DE4011320A1 - Metal stamping edge processing method - involves coating with paint by electrostatic spraying immediately after stamping operation - Google Patents
Metal stamping edge processing method - involves coating with paint by electrostatic spraying immediately after stamping operationInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung der Kanten gestanzter, gepreßter oder geschnittener, vorzugs weise plattenförmiger Metallteile.The invention relates to a method for the treatment of Edges punched, pressed or cut, preferred wise plate-shaped metal parts.
Bei der Weiterbearbeitung scharfkantiger Metallteile nach dem Stanz-, Preß- oder Schneidvorgang treten trotz geeig neter Vorsichtsmaßnahmen wie das Tragen von Handschuhen häufig Verletzungen auf, die durch den bei der Bearbeitung des Metallteiles entstandenen Grat hervorgerufen werden. Gleichzeitig bilden die scharfen Kanten gestanzter, ge preßter oder geschnittener Metallteile häufig den Aus gangspunkt einer Korrosion des Metallteiles, auch wenn dieses zusätzlich beispielsweise durch Feuerverzinkung oder Chromatierung behandelt wurde.When processing sharp-edged metal parts the punching, pressing or cutting process occur in spite of this Precautions such as wearing gloves often injuries caused by the while editing of the metal part. At the same time, the sharp edges form punched, ge pressed or cut metal parts often the end point of corrosion of the metal part, even if this additionally, for example by hot-dip galvanizing or chromate treatment.
Aus der DE-PS 37 04 364 ist ein Verfahren zur Schnittkan tenbehandlung von Zuschnitten aus bandlackiertem Material für Blechgehäuseteile bekannt, bei dem die sichtbaren Schnittkanten mit einem durch UV-Strahlung aushärtendem Lack mittels einer oder mehrerer Spritzdüsen beschichtet werden. Die Spritzdüsen werden entlang der Schnittkanten verfahren und derart positioniert und ausgerichtet, daß sie unter einem Winkel auf den Kantenbereich der Zuschnit te gerichtet sind. Anschließend wird der aufgetragene Lack mit UV-Bestrahlung ausgehärtet.From DE-PS 37 04 364 is a method for cutting Kan Treatment of blanks from coil-coated material known for sheet metal housing parts, in which the visible Cut edges with a UV-curing Lacquer coated using one or more spray nozzles will. The spray nozzles are along the cut edges process and positioned and aligned such that them at an angle on the edge area of the blank te are directed. Then the applied varnish cured with UV radiation.
Dieses bekannte Verfahren zur Schnittkantenbehandlung von Zuschnitten dient ausschließlich dazu, die nach dem Zu schnitt ungeschützten Schnittkanten des bandlackierten Ma terials vor Korrosion zu schützen, die das optische Ausse hen des Werkstückes negativ beeinflussen kann und als Aus gangspunkt einer weiteren Korrosion des Werkstückes anzu sehen ist.This known method for cutting edge treatment of Cropping is only used after cutting cut unprotected cut edges of the band-coated Ma Protect terials from corrosion, which the optical exterior hen can negatively influence the workpiece and as an out starting point for further corrosion of the workpiece see is.
Dabei erweist sich das Lackieren der scharfkantigen Blech teile als wenig umweltverträglich, da die im Lack enthal tenen Lösungsmittel frei austreten und unter anderem auch die Gesundheit der Arbeiter gefährden können. Ein weiterer Nachteil des bekannten Lackierverfahrens besteht darin, daß eine lange Verweildauer der zu behandelnden Werkstücke trotz der UV-Trocknung in Kauf zu nehmen ist.The painting of the sharp-edged sheet proves itself parts as not very environmentally friendly, since the paint contains them escaped solvent freely and among other things can endanger the health of workers. Another The disadvantage of the known painting process is that that a long dwell time of the workpieces to be treated is to be accepted despite the UV drying.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil der Behandlung scharf kantiger Blechteile besteht darin, daß der Lack vor der Trocknung insbesonderen von den scharfen Kanten abtropft, so daß ein nur äußerst ungenügender Kantenschutz gegeben ist.Another major disadvantage of spicy treatment angular sheet metal parts is that the paint before Drying drips off the sharp edges in particular, so that there is only an extremely insufficient edge protection is.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Behandlung der Kanten gestanzter, gepreßter oder ge schnittener Metallteile zu schaffen, das einen wirksamen Schutz vor Schnittverletzungen bei der Weiterbearbeitung der Metallteile durch eine dichte Umhüllung von Schnitt kanten bei kurzer Bearbeitungszeit gewährleistet und das eine dauerhafte Verbindung der Umhüllung mit dem Metall teil auch nach der Beendigung der Bearbeitung für einen wirksamen Korrosionsschutz sicherstellt.The object of the present invention is a method to treat the edges of punched, pressed or ge cut metal parts to create an effective Protection against cuts during further processing the metal parts through a tight wrapping of cut edging guaranteed with short processing times and that a permanent connection between the casing and the metal part even after the completion of the processing for one ensures effective corrosion protection.
Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst. This task is characterized by the characteristic of Claim 1 solved.
Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet eine dichte Um hüllung von Schnitt- oder Stanzkanten unmittelbar im An schluß an den Stanzvorgang und somit eine wirksame Herab setzung der Verletzungsgefahr bei der Weiterbearbeitung von Metallteilen.The solution according to the invention ensures a tight order wrapping of cut or punched edges directly in the mold conclude the punching process and thus an effective down setting the risk of injury during further processing of metal parts.
Die Beschichtung der Kanten mit einem Pulverlack im elek trostatischen Pulversprühverfahren gewährleistet darüber hinaus eine extrem kurze Bearbeitungszeit und stellt eine dauerhafte Verbindung der Umhüllung mit dem Metallteil auch nach Abschluß der Endbearbeitung der Metallteile si cher, so daß ein dauerhafter und wirksamer Korrosions schutz gewährleistet ist, da die besonders korrosionsge fährdeten Schnittkanten entsprechend geschützt sind.The coating of the edges with a powder coating in the elec Trostatic powder spraying process ensures this an extremely short processing time and provides a permanent connection of the casing to the metal part even after finishing the metal parts si cher, so that a permanent and effective corrosion protection is guaranteed, as the particularly corrosion-resistant cut edges at risk are protected accordingly.
Die erfindungsgemäße Lösung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß das elektrostatische Feld so verteilt ist, daß die weitaus größte Feldstärke im Bereich der Schnittkanten herrscht, so daß beim elektrostatischen Pulversprühverfah ren eine größere Menge des Pulverlackes aufgrund der ver größerten elektrostatischen Anziehung die Schnittkanten umgibt und so zu einer wirksamen Abrundung der Schnittkan ten beiträgt.The solution according to the invention is based on knowledge from that the electrostatic field is distributed so that by far the greatest field strength in the area of the cut edges prevails, so that electrostatic powder spraying ren a larger amount of the powder coating due to the ver increased the electrostatic attraction of the cut edges surrounds and thus to effectively round off the cutting channel contributes.
Die extrem kurze Bearbeitungszeit beim Auftragen des Pul verlackes im elektrostatischen Pulversprühverfahren ermög licht es, diesen Verfahrensschritt unmittelbar an den Stanz-, Preß- oder Schneidvorgang anzuschließen, so daß die Weiterbearbeitung des so behandelten Metallteiles ohne die Gefahr einer Schnittverletzung gewährleistet ist. The extremely short processing time when applying the pul enamel in the electrostatic powder spray process it is clear that this process step directly to the Punching, pressing or cutting process to connect, so that the further processing of the metal part treated in this way without the risk of a cut is guaranteed.
Die behandelten Metallteile können aus feuerverzinktem, chromatiertem oder blankem Material bestehen.The treated metal parts can be made of hot-dip galvanized, chromated or bare material.
Als Pulverlack kommt jedes im Markt erhältliche Pulver lack als Epoxy-, Epoxy-Polyester-, Polyester- oder Poly ester-Polyurethan-Pulver infrage.Every powder available on the market comes as a powder coating lacquer as epoxy, epoxy polyester, polyester or poly ester polyurethane powder in question.
Beim elektrostatischen Pulversprühverfahren können mit den Pulverlacken lackähnliche Überzüge mit Schichtdicken von 40 bis 100 µm in einem einzigen Arbeitsgang aufgebracht werden. Dabei wird nach sorgfältiger Reinigung der Ober fläche des Metallteiles in dem Bereich, erforderlich, wo das Pulver aufzubringen ist, das Pulver durch eine unter Spannung stehende Düse gesprüht, wobei es sich elektrisch auflädt. Das angesprühte Metallteil ist kalt, so daß sich das Pulver auf der Oberfläche des Metallteiles absetzt. Nachdem die gewünschte Schichtdicke aufgebracht wurde, durchläuft das Metallteil einen Ofen, wobei das Pulver schmilzt und einen entsprechenden Film bildet.In electrostatic powder spraying, the Powder coatings Coatings similar to coatings with layer thicknesses of 40 to 100 µm applied in a single operation will. After careful cleaning, the upper area of the metal part in the area required where the powder is to be applied, the powder through an under Voltage sprayed nozzle, being electrical charges. The sprayed metal part is cold, so that the powder settles on the surface of the metal part. After the desired layer thickness has been applied, the metal part goes through an oven, taking the powder melts and forms a corresponding film.
Pulverlacke zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß sie feste, lösemittelfreie Beschichtungsstoffe darstellen, so daß mit der Verarbeitung der Pulverlacke keine Umwelt beeinträchtigungen und gesundheitliche Gefahren verbunden sind. Die Filmbildung zu den duroplastischen Überzügen er folgt bei Temperaturen zwischen 150 bis 220°C.Powder coatings are particularly characterized in that they represent solid, solvent-free coating materials, so that with the processing of powder coatings no environment impairments and health risks are. The film formation on the thermoset coatings follows at temperatures between 150 to 220 ° C.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lö sung ist dadurch gekennzeichnet, daß mehrere plattenförmi ge Metallteile zu einem Paket gestapelt miteinander ver bunden und die nach außen ragenden Kanten der Metallteile mit einem Pulverlack im elektrostatischen Pulversprühver fahren beschichtet werden.An advantageous development of the Lö according to the invention solution is characterized in that several plate-shaped Metal parts stacked together in a package bound and the outwardly protruding edges of the metal parts with a powder coating in an electrostatic powder spray drive to be coated.
Durch die Verbindung mehrerer Metallteile zu einem Paket wird nicht nur die Bearbeitungszeit für jedes einzelne Me tallteil weiter verkürzt, sondern eine zusätzliche wirksa me Erhöhung der Feldstärke im Kantenbereich bewirkt, so daß die elektrostatische Anziehungskraft beim Pulversprü hen erhöht wird und somit in einem einzigen Bearbeitungs gang eine große Beschichtungsdicke zu erzielen ist. Infol ge der Feldfreiheit im Innerern des Paketes wird gleich zeitig bewirkt, daß kein Pulver auf den Metallteilflächen niederschlägt, so daß die Materialausnutzung optimal ist.By connecting several metal parts into one package not only the processing time for each individual measurement tallteil further shortened, but an additional effectiveness me increases the field strength in the edge area, so that the electrostatic attraction when powder test hen is increased and thus in a single processing a large coating thickness can be achieved. Info The freedom of the field inside the package becomes the same causes no powder on the metal part surfaces precipitates so that the material utilization is optimal.
Die Verbindung der Metallteile zu einem Paket erfolgt vor zugsweise über Bolzen, die durch entsprechende Durchzüge in den Metallteilen gesteckt werden, so daß eine gleich förmige Ausrichtung sämtlicher Metallteile im Paket ge währleistet ist und somit eine gleichmäßige Kantenbe schichtung sämtlicher Metallteile erfolgen kann.The metal parts are connected to form a package preferably via bolts, through the corresponding passages be stuck in the metal parts so that one is equal shaped alignment of all metal parts in the package is guaranteed and thus an even edge Layering of all metal parts can be done.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispieles soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:Based on an execution shown in the drawing for example, the idea on which the invention is based are explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein gestanztes Metallteil mit zwei Durchzügen; Figure 1 is a plan view of a stamped metal part with two passages.
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Metallteil im Kantenbe reich mit zugehöriger Feldverteilung; Figure 2 is a section through a metal part in the edge area rich with the associated field distribution.
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Metall teile-Paketes und Fig. 3 is a perspective view of a metal parts package and
Fig. 4 einen Schnitt durch das Metallteile-Paket gemäß Fig. 3. Fig. 4 is a section through the metal parts package of FIG. 3.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Metallteil 1, dessen äußere Umrißlinie und Durchzüge durch Stanzen, Pressen oder Schneiden hergestellt werden, wobei infolge des Stanz-, Preß- oder Schneidvorganges eine Kante 2 mit einem entsprechenden Grat gebildet wird. Dieser Grat führt bei der weiteren Bearbeitung des Metallteiles 1 zur Gefahr von Schnittverletzungen auch bei Verwendung geeigneter Ar beitsmittel. Zur Herabsetzung dieser Verletzungsgefahr wird erfindungsgemäß ein Randbereich 3 des Metallteiles 1 mit einer Pulverlackschicht ummantelt, die im elektrosta tischen Pulversprühverfahren aufgetragen wird. Fig. 1 shows a plan view of a metal part 1 , the outer contour and passages are made by punching, pressing or cutting, wherein an edge 2 is formed with a corresponding burr due to the punching, pressing or cutting process. This ridge leads in the further processing of the metal part 1 to the risk of cuts even when using suitable Ar beitsmittel. To reduce this risk of injury, an edge region 3 of the metal part 1 is coated according to the invention with a powder coating layer which is applied in the electrostatic powder spraying process.
Zu diesem Zweck wird nach einer sorgfältigen Vorbehandlung der Oberfläche zumindest im Randbereich 3 des Metallteiles 1 ein geeignetes Pulver durch eine unter Spannung stehende Düse gesprüht, wobei sich das Pulver elektrisch auflädt. Das angesprühte Metallteil 1 ist kalt, so daß sich das elektrostatisch aufgeladene Pulver auf der Oberfläche des Metallteiles 1 absetzt. Nachdem die gewünschte Schichtdic ke aufgebracht wurde, wird das Metallteil in einen Ofen gebracht und bei einer Temperatur von 150 bis 220°C ge schmolzen und bildet einen duroplastischen Film, der die Kante 2 im Randbereich 3 fest umhüllt. Da die Schichtdicke vorzugsweise zwischen 80 und 120 µm beträgt, wird jeder beim Stanz-, Preß- oder Schneidvorgang entstehende Grat vollständig und wirksam umhüllt. For this purpose, after a careful pretreatment of the surface, a suitable powder is sprayed through a nozzle under tension, at least in the edge region 3 of the metal part 1 , the powder being electrically charged. The sprayed metal part 1 is cold, so that the electrostatically charged powder settles on the surface of the metal part 1 . After the desired layer thickness has been applied, the metal part is placed in an oven and melted at a temperature of 150 to 220 ° C. and forms a thermosetting film which envelops the edge 2 in the edge area 3 . Since the layer thickness is preferably between 80 and 120 μm, any burr that arises during the stamping, pressing or cutting process is completely and effectively encased.
Wie der Schnitt durch den Kantenbereich 3 des Metallteiles 1 mit dem eingetragenen Feldlinienverlauf gemäß Fig. 2 zeigt, tritt insbesondere an der Kante 2 eine wirksame Er höhung der Feldstärke auf, so daß sich an dieser Stelle eine größere Schichtdicke ergibt als im weiteren Kantenbe reich 3.As the section through the edge region 3 of the metal part 1 with the entered field line profile according to FIG. 2 shows, an effective increase in the field strength occurs in particular at the edge 2 , so that there is a greater layer thickness at this point than in the further edge region 3 .
Zur Materialeinsparung wird dabei lediglich ein Kantenbe reich 3 von 8 bis 10 cm eingesprüht. Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt damit eine Kostensenkung der Beschichtung von bis zu 60% gegenüber sonstigen Lackierungsverfahren und eine Pulvereinsparung von 70% sowie eine Verkürzung der Anlagendurchlaufzeit.To save material, only an edge area 3 of 8 to 10 cm is sprayed. The process according to the invention thus results in a coating cost reduction of up to 60% compared to other painting processes and a powder saving of 70% as well as a reduction in the system throughput time.
Gleichzeitig wird mit der im wesentlichen dem Unfallschutz dienenden Beschichtung des Randbereiches 3 des Metalltei les 1 eine wesentliche Erhöhung des Korrosionsschutzes er zielt, da der insbesondere von der Kante 2 ausgehende Rostverlauf weitestgehend vermieden wird. Auch eine Unter wanderung einer Zinkschicht von der Spitze her wird wirk sam verhindert.At the same time, with the coating of the edge region 3 of the metal part 1, which essentially serves to protect against accidents, a significant increase in the corrosion protection is aimed at, since the rust course, in particular starting from the edge 2 , is largely avoided. Undermining of a zinc layer from the tip is also effectively prevented.
Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Paketes 8, das aus mehreren einzelnen Metallteilen 1 besteht, die über Bolzen 9, 10 miteinander verbunden sind. Die Bolzen 9, 10 werden durch Durchzüge 5, 6 gemäß Fig. 1 in den Metallteilen 1 gesteckt und mittels Flügelschrauben miteinander verspannt. Das so gebildete Metallteile-Paket 8 wird anschließend in eine Sprühanlage gebracht und durch eine entsprechend ausgerichtete Sprühpistole das Beschich tungspulver auf den Randbereich 3 aufgesprüht. Fig. 3 shows a schematic perspective view of a package 8 , which consists of several individual metal parts 1 , which are connected by bolts 9 , 10 . The bolts 9 , 10 are inserted through passages 5 , 6 according to FIG. 1 in the metal parts 1 and clamped together by means of wing screws. The metal parts package 8 thus formed is then brought into a spraying system and the coating powder is sprayed onto the edge region 3 by means of a correspondingly oriented spray gun.
Durch die Verbindung mehrerer Metallteile 1 zu einem Me tallteile-Paket 8 wird vermieden, daß Pulver in das Innere des Metallteile-Paketes 8, das vorzugsweise aus 15 bis 20 einzelnen Metallteilen 1 zusammengesetzt ist, gelangt.By connecting several metal parts 1 to a Me tallteile package 8 is avoided that powder gets into the interior of the metal parts package 8 , which is preferably composed of 15 to 20 individual metal parts 1 .
Zusätzlich wird mit der Verbindung mehrerer Metallteile 1 zu einem Metallteile-Paket 8 erreicht, daß das elektrische Feld der durch den Stanz-, Preß- oder Schneidvorgang elek trostatisch aufgeladenen Metallteile von der Mitte an den Rand der Metallteile 1 verlagert wird, so daß eine erhöhte Pulverbeschichtung an den freistehenden Randbereichen 3 erreicht werden kann.In addition, it is achieved with the connection of several metal parts 1 to a metal parts package 8 that the electric field of the electrostatically charged metal parts by the punching, pressing or cutting process is shifted from the center to the edge of the metal parts 1 , so that an increased Powder coating on the free-standing edge areas 3 can be achieved.
Da eine verstärkte Pulverbeschichtung im Randbereich 3 mit der scharfen Kante 2 erwünscht ist, wird durch die Verbin dung mehrerer Metallteile 1 zu einem Metallteile-Paket 8 eine Verstärkung der Schichtdicke erzielt, da nicht nur jeder einzelne Rand 3 der Metallteile 1 elektrostatisch aufgeladen wird, sondern auch das gesamte Metallteile-Pa ket, so daß in einem einzigen Arbeitsgang eine große Schichtdicke zur Umhüllung auch größerer Grate erzielt wird.Since a reinforced powder coating in the edge region 3 with the sharp edge 2 is desired, an increase in the layer thickness is achieved by the connection of several metal parts 1 to a metal parts package 8 , since not only each individual edge 3 of the metal parts 1 is electrostatically charged, but instead also the entire metal parts-Pa ket, so that a large layer thickness for covering even larger burrs is achieved in a single operation.
Gemäß Fig. 4 werden an der Ober- und Unterseite des Me tallteile-Paketes 8 gebrauchte Metallteile 11, 12 gleicher Größe und gleichen Zuschnittes wie die am Rand zu be schichtenden Metallteile 1 angeordnet und über die Bolzen 9, 10 fest gegeneinander verspannt.According to Fig. 4 of the Me tallteile package 8 used metal parts 11, 12 of equal size and the blank will be at the top and bottom as the arranged and at the edge to be sheet-metal parts 1, 10 is firmly clamped against each other about the pin 9.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.The invention is not restricted in its implementation to the preferred embodiment given above game. Rather, a number of variants are conceivable which of the solution shown also in principle make use of different types.
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1990
- 1990-04-07 DE DE19904011320 patent/DE4011320C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4011320C2 (en) | 1994-02-03 |
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