DE102009036637B4

DE102009036637B4 - Verfahren zur wiederholten Beschichtung von Substraten

Info

Publication number: DE102009036637B4
Application number: DE102009036637A
Authority: DE
Inventors: Michael Tietzer
Original assignee: Arthur Habermann & Co KG GmbH; Habermann A & Co KG GmbH
Current assignee: Contex Hartmetall Verschleisstechnik De GmbH
Priority date: 2009-08-07
Filing date: 2009-08-07
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2029-08-08
Also published as: DE102009036637A1

Abstract

Verfahren zur wiederholten Beschichtung von Substraten, insbesondere von verschleiß- oder korrosionsgefährdeten Oberflächen, bei welchen zunächst ein Verbundmaterial in Form eines Flachmaterials, insbesondere in Plattenform, welches eine Unterschicht und eine damit verbundene Oberschicht aufweist, wobei die Unterschicht zum Aufbringen auf das Substrat vorgesehen ist und die Oberschicht aus einem elastomeren Polyurethan besteht, auf das Substrat mit der Unterschicht aufgebracht, nach Verschleiß des Verbundmaterials dieses vom Substrat entfernt und durch ein neues Verbundmaterial ersetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbundmaterial verwendet wird, bei dem die Unterschicht aus einem festen Schaum besteht, und dass zur Wiederbeschichtung das verschlissene Verbundmaterial derart vom Substrat entfernt wird, dass Reste der Unterschicht auf dem Substrat verbleiben, und nachfolgend ein neues Verbundmaterial auf die auf dem Substrat verbliebenen Reste der Unterschicht aufgebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur wiederholten Beschichtung von Substraten, insbesondere von verschleiß- oder korrosionsgefährdeten Oberflächen, bei welchen zunächst ein Verbundmaterial in Form eines Flachmaterials, insbesondere in Plattenform, welches eine Unterschicht und eine damit verbundene Oberschicht aufweist, wobei die Unterschicht zum Aufbringen auf das Substrat vorgesehen ist und die Oberschicht aus einem elastomeren Polyurethan besteht, auf das Substrat mit der Unterschicht aufgebracht, nach Verschleiß des Verbundmaterials dieses vom Substrat entfernt und durch ein neues Verbundmaterial ersetzt wird.
Verbundmaterialien dieser Art, die insbesondere in Plattenform ausgebildet sind, werden in der Praxis für unterschiedliche Aufgabenstellungen verwendet. Sie dienen insbesondere zur Verschleißminderung oder zum Korrosionsschutz von abrasiv hoch beanspruchten Maschinenteilen und Bauelementen sowie zum Schutz von Konstruktionselementen und dgl.
Dabei übernimmt die Oberschicht aus einem elastomeren Polyurethan die Anforderungen hinsichtlich Verschleißschutz, Antihaftung, Reibwertreduktion und dgl., während die Unterschicht die Verbindung mit dem zu beschichtenden Substrat, z. B. einem metallischen Substrat, übernimmt. Alternativ können Polyurethanplatten auch direkt am Substrat, z. B. durch Schraubverbindungen, befestigt werden, was jedoch konstruktiv aufwendig und bei bestimmten Anwendungsfällen auch gar nicht möglich ist.
Ein gattungsgemäßes Verbundmaterial ist aus EP 0 450 634 A2 bekannt. Bei diesem Verbundmaterial besteht die Oberschicht aus einem elastomeren Polyurethan, welche durch Aufbringen eines gießbaren Polyurethansystems auf die mit einem Bindemittel beschichtete Unterschicht aus einem Chloropren-Kautschuk hergestellt ist, wobei die Unterschicht aus einem speziellen Chloropren-Kautschuk besteht und das Bindemittel aus einem lösungsmittelfreien reaktiven Kleber, insbesondere auf der Basis eines Polyurethanelastomers.
Durch diese Gestaltung der Unterschicht soll insbesondere eine feste Verbindung zwischen der Unterschicht mit der Oberschicht ohne Aufrauen der Unterschicht vor dem Auftrag der Polyurethan-Oberschicht erreicht werden. Dabei soll die Festigkeit der Verbindung so hoch sein, dass beim Zerreißversuch ein Strukturbruch innerhalb der Polyurethanschicht auftritt, also der Bruch nicht in der Verklebungsebene zwischen Chloropren-Kautschuk und Polyurethan erfolgt.
Während bei einem solchen Verbundmaterial die Festigkeit der Verbindung zwischen Ober- und Unterschicht gut ist, weist dieses Verbundmaterial wie andere bekannte Verbundmaterialien dieser Art nach dem Stand der Technik den wesentlichen Nachteil auf, dass die eigentliche Klebeverbindung zwischen dem Verbundmaterial und dem zu schützenden, insbesondere metallischen Substrat eine präzise Vorbereitung des Untergrundes, d. h. des metallischen Substrates erfordert. Die Metallfläche muss nämlich in der Regel staub- und fettfrei sein, was eine entsprechende Oberflächenbearbeitung des metallischen Substrates erforderlich macht. Eine solche ist in der Regel nur möglich, wenn das ganze Substrat freigelegt und dessen Oberfläche entsprechend vorbereitet wird, was bei einer Erstausstattung des Substrates mit einem Beschichtungsverbundmaterial tolerierbar ist, bei einer notwendigen Erneuerung der Beschichtung jedoch einen erheblichen Aufwand bedeutet, da die Beschichtung aus Verbundmaterial in der Regel nur aufwendig von Hand und vollständig entfernt werden kann, um anschließend die gesamte Oberfläche des Substrates entsprechend aufbereiten bzw. vorbereiten zu können.
Ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches, welches die vorbeschriebenen Nachteile aufweist, ist aus EP 0 450 634 A2 bekannt.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein derartiges Verfahren so weiter zu entwickeln, dass ohne Beeinträchtigung der Schutzfunktion für das Substrat ein wesentlich einfacherer Austausch des Verbundmaterials möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Verbundmaterial verwendet wird, bei dem die Unterschicht aus einem festen Schaum besteht, und dass zur Wiederbeschichtung das verschlissene Verbundmaterial derart vom Substrat entfernt wird, dass Reste der Unterschicht auf dem Substrat verbleiben, und nachfolgend ein neues Verbundmaterial auf die auf dem Substrat verbliebenen Reste der Unterschicht aufgebracht wird.
Durch die Verwendung eines solchen Verbundmaterials weist die Unterschicht desselben im Vergleich zur massiven Polyurethanoberschicht deutlich geringere Festigkeitswerte auf, die Unterschicht aus zellförmigem festem Schaummaterial bildet eine Sollbruchstelle. Dies bedeutet, dass im Falle der Wiederbeschichtung die verschlissene Verbundmaterialplatte auf einfache Weise mechanisch entfernt werden kann. Dabei erfolgt die Trennung innerhalb der Unterschicht. Ein Teil der Unterschicht aus Schaummaterial verbleibt an der entfernten Oberschicht-Polyurethanplatte und der andere Teil auf dem Substrat. Der auf dem Substrat verbleibende Teil der Unterschicht muss im Wesentlichen nicht entfernt werden, allenfalls lose Teile sind zu entfernen. Ansonsten bietet dieser verbleibende Teil der Unterschicht aus zellförmigem festem Schaummaterial eine gut präparierte Fläche zur Neubeschichtung des Substrates. Somit entfallen aufwendige Entschichtungsprozesse und/oder Demontagearbeiten der ursprünglichen Beschichtung. Ferner ist es nicht erforderlich, die gesamte Beschichtung zu entfernen. Es können nur einzelne Platten, die tatsächlich schadhaft sind, ausgetauscht werden, was den Aufwand erheblich verringert.
Grundsätzlich können für die Unterschicht beliebige zellförmige kleberfreundliche Schaummaterialien eingesetzt werden. Diese können hart oder weich sein.
Nach einer ersten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Unterschicht aus einem Schaumstoff besteht, wobei bevorzugt ein Schaumstoff auf Polyurethanbasis ausgewählt wird.
Alternativ kann die Unterschicht auch aus einem Schaumgummi bestehen. Auch andere Schaum- bzw. Schaumstoffmaterialien sind geeignet.
In weiterer Ausgestaltung ist wie an sich bekannt vorgesehen, dass die Oberschicht aus einem Polyurethangießharz besteht. Bei der Herstellung wird somit die Oberschicht aus einem gießbaren Polyurethansystem auf die Unterschicht aufgebracht. Bei einigen Schaumstoffmaterialien kann es zweckmäßig sein, dass die Unterschicht zuvor mit einem Klebstoff oder Haftvermittler bzw. Primer beschichtet wird.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
1 eine perspektivische Darstellung eines auf einem zu beschichtenden Substrat angeordneten Verbundmaterials in Plattenform,
2 eine Seitenansicht der 1,
3 ein vergrößertes Detail C der 1 und in
4 einen Schnitt D-D gemäß 2.
In den Figuren ist beispielhaft ein zu beschichtendes plattenförmiges metallisches Substrat dargestellt und mit 1 bezeichnet. Auf dieses Substrat wird ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial 2 aufgeklebt. Dieses Verbundmaterial 2 weist eine Oberschicht 3 und eine Unterschicht 4 auf.
Die Oberschicht 3 besteht aus einem elastomeren Polyurethan, die Unterschicht 4 aus einem festen Schaum. Dieser Schaum kann von einem Schaumstoff, z. B. auf Polyurethanbasis oder alternativ auch aus einem Schaumgummi oder einem anderen zellförmigen Schaummaterial gebildet sein.
Bei der Herstellung des Verbundmaterials wird die Oberschicht 3 in bekannter Weise durch Gießen auf die Unterschicht 4 aufgebracht.
Bei der Erstbeschichtung des Substrates 1 mit einem Verbundmaterial 2 wird die vorzugsweise metallische Oberfläche des Substrates 1 in üblicher Weise vorbereitet, so dass sie metallisch rein und staub- und fettfrei ist. Anschließend wird das plattenförmige Verbundmaterial 2 unter Verwendung eines geeigneten Klebstoffes auf das Substrat 1 aufgeklebt.
Wenn das Verbundmaterial 2 seine Beschichtungsfunktion nicht mehr ausreichend erfüllt, kann es auf einfache Weise entfernt und ersetzt werden. Dazu wird das plattenförmige Verbundmaterial 2 auf einfache Weise mechanisch vom Substrat entfernt, wobei eine Trennung innerhalb der zellförmigen Unterschicht 4 erfolgt, da diese deutlich geringere Festigkeitswerte als die Polyurethanoberschicht 3 aufweist. Bei dieser mechanischen Entfernung verbleibt ein Teil der Unterschicht an der Oberschicht 2 der entfernten Verbundmaterialplatte und ein anderer Teil auf dem Substrat 1. Da die Unterschicht 4 kleberfreundlich ist, muss sie vom Substrat 1 nicht entfernt werden. Lediglich lose Teile sind zu entfernen. Der verbleibende Teil der Unterschicht 4 bildet eine gut präparierte Fläche zur Neubeschichtung, so dass auf die verbleibenden Teile der alten Unterschicht ein neues Verbundmaterial auf das Substrat 1 aufgeklebt werden kann.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So können, wie erwähnt, auch andere Schaummaterialien für die Unterschicht 4 verwendet werden.

Claims

Verfahren zur wiederholten Beschichtung von Substraten, insbesondere von verschleiß- oder korrosionsgefährdeten Oberflächen, bei welchen zunächst ein Verbundmaterial in Form eines Flachmaterials, insbesondere in Plattenform, welches eine Unterschicht und eine damit verbundene Oberschicht aufweist, wobei die Unterschicht zum Aufbringen auf das Substrat vorgesehen ist und die Oberschicht aus einem elastomeren Polyurethan besteht, auf das Substrat mit der Unterschicht aufgebracht, nach Verschleiß des Verbundmaterials dieses vom Substrat entfernt und durch ein neues Verbundmaterial ersetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbundmaterial verwendet wird, bei dem die Unterschicht aus einem festen Schaum besteht, und dass zur Wiederbeschichtung das verschlissene Verbundmaterial derart vom Substrat entfernt wird, dass Reste der Unterschicht auf dem Substrat verbleiben, und nachfolgend ein neues Verbundmaterial auf die auf dem Substrat verbliebenen Reste der Unterschicht aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbundmaterial verwendet wird, bei dem die Unterschicht aus einem Schaumstoff besteht.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbundmaterial verwendet wird, bei dem die Unterschicht aus einem Schaumstoff auf Polyurethanbasis besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbundmaterial verwendet wird, bei dem die Unterschicht aus einem Schaumgummi besteht.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbundmaterial verwendet wird, bei dem die Oberschicht aus einem Polyurethangießharz besteht.