EP2890503A1

EP2890503A1 - Movable mask for a thermal and/or kinetic coating system

Info

Publication number: EP2890503A1
Application number: EP13737140.7A
Authority: EP
Inventors: Wolfram Schillinger; Thomas Klassen; Kerstin-Raffaela ERNST
Original assignee: Wieland Werke AG
Current assignee: Wieland Werke AG
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2015-07-08
Also published as: US20150182987A1; CN104507587A; KR20150047457A; DE102012017186A1; JP2015530915A; WO2014032749A1

Abstract

The invention relates to a mask for a coating system having a covering device for an area not to be coated of a substrate to be coated, having a working side exposed to the material flow of the coating material, wherein the covering device for the area not to be coated is comprised of at least one disk that can be rotated, the disk upper side of which is positioned vertically to the material flow of the coating material. A further aspect of the invention includes a thermal and/or kinetic coating system having at least one spray device, and a corresponding method for producing a coated substrate.

Description

Beschreibung description

BEWEGLICHE MASKE FÜR EIN THERMISCHES UND/ODER EIN MOBILE MASK FOR A THERMAL AND / OR ONE

KINETISCHES|BESCHICHTUNGSSYSTEM COATING SYSTEM | KINETIC

Die Erfindung betrifft eine Maske für ein Beschichtungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , ein Beschichtungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten The invention relates to a mask for a coating system according to the preamble of claim 1, a coating system according to the preamble of claim 9 and a method for producing a coated

Substrats mit einem Beschichtungssystem. Substrate with a coating system.

Das Kaltgasspritzen ist ein hochkinetisches Beschichtungsverfariren, bei dem mit Hilfe von inerten Gasen und Drücken von bis zu 40 bar und Gasgeschwindig- keiten weit über 1000 m/s Metallpartikel sehr stark beschleunigt werden. DieCold gas spraying is a highly kinetic coating process in which, with the help of inert gases and pressures of up to 40 bar and gas velocities far above 1000 m / s, metal particles are accelerated very strongly. The

Partikel werden im festen Zustand auf die Bauteiloberflächen aufgetragen, wobei das Substrat nicht aufgeschmolzen wird. Beim Auftreffen der Beschichtungs- partikel auf das zu beschichtende Substrat werden aufgrund der hohen Particles are applied to the component surfaces in the solid state, whereby the substrate is not melted. When the coating particles impinge on the substrate to be coated, due to the high

Geschwindigkeit die Partikel genauso wie die Substratoberfläche verformt, so dass es zu einem Ineinanderfließen der Materialien und zu einer Haftung des Beschichtungsmaterials kommt. Es entstehen dabei dichte und fest anhaftende Schichten mit einem sehr geringen Oxidgehalt. Speed deforms the particles as well as the substrate surface, so that there is a flow of the materials and adhesion of the coating material. This produces dense and firmly adhering layers with a very low oxide content.

Oft ist es erforderlich, Substrate nur in Teilbereichen der Oberfläche zu be- schichten. Hierzu sind bereits Maskentechnologien bekannt, mit denen die nicht zu beschichteten Bereiche einer Substratoberfläche abgedeckt werden. Herkömmliche Abdeckungen, wie beispielsweise Klebeband oder Silikonmaskierung, sind im Regelfall nicht ausreichend, da sie den hohen Partikelgeschwindigkeiten nicht standhalten können. Andererseits werden stabile Materialien, wie beispielsweise Metalle oder Kunststoffe selbst beschichtet, so dass sich auf einer Maske eine fest anhaftende Beschichtung ergibt, die dazu führt, dass die Masken nach Gebrauch entsorgt werden müssen. Often it is necessary to coat substrates only in subregions of the surface. For this purpose, mask technologies are already known with which the uncoated regions of a substrate surface are covered. Conventional covers, such as adhesive tape or silicone masking, are usually not sufficient because they can not withstand the high particle speeds. On the other hand, stable materials such as metals or plastics themselves are coated so that a firmly adherent coating results on a mask, which results in the masks having to be disposed of after use.

Durch weiterführende Entwicklungen sind mittlerweile auch mehrfach verwendbare Masken bekannt. So ist aus der Druckschrift DE 10 2008 056 652 A1 eine Maske für das kinetische Kaltgaskompaktieren für einen mehrfachen Einsatz zu entnehmen. In diesem Zusammenhang wird eine Maske vorgeschlagen, die an der einer Beschichtungsquelle zugewandten Seite derart hart ausgebildet ist, dass bei der verwendeten kinetischen Kaltgaskompaktierung keine Oberflächendeformation, d. h. keine plastische Verformung der Arbeitsseite stattfinden kann. Damit wird vermieden, dass das Oberflächenmaterial der Maske und die auftreffenden Beschichtungspartikel sich verformen und ineinander fließen und so eine harte Schicht ausbilden. Die Maske kann nach Gebrauch gereinigt und wiederverwendet werden. Further developments mean that multiple-use masks are now also known. For example, DE 10 2008 056 652 A1 discloses a mask for kinetic cold gas compacting for multiple use. In this context, a mask is proposed which is formed so hard on the side facing a coating source, that in the kinetic Kaltgaskompaktierung used no surface deformation, d. H. no plastic deformation of the working side can take place. This avoids that the surface material of the mask and the impinging coating particles deform and flow into one another and thus form a hard layer. The mask can be cleaned and reused after use.

Aus der Druckschrift DE 10 2008 025 510 A1 ist eine Abdeckvorrichtung für das Beschichten von Bauteilen über kaltkinetisches Kompaktieren oder kinetisches Kaltgasspritzen bekannt. Mit der Abdeckvorrichtung wird wiederum ein Bereich einer Oberfläche des zu beschichtenden Bauteils abgedeckt. Die Abdeckvorrichtung ist als Maske derart profiliert, dass im Bereich in dem keine Beschichtung stattfinden soll, die Oberfläche eine sägezahnartige Struktur aufweist. Diese Oberfläche soll bewirken, dass Partikel eines Beschichtungswerkstoffs vom Bauteil abgelenkt werden, so dass diese an der Oberflächenstruktur nicht anhaften. The publication DE 10 2008 025 510 A1 discloses a covering device for coating components by means of cold-kinetic compacting or kinetic cold-gas spraying. With the covering device, in turn, a region of a surface of the component to be coated is covered. The covering device is profiled as a mask such that in the region in which no coating is to take place, the surface has a sawtooth-like structure. This surface is intended to cause particles of a coating material are deflected from the component, so that they do not adhere to the surface structure.

Aus den Druckschriften DE 692 922 A und DE 82 10 872 U1 ist eine Maske für ein Beschichtungssystem mit einer Abdeckvorrichtung als rotierende Schablonierscheiben bekannt. Die übereinander oder unter einem spitzen Winkel zueinander angeordneten Schablonierscheiben schatten den nicht zu From the documents DE 692 922 A and DE 82 10 872 U1 is a mask for a coating system with a covering as a rotating Stencil discs known. The stenciling disks arranged one above the other or at an acute angle do not shade the machine

beschichtenden Bereich eines Werkstücks ab. coating area of a workpiece.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maske für ein Beschichtungs- System, wie beispielsweise dem Kaltgasspritzen, weiterzuentwickeln, bei der eine mehrfache oder kontinuierliche Verwendung gewährleistet ist. Auch soll ein Herstellungsverfahren angegeben werden. The invention has for its object to further develop a mask for a coating system, such as the cold gas spraying, in which a multiple or continuous use is guaranteed. Also, a manufacturing method should be specified.

Die Erfindung wird bezügliche einer Maske durch die Merkmale des Anspruchs 1 wiedergegeben. Ein weiterer Aspekt der Erfindung wird bezüglich eines The invention is reproduced with respect to a mask by the features of claim 1. Another aspect of the invention is related to a

Beschichtungssystems durch die Merkmale des Anspruchs 9 sowie bezüglich eines Verfahrens zur Herstellung eines beschichteten Substrats durch die Coating system by the features of claim 9 as well as a method for producing a coated substrate by the

Merkmale des Anspruchs 16 wiedergegeben. Die weiteren rückbezogenen Characteristics of claim 16 reproduced. The others refer back

Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung. Claims relate to advantageous embodiments and further developments of the invention.

Die Erfindung schließt eine Maske für ein Beschichtungssystem mit einer Abdeckeinrichtung eines nicht zu beschichtenden Bereichs eines zu beschichtenden Substrats mit einer dem Materialfluss des Beschichtungsmaterials ausgesetzten Arbeitsseite ein, wobei die Abdeckeinrichtung des nicht zu beschichtenden The invention includes a mask for a coating system with a covering device of an area of a substrate to be coated which is not to be coated with a working side exposed to the material flow of the coating material, wherein the covering device of the non-coating

Bereichs aus zumindest einer rotierbaren Scheibe besteht, deren Area consists of at least one rotatable disc whose

Scheibenoberseite senkrecht zum Materialfluss des Beschichtungsmaterials steht. Top of disc is perpendicular to the material flow of the coating material.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Maske im Bereich der Abdeckeinrichtung während des Abscheideprozesses kontinuierlich mit Beschich- tungsmaterial belegt wird. Durch die Rotation einer Scheibe wird die Oberflächenbelegung auf der Abdeckeinrichtung ständig aus einem Sprühstrahl an einen Ort außerhalb der Strahleinwirkung herausgeführt, an dem die Oberfläche wieder gereinigt werden kann. Der Sprühstrahl trifft lediglich an den Stellen auf das Substrat, die durch die Abdeckeinrichtung freigegeben sind. Hierzu ist zumindest eine Scheibe vorgesehen. Eine einzelne Scheibe weist dann geeignete The invention is based on the consideration that the mask is continuously coated with coating material in the area of the covering device during the deposition process. Due to the rotation of a disk, the surface coverage on the covering device is constantly led out of a spray jet to a location outside the jet effect, at which the surface can be cleaned again. The spray jet hits only at the points on the Substrate, which are released by the cover. For this purpose, at least one disc is provided. A single disc then has appropriate

Ausnehmungen auf, durch die der Sprühstrahl zum Substrat hindurchtreten kann. Bei zwei oder mehreren rotierenden Scheiben sind diese gegeneinander beabstandet, so dass ein Beschichtungsspalt den Materialfluss des Recesses through which the spray can pass to the substrate. In the case of two or more rotating disks, these are spaced apart from each other so that a coating gap separates the material flow of the material

Beschichtungsmaterials auf die Substratoberfläche freigibt. Damit werden beispielsweise in Durchlaufrichtung eines Bandmaterials lokal kontinuierliche Schichten auf der Oberfläche erzeugt. Der Beschichtungsspalt ist durch Coating material on the substrate surface releases. For example, locally continuous layers are produced on the surface in the direction of passage of a strip material. The coating gap is through

verstellbare Scheiben auf das gewünschte Spaltmaß einstellbar. Die als Abdeckeinrichtung eingesetzte rotierbare Scheibe weist eine Adjustable discs adjustable to the desired gap size. The rotatable disc used as a covering device has a

Scheibenoberseite, eine Scheibenstirnfläche sowie eine Scheibenunterseite auf. Die Scheibenoberseite steht dabei senkrecht zum Materialfluss des Disc top, a disc face and a disc base on. The disc top is perpendicular to the material flow of the

Beschichtungsmaterials und ist diesem ausgesetzt. Allerdings können auch geringfügige Neigungen aus der Senkrechten vorgesehen und akzeptabel sein, solange der Abschattungseffekt einer Scheibenoberseite noch gewährleistet ist. Die Scheibenunterseite liegt im abgeschatteten Bereich. Da das Coating material and is exposed to this. However, even slight inclinations from the vertical can be provided and acceptable, as long as the shading effect of a disc top is still guaranteed. The underside of the windscreen is in the shaded area. Since that

Beschichtungsmaterial üblicherweise über einen gebündelten Strahl Coating material usually via a collimated beam

abgeschieden wird, ist folglich nur der äußere Randbereich an der is deposited, therefore, only the outer edge area at the

Scheibenoberseite der rotierbaren Scheibe durch Beschichtungsmaterial belegt. Bei mehreren Scheiben sind die Oberseiten bzw. Unterseiten in einer Ebene benachbart angeordnet. Eine Scheibenrotation erfolgt jeweils über Drehachsen, die parallel zueinander verlaufen und lateral beabstandet sind. Die Drehachsen sind so weit voneinander entfernt, dass sich ein Spalt zwischen den jeweiligen Scheibenstirnflächen bildet, durch den das Beschichtungsmaterial hindurchtritt und zur Arbeitsseite des Substrats gelangt. Mit anderen Worten: Der Abstand der Drehachsen entspricht der Summe der Scheibenradien, einschließlich des zu verbleibenden Abscheidespalts zwischen den Scheiben. Top surface of the rotatable disc occupied by coating material. For multiple discs, the topsides and bottoms are located adjacent one another in a plane. A disk rotation takes place in each case via axes of rotation, which run parallel to each other and are laterally spaced. The axes of rotation are so far apart that a gap forms between the respective disc end faces through which the coating material passes and passes to the working side of the substrate. In other words, the distance of the axes of rotation corresponds to the sum of the disc radii, including the remaining separation gap between the discs.

Bei dem zu beschichtenden Substrat handelt es sich üblicherweise um Platten, Stangen oder endlos Bandmaterial, das unmittelbar unter den im Einsatz rotierenden Scheiben hindurchgeführt wird. Der Abstand zu den rotierenden Scheiben ist entsprechend gering gehalten. The substrate to be coated is usually plates, Rods or endless strip material, which is passed directly under the rotating discs in use. The distance to the rotating discs is kept correspondingly low.

Die rotierbaren Scheiben sind in ihrem Radius relativ zum Sprühstrahl so groß gewählt, dass die Krümmung des Außenrandes der Scheiben auf den Randbereich der Abscheidezone keinen wesentlichen Einfluss hat. Mit anderen The rotatable discs are chosen so large in their radius relative to the spray that the curvature of the outer edge of the discs on the edge region of the deposition zone has no significant effect. With others

Worten: Der Sprühstrahl ist lokal so angeordnet, dass die abdeckenden Words: The spray is locally arranged so that the covering

Randbereiche der Maske wie parallel zueinander verlaufende Abschattungen wirken. So bildet sich in den Randbereichen der Beschichtung eine scharfe Edge regions of the mask act as mutually parallel shadings. Thus, a sharp forms in the edge regions of the coating

Konturlinie gegenüber den unbeschichteten Bereichen aus. Die Drehgeschwindigkeit der rotierenden Scheiben ist dabei auf die Menge des Beschich- tungsmaterials abgestimmt. Die Drehrichtung einer Scheibe wird in der Contour line over the uncoated areas. The rotational speed of the rotating disks is matched to the amount of the coating material. The direction of rotation of a disc is in the

Abschattungszone üblicherweise in Bandlaufrichtung gewählt, so dass Band und Scheiben gleichlaufend sind. Das auf der Oberfläche der Abdeckeinrichtung abgeschiedene Beschichtungsmaterial hat dabei lediglich eine so geringe Dicke, dass die Beschichtungscharakteristik dadurch nicht verändert wird. Shading zone usually selected in the tape running direction, so that the belt and discs are in parallel. The coating material deposited on the surface of the covering device has only such a small thickness that the coating characteristic is not changed thereby.

Der besondere Vorteil besteht darin, dass durch die vorliegende The particular advantage is that by the present

Maskentechnologie eine kontinuierliche Fertigung insbesondere von Bandmaterial besonders wirtschaftlich ist. Beispielsweise kann auf diese Weise ein Kupferoder Kupferlegierungsband ganzflächig oder partiell mit einer Aluminiumschicht versehen werden. Derartige Beschichtungssysteme finden beispielsweise als selektive aluminiumbeschichtete Kupferbänder einen Einsatz als Masking technology continuous production, especially of strip material is particularly economical. For example, in this way, a copper or copper alloy strip over the entire surface or partially be provided with an aluminum layer. Coating systems of this type are used, for example, as selective aluminum-coated copper strips

Batteriezellverbinder. Mit dieser Technologie lässt sich auch realisieren, dass das Beschichtungsmaterial nicht aufschmilzt und so die Gefahr einer möglicherweise störenden Phasenumwandlung nicht eintritt. Unter geeigneten Parametern abgeschieden, findet auch eine ausgesprochen geringe thermische Belastung der Substrate statt. Auf diese Weise sind nahezu porenfreie Schichten herstellbar. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann ein thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem, insbesondere ein Kaltgasspritzsystem, eingesetzt sein. Der Begriff thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem betrifft Abscheideeinrichtungen nach dem Prinzip des Flammspritzens, Detonationsspritzens, Plasmaspritzens, Laserspritzens, Lichtbogenspritzens, Kaltgasspritzens, Plasmaauftragsschweißens (PTA) oder Hochgeschwindig- keitsflammspritzens (HVOF). Bei diesen Verfahren wird das Beschichtungs- material mittels eines Sprühstrahls abgeschieden. Battery cell connectors. With this technology can also be realized that the coating material does not melt and so the risk of a potentially disturbing phase transformation does not occur. Deposited under suitable parameters, there is also a markedly low thermal load on the substrates. In this way, almost pore-free layers can be produced. In a preferred embodiment of the invention, a thermal and / or kinetic coating system, in particular a cold gas spraying system, can be used. The term thermal and / or kinetic coating system refers to precipitation devices according to the principle of flame spraying, detonation spraying, plasma spraying, laser spraying, arc spraying, cold gas spraying, plasma deposition welding (PTA) or high-velocity flame spraying (HVOF). In these processes, the coating material is deposited by means of a spray jet.

Vorteilhafterweise kann an jeder rotierbaren Scheibe auf der dem Substrat abgewandten Seite eine Reinigungseinrichtung angeordnet sein. Der eine Teil des Sprühstrahls, der nicht zur Beschichtung des Substrats dient, wird zum größten Teil von der Abdeckeinrichtung abgeschattet und auf dieser auch abgeschieden. Auf der Oberfläche der rotierbaren Scheibe wird folglich ständig Material des Sprühstrahls mit abgeschieden. Durch die Rotation der Scheibe gelangt das abgeschiedene Material in eine dem Substrat entfernte Position, wo eine Reinigungseinrichtung die beschichtete Oberfläche säubert. Die Reinigung kann auf der Basis eines mechanischen Abtrags durch Bürsten, durch Schleifen, durch Abheben mittels einer Klinge oder sogar nur durch Wischen erfolgen. Jede Reinigungseinrichtung hat üblicherweise einen Vorratsbehälter oder eine Advantageously, a cleaning device can be arranged on each rotatable disk on the side facing away from the substrate. The one part of the spray jet, which does not serve to coat the substrate, is for the most part shaded by the covering device and also deposited thereon. Consequently, material of the spray jet is continuously deposited on the surface of the rotatable disk. The rotation of the disk causes the deposited material to move to a position remote from the substrate where a cleaning device cleans the coated surface. The cleaning can be done on the basis of a mechanical abrasion by brushing, by grinding, by lifting with a blade or even only by wiping. Each cleaning device usually has a reservoir or a

Absaugung, die das von der Scheibenoberfläche entfernte Material aufnimmt oder gleich abtransportiert. Durch die weitere Drehung der rotierbaren Scheibe gelangt die einmal gereinigte Oberfläche wieder in den Bereich des Sprühstrahls, wo sie als Abdeckeinrichtung ihre Funktion erfüllt. Auf diese Weise wird eine rotierbare Scheibe auf der einen Seite kontinuierlich belegt und auf der anderen Seite kontinuierlich gereinigt, so dass ein Dauereinsatz einer derartigen Maske ermöglicht wird. Extraction, which picks up or removes the material removed from the window surface. As a result of the further rotation of the rotatable disk, the once cleaned surface returns to the area of the spray jet, where it fulfills its function as a covering device. In this way, a rotatable disc on one side is continuously occupied and continuously cleaned on the other side, so that a continuous use of such a mask is made possible.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung können zwei gegenläufige rotierende Scheiben angeordnet sein, welche so zueinander beabstandet sind, dass ein Beschichtungsspalt verbleibt. Bei dem bevorzugt verwendeten Bandmaterial sind die Scheiben horizontal liegend oberhalb vom Bandmaterial angeordnet und jeweils auf einer rotierenden Achse befestigt. Der Scheibenradius ist so gewählt, dass ein gewisser Teil des Substrats freigegeben wird, der durch den Sprühstrahl beschichtet werden kann. Üblicherweise werden in so einer Anordnung In a preferred embodiment of the invention, two opposing rotating discs may be arranged, which are spaced from each other, that a Coating gap remains. In the band material preferably used, the discs are arranged horizontally above the band material and each mounted on a rotating axis. The disk radius is selected to release some of the substrate that can be coated by the spray. Usually in such an arrangement

kontinuierlich über die Bandlängsachse verlaufende partielle Beschichtungen erzeugt. continuously generated over the tape longitudinal axis extending partial coatings.

Zudem ist es auch möglich, dass die rotierbaren Scheiben einen in der Breite einer herzustellenden Beschichtung variabel einstellbaren Beschichtungsspalt aufweisen. In diesem Zusammenhang bedeutet variabel, dass die Drehachsen der rotierenden Scheiben quer zur Bandrichtung verschoben werden können und so der Beschichtungsspalt größer oder kleiner gewählt werden kann, ohne dass Scheiben ausgetauscht werden müssen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die zumindest eine rotierbare Scheibe eine wellige, zackige Außenkontur und/oder Ausnehmungen zum selektiven Abscheiden aufweisen. Eine wellige bzw. zackige Außenkontur findet besonders bei einer Abdeckeinrichtung mit zwei Scheiben Anwendung. Durch eine derartige Außenkontur kann während eines Beschichtungsvorganges die Spaltgröße variiert werden, um im Abscheidevorgang besondere Geometrien der abgeschiedenen Schichten zu erreichen. Ausnehmungen in der rotierbaren Scheibe dienen dazu, einer Lochblende gleich, runde, ovale oder anderweitig in sich begrenzte Abscheidungen zu erzeugen. Auf diese Weise können auf In addition, it is also possible for the rotatable disks to have a coating gap which can be variably adjusted in the width of a coating to be produced. In this context, variable means that the axes of rotation of the rotating disks can be moved transversely to the belt direction and so the coating gap can be chosen larger or smaller, without having to replace discs. In an advantageous embodiment of the invention, the at least one rotatable disc may have a wavy, jagged outer contour and / or recesses for selective deposition. A wavy or ragged outer contour is used especially in a covering device with two panes. By such an outer contour, the gap size can be varied during a coating process in order to achieve special geometries of the deposited layers in the deposition process. Recesses in the rotatable disc serve to produce a pinhole equal, round, oval or otherwise limited in deposits. That way you can

Bändern eine Vielzahl von unterschiedlichen lokalen oder durchlaufenden Bands a variety of different local or continuous

Deckschichten erzeugt werden. Cover layers are produced.

Bevorzugt weist die Oberfläche einer rotierbaren Scheibe eine schlechte Haftung für das Spritzgut auf. Um eine Scheibe während des Bearbeitungsprozesses kontinuierlich reinigen zu können, ist es von Vorteil, dass die Oberfläche einer Scheibe das dort abgeschiedene Spritzgut wieder leicht freigibt. So kann beispielsweise sogar ein Abwischen ausreichen, um die Scheibenoberfläche wieder zu regenerieren. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann zumindest die The surface of a rotatable disc preferably has poor adhesion to the sprayed material. To get a slice during the editing process it is advantageous that the surface of a pane easily releases the sprayed material deposited there again. For example, even wiping may be sufficient to regenerate the surface of the pane. In an advantageous embodiment of the invention, at least the

Oberfläche der rotierbaren Scheiben aus Stahl, Hartmetall, Keramik, Glas, diamantähnlicher amorpher Kohlenstoff (DLC), Hartchrom oder Graphit bestehen. Derartige Materialien weisen eine ausreichende Härte auf, um sich nicht unter dem Sprühstrahl an der Oberfläche zu verformen. Die genannten Materialien sind insbesondere auch soweit hitzebeständig, dass sie gegenüber der Temperatur des Sprühstrahls stabil sind und keine Anschmelz- oder Surface of the rotatable discs made of steel, carbide, ceramic, glass, diamond-like amorphous carbon (DLC), hard chrome or graphite. Such materials have sufficient hardness so as not to deform under the spray at the surface. The materials mentioned are particularly heat resistant so far that they are stable to the temperature of the spray and no melting or

Aufschmelzerscheinungen aufweisen. Zudem sind die Materialien ausgesprochen hart im Vergleich zum Beschichtungsmaterial. Auf diese Weise können die Have melting phenomena. In addition, the materials are extremely hard compared to the coating material. In this way, the

Scheiben bei einer kontinuierlichen Fertigung eine lange Standzeit aufweisen, ohne ausgetauscht werden zu müssen. Slices in a continuous production have a long life without having to be replaced.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung schließt ein thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem mit zumindest einer Spritzvorrichtung ein, wobei eine Transportvorrichtung vorgesehen ist, welche ein zu beschichtendes Substrat linear und kontinuierlich unter der zumindest einen Spritzvorrichtung Another aspect of the invention includes a thermal and / or kinetic coating system with at least one injection device, wherein a transport device is provided, which linearly and continuously to a substrate to be coated under the at least one injection device

hindurchführt. Des Weiteren ist eine erfindungsgemäße Maske mit einer passes. Furthermore, a mask according to the invention with a

Abdeckeinrichtung eines nicht zu beschichtenden Bereichs eines zu Covering a not to be coated area of a zu

beschichtenden Substrats angeordnet. Alternativ kann die Maske auch als kontinuierlich mitlaufende Bandmaske ausgeführt sein. coating substrate arranged. Alternatively, the mask can also be designed as a continuously running band mask.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass derartige thermische und/oder kinetische Beschichtungssysteme, insbesondere Kaltgasspritzsysteme, in der Lage sind, bandartige Substrate in einem wirtschaftlichen The invention is based on the consideration that such thermal and / or kinetic coating systems, in particular cold spray systems, are capable of ribbon-like substrates in an economical

Durchlaufverfahren mit einer Schicht zu versehen. Hierdurch sollen beispielsweise selektiv mit Aluminium beschichtete Kupferbänder für Batteriezellverbinder herstellbar sein. Passing process with a layer to provide. This is intended, for example be selectively produced with aluminum coated copper strips for battery cell connectors.

Bevorzugt kann die zumindest eine Spritzvorrichtung ortsfest sein. Gerade für kleine Abscheideflächen kann es ausreichen, beispielsweise mit einer Preferably, the at least one spray device can be stationary. Especially for small separation surfaces, it may be sufficient, for example with a

Kaltgasvorrichtung eine ausreichende Beschichtung durchzuführen. Bei einer ortsfesten Anordnung muss jedoch der Sprühstrahl eine Größe aufweisen, dass er die gewünschte Beschichtung durch die Maske hindurch auf dem Substrat erzeugen kann. Ortsfeste Vorrichtungen dieser Art sind jedenfalls vorteilhaft gegenüber bewegten Systemen, da diese keine weiteren Vorkehrungen zur Bewegung und Steuerung des Sprühkopfes benötigen. Cold gas device to perform a sufficient coating. In a fixed arrangement, however, the spray jet must have a size such that it can produce the desired coating through the mask on the substrate. Stationary devices of this type are in any case advantageous over moving systems, since they require no further provision for the movement and control of the spray head.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die zumindest eine In an advantageous embodiment of the invention, the at least one

Spritzvorrichtung senkrecht und/oder parallel zur Substratdurchlaufrichtung oszillierbar sein. Eine Bewegung der Spritzvorrichtung findet in diesem Fall sehr begrenzt in einer oder zwei Raumrichtungen statt. Mit einer senkrecht zur Spray device can be oscillated perpendicular and / or parallel to the substrate passage direction. A movement of the spray device takes place in this case very limited in one or two spatial directions. With a perpendicular to the

Substratdurchlaufrichtung durchgeführten Oszillation wird über die Bandbreite mit dem Sprühstrahl eine größere Substratfläche abgedeckt. Eine Besonderheit weist die parallel zur Substratdurchlaufrichtung geführte Oszillation des Sprühstrahls auf. In diesem Fall wird ein Sprühstrahl auf die Bewegungscharakteristik der Abdeckeinrichtung und des zu beschichtenden Substratmaterials abgestimmt. Befindet sich beispielsweise ein Sprühstrahl durch die Maske gerade in einer Abscheideposition auf das Substrat, so kann dieser der Substratbewegung so nachgeführt werden, dass eine längere Beschichtungszeit zur Verfügung steht. Hierzu sind die Durchlaufgeschwindigkeiten des Substrats, die Substrate passage direction performed oscillation is covered over the bandwidth with the spray a larger substrate area. A special feature has the parallel to the substrate passage direction guided oscillation of the spray. In this case, a spray is tuned to the movement characteristics of the cover and the substrate material to be coated. If, for example, a spray jet is present through the mask in a deposition position on the substrate, it can track the movement of the substrate so that a longer coating time is available. For this purpose, the throughput speeds of the substrate, the

Rotationsgeschwindigkeiten der Abdeckeinrichtung und die Nachführung des Sprühstrahls genau aufeinander abgestimmt. Rotation speeds of the cover and the tracking of the spray exactly matched.

Vorteilhafterweise kann beim erfindungsgemäßen thermischen und/oder kinetischen Beschichtungssystem eine erfindungsgemäße Maske mit einer Abdeckeinrichtung eines nicht zu beschichtenden Bereichs eines zu beschichtenden Substrats angeordnet sein. In der Praxis sind hierzu die In the thermal and / or kinetic coating system according to the invention, a mask according to the invention can advantageously be provided with a Covering a non-coated area of a substrate to be coated can be arranged. In practice, these are the

verwendeten Masken jeweils auf die Beschichtungscharakteristik auszuwählen und dabei die Durchlaufgeschwindigkeit des Substrats unter dem Sprühstrahl sowie die Rotationscharakteristik der Abdeckeinrichtung zu korrelieren. masks used in each case to select the coating characteristics and thereby correlate the flow rate of the substrate under the spray and the rotational characteristics of the cover.

Alternativ kann in bevorzugter Ausführungsform beim erfindungsgemäßen thermischen und/oder kinetischen Beschichtungssystem eine kontinuierlich mitlaufende Bandmaske mit einer Abdeckeinrichtung eines nicht zu Alternatively, in a preferred embodiment of the thermal and / or kinetic coating system according to the invention, a continuously moving band mask with a covering device of a not too

beschichtenden Bereichs eines zu beschichtenden Substrats ausgeführt sein. Bei Bandmasken kann es sich um Endlosbänder handeln, die einerseits als Be coated coating area of a substrate to be coated. Tape masks can be endless tapes, on the one hand as

Abdeckeinrichtung die Abscheidecharakteristik auf dem Substrat bedingen und andererseits an der gesamten Einrichtung so geführt sind, dass diese auch einer Reinigung unterzogen werden können. Derartige Bandmasken lassen sich auch durch Umlenk- und Führungseinrichtungen soweit aus der Besch ichtungszone entfernen, dass problemlos die Oberflächenreinigung mittels einer Cover device condition the Abscheidecharakteristik on the substrate and on the other hand are guided on the entire device so that they can also be subjected to a cleaning. Such band masks can also be removed by deflecting and guiding devices from the coating zone so far that the surface cleaning can be carried out without difficulty by means of a

Reinigungseinrichtung durchgeführt werden kann. Des Weiteren sind auch Cleaning device can be performed. Furthermore are also

Bandmasken angedacht, die so beschaffen sind, dass sie zur Reinigung von der Anlage entfernt werden können. Auch besondere Formen von Ringen oder Kegelringen sind denkbar. Band masks are designed so that they can be removed for cleaning of the plant. Also special forms of rings or conical rings are conceivable.

In besonders bevorzugter Ausführungsform kann, in Bandlaufrichtung betrachtet, der Spritzvorrichtung vorhergehend eine mechanische Vorbehandlungseinrichtung angeordnet sein. Derartige Vorbehandlungseinrichtungen dienen zur Vorbereitung einer Substratoberfläche auf der das Beschichtungsmaterial abgeschieden werden soll. Auf diese Weise werden die Substratoberflächen zunächst gereinigt und durch die mechanische Wirkung meist auch etwas aufgeraut. Auf den aufgerauten Flächen erfährt das Beschichtungsmaterial eine bessere Haftung. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann in Substratdurchlaufrichtung der Spritzvorrichtung nachfolgend zumindest eine Glüheinrichtung angeordnet sein. Derartige Temperaturbehandlungen eignen sich dazu, eventuell auftretende Spannungszustände an der Grenzfläche des abgeschiedenen In a particularly preferred embodiment, viewed in the direction of travel, the spray device may be preceded by a mechanical pretreatment device. Such pretreatment devices serve to prepare a substrate surface on which the coating material is to be deposited. In this way, the substrate surfaces are first cleaned and roughened by the mechanical effect usually something. On the roughened surfaces, the coating material experiences better adhesion. In a further advantageous refinement of the invention, at least one glow device can subsequently be arranged in the substrate passage direction of the spray device. Such temperature treatments are suitable for possibly occurring stress states at the interface of the deposited

Materials zum Substrat hin auszuheilen. Andererseits können Heal material to the substrate. On the other hand

Temperaturbehandlungen auch die Phasenbeschaffenheit der jeweiligen Temperature treatments also the phase nature of each

Fügepartner vorteilhaft beeinflussen. Advantageously influence joint partners.

Vorteilhafterweise kann, in Substratdurchlaufrichtung betrachtet, der Advantageously, as viewed in the substrate passage direction, the

Spritzvorrichtung nachfolgend zumindest eine Kaltwalzeinrichtung angeordnet sein. Dieses sogenannte Nachwalzen der Schichten hat zur Folge, dass möglicherweise noch übriggebliebene Poren oder anderweitige Hohlräume dicht geschlossen werden können. Außerdem bewirkt ein Walzvorgang, dass die Oberfläche des abgeschiedenen Materials geglättet wird und zudem die Haftung zur Substratoberfläche verbessert wird. Sprayer subsequently be arranged at least one cold rolling device. This so-called re-rolling of the layers has the consequence that possibly still remaining pores or other cavities can be closed tightly. In addition, a rolling operation causes the surface of the deposited material to be smoothed and, moreover, adhesion to the substrate surface is improved.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung kann, in Bandlaufrichtung betrachtet, der Spritzvorrichtung nachfolgend eine Fräsvorrichtung angeordnet sein. Fräsvorrichtungen dienen zur Nachbearbeitung einer möglicherweise noch raueren Oberfläche. Insbesondere lässt sich durch den Fräsvorgang auch die Schichtdicke wie gewünscht präzise einstellen. In a preferred embodiment of the invention, viewed in the direction of tape travel, the injection device may subsequently be arranged a milling device. Milling devices are used to finish a potentially even rougher surface. In particular, the layer thickness can be set precisely as desired by the milling process.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Substrats mit einem thermischen und/oder kinetischen Another aspect of the invention includes a method of making a coated substrate having a thermal and / or kinetic

Beschichtungssystem, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Coating system characterized by the following steps:

- Optional eine Vorbehandlung der Arbeitsseite des Substrats; Optionally a pretreatment of the working side of the substrate;

- lineares und kontinuierliches Hindurchführen des Substrats unter einer Spritzvorrichtung, wobei auf die Arbeitsseite (21 ) des Substrats (20) durch eine Maske (1) aus zumindest einer rotierenden Scheibe (3), deren Scheibenoberseite (31 ) senkrecht zum Materialfluss des Beschichtungsmaterials steht, oder durch eine kontinuierlich mitlaufenden Bandmaske im Bereich eines Sprühstrahls (12) zum Teil abgedeckt und nur partiell abgeschieden wird; - Linear and continuous passing of the substrate under a spray device, wherein on the working side (21) of the substrate (20) through a mask (1) of at least one rotating disc (3), the disc top (31) perpendicular to the material flow of Coating material is, or partially covered by a continuously moving band mask in the region of a spray jet (12) and only partially deposited;

- jeweils optional zumindest ein Glühen, zumindest ein Kaltwalzen und ein Fräsen der auf dem Substrat aufgebrachten Beschichtung. - Optionally at least one annealing, at least one cold rolling and milling the applied coating on the substrate.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die einfachste Form eines selektiven Abscheidens darin besteht, dass ein Substrat linear und kontinuierlich unter dem Sprühstrahl hindurchgezogen wird. Bereits durch diese The invention is based on the consideration that the simplest form of selective deposition consists of drawing a substrate linearly and continuously under the spray jet. Already through this

Vorgehensweise kann auf der Arbeitsseite des Substrats partiell oder auch ganzflächig abgeschieden werden. Die optionalen Verfahrensschritte einer Vorbehandlung oder Nachbehandlung einer bereits abgeschiedenen Schicht dienen zur Verbesserung der Haftung beziehungsweise der Oberflächengüte der Beschichtung. Vorteilhafterweise kann ein lineares und kontinuierliches Hindurchführen des Substrats unter einer Spritzvorrichtung erfolgen, wobei die Arbeitsseite des Substrats durch eine Maske zumindest einer rotierenden Scheibe oder durch eine kontinuierlich mitlaufenden Bandmaske im Bereich des Sprühstrahls zum Teil abgedeckt und nur partiell abgeschieden wird. Approach can be deposited on the working side of the substrate partially or over the entire surface. The optional process steps of pretreatment or aftertreatment of an already deposited layer serve to improve the adhesion or the surface quality of the coating. Advantageously, a linear and continuous passing of the substrate under a spray device can take place, wherein the working side of the substrate is partially covered by a mask of at least one rotating disk or by a continuously moving band mask in the region of the spray jet and only partially deposited.

Durch zusätzliche Masken lassen sich insbesondere lokal abgeschiedene By additional masks can be particularly locally deposited

Schichten mit einer wesentlich höheren Qualität herstellen. Die Ränder von lokal durchgeführten Abscheidungen bilden sich entsprechend scharf aus. Producing layers with a much higher quality. The edges of localized deposits are correspondingly sharp.

Insbesondere Kombinationen unterschiedlicher Abdeckeinrichtungen geben die Möglichkeit punktförmige oder auch durchgehend streifenförmige Abscheidungen durchzuführen. Auch Kombinationen aus beidem sind denkbar. In particular, combinations of different covering devices give the possibility of punctiform or continuous strip-like deposits to perform. Combinations of both are conceivable.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the schematic drawings. Show:

Fig. 1 schematisch eine Aufsicht auf eine Maske mit einer Scheibe und ein Substrat, Fig. 2 schematisch eine Aufsicht auf eine Maske mit zwei Scheiben und ein Substrat, Fig. 3 schematisch eine Seitenansicht eines Kaltgasspritzsystems mit Substrat, Fig. 4 schematisch eine Scheibe als Abdeckeinrichtung mit Ausnehmungen, und Fig. 5 schematisch eine Scheibe als Abdeckeinrichtung mit zackiger Außenkontur. 1 schematically shows a plan view of a mask with a disk and a substrate, FIG. 2 shows schematically a plan view of a mask with two disks and a substrate, FIG. 3 shows schematically a side view of a cold gas spraying system with substrate, FIG. 4 shows schematically a disk as Covering device with recesses, and Fig. 5 shows schematically a disc as a covering device with a ragged outer contour.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

Figur 1 zeigt schematisch eine Aufsicht auf eine Maske 1 mit einer Scheibe 3 und einem Substrat 20. Bei der Scheibe 3 handelt es sich um die zur partiellen FIG. 1 schematically shows a plan view of a mask 1 with a disk 3 and a substrate 20. The disk 3 is the one for the partial

Beschichtung wirksame Abdeckeinrichtung 2, die zwischen dem Sprühstrahl 12 und der Arbeitsseite 21 der Substratoberfläche angeordnet ist. Die Scheibe 3 weist, ausgehend von der Scheibenoberseite 31 , um den Umfang zahlreicheCoating effective covering device 2, which is arranged between the spray jet 12 and the working side 21 of the substrate surface. The disc 3 has, starting from the disc top 31, around the circumference many

Ausnehmungen 8 auf, durch die der Sprühstrahl 12 hindurchtreten kann. Zu dem Zeitpunkt, in dem eine Ausnehmung 8 durch den Sprühstrahl 12 hindurchwandert, wird das Substrat 20 lokal beschichtet. In diesem Fall ist die Drehrichtung D und die Substratdurchlaufrichtung L so aufeinander abgestimmt, dass der Sprühstrahl 12 in konstanten Abständen kreisförmige Beschichtungen 6 auf dem Substrat 20 abscheidet. An den Orten, an denen keine Ausnehmungen 8 vorhanden sind, wird der Sprühstrahl 12 von der Scheibe 3 abgefangen und die Beschichtung 7 auf der Scheibenoberfläche erzeugt. Die Beschichtung 7 wird im weiteren Verlauf von der Reinigungseinrichtung 5 wieder von der Scheibenoberfläche entfernt. Die Recesses 8, through which the spray jet 12 can pass. At the time when a recess 8 passes through the spray jet 12, the substrate 20 is coated locally. In this case, the direction of rotation D and the substrate passage direction L is coordinated so that the spray jet 12 deposits circular coatings 6 on the substrate 20 at constant intervals. At the locations where no recesses 8 are present, the spray jet 12 is intercepted by the disc 3 and the coating 7 is generated on the disc surface. The coating 7 is removed in the further course of the cleaning device 5 again from the disk surface. The

Arbeitseite 21 des Substrats 20 ist in diesem Fall nicht weiter vorbehandelt. Working side 21 of the substrate 20 is not further pretreated in this case.

Figur 2 zeigt schematisch eine Aufsicht auf eine Maske 1 mit zwei Scheiben 3 und einem Substrat 20. Die Scheiben 3 selbst haben als Abdeckeinrichtung 2 eine gegenläufige Drehrichtung D. Beide Scheiben 3 sind außerhalb des Substrats 20 auf einer Drehachse angeordnet, und im Radius so gewählt, dass zwischen den beiden Scheibenkanten ein Beschichtungsspalt 4 verbleibt. Der Sprühstrahl 12 trifft im Bereich des Beschichtungsspalts 4 auf die Arbeitsseite 21 des Substrats 20. In diesem Fall wird eine streifenförmige Beschichtung 6 auf dem Substrat 20 erzeugt. Durch die Rotation der beiden Scheiben 3 in Drehrichtung D wird der Anteil der Beschichtung 7 auf der Scheibenoberseite 31 aus dem Sprühstrahl 12 weggeführt, und in den jeweiligen Reinigungseinrichtungen 5 wieder von der Scheibenoberfläche entfernt. FIG. 2 schematically shows a plan view of a mask 1 with two panes 3 and a substrate 20. The panes 3 themselves have an opposite direction of rotation D as cover device 2. Both panes 3 are outside the substrate 20 arranged on a rotation axis, and selected in the radius so that a coating gap 4 remains between the two disc edges. The spray jet 12 strikes the working side 21 of the substrate 20 in the region of the coating gap 4. In this case, a strip-shaped coating 6 is produced on the substrate 20. As a result of the rotation of the two disks 3 in the direction of rotation D, the proportion of the coating 7 on the upper side of the disk 31 is led away from the spray jet 12 and removed again from the disk surface in the respective cleaning devices 5.

Figur 3 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Kaltgasspritzsystems 10 als thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem mit Substrat 20. In Substratdurchlaufrichtung L aufeinanderfolgend ist zunächst eine FIG. 3 schematically shows a side view of a cold gas spraying system 10 as a thermal and / or kinetic coating system with substrate 20. In succession in the direction of substrate travel L, there is first a

Vorbehandlungseinrichtung 13 zur Reinigung der Arbeitsseite 21 angeordnet. Nach der Substratreinigung erfolgt die Beschichtung durch die Spritzvorrichtung 1 1. Der Sprühstrahl 12 wird wiederum durch die Anordnung der Scheibe 3 als Abdeckeinrichtung 2 nur zum Teil auf die Arbeitsseite 21 desPre-treatment device 13 arranged for cleaning the working side 21. After the substrate cleaning, the coating is carried out by the spray device 1 1. The spray jet 12 is again by the arrangement of the disc 3 as a cover 2 only partially on the working side 21 of

Substrats 20 durchgelassen. Der abgeschattete Anteil der Beschichtung 7 auf der Scheibenoberseite 31 wird wiederum durch die Reinigungseinrichtung 5 entfernt. Die Scheibenstirnfläche 32 sowie eine Scheibenunterseite 33 wird durch das Beschichtungsmaterial nicht belegt. Die Beschichtung 6 auf dem Substrat wird nachfolgend durch eine Glüheinrichtung 14 wärmebehandelt und daraufhin das sich auf der Oberfläche bildende Oxid durch eine Fräsvorrichtung 16 entfernt. Zur Kompaktierung der Beschichtung 6 wird anschließend durch eine Substrate 20 passed. The shaded portion of the coating 7 on the wafer top 31 is again removed by the cleaning device 5. The disc end face 32 and a disc underside 33 is not occupied by the coating material. The coating 6 on the substrate is subsequently heat-treated by a firing device 14 and then the oxide forming on the surface is removed by a milling device 16. For compaction of the coating 6 is then by a

Kaltwalzeinrichtung 15 die Schicht weiterbehandelt. Figur 4 zeigt schematisch eine Scheibe 3 als Abdeckeinrichtung mit Ausnehmungen 8. In diesem Fall sind die Ausnehmungen letztendlich Bohrungen, die durch die Scheibe axial hindurchgehen. Je nach Abscheidecharakteristik können natürlich auch ovale, rechteckige oder andere Geometrien in die Scheibe 3 eingebracht werden. Figur 5 zeigt schematisch eine Scheibe 3 als Abdeckeinrichtung mit zackiger Außenkontur. Diese zweite Variante ist geeignet für eine Maske, bei der zumindest zwei Scheiben zum Einsatz kommen. Durch die gezackte oder wellige Struktur wird bei der Abscheidung der Sprühstrahl so abgeschattet, dass auf der Substratoberfläche die zackenartige Kontur mit abgebildet wird. Auch Cold rolling device 15, the layer further treated. Figure 4 shows schematically a disc 3 as a covering device with recesses 8. In this case, the recesses are ultimately bores, which pass through the disc axially. Of course, depending on the deposition characteristic, oval, rectangular or other geometries can also be introduced into the pane 3. FIG. 5 schematically shows a pane 3 as covering device with a ragged outer contour. This second variant is suitable for a mask in which at least two discs are used. Due to the jagged or wavy structure, the spray jet is shaded during the deposition in such a way that the jagged contour is also imaged on the substrate surface. Also

Kombinationen der Ausnehmungen nach Figur 4 und der zackenartigen Combinations of the recesses of Figure 4 and the jagged

Außenkontur nach Figur 5 sind denkbar. Auf diese Weise können streifenartige Abscheidungen mit punktförmigen lokalen Abscheidungen auf der Substratoberfläche kombiniert werden. Outer contour of Figure 5 are conceivable. In this way, strip-like deposits can be combined with punctiform local deposits on the substrate surface.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Maske 1 mask

Abdeckeinrichtung cover

3 Scheibe 3 disc

31 Scheibenoberseite 31 disc top

32 Scheibenstirnfläche 32 disc face

3 Scheibenunterseite 3 disc underside

Beschichtungsspalt coating gap

5 Reinigungseinrichtung 5 cleaning device

Beschichtung auf Substrat Coating on substrate

Beschichtung der Scheibe Coating the disc

8 Ausnehmungen 8 recesses

10 Kaltgasspritzsystem, thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem 10 Cold gas spraying system, thermal and / or kinetic coating system

11 Spritzvorrichtung 11 spraying device

12 Sprühstrahl 12 spray jet

13 Vorbehandlungseinrichtung 13 pretreatment device

14 Glüheinrichtung 14 glowing device

15 Kaltwalzeinrichtung 15 cold rolling device

16 Fräsvorrichtung 16 milling device

20 Substrat 20 substrate

21 Arbeitsseite 21 working page

L Substratdurchlaufrichtung L substrate passage direction

D Drehrichtung D direction of rotation

Claims

Patentansprüche claims

Maske (1) für ein Beschichtungssystem (10) mit einer Mask (1) for a coating system (10) with a

Abdeckeinrichtung (2) eines nicht zu beschichtenden Bereichs eines zu beschichtenden Substrats (20) mit einer dem Materialfluss des Covering device (2) of an area of a substrate (20) to be coated that is not to be coated with a material flow of the substrate

Beschichtungsmaterials ausgesetzten Arbeitsseite (21), Coating material exposed working side (21),

dadurch gekennzeichnet, characterized,

- dass die Abdeckeinrichtung (2) des nicht zu beschichtenden Bereichs aus zumindest einer rotierbaren Scheibe (3) besteht, deren - That the covering device (2) of the non-coated area consists of at least one rotatable disc (3) whose

Scheibenoberseite (31) senkrecht zum Materialfluss des Top of disc (31) perpendicular to the material flow of the

Beschichtungsmaterials steht. Coating material is.

Maske (1) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem (10), insbesondere ein Mask (1) according to claim 1, characterized by a thermal and / or kinetic coating system (10), in particular a

Kaltgasspritzsystem. Cold spray system.

Maske (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder rotierbaren Scheibe (3) auf der dem Substrat (20) abgewandten Seite eine Reinigungseinrichtung (5) angeordnet ist. Mask (1) according to claim 1 or 2, characterized in that on each rotatable disc (3) on the side facing away from the substrate (20), a cleaning device (5) is arranged.

Maske (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenläufige rotierende Scheiben (3) angeordnet sind, welche so zueinander beabstandet sind, dass ein Beschichtungsspalt (4) verbleibt. A mask (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that two opposing rotating discs (3) are arranged, which are spaced apart from each other so that a coating gap (4) remains.

Maske (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierbaren Scheiben (3) einen in der Breite einer herzustellenden Beschichtung (6) variabel einstellbaren Beschichtungsspalt (4) aufweisen. Maske (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine rotierbare Scheibe (3) eine wellige, zackige Außenkontur und/oder Ausnehmungen (8) zum selektiven Abscheiden aufweist. A mask (1) according to claim 4, characterized in that the rotatable discs (3) have a coating gap (4) which can be variably adjusted in the width of a coating (6) to be produced. A mask (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one rotatable disc (3) has a wavy, jagged outer contour and / or recesses (8) for selective deposition.

Maske (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche einer rotierbaren Scheibe (3) eine schlechte Haftung für das Spritzgut aufweist. Mask (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the surface of a rotatable disc (3) has poor adhesion for the sprayed.

Maske (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Oberfläche der rotierbaren Scheiben (3) aus Stahl, Hartmetall, Keramik, Glas, DLC, Hartchrom oder Graphit besteht. Mask (1) according to claim 7, characterized in that at least the surface of the rotatable discs (3) consists of steel, hard metal, ceramic, glass, DLC, hard chrome or graphite.

Thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem (10) mit zumindest einer Spritzvorrichtung (11) dadurch gekennzeichnet, Thermal and / or kinetic coating system (10) characterized by at least one injection device (11) characterized

- dass eine Transportvorrichtung vorgesehen ist, welche ein zu - That a transport device is provided, which one to

beschichtendes Substrat (20) linear und kontinuierlich unter der zumindest einen Spritzvorrichtung (11 ) hindurchführt, und coating substrate (20) passes linearly and continuously under the at least one injection device (11), and

- dass eine Maske (1) mit einer Abdeckeinrichtung (2) eines nicht zu beschichtenden Bereichs eines zu beschichtenden Substrats (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder als eine kontinuierlich mitlaufende Bandmaske angeordnet ist. - That a mask (1) is arranged with a covering device (2) of a non-coated portion of a substrate to be coated (20) according to one of claims 1 to 8 or as a continuously revolving band mask.

Thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Thermal and / or kinetic coating system (10) according to claim 9, characterized in that the at least one

Spritzvorrichtung (11) ortsfest ist. Spray device (11) is stationary.

11. Thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem (10) nach 11. Thermal and / or kinetic coating system (10) according to

Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Claim 9, characterized in that the at least one

Spritzvorrichtung (11) senkrecht und/oder parallel zur Substratdurchlaufrichtung (L) oszillierbar ist. Spraying device (11) perpendicular and / or parallel to Substrate passage direction (L) is oscillatable.

12. Thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass, in 12. Thermal and / or kinetic coating system (10) according to any one of claims 9 to 11, characterized in that, in

Bandlaufrichtung betrachtet, der Spritzvorrichtung (11) vorhergehend eine mechanische Vorbehandlungseinrichtung (13) angeordnet ist. Viewed strip running direction, the injection device (11) previously a mechanical pretreatment device (13) is arranged.

13. Thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in 13. Thermal and / or kinetic coating system (10) according to any one of claims 9 to 12, characterized in that in

Substratdurchlaufrichtung (L) der Spritzvorrichtung (11 ) nachfolgend zumindest eine Glüheinrichtung (14) angeordnet ist. Substrate passage direction (L) of the injection device (11) below at least one annealing device (14) is arranged.

14. Thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass, in 14. Thermal and / or kinetic coating system (10) according to any one of claims 9 to 13, characterized in that, in

Substratdurchlaufrichtung (L) betrachtet, der Spritzvorrichtung (11) nachfolgend zumindest eine Kaltwalzeinrichtung (15) angeordnet ist. Substrate passage direction (L) considered, the injection device (11) below at least one cold rolling device (15) is arranged.

15. Thermisches und/oder kinetisches Beschichtungssystem (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass, in 15. Thermal and / or kinetic coating system (10) according to any one of claims 9 to 14, characterized in that, in

Bandlaufrichtung betrachtet, der Spritzvorrichtung (11) nachfolgend eine Fräsvorrichtung (16) angeordnet ist. Viewed strip running direction, the injection device (11) below a milling device (16) is arranged.

16. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Substrats (20) mit einem thermischen und/oder kinetischen Beschichtungssystem (10), 16. A method for producing a coated substrate (20) with a thermal and / or kinetic coating system (10),

gekennzeichnet durch folgende Schritte: characterized by the following steps:

- Optional eine Vorbehandlung der Arbeitsseite (21) des Substrats (20); Optionally a pretreatment of the working side (21) of the substrate (20);

- lineares und kontinuierliches Hindurchführen des Substrats (20) unter einer Spritzvorrichtung (11), wobei auf die Arbeitsseite (21 ) des Substrats (20) durch eine Maske (1) aus zumindest einer rotierenden Scheibe (3), deren Scheibenoberseite senkrecht zum Materialfluss des Beschichtungsmaterials steht, oder durch eine kontinuierlich - linear and continuous passing of the substrate (20) under a spray device (11), wherein on the working side (21) of the substrate (20) through a mask (1) of at least one rotating disc (3), the disc top perpendicular to the material flow of Coating material is, or by a continuous

mitlaufenden Bandmaske im Bereich eines Sprühstrahls (12) zum Teil abgedeckt und nur partiell abgeschieden wird; revolving band mask in the area of a spray jet (12) is partially covered and only partially deposited;

- jeweils optional zumindest ein Glühen, zumindest ein Kaltwalzen und ein Fräsen der auf dem Substrat (20) aufgebrachten Beschichtung (6). - Optionally at least one annealing, at least one cold rolling and milling the on the substrate (20) applied coating (6).