DE10022541A1 - Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Stahlteilen und damit hergestellte Stahlteile - Google Patents
Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Stahlteilen und damit hergestellte StahlteileInfo
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Abstract
Zur Herstellung einer eine Edelstahloberfläche nachbildenden Oberfläche eines Teils aus Normalstahl wird vorgeschlagen, die Normalstahl-Oberfläche nach einem abrasiven Bearbeitungsverfahren zu bearbeiten und die abrasiv bearbeitete Oberfläche mit einer vorzugsweise durchsichtigen Beschichtung zu versehen. Für die Beschichtung wird bevorzugt ein Polyester-Pulverlack eingesetzt. Die beschichteten Teile zeigen überraschenderweise ein Erscheinungsbild, welches den Eindruck einer Edelstahloberfläche vermittelt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Stahlteilen
sowie nach diesem Verfahren hergestellte Stahlteile.
Stahlteile sind als Konstruktionselemente weit verbreitet, wobei für Teile mit
sichtbarer Oberfläche aus ästhetischen Gründen häufig Edelstahl bevorzugt
wird. Eine wesentliche Materialeigenschaft insbesondere bei der Witterung
ausgesetzten Teilen ist die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl. Edelstahl hat
aber gegenüber Normalstahl insbesondere den Nachteil höherer Materialko
sten. Anstriche auf Normalstahl, welche eine Edelstahloberfläche simulieren
sollen, ergeben kein zufriedenstellendes Erscheinungsbild.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung
von kostengünstigen Stahlteilen mit einer ästhetisch als Edelstahl empfunde
nen Oberfläche sowie nach diesem Verfahren hergestellte Stahlteile anzuge
ben.
Erfindungsgemäße Lösungen sind in den unabhängigen Patentansprüchen
beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltun
gen und Weiterbildungen der Erfindung.
Es zeigt sich überraschenderweise, daß durch eine abrasive Behandlung der
Oberfläche eines Teils aus Normalstahl und nachfolgende Beschichtung mit
einem vorzugsweise durchsichtigen Überzug Birne den optischen Eindruck einer
Edelstahloberfläche sehr gut imitierende Erscheinung der Teile aus Normal
stahl erreicht werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist kostengünstig
und mit dem Fachmann an sich geläufigen Mitteln ausführbar.
Die abrasive Oberflächenbehandlung kann insbesondere durch Drehen, Bür
sten, Schleifen und/oder Polieren erfolgen, wobei für den Schleif- oder Polier
vorgang vorteilhafterweise ein Schleifmittel mit einer Körnung von 180 oder fei
ner, vorzugsweise mit einer Körnung zwischen 240 und 360 benutzt wird. Bei
dieser Oberflächenbehandlung wird vorzugsweise eine Oberfläche erzeugt,
welche eine Rauhtiefe mit einer Rauhzahl Rz = 5 bis Rz = 6 aufweist.
Die Beschichtung der abrasiv bearbeiteten Oberfläche erfolgt vorteilhafterweise
in geringem Zeitabstand zu der abrasiven Bearbeitung der Oberfläche, um ein
Anlaufen oder eine andere die spätere optische Erscheinung beeinträchtigende
Veränderung der bearbeiteten Oberfläche zu vermeiden. Die Beschichtung wird
insbesondere nicht später als 24 Stunden, günstigerweise nicht später als 6
Stunden, vorzugsweise innerhalb einer Stunde nach der abrasiven Oberflä
chenbearbeitung vorgenommen.
Die Beschichtung der Oberfläche erfolgt vorteilhafterweise in Form einer Pul
verbeschichtung, kann aber auch auf andere an sich bekannte Weisen vorge
nommen werden. Bei der bevorzugten Pulverbeschichtung wird vorzugsweise
ein Beschichtungsmaterial eingesetzt, welches ein Polyesterlack ist oder zu
mindest einen erheblichen, die Materialeigenschaften maßgeblich mitbestim
menden Anteil an Polyesterlack enthält. Gebräuchlich sind alternativ oder als
Mischungskomponente auch Epoxid-Lacke. Besonders vorteilhaft ist ein Pul
ver-Beschichtungsmaterial, welches durch Kornfeinheit Metallglanz Effekt <
125 mg in gebräuchlicher Notation gekennzeichnet ist.
Beschichtungsmaterial in Pulverform wird vorteilhafterweise elektrostatisch bei
Spannungen zwischen 50 kV und 90 kV aufgebracht, wobei vorzugsweise eine
Schicht mit 0,05 bis 0,12 kg/m2, insbesondere ca. 0,08 kg/m2 erzeugt wird.
Das in Pulverform aufgebrachte Beschichtungsmaterial wird in an sich be
kannter Weise durch Temperatureinwirkung auf der Oberfläche aufgeschmol
zen und innig mit dieser verbunden, so daß eine dichte, die Oberfläche insbe
sondere vor Korrosion schützende geschlossene Schicht entsteht. Verschiede
ne Wärmebehandlungsmethoden für die Pulverbeschichtung (EPS) sind dem
Fachmann an sich geläufig. Die Wärmebehandlung erfolgt beispielsweise in
einem Temperaturbereich zwischen 150°C und 250°C. Besonders vorteilhaft
ist eine Aushärtung über ca. 10 Minuten bei ca. 180°C Objekttemperatur.
Bei der Beschichtung der abrasiv bearbeiteten Oberfläche wird Beschich
tungsmaterial vorzugsweise in der Menge aufgebracht, daß die bei der Auf
schmelzung entstehende Lackschicht eine Schichtdicke von wenigstens 20 Mi
krometer, insbesondere wenigstens 40 Mikrometer und höchstens 200 Mikro
meter, insbesondere höchstens 180 Mikrometer aufweist.
Die auf die vorbeschriebene Weise hergestellten Teile aus Normalstahl ver
mitteln überraschenderweise einen optischen Eindruck, welcher eine Edel
stahloberfläche vermuten läßt.
Die erfindungsgemäß hergestellten Teile sind besonders in Stahlbau-
Konstruktionen, insbesondere im Stahlgeländerbau von besonderem Vorteil,
wo hohe mechanische Festigkeit bei geringen Stückkosten gefordert ist und für
die freiliegenden Stahloberflächen welche sich häufig in Wohnbereichen oder
Eingangsbereichen befinden, zusätzlich ein besonderer optischer Eindruck ge
wünscht ist. Die Erfindung erfüllt diese Anforderungen in besonders vorteilhaf
ter Weise.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Verfahrensschritte
sind zwar an sich bekannt, bislang aber nicht zur Imitation einer Edelstahlober
fläche auf Normalstahl eingesetzt oder angeregt.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt,
sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandel
bar. Die vorstehend und in den Ansprüchen angegebenen Merkmale sind so
wohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar.
Claims (15)
1. Verfahren zur Bearbeitung der Oberfläche eines metallischen Teils zur
Erzeugung einer optisch edelstahlimitierenden Oberfläche auf Normal
stahl, wobei die Normalstahl-Oberfläche in einem ersten Schritt nach ei
nem abrasiven Bearbeitungsverfahren bearbeitet und nachfolgend mit ei
ner vorzugsweise durchsichtigen geschlossenen Beschichtung versehen
wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ab
rasive Oberflächenbearbeitung durch Drehen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ab
rasive Oberflächenbehandlung einen Schleif-, Bürst- und/oder Poliervor
gang umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schleif
mittel mit einer Körnung von 180 oder feiner verwandt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleif
mittel eine Körnung von 240 und 300 aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem abrasiven Bearbeitungsverfahren eine Oberfläche mit einer
durch eine Rauhzahl Rz = 5 bis Rz = 6 gekennzeichneten Rauhtiefe er
zeugt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Beschichtung nach einem Pulverbeschichtungsverfah
ren (EPS) vorgenommen wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Beschichtungsmaterial einen Polyesterlack enthält.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Beschichtung spätestens 24 Stunden, vorzugsweise
spätestens 6 Stunden, insbesondere spätestens 1 Stunde nach der abra
siven Oberflächenbehandlung vorgenommen wird.
10. Stahlteil mit einer auf eine abrasiv bearbeitete Normalstahl-Oberfläche
aufgebrachten transparenten Beschichtung.
11. Stahlteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlober
fläche eine durch eine Rauhzahl Rz = 5 bis Rz = 6 gekennzeichnet ist.
12. Stahlteil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Beschichtung eine geschlossene Schicht auf der Normalstahloberfläche
bildet.
13. Stahlteil nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schichtdicke der transparenten Schicht wenigstens 20, insbeson
dere wenigstens 40 Mikrometer und höchstens 200 Mikrometer, insbe
sondere höchstens 80 Mikrometer beträgt.
14. Stahlteil nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stahlteil ein Stahlbau-Konstruktionsteil ist.
15. Stahlteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlteil
ein Bauteil im Geländerbau ist.
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