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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Blechen mit
Oberflächenstruktur durch Aufbringen von die Blechoberfläche beim Walzen strukturierenden
Stoffen auf die Bleche.
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Solche Bleche mit reliefartiger Oberfläche werden z. B. als Preßbleche
bei der Fertigung von Kunststoffplatten und -beschichtungen benötigt. Dabei soll
sich die räumlich erhabene Struktur des Preßbleches auf den damit herzustellenden
Kunststoffplatten abzeichnen und ein entsprechendes Muster hervorrufen. Es soll
z. B. eine Holzmaserung vorgetäuscht werden.
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Es ist bekannt, durch Walzen Bleche zu dessinieren. Meist verwendet
man spezielle Strukturwalzen, deren Oberfläche sich beim Walzen auf die Blechoberfläche
durch eine Art Prägevorgang überträgt. Erhabene Stellen auf der Walzenoberfläche
erzeugen Vertiefungen im Walzgut. Die Herstellung derartiger Walzen ist sehr teuer
und lohnt sich nur bei der Fertigung von dessinierten Blechen in besonders hohen
Stückzahlen. Für jedes gewünschte Dessin sind besondere Walzen erforderlich. Ein
Wechsel der Oberflächenstruktur der Bleche bedingt jeweils einen Wechsel der Walzen,
wobei das Walzengerüst für die Zeit des Aus- und Einbaues der Walzen stillgelegt
werden muß. Die Verfahrensweise hat den weiteren Nachteil, daß sich die Walzenoberfläche
bereits nach einigen Walzungen verändert. Während erhabene Stellen einem starken
Verschleiß unterliegen, sammelt sich in Vertiefungen der Abrieb des Walzgutes an.
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Es ist bereits bekannt, zur Strukturierung von Blechen diese zusammen
mit einem strukturierenden Stoff z. B. einer mustergemäß geschnittenen Folie zu
walzen.
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Bei Verwendung einer nichtmetallischen Folie liegt hierbei ein unterschiedliches
Fließverhalten gegenüber den zu strukturierenden Blechen vor. Hierdurch wird eine
exakte Abbildung des zu strukturierenden Stoffes nicht erzielt.
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Es sind zwar Strukturierungsverfahren bekannt, bei denen ein mit Klebstoff
auf einer Trägerbahn befestigtes Strukturierungsmittel auf einer Kunststofffolie
abgedruckt wird.
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Weiter ist ein Verfahren bekannt, bei dem mittels eines auf einer
Trägerbahn befindlichen Kolloidreliefs Abdrucke auf Kunststoffolien erzeugt werden.
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Die Herstellung von geprägten Kunststoffolien ist aber mit der Strukturierung
von Metallblechen, welche ein völlig anderes Fließverhalten zeigen, nicht zu vergleichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Nachteile
zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung von Blechen mit Oberflächenstruktur
durch Walzen zu schaffen, das in kostensparender Weise mit kostensparenden Vorrichtungen
ausgeführt wird. Gleichzeitig soll eine Vielzahl von reliefartigen Dessins ermöglicht
werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der strukturierende
Stoff vor dem Walzen mit den Blechen fest verbunden wird. Vorzugsweise wird zur
Strukturierung der Blechoberfläche ein Lack, der abziehbar sein und Füllstoffe enthalten
kann, auf das Blech aufgebracht. Das nahezu fertiggewalzte Blech wird mit einem
geeigneten Lack bedeckt und nach Antrocknen auf seine Enddicke gewalzt. Wider Erwarten
bleibt die Lackschicht mit dem Blech fest verbunden. Sie macht die Dickenänderung
des Bleches in gleichem relativen Maße mit, so daß weder Risse noch Falten in der
Lackschicht auftreten. Das Aufbringen der Lackschicht erfolgt durch Aufspritzen
oder -gießen in gleichmäßiger Dicke. Für eine gleichmäßig narbige Oberfläche ist
dem Lack ein Füllstoff beizusetzen, von dessen Teilchengröße und -form die Rauhigkeit
abhängt. Der Füllstoff verbessert die Konsistenz. da er das Ausschwitzen des Lösungsmittels
verringert und eine Art Stützgerüst für den Lack bildet. So können mit Hilfe verschiedener
Füllstoffe die verschiedensten Oberflächeneffekte von der feinsten Seidenmattierung
bis zu einer groben Narbigkeit erreicht werden. Soll die Oberflächenstruktur des
Bleches gerichtet sein, beispielsweise in Form einer Maserung, so wird die Lackschicht
noch im zähflüssigen Zustand dementsprechend gemasert, was durch Überstreichen oder
Überrollen erfolgt. In allen Fällen wird stellenweise die Dicke der Lackschicht
verändert. Die Lackschicht bleibt auch nach dem Walzen geteilt.
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Zum Überstreichen werden Schwämme mit verschiedener Härte und Porigkeit
und kammartig ausgebildete Geräte verwendet. Auch Strichzeichnungen, Namenszüge
u. dgl. werden auf diese Weise auf die Lackschicht aufgebracht.
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Zum Überrollen kommen Geräte zur Anwendung, die im wesentlichen aus
einer zylindrischen Rolle, vorzugsweise aus Kunststoff oder Gummi und einem Abstreifer
aus Filz oder Schaumgummi bestehen. Beide Teile werden in einer Gabel gehalten,
in welcher die Rolle drehbar gelagert ist. Diese Rolle weist eine Profilierung entsprechend
der gewünschten Maserung auf. Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung
wird diese Rolle aus einzelnen dünnen Scheibchen zusammengesetzt, die zusammen mit
kleineren Distanzscheibchen auf einer Welle sitzen. Die Scheibchen sind entsprechend
dem gewünschten Verlauf der Maserlinien am Umfang gewellt und eingekerbt. Die Breite
der Maserlinie ergibt sich aus der Dicke der Scheibchen und kann ebenso wie der
Verlauf der Linien beliebig variiert werden. Damit alle Scheibchen einer Rolle auch
bei nicht ganz ebenem Blech die Lackschicht durchdringen, werden diese elastisch
gelagert, wobei zwischen der gemeinsamen Welle und der Bohrung der Scheibchen eine
elastische Kunststoff- oder Gummischicht in Form eines Schlauches angeordnet wird.
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Das Profilieren der Lackschicht geschieht in besonderen Anwendungsfällen
durch das Aufdrücken eines Stempels od. dgl. Die Lackschicht läßt sich grundsätzlich
auch im getrockneten Zustand profilieren, entweder wenn die hierzu verwendeten Werkzeuge
erwärmt werden und so die Schicht stellenweise aufschmelzen, oder. wenn die Werkzeuge
so gestaltet sind, daß sie die Lackschicht stellenweise aufschürfen.
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Sollen größere Flächenteile nicht mit Lack bedeckt, also später im
Walzgut erhaben sein, so werden diese Partien vor dem Aufbringen der Lackschicht
mit einer Schablone abgedeckt, wie es beim Aufmalen von Schriften bekannt ist. Diese
Verfahrensweise kann z. B. zur Herstellung von ornamentverzierten Oberflächen dienen.
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Beim Walzen dieses festen Verbundes zwischen aufgetrocknetem Lack
und Blech ebnet sich die Oberfläche weitgehend ein, so daß an Stellen geringerer
Dicke der Lackschicht oder unterbrochener Schicht die Blechdicke weniger verringert
wird als an den dick beschichteten, benachbarten Stellen. Die Blechdicke wird hierbei
im Mittel nur um wenige Prozent (2 bis 60,'o) verringert. Nach dem Fertigwalzen,
was
in einem oder mehreren Stichen erfolgen kann, wird die Lackschicht vom Blech abgezogen
oder mit einem Verdünnungsmittel abgelöst, wonach die aufgewalzte Oberflächenstruktur
zum Vorschein kommt. Die Bleche werden danach in üblicher Weise gerichtet, geschnitten
und nach Bedarf galvanisiert.
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In gleicher Weise können auch beidseitig beschichtete Bleche ausgewalzt
werden, wenn die Bleche auf beiden Seiten ein Dessin aufweisen sollen, wie beispielsweise
Preßbleche, die zur Herstellung von dünnen Kunststoffplatten in mehreren Lagen eingesetzt
werden.
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Die Höhe der Profilierung wird durch die Dicke der Lackschicht und
den Grad der Abwalzung beeinflußt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird an Stelle des
Lackes eine Folie aus Kunststoff oder Papier auf die Blechoberfläche aufgebracht.
Diese Folie weist dem gewünschten Dessin entsprechend eine Profilierung auf. Die
feste Verbindung mit der Blechoberfläche wird durch Kleben erreicht. Vorzugsweise
ist die Folie selbstklebend.
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Im folgenden Ausführungsbeispiel wird die Herstellung eines Preßblechs
mit einer dem Negativ einer Holzmaserung entsprechenden Oberflächentextur beschrieben.
Auf eine kaltgewalzte Blechtafel aus Ms 63 mit den Abmessungen 3,1 X 1100 X 2100
mm wird beidseitig eine Lackschicht von etwa 20 #tm gleichmäßig aufgespritzt. Nach
Zugabe von feinsten Kieselsäureteilchen als Füllstoff, der zuerst in das Lacklösungsmittel
eindispergiert wird, ist das Gemisch spritzfähig. Das Mischungsverhältnis Lack zu
Verdünnungsmittel zu Füllstoff beträgt volumenmäßig: 2:2:1.
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Unmittelbar nach dem Aufspritzen wird die Lackschicht mit einem auf
die beschriebene Weise gestalteten Rollengerät aus Scheibchen gemasert. Um ein Kleben
des Lackes an den Scheibchen zu verhindern, werden diese zuvor mit Silicon eingesprüht.
Nach einer Trockenzeit von etwa 2 Stunden kann das Blech in mehreren Stichen auf
einem Flachwalzengerüst auf die Enddicke von 3,0 mm abgewalzt werden. Danach wird
die Lackschicht von Hand abgezogen und restliche Teile mit einer Bronzedrahtbürste
entfernt. Schließlich erfolgt in üblicher Weise das Richten des Bleches auf einer
Vielrollen-Richtmaschine, das Besäumen der Blechtafel auf die Endmaße und das Galvanisieren
der Blechoberfläche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei allen Blechwerkstoffen anwendbar,
die walzbar sind. Die Einfachheit des Verfahrens erlaubt es, im normalen Walzwerksbetrieb
mit den üblichen Glattwalzen ein-und beidseitig dessinierte Bleche herzustellen.
Das Aufbringen, Profilieren und Abziehen der Lackschicht bzw. der Folie wird ohne
großen Aufwand in den üblichen Fertigungsablauf eingeschoben.