DE2640568C2 - Verfahren zur Herstellung von tropfsteinartig gewachsenen Formkörpern aus Metall - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von tropfsteinartig gewachsenen Formkörpern aus Metall.

Für die Herstellung von dekorativ künstlerisch ausgestalteten Gebrauchsgegenständen, beispielsweise Briefbeschwerer und Schmuckgegenständen aus Metall, ist es oft erwünscht, diese Gegenstände mit Formkörpern aus Metall auszustatten.

An sich besteht die Möglichkeit, solche mit schmükkenden Formkörpern ausgestatteten Gegenstände dadurch zu erhalten, daß man aus einem vollen Metallblock die gewünschten Formkörper durch spanabhebende Bearbeitung herausarbeitet. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig bezüglich des Materials und der Bearbeitungskosten. Es führt außerdem seiner Natur nach nur zu regelmäßigen Formkörpern.

Eine andere Möglichkeit zur Ausstattung von Gegenständen aus Metall mit solchen Formkörpern aus Metall besteht darin, daß man Stücke von Drähten, Vierkantmaterial und anders geformtem Halbzeugmaterial herstellt und auf einer Metallunterlage durch Schweißen, Kleben oder Hartlöten befestigt Auch ■> dieses Verfahren ist einmal relativ aufwendig und gibt ebenfalls nur die Möglichkeit, solche Gegenstände mit relativ ebenmäßigen Formkörpern auszustatten.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Gegenstände einschließlich der Formkörper in einem Gießver-

!Ii fahren herzustellen. Ein solches Verfahren beinhaltet jedoch zur Verringerung der anteiligen Formkosten für ein Einzelstück eine mehrfache Verwendung der Form und beengt damit die Möglichkeit zu einer individuellen freien Gestaltung einzelner Stücke. Außerdem ist an

i~> sich Eisen oder Stahl das kostengünstigste Material für solche Gegenstände. Gerade dieses Material erfordert aber für die Gußfabrikation einen relativ hohen Aufwand. Man könnte daher für die Herstellung der Gegenstände durch Gießen auf andere Materialien wie

-'ο Aluminium, Kupfer, Blei, Zinn und dergleichen zurückgreifen. Diese Materialien erfordern nicht so hohe Temperaturen und können in einem Gießverfahren einfacher verarbeitet werden. Sie würden jedoch einen größeren Kostenaufwand für das Material verwenden.

2i Außerdem besitzen alle diese Verfahren unabhängig vom Material den Nachteil, daß eine freie Gestaltung der einzelnen Exemplare nur mit einem relativ hohen anteiligen Aufwand für die Gußform möglich ist und trotzdem nur relativ ebenmäßige Formkörperbestand-

«i teile hergestellt werden können.

Es ergab sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von tropfsteinartig gewachsenen Formkörpern aus Metall zu schaffen, die eine möglichst freizügige individuelle Gestaltung von Gebrauchsge-

i") genständen und Schmuckgegenständen ermöglichen und außerdem die Verwendung des relativ kostengünstigen Materials Eisen oder Stahl für die Formkörper selbst und auch für die Unterlage zulassen.
Diese Aufgaben werden durch das erfindungsgemäße

w Verfahren zur Herstellung von tropfsteinartig gewachsenen Fonnkörpern aus Metall gelöst, welches durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: Eine Elektroschweißelektrode wird auf einer geeigneten Metallunterlage gezündet, es wird eine Anzahl von

■»> Schweißpunkten auf der Unterlage in einer oder mehreren Reihen angesetzt, dann werden diese Schweißpunkte mit der Elektrode nacheinander so lange wiederholt abgetastet, bis an den einzelnen Schweißpunkten oder Schweißstellen die tropfsteinar-

"io tig gewachsenen Formkörper aus Metall in der gewünschten Höhe hergestellt sind, wobei die beim Schweißen entstehende Schlacke in die Zwischenräume zwischen den wachsenden Formkörpern aus Metall fließt.

η Als Metallunterlage kann dabei ein relativ dickes Eisenblech benutzt werden, das sich bei der während des Verfahrens auftretenden Erhitzung nicht verzieht, und als Elektroschweißelektrode kann eine Schweißelektrode für Stahl verwendet werden, beispielsweise eine

nii Elektrode nach DlN 1813, Ti VIII von O e r 1 i k ο η. Es bilden sich dabei durch die einzelnen bei den Zwischenschritten an den einzelnen Ansatzpunkten von der Elektrode auf den dort bereits vorhandenen stumpf abfließenden Schweißperlen nach und nach aufwach-

Ii sende tropfsteinartig gewachsene Formkörper. Dabei entsteht eine Vielfalt von Formen ähnlich der Formvielfalt bei natürlich gewachsenen Tropfsteinen. Man erhält hierdurch besonders reizvolle schmückende

Formkörper aus Metall auf eine sehr einfache und relativ kostengünstige Weise. Die erzielte Formenviel-FaIt kann bei Formkörpern aus Metall kaum auf andere Weise erreicht werden.

An sich kann die in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Formkörpern vorhandene Schlacke durch jedes geeignete Verfahren beseitigt werden. Es wird jedoch ein Verfahren bevorzugt, bei dem anschließend nach der Herstellung der Formkörper die Schlacke zwischen den Formkörpern mit einem Sandstrahlgebläse ausgeblasen und die Fonnkörper dabei gereinigt werden.

Bei manchen Gegenständen werden auf der Vorlage für den fertigen Gegenstand nach dem Verfahren die gewünschten Formkörper hergestellt und nach der Entfernung der Schlacke dort belassen. Das Verfahren eignet sich jedoch auch für die Herstellung von einzelnen Formkörpern, wobei nach der Entfernung der Schlacke die einzelnen tropfsteinartig gewachsenen Formkörper von der Metallunterlage abgetrennt werden und auf einer neuen Unterlage zusammengestellt und befestigt werden.

Zur Beseitigung von letzten, gegebenenfalls noch vorhandenen Resten von Verunreinigungen werden die Formkörper anschließend einer Ätzreinigung unterzogen.

An sich können die Formkörper in vielen Anwendungsfällen ohne weitere Behandlung verwendet werden. Bevorzugterweise wird jedoch auf ihnen zur Erhöhung der Schmuckwirkung noch eine Überzugsschicht aufgebracht.

Bei einer bevorzugten Form des Vcifahrens wild dabei auf dem Formkörper eine Überschicht aus Metall durch Behandlung in einem galvanischen Bad aufgebracht. In anderen Ausführungsformen wird eine Überzugsschicht aus Metall oder anderen Materialien durch Flammensprühen aufgebracht oder durch Spritzen oder Eintauchen mit einer Lackfarbe oder eine Emaillierlösung aufgebracht und anschließend die Lackfarbe eingebrannt oder die Emaille gebrannt.

Die Abbildung zeigt in schematischer vereinfachter Darstellung eine Unterlage mit darauf angebrachten Formkörpern in perspektivischer Ansicht und soll zur Veranschaulichung des Verfahrens dienen.

Als Unterlage dient ein relativ dickes Eisenblech. Die Dicke des Bleches wird dabei zweckmäßigerweise so gewählt, daß es sich bei der im Verfahren entstehenden Erwärmung nicht zu stark verzieht. Selbstverständlich kann auch ein dünneres Blech verwendet werden, wenn man das Verziehen des Bleches bei dem Verfahren und die dabei entstehenden Nachteile in Kauf nehmen will. In der Abbildung wurde zur Veranschaulichung des Verfahrens ein rechteckiges Blechstück gewählt, das entweder nach der Herstellung der Formkörper als Schmuckgegenstand oder beispielsweise als Briefbeschwerer verwendet werden kann und dabei unmittelbar in dieser Form belassen wird. Es können aber auch die auf einem solchen Träger hergestellten einzelnen Formkörper abgetrennt und auf anderen Unterlagen durch Aufschweißen oder andere Befestigungsverfahren zu neuen Formen zusammengestellt werden. Wenn die Unterlage mit den aufgewachsenen Formkörpern ohne Abtrennen derselben in der entstandenen Form verwendet werden soll, dann wird man selbstverständlich eine Unterlage entsprechend der gewünschten endgültigen Form an Stelle des dargestellten Rechtecks wählen.

In der Abbildung ist an dem Punkt 1 die Stelle bezeichnet, an welcher die Elektroschweißelektrode gezündet wird. Die Elektrode wird dann in Richtung des Pfeils über die Unterlage weitergeführt, wobei die erste Reihe von Ansatzpunkten oder Schweißpunkten gesetzt wird, welche hier schematisch durch Kreise bezeichnet isL Diese erste Reihe von Schweißpunkten ist allgemein mit der Bezugsziffer 7 bezeichnet, und nach rückwärts schließen sich die anschließend ausgeführten Reihen von Schweißpunkten 8, 9, 10 und 11 an, auf denen die Schweißpunkte und die während des Verfahrens erzeugten tropfsteinartig gewachsenen Formkörper jeweils nur schematisch durch kreisförmige Ansatzpunkte angedeutet sind, um die Darstellung einfacher und übersichtlicher zu gestalten. In dem ersten Ansatzpunkt ist angedeutet, wie der endgültige Formkörper bei den mehrfachen Durchgängen der Schweißelektrode über die einzelnen Reihen von Ansatzpunkten auf der Unterlage aufgebaut wird. Zur Veranschaulichung sind dabei einzelne Schweißperlen aus einzelnen Durchgängen mit der Bezugsziffer 2 bezeichnet. An dem fertigen Formkörper sind jedoch die einzelnen Schweißperlen nicht voneinander abgegrenzt, wie dies zur Verdeutlichung in der Abbildung dargestellt ist. Mit 3 und 4 sind zwei weitere nebeneinanderliegende Ansatzstellen und Formkörper in der ersten Reihe in einer schematischen Darstellung bezeichnet. Es sind weiterhin zur Veranschaulichung noch zwei Formkörper 5 und 6 in der zweiten Reihe aufgenommen, welche benachbart zu den beiden Formkörpern 3 und 4 in der ersten Reihe liegen. Durch den mit 12 bezeichneten voll schwarz gezeichneten Zwischenraum zwischen den Formkörpern 3 und 4 ist angedeutet, wie bei der tatsächlichen Durchführung des Verfahrens die bei den einzelnen Schweißvorgängen an einzelnen Formkörpern die Schlacke in die Zwischenräume fließt. Im Endergebnis des Verfahrens erhält man eine Unterlage, die an den schematisch angedeuteten Punkten mit unregelmäßig tropfsteinartig gewachsenen Formkörpern aus Metall, beispielsweise aus Eisen, besetzt ist, wobei diese Formkörper zunächst nicht frei liegen, sondern die Zwischenräume zwischen den Formkörpern von der beim Schweißen entstandenen Schlacke nahezu vollständig ausgefüllt sind.

Auf diese Weise wird durch das Verfahren eine Anzahl von tropfsteinartig gewachsenen Formkörpern aus Metall hergestellt, welche entweder unmittelbar zusammen mit ihrer Unterlage den fertigen, durch die Formkörper aus Metall geschmückten Gebrauchsgegenstand darstellen können oder nach Abtrennen von der Unterlage als Formkörper zur Gestaltung und Ausschmückung anderer Gegenstände verwendet werden können. Es ergibt sich dabei eine große Vielfalt von unregelmäßigen Formen, die aus Metall und insbesondere aus dem stabilen und kostengünstigen Material Eisen in dieser Art durch kein anderes Verfahren hergestellt werden können.

Zur Beseitigung der Schlacke zwischen den Formkörpern können entsprechend den bestimmten Erfordernissen einer praktischen Herstellung verschiedenste Verfahren angewendet werden. So könnte beispielsweise bei einer Abtrennung der einzelnen Formkörpern aus Metall zur weiteren Verwendung zur Ausschmückung von Metallgegenständen so vorgegangen werden, daß man die Formkörper durch Schlageinwirkung abbricht und dabei gleichzeitig die Schlacke herausbricht. Es wurde jedoch gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist, die Schlacke zwischen den Formkörpern anschließend mit einem Sandstrahlgebläse auszublasen und die

Formkörper dabei zu reinigen. Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn die Formkörper zusammen mit der Unterlage, auf der sie entstanden sind, verwendet werden sollen.

Die Formkörper können anschließend noch zur Verbesserung ihrer Oberflächengüte entweder zusammen mit der Unterlage oder im abgetrennten Zustand einer Ätzreinigung unterzogen werden. Anschließend kann dabei auf den Formkörpern eine Überzugsschicht aufgebracht werden.

So wurden zum Beispiel eine Reihe von Schmuck- und Ziergegenständen mit den Formkörpern hergestellt, wobei die Formkörper in einigen Fällen auf der Unterlage belassen wurden und in anderen Fällen abgetrennt und auf neuen Unterlagen durch Aufschweißen zu neuartigen künstlerisch gestalteten Formen zusammengefügt wurden. Die Unterlage zusammen mit dem Formkörper wurde dann in galvanischen Bädern behandelt und ein Überzug aus Metall, aus Silber, Kupfer oder Gold aufgebracht. Durch die Vielfalt der unregelmäßigen Formen der Formkörper ergibt siel dabei eine sehr beeindruckende Wirkung auf de Oberfläche der mit einem glänzenden Überzuj versehenen Formkörper, welche viele Stellen aufweisen an denen Glanzlichter erscheinen.

Bei anderen möglichen Verfahren zur Oberflächen vergütung können Überzugsschichten beispielsweisi aus Metall durch Flammensprühen aufgebracht werdei oder durch Spritzen oder Eintauchen mit eine Lackfarbe oder einer Emaillierlösung aufgebrach werden. Entsprechend der Beschaffenheit der Lackfar be wird diese anschließend eingebrannt oder die Emailli wird gebrannt, um eine glänzende Emaillierschicht zi erhalten und die Emaillierfarben hervorzubringen.

Die abgetrennten Formkörper aus Metall könnei selbstverständlich nicht nur mit einer Unterlage au Metal! verbunden werden, sondern auch mit Gegenstän den oder Unterlagen aus Holz, Kunststoff, Stein usw verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von tropfsteinartig gewachsenen Formkörpern aus Metall, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: eine Elektroschweißelektrode wird auf einer geeigneten Metallunterlage gezündet, es wird eine Anzahl von Schweißpunkten auf der Unterlage in einer oder mehreren Reihen angesetzt, dann werden diese Schweißpunkte mit der Elektrode nacheinander so lange wiederholt abgetastet, bis an den einzelnen. Schweißpunkten oder Schweißstellen die tropfsteinartig gewachsenen Formkörper aus Metall in der gewünschten Höhe hergestellt sind, wobei die beim Schweißen entstehende Schlacke in die Zwischenräume zwischen den wachsenden Formkörpern aus Metall fließt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlacke zwischen den Formkörpern anschließend mit einem Sandstrahlgebläse ausgeblasen und die Formkörper gereinigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne tropfsteinartig gewachsene Formkörper von der Metallunterlage abgetrennt werden und auf einer neuen Unterlage zusammengestellt und befestigt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper einer Ätzreinigung unterzogen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Formkörpern eine Überzugsschicht aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Formkörper eine Überzugsschicht aus Metall durch Behandlung in einem galvanischen Bad aufgebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überzugsschicht durch Flammensprühen aufgebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht durch Spritzen oder Eintauchen mit einer Lackfarbe oder einer Emaillierlösung aufgebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend die Lackfarbe eingebrannt oder die Emaille gebrannt wird.