DE2553007A1

DE2553007A1 - Verfahren zur herstellung von metalleffekt aufweisenden formkoerpern mit vorzugsweise reliefartiger oberflaeche

Info

Publication number: DE2553007A1
Application number: DE19752553007
Authority: DE
Inventors: Rudi Adebar
Original assignee: ADEBAR
Current assignee: ADEBAR
Priority date: 1975-11-26
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1977-06-02
Also published as: DE2553007B2; DE2553007C3

Description

Rudi A d e b a r , Essen
Albert F ä h n r i c h, Essen Verfahren zur Herstellung von Metalleffekt aufweisenden Formkörpern mit vorzugsweise reliefartiger Oberfläche Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von-Formkörpern mit vorzugsweise reliefartiger Oberflächenstruktur durch Einbringen einer, insbesondere Metallpulver enthaltenden härtbaren Masse in gegebenenfalls mehreren Schichten in eine die gewünschte Oberflächenstruktur aufweisende Form.
Zur Herstellung von Metalleffekt aufweisenden Formkörpern mit vorzugsweise reliefartiger Oberfläche, z.B von Mappen, Stadtansichten, Tieren oder dergleichen, ist es bekannt, Formen, die das gewunschte Relief negativ enthalten, mit einem härtbaren, Metallpulver enthaltenden Harz in geringer Schicht mit etwa l.bis 3 mm zu bedecken. Das Harz wird dann, vorzugsweise durch Einwirkung von Wärme, gehärtet, die Härtung jedoch zu einem Zeitpunkt unterbrochen, bei dem die Oberfläche dieser ersten Schicht noch klebrig ist, aber nicht mehr mit dem Fingernagel durchgeritzt werden kann. Anschließend wird eine sogenannte Hintergußmasse, die frei von Metallpulver ist, in die Form eingegossen und diese bis zum Rand ausgefüllt. Danach wird die Hintergußmasse, ebenfalls vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, ausgehärtet. Das Formstück wird nach der Erhärtung zweckmäßig in noch heißem Zustand entformt.
Die Oberfläche des entformten Formteils kann weiter behandelt werden, indem sie, gegebenenfalls nach Anschleifen und Freilegen der eingeschlossenen Metallteilchen, glänzend gemacht oder chemisch etwa im Sinne einer Patinierung weiter behandelt werden soll.
Als Formmaterial eignet sich z.B. Polyäthylen oder Siliconkautschuk. Bekanntlich ist Siliconkautschuk besonders gut zur Herstellung von Abgüssen von strukturreichen Oberflächen geeignet, wobei die erhärteten Abgüsse dann als Formen verwendet werden können.
Es ist auch bekannt, z.B. bei der Verwendung von Holzmodellen Trennmittel, insbesondere Trennwachse, zu verwenden.
Bei der geschilderten Arbeitsweise kann in die erste Schicht des erhärtenden Harzes aus Gründen der Verarbeitbarkeit nur eine vom Pigment her begrenzte Menge Metallpulver eingebracht werden. Es ist dabei nicht zu vermeiden, daß - mikroskopisch betrachtet - an der Oberfläche des Formteiles Metallpulver und Bindemittel nebeneinander vorliegen, d.h.
daß die Oberflächenkonzentration des Metallpulvers über ein bestimmtes Ausmaß hinaus nicht erhöht werden kann. Da aber gerade der Metalleffekt der Oberfläche des Formkörpers sowohl für den ästhetischen Eindruck wie für die technische Weiterbehandlung (Schleifen, Patinieren) von entscheidender Bedeutung ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beheben.
Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß man auf der Oberfläche der Form einen gegenüber dem Material der Form abhäsiven Film bildet, auf diesen Film Metallpulver in einer zu seiner vollkommenen Bedeckung ausreichenden Menge aufbringt und schließlich auf die Metallpulverschicht eine sich mit dem Metallpulver verbindende härtbare Schicht aufträgt und diese Schicht in an sich bekannter Weise aushärtet.
Als abhäsive Schicht eignen sich besonders die an sich bekannten Trennmittel, wie z.B. Trennwachse oder -öle auf pflanzlicher, mineralischer oder Silicon-Basis. Es können auch die Salze einer Fettsäure verwendet werden. Vorzugsweise werden klebrige Trennmittel verwendet, wobei die Klebrigkeit so zu verstehen ist, daß zwar gegenüber dem Material der Form die abhäsiven Eigenschaften auftreten, das Trennmittel selbst aber gegenüber dem Metallpulver adhäsiv, d.h. klebend ist.
Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der abhäsiven Schicht zu erreichen, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die schichtbildenden Trennmittel in einem Lösungsmittel zu lösen und vor Aufbringen des Metallpulvers das Lösungsmittel abdunsten zu lassen. Die Abdunstung des Lösungsmittels kann durch vorsichtiges Erwärmen beschleunigt werden. Bevorzugt sind möglichst niedrigsiedende Lösungsmittel, welche ihrerseits die Form nicht angreifen dürfen.
Die Art des Lösungsmittels richtet sich nach der Art des Trennmittels. Derartige Lösungsmittel können Wasser, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ester, Äther oder Ketone sein. Beim Abdunsten des Lösungsmittels ist darauf zu -achten, daß die Verdampfungsgeschwindigkeit so gering ist, daß sich keine Blasen bilden.
Es kann von Vorteil sein, nur so viel Lösungsmittel durch Abdunsten zu entfernen, daß ein gewisses Anhaften des Metallpulvers am Trennmittel gewährleistet wird. Hier ist jedoch darauf zu achten, daß das Lösungsmittel mit dem härtbaren Harz der ersten Schicht verträglich ist und von diesem durch Diffusion möglichst aufgenommen wird. Es ist jedoch auch möglich, das Lösungsmittel vor dem Aufbringen des Metallpulvers ganz zu entfernen.
Nach Bildung der gegebenenfalls noch schwach klebrigen Trennmittelschicht wird das Metallpulver aufgebracht. Dieses Aufbringen kann durch Aufstreuen oder Aufstreichen mit einem Pinsel geschehen. Im Falle des Aufstreuens empfiehlt sich, durch Verwendung eines feinmaschigen Siebes ein gleichmäßiges Auftreffen des Metallpulvers auf die Oberfläche zu gewährleisten. Derartige Techniken sind z.B. aus dem Emaillieren von Metallgegenständen bekannt.
Verwendet man härtbare Polyesterharze als Harze zum Ausfüllen der Form, kann es von Vorteil sein, die Metallpulver mit einem Vernetzungsmittel für das Polyesterharz, z.B.
Styrol, zu befeuchten. Hierdurch wird eine besonders gute und innige Verbindung des Metallpulvers mit dem Polyesterharz erreicht. Bei Verwendung von Harzen mit anderen die Härtung bewirkenden Gruppen, wie z.B. Epoxidharze, verwendet man in entsprechender Weise z.B. dünnflüssige, als Härter bekannte Amine.
Ist die Trennmittelschicht vollständig mit dem Metallpulver abgedeckt, wird vorsichtig das den eigentlichen Formkörper bildende Harz aufgebracht. Es ist dabei von Vorteil, daß das Metallpulver bei dem erfindungsgemäßen Verfahren von dem Trennmittel in seiner Lage etwas fixiert wird, so daß beim Aufgießen des Harzes ein Abspülen des Metallpulvers von Teilen der Formoberfläche vermieden wird.
Die weitere Bearbeitung kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Zunächst wird die erste Schicht ausgehärtet, z.B.
bei Verwendung eines Polyesterharzes durch Erwärmen des Härter enthaltenden Harzes. Sodann können eine oder mehrere Schichten Hintergußmasse je nach gewünschter Dicke des Formkörpers aufgetragen werden.
Als Metallpulver können die für diese Zwecke bekannten feinteiligen Aluminium-, Kupfer-, Eisen- und Bronze-Pulver verwendet werden. Jedoch stellt diese Aufzählung keine erschöpfende, sondern nur eine beispielsweise Aufzählung dar.
Die Metallpulver sollen zweckmäßig eine Teilchengröße von etwa 50 bis 200 p haben. Besonders zweckmäßig werden Metallpulver verwendet, welche schuppenförmig sind, da hierdurch eine besonders gute Abdeckung des Untergrundes erzielt wird.
Der erfindungsgemäß hergestellte Formkörper mit vorzugsweise reliefartiger Oberfläche läßt sich durch die hohe Metallpulverkonzentration an der Oberfläche in besonders vorteilhafter Weise schleifen, oxydieren (patinieren) und gegebenenfalls anfärben. Der metallische Effekt der Oberfläche ist bei den Verfahrensprodukten des erfindungsgemäßen Verfahrens, ohne Verwendung größerer Mengen Metallpulver als nach dem Stand der Technik notwendig, naturgetreuer und von metallischen Angüssen optisch praktisch nicht zu unterscheiden.
Es ist auch möglich und von besonderem Vorteil, der ersten Schicht des Polyesterharzes weiteres Metallpulver zuzusetzen. Hierdurch wird insbesondere nach dem Polieren oder Anschleifen der obersten Metallschicht ein besonderer Effekt dadurch erzielt, daß der Untergrund unter dem Metallpulver selbst noch metallisch das Licht reflektiert, so daß selbst eine behandelte Oberfläche durch eine besondere eigentümliche Reflektion des Lichtes den Eindruck eines kompakten Metallgusses erweckt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eröffnet sich die Möglichkeit, durch Abgüsse bekannter Reliefs oder neugefertigter reliefartiger Oberflächen serienmäßig, mit preiswert zur Verfügung stehenden Kunstharzen künstlerisch wirkende Gegenstände herzustellen, die den Eindruck des Metallgusses erwecken, ohne daß es der Verwendung der relativ teuren Metalle sowie der aufwendigen Gußtechnik für Metalle bedarf.
Wenn das Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise auch bei der Herstellung von Formkörpern mit reliefartiger Oberfläche liegt, so kann das erfindungsgemäße Verfahren aber auch zur Herstellung von Formkörpern mit ebener Oberfläche verwendet werden. Beispiel eines Formkörpers mit einer ebenen Oberfläche ist eine Tischplatte.
So ist es möglich, Tischplatten oder auch Fensterbänke, Treppenstufen oder Teile hiervon aus mit Füllstoffen pigmentierten, härtbaren Kunstharzen herzustellen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung von Kupferpulver als Metallpulver hergestellte Tischplatte hat einen hochwertigen optischen Kupfereffekt. Die Platte kann in an sich bekannter Weise angeschliffen und/oder patiniert werden. Es ist fernerhin möglich, derartige Platten als Bauelemente, z.B. für Türen, wie Eingangs türen, oder als Schmuckelemente in einer Fassade zu verwenden.
Das folgende Beispiel zeigt die Herstellung eines Formkörpers mit reliefartiger Oberfläche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren: Beispiel Eine Polyäthylenform.mit einer Grundfläche von 37 x 32 cm, welche im Negativ das Halbrelief mit einem ägyptischen Königsmotiv aufweist, wird mit einer dünnen Trennmittelschicht versehen. Als Trennmittel wird ein im Handel befindtisches Trennwachs auf mineralischer Grundlage benutzt. Die Trennwachsschicht ist von äußerst geringer Schichtdicke (< 0,1 mm), Es ist auch möglich, das Trennwachs in einem niedrigsiedenden Lösungsmittelgemisch aus aliphatischen und aromatischen Lösungsmitteln aufzulösen, die Form einzupinseln und das Lösungsmittel weitgehend bei Zimmertemperatur abdunsten zu lassen. Es resultiert eine etwas klebrige Schicht, auf die Kupferpulver einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 100 p aufgestreut wird, bis eine mittlere Schichtdicke von etwa 0,2 bis 0,3 mm entstanden ist. Da im vorliegenden Beispiel als härtbares Harz ein Polyesterharz verwendet wird, wird das Kupferpulver vorher mit einer geringen Menge Styrol benetzt.
33 g handelsübliches härtbares Polyesterharz, 10 g Styrol sowie 5 g Härter werden miteinander vermischt. Diesem Gemisch können zusätzlich 100 g Metallpulver, z.B. Eisenpulver einer Teilchengröße von etwa 100 bis 200 ij, zugesetzt werden. Die Mischung wird gut verrührt und auf die zuerst aufgebrachte Metallpulverschicht vorsichtig aufgegossen. Das Gemisch erwärmt sich während der Aushärtung und ist nach 15 Minuten so weit ausgehärtet, daß die Schicht als solche fest, aber noch leicht klebrig ist. Auf diese noch klebrige Schicht wird eine Hintergußmasse aufgegossen, welche aus 330 g handelsüblichem Epoxidharz, 660 g Quarzmehl, 70 g Styrol und 5 g Härter (alle Bestandteile sind gut vermischt) besteht. Die vollständige Aushärtung ist nach 30 bis 40 Minuten erfolgt. Um eine gewisse Klebrigkeit der Oberflächenschicht zu vermeiden, kann es von Vorteil sein, die Oberfläche der Hintergußmasse während des Aushärtens mit einer Cellophanfolie zu bedecken. Diese kann nach dem Aushärten abgezogen werden In gleicher Weise irann auch ein großformatiges Werkstück, wie z.B. eine Tischplatte, hergestellt werden.
Der Foritikörper wird nach dem Erkalten der Form entnommen.
Zur Erzielung von Oberflächeneffekten kann der ForrtRörper nun in an sich bekannter Weise angeschliffen, geätzt und/ader patiniert werden. Es resultiert ein Formkörper, der in vollendeter Weise den Eindruck eines Kupferabgusses erweckt, jedoch billig und in Serie hergestellt werden kann.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern mit vorzugsweise reliefartiger Oberflächenstruktur durch Einbringen einer, insbesondere Metallpulver enthaltenden härtbaren Masse in gegebenenfalls mehreren Schichten in eine die gewünschte Oberflächenstruktur aufweisende Form, dadurch gekennzeichnet, daß man auf der Oberfläche der Form einen gegenüber dem Material der Form abhäsiven Film bildet, auf diesen Film Metallpulver in einer zu seiner vollkommenden Bedeckung ausreichenden Menge aufbringt und schließlich auf die Metallpulverschicht eine sich mit dem Metallpulver verbindende härtbare Schicht aufträgt und diese Schicht in an sich bekannter Weise aushärtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Oberfläche der Form ein in einem Lösungsmittel gelöstes Trennmittel aufträgt und nach teilweisem oder völligem Abdunsten des Lösungsmittels das Metallpulver auf trägt.