DE4002717A1 - Verfahren zum beschichten von haus- und kuechengeraetschaften - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Haus- und Küchengerätschaften, insbesondere von Bügeleisensohlen, mit einer Antihaftschicht, bei dem auf eine metallische Ober­ fläche der Gerätschaft zunächst eine Hartstoffschicht und alsdann die Antihaftschicht aufgebracht wird, wobei die Anti­ haftschicht als Flüssigkeit auf die Hartstoffschicht aufgetragen und danach einer Wärmebehandlung unterzogen wird.

Ein Verfahren der vorstehend genannten Art ist aus der DE-OS 36 17 034 sowie der DE-OS 38 23 229 bekannt.

Bei den bekannten Verfahren werden Haus- und Küchengerätschaften wie Bügeleisen, Pfannen, Töpfe, Backformen, Warmhalteplatten, Bräunungsplatten und dgl. mit der Antihaftschicht versehen. Nach den bekannten Verfahren wird zum Aufbringen der Antihaft­ schicht ein Antihaftlack, vorzugsweise ein PTFE-Lack auf die Hartstoffschicht aufgesprüht, und zwar in einer Menge, daß die Poren der porösen Hartstoffschicht gerade ausgefüllt werden und die Oberfläche der zweiten Schicht von einem dünnen Film der Antihaftschicht überzogen ist, nachdem diese durch die Wärmebehandlung eingebrannt wurde.

Als Ergebnis der bekannten Verfahren ergibt sich damit eine Gerätschaft, bei der ein ausgehärteter PTFE-Film die poröse Hartstoffschicht überdeckt, die infolge ihrer Struktur an der Oberfläche mit Tälern und Spitzen versehen ist.

Es hat sich nun gezeigt, daß bei bestimmten Anwendungsfällen und unter bestimmten Betriebsbedingungen die Gleiteigenschaften der Antihaftschicht besonderen Anforderungen nicht genügen, wie sie z. B. bei Bügeleisensohlen auftreten, die auch einem Überbügeln von Knöpfen, Nieten, Reißverschlüssen und dgl. standhalten müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Gleiteigenschaften der Antihaftschicht noch weiter ver­ bessert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antihaftschicht zunächst durch die Wärmebehandlung in einen pastösen Zustand versetzt und alsdann gewalzt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Erfindungsgemäß wird nämlich die Wärmebehandlung der Antihaft­ schicht nicht so weit getrieben, daß diese aushärtet, sie wird vielmehr nur so weit eingesetzt, daß der ursprünglich flüssige Antihaft-Lack so weit verfestigt wird, daß er einen pastösen Zustand einnimmt. In diesem Zustand wird die Wärme­ behandlung unterbrochen und die Antihaftschicht mechanisch, nämlich durch Walzen, bearbeitet. Alsdann wird die mechanisch bearbeitete Antihaftschicht vollkommen ausgehärtet.

Das Walzen der pastösen Antihaftschicht bewirkt dabei, daß zum einen ein Ausgleich des Antihaft-Materials zwischen den Spitzen und den Tälern der Hartstoffschicht stattfindet, mit der Folge, daß die Täler durch Antihaft-Material in einem größeren Maß ausgefüllt werden. Andererseits bewirkt das Walzen, daß die Antihaftschicht verdichtet und in die Poren der Hart­ stoffschicht eingepreßt wird.

Insgesamt ergibt sich damit eine mikroskopisch glattere Ober­ flächenstruktur der Antihaftschicht und zudem eine höhere mechanische Stabilität, was die Stabilität der Antihaftschicht selbst aber auch ihre Adhäsion an der Hartstoffschicht angeht.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Antihaftschicht bei einer Temperatur zwischen 150°C und 450°C, vorzugsweise bei 350°C gewalzt.

Bei diesen Temperaturen nimmt die als Lack aufgesprühte Anti­ haftschicht nach Ablauf einer gewissen Prozeßzeit den gewünsch­ ten pastösen Zustand an, so daß eine gute Bearbeitbarkeit gegeben ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens wird die Antihaftschicht in einer Menge auf die Hartstoffschicht aufgetragen, daß sie im pastösen Zustand mit einer Dicke zwischen 5 und 30 µm auf Spitzen der Hartstoffschicht aufliegt.

Diese Dosierung der Antihaftschicht hat sich im Hinblick auf das nachfolgende Walzen als besonders vorteilhaft erwiesen.

Schließlich ist besonders bevorzugt, wenn die Antihaftschicht mittels einer Walze aus elastischem Material gewalzt wird.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Oberfläche der Anti­ haftschicht auch dann gleichmäßig gewalzt wird, wenn die metallische Oberfläche der Gerätschaft von Hause aus nicht ganz eben ist. Dies kann z. B. bei Bügeleisensohlen der Fall sein, die im wesentlichen aus einem gegossenen metallischen Körper bestehen, der von Hause aus uneben bzw. wellig ist und in der Regel durch Bandschleifen nur in geringem Ausmaß nach­ bearbeitet wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung sei nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben:

Zum Beschichten einer Bügeleisensohle wird zunächst der Bügel­ eisensohlen-Grundkörper, üblicherweise ein Teil aus Aluminium­ guß, entfettet und mittels Sandstrahlen aufgerauht.

Auf den aufgeruhten Aluminiumkörper wird nun eine erste Schicht aufgebracht. Diese erste Schicht ist eine Haftgrundschicht, insbesondere eine Nickel-Aluminium-Schicht oder eine Chrom- Nickel-Schicht, die im Plasmasprühverfahren aufgebracht wird. Alsdann wird, wiederum im Plasmasprühverfahren, auf die Haft­ grundschicht eine Hartstoffschicht, insbesondere eine Aluminium­ oxid-Schicht oder eine Aluminiumoxid/Titanoxid-Schicht auf­ getragen.

Die Haftgrundschicht weist dabei vorzugsweise eine Dicke von 10 bis 20 µm und die Hartstoffschicht eine Dicke von 30 bis 60 µm auf.

Alternativ dazu kann auch als erste Schicht eine Nickellegierung auf den aufgerauhten Aluminiumkörper aufgebracht werden, indem ein Pulver, das aus einer Nickellegierung besteht, in eine Brennkammer eingeblasen wird, in der ein Brenngas unter Sauer­ stoffzufuhr verbrannt wird. Das Pulver wird aus der Brennkammer durch eine Expansionsdüse gefördert und mit Überschallgeschwin­ digkeit, vorzugsweise mit 10facher Schallgeschwindigkeit auf den sandgestrahlten Aluminiumkörper aufgetragen.

Ein derartiges Beschichtungsverfahren ist in der DE-OS 38 14 122 beschrieben.

Infolge der extrem hohen Auftraggeschwindigkeit ergibt sich eine sehr gute Adhäsionshaftung der ersten Schicht auf dem sandgestrahlten Aluminiumkörper. Die entstehende Legierungs­ schicht ist aufgrund der sehr hohen kinetischen Energie, mit der die Teilchen auf den Aluminiumboden auftreffen, besonders dicht und weist so gut wie keine Poren auf. Die Schicht ist daher besonders stabil gegen Schneid- und Kratzbelastung und sie wirkt als tragende Schicht für darüberliegende weitere Schichten.

Als besonders vorteilhafte Schichtdicke hat sich bei diesem Ausführungsbeispiel ein Betrag in der Größenordnung von 30 bis 50 µm erwiesen, wobei die folgenden Legierungspulver alter­ nativ eingesetzt werden können:

Nickel-Chrom-Bor-Silizium,
Nickel-Aluminium,
Nickel-Chrom,
Nickel-Chrom-Hartstoff,
Nickel-Aluminium-Hartstoff.

Unmittelbar nach dem Auftragen der ersten Schicht wird, nun wiederum im Plasmasprühverfahren, eine Keramik-Hartstoffschicht aufgebracht, wobei wiederum eines der üblichen o. g. Keramik­ pulver, nämlich Aluminiumoxid oder Titanoxid oder Aluminiumoxid +Titanoxid verwendet werden kann. Vorzugsweise wird eine Schichtdicke im Bereich zwischen 20 und 100 µm aufgetragen, wobei 30 bis 60 µm ein bevorzugter Bereich sind.

Bei beiden Beispielen wird also als oberste Schicht eine keramische Hartstoffschicht aufgetragen, die im Plasmasprühver­ fahren aufgebracht wurde, so daß bekanntlich eine poröse Schicht mit verhältnismäßig großen Hohlräumen entsteht, die aufgrund Adhäsion auf der darunterliegenden ersten Schicht haftet. Es ist jedoch auch möglich, auf die erste Schicht im Einzelfall zu verzichten und die keramische Hartstoffschicht unmittelbar durch Plasmasprühen auf die aufgerauhte Metalloberfläche der Gerätschaft aufzubringen.

Nachdem auf diese Weise ein harter Untergrund erzeugt wurde, wird in ebenfalls an sich bekannter Weise ein Antihaftlack, vorzugsweise ein PTFE-Lack auf die Hartstoffschicht aufgesprüht und zwar in einer Menge, daß die Poren der porösen zweiten Schichte gerade ausgefüllt werden und die Oberfläche der zweiten Schicht von einem dünnen Film der Antihaftschicht überzogen ist, nachdem diese in einer nachfolgenden Wärmebehandlung verfestigt wurde. Die Schichtdicke der Antihaftschicht in diesem Zustand soll oberhalb der Spitzen der Hartstoffschicht zwischen 50 und 30 µm liegen.

Im Gegensatz zu bekannten Verfahren, bei denen die Antihaft­ schicht durch eine langdauernde Wärmebehandlung eingebrannt, der Antihaftlack also mechanisch vollkommen verfestigt wurde, ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, die Wärmebehandlung nur so lange andauern zu lassen, daß die Antihaftschicht aus dem flüssigen Zustand in einen pastösen Zustand versetzt wurde. Hierunter soll ein Zustand verstanden werden, bei dem die Antihaftschicht nicht mehr flüssig ist, andererseits aber auch noch nicht soweit ausgehärtet wurde, daß sie nicht durch mechanische Bearbeitung gezielt verformt werden kann.

Als weiterer Verfahrensschritt schließt sich dann nämlich eine mechanische Bearbeitung der Hartstoffschicht in Gestalt eines Walzens an. Durch das Walzen wird die im pastösen Zustand befindliche Antihaftschicht verfestigt und in der Oberfläche vergleichmäßigt, weil der auf den Spitzen der Hartstoffschicht aufliegende Film teilweise durch Verformung in die Täler der Hartstoffschicht hineingedrückt wird. Die mikroskopisch unebene Oberfläche wird daher gleichmäßiger und es tritt darüberhinaus eine Verfestigung der Antihaftschicht durch Verdichtung ein. Schließlich wird die Antihaftschicht auch durch das Walzen in die großporige Hartstoffschicht hineingedrückt und damit auch die Haftung der Antihaftschicht an der Hartstoffschicht ver­ bessert.

Sofern die metallische Oberfläche der Gerätschaft von Hause aus uneben ist, wird die Antihaftschicht bevorzugt mittels einer Walze aus elastischem Material gewalzt. Dies kann dann der Fall sein, wenn als Rohling für die Bügeleisensohle ein Aluminium-Gußkörper verwendet wird, der von Hause aus eine gewisse Unregelmäßigkeit in der Oberfläche besitzt und diese Unregelmäßigkeit auch durch eine nachfolgende mechanische Bearbeitung, beispielsweise Bandschleifen, nicht vollständig behoben wurde.

Man kann in diesem Fall eine Walze verwenden, die einen äußeren Mantel aus wärmebeständigem Gummi aufweist.

Die mechanisch behandelte Antihaftschicht wird nach dem Walzen vollständig ausgehärtet.

Claims (4)

1. Verfahren zum Beschichten von Haus- und Küchengerät­ schaften, insbesondere von Bügeleisensohlen, mit einer Antihaftschicht, bei dem auf eine metallische Oberfläche der Gerätschaft zunächst eine Hartstoffschicht und alsdann die Antihaftschicht aufgebracht wird, wobei die Antihaftschicht als Flüssigkeit auf die Hartstoff­ schicht aufgetragen und danach einer Wärmebehandlung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anti­ haftschicht zunächst durch die Wärmebehandlung in einen pastösen Zustand versetzt und alsdann gewalzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antihaftschicht bei einer Temperatur zwischen 150°C und 450°C, vorzugsweise bei 350°C gewalzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antihaftschicht in einer Menge auf die Hart­ stoffschicht aufgetragen wird, daß sie im pastösen Zustand mit einer Dicke zwischen 5 und 30µm auf Spitzen der Hartstoffschicht aufliegt.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antihaftschicht mit einer Walze aus elastischem Material gewalzt wird.