mit dem oberen Bereich des Wirbelraums 2 ist eine Feinstaubabsaugung 6 verbunden.
  • Zur Herstellung einer rutschhemmenden Kunststoffbeschichtung wird eine Menge von 10 kg eines Ethylen/Vinylacetat-Kunststoffpulvers mit 30% Vinylacetatgehalt, mit einer Korngröße des Pulvers zwischen 80 und 300 Mikrometer und mit im wesentlichen kugeliger Kornform in den Wirbelraum 2 gegeben. Der Schmelzindex des Kunststoffpulvers liegt bei 400 dg/min (ASTM D 1238) und der Erweichungspunkt liegt bei 74° C (ASTM E 28). Über die Druckerzeugungseinrichtung 7 wird ein Luftdurchsatz von 1 m³/min. bei einer Gesamtdruckdifferenz von 50 mbar durch die gasdurchlässige Schicht 4 erzeugt. Die Schwingungsfrequenz des Druckluft-Kolbenvibrators wird auf ca. 10 Hz und seine Amplitude auf ca. 10 mm eingestellt.
  • In das auf diese Weise in dem Wirbelraum 2 fluidisierte Pulver 8 wird 6 Sekunden lang ein auf 300° C erwärmtes Metallteil eingetaucht. Das auf die Metalloberfläche und dann auf die Schmelzfläche des Kunststoffes auftreffende Pulver 8 bleibt kleben und schmilzt zu einer homogenen Beschichtung von 0,9 mm auf. Die schmelzflüssige Beschichtung ist nach Abkühlung auf Raumtemperatur einsatzfähig.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Ethylen/Vinylacetat-Beschichtung auf einem Metallteil durch Wirbelsintern, indem
       das zu beschichtende Metallteil auf eine Temperatur über der Schmelztemperatur des zur Beschichtung vorgesehenen Ethylen/Vinylacetat-Copolymerem erwärmt wird,
       das erwärmte Metallteil in ein Tauchbad mit fluidisiertem pulverförmigem Ethylen/Vinylacetat-Copolymerem eingetaucht wird, wobei sich das Kunststoffpulver in einem Wirbelraum befindet, in den durch eine gasdurchlässige Schicht von unten Gas eingeblasen wird, und dadurch das Kunststoffpulver fluidisiert wird, und
       das beschichtete Metallteil nach der Entnahme aus dem Tauchbad abgekühlt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
       daß das Ethylen/Vinylacetat-Copolymere (E/VA) einen Vinylacetatgehalt von mehr als 10% hat und
       daß die Fluidisierung des Kunststoffpulvers durch mechanische Schwingungen unterstützt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Schwingungen zirkulare Schwingungen oder eine Überlagerung von linearen und zirkularen Schwingungen sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen aus einer Überlagerung von Schwingungen in mehreren Ebenen bestehen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Kunststoffpulvers in der Wirbelkammer durch eine Niveauregulierung innerhalb von Toleranzgrenzen gehalten wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auftretende Feinstaub abgesaugt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das E/VA-Pulver durch kryogenes Mahlen und Sieben aus Granulat gewonnen wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das E/VA-Pulver ein scharfes Kornspektrum hat.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei dem E/VA-Copolymeren ein Zusatzstoff durch Compoundieren mittels eines Extruders zugemischt wird, dadurch gekennzeichnet,
       daß am hinteren Ende des Extruders die Temperatur im Bereich der Schmelztemperatur des Zusatzstoffes gehalten wird und die Temperatur zum vorderen Ende des Extruders hin auf eine Temperatur einige Grad über der Schmelztemperatur des E/VA-Copolymeren abfällt und
       daß die Schnecke des Extruders am hinteren und vorderen Ende mit Scherelementen versehen ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Extruder austretende Schmelze abgekühlt und wieder granuliert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gezeichnet, daß der Zusatzstoff ein Farbbatch ist, das in einer Menge von etwa 2 bis 4% dem festen E/VA-Granulat im Aufgabetrichter des Extruders zudosiert wird.
  11. Kleiderbügel, gekennzeichnet durch einen nach dem Verfahren eines der Ansprüche 8 bis 10 erhältlichen Überzugs.
EP94117658A 1993-06-28 1994-11-09 Verfahren zum Herstellen einer rutschhemmenden Kunststoffbeschichtung auf einem Metallteil durch Wirbelsintern und mit einer solchen Beschichtung versehenes Metallteil Withdrawn EP0711610A1 (de)

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