DE4011320C2

DE4011320C2 - Process for treating the edges of stamped, pressed or cut metal parts

Info

Publication number: DE4011320C2
Application number: DE19904011320
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1990-04-07
Filing date: 1990-04-07
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2010-04-08
Also published as: DE4011320A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung der Kanten gestanzter, gepreßter oder geschnittener, vorzugswei se plattenförmiger Metallteile.The invention relates to a method for the treatment of Edges punched, pressed or cut, preferably two se plate-shaped metal parts.

Bei der Weiterbearbeitung scharfkantiger Metallteile nach dem Stanz-, Preß- oder Schneidvorgang treten trotz geeigne ter 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, gepreß ter oder geschnittener Metallteile häufig den Ausgangspunkt einer Korrosion des Metallteiles, auch wenn dieses zusätz lich beispielsweise durch Feuerverzinkung oder Chromatie rung behandelt wurde.When further processing sharp-edged metal parts the punching, pressing or cutting process occur despite suitable precautions, such as wearing gloves, often injuries caused by the while editing of the metal part. At the same time, the sharp edges form stamped, pressed ter or cut metal parts often the starting point corrosion of the metal part, even if this additionally Lich, for example, by hot-dip galvanizing or chromatography tion was treated.

Aus der DE 37 04 364 C1 ist ein Verfahren zur Schnittkanten behandlung von Zuschnitten aus bandlackiertem Material für Blechgehäuseteile bekannt, bei dem die sichtbaren Schnitt kanten 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 dem Kantenbereich der Zuschnitte gerichtet sind. Anschließend wird der aufgetragene Lack mit UV-Be strahlung ausgehärtet. DE 37 04 364 C1 describes a method for cutting edges treatment of blanks from coil coated material for Sheet metal parts known in which the visible cut edging with a UV-curing lacquer be coated by means of one or more spray nozzles. The spray nozzles are moved along the cut edges and positioned and aligned so that it is under directed at an angle on the edge area of the blanks are. Then the applied varnish with UV-Be radiation cured.

Dieses bekannte Verfahren zur Schnittkantenbehandlung von Zuschnitten dient ausschließlich dazu, die nach dem Zu schnitt ungeschützten Schnittkanten des bandlackierten Material vor Korrosion zu schützen, die das optische Ausse hen des Werkstückes negativ beeinflussen kann und als Ausgangspunkt einer weiteren Korrosion des Werkstückes anzusehen ist.This known method for cutting edge treatment of Cropping is only used after cutting cut unprotected cut edges of the band-coated Protect material from corrosion affecting the optical exterior hen can negatively influence the workpiece and as Starting point for further corrosion of the workpiece can be seen.

Dabei erweist sich das Lackieren der scharfkantigen Blech teile als wenig umweltverträglich, da die im Lack enthalte nen 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 are not very environmentally friendly because they are contained in the paint Leak free solvent and among other things also Can endanger the health of workers. Another Disadvantage of the known painting process is 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 scharfkan tiger Blechteile nach diesem Verfahren besteht darin, daß der Lack vor der Trocknung und insbesondere von den schar fen Kanten abtropft, so daß ein nur äußerst ungenügender Kantenschutz gegeben ist.Another major disadvantage of the treatment is sharp tiger sheet metal parts by this method is that the varnish before drying and especially from the sharp fen drains edges, so that only an extremely insufficient Edge protection is given.

Des weiteren sind elektrostatische Beschichtungsverfahren bekannt. So wird in der Zeitschrift Oberfläche und JOT Sonderausgabe EPS 85, S. 7-10 im Artikel "Der Schnell schuß" von H. Sinn ein elektrostatisches Beschichtungsver fahren beschrieben, bei dem zur großflächigen und gleichmä ßigen Beschichtung eines Werkstückes die Feldstärke durch Erdungsstäbe lokal herabgesetzt wird, da allgemein bei Anwendung elektrostatischer Beschichtungsverfahren die Abscheidung der Partikel bevorzugt an den Kanten eines Werkstückes erfolgt.Furthermore, there are electrostatic coating processes known. So in the magazine Surface and JOT Special edition EPS 85, pp. 7-10 in the article "The Fast shot "by H. Sinn an electrostatic coating ver driving described in the case of large-scale and even coating of a workpiece through the field strength Earthing rods is reduced locally because generally at Application of electrostatic coating processes Separation of the particles preferably at the edges of a Workpiece takes place.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Behandlung der Kanten gestanzter, gepreßter oder ge schnittener Metallteile mit einem Lack, vorzugsweise Pulver lack, im elektrostatischen Sprühverfahren zu schaffen, das einen wirksamen Schutz vor Schnittverletzungen bei der Weiterbearbeitung der Metallteile durch eine dichte Umhül lung der Schnittkanten bei kurzer Bearbeitungszeit gewähr leistet und das eine dauerhafte Verbindung der Umhüllung mit dem Metallteil 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 with a varnish, preferably powder paint, using electrostatic spraying to create that effective protection against cuts in the Further processing of the metal parts by a tight envelope guarantee the cutting edges with a short processing time provides and that a permanent connection of the casing with the metal part even after finishing the machining 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.

Erfindungsgemäß werden für die elektrostatische Beschich tung mehrere vorzugsweise plattenförmige Metallteile zu einem Paket miteinander verbunden, wobei der Abstand zwi schen den benachbarten Metallteilen so gewählt wird, daß die gewünschte Breite des Randbereiches beschichtbar ist.According to the invention for electrostatic coating tion several preferably plate-shaped metal parts a package connected, the distance between the adjacent metal parts is chosen so that the desired width of the edge area can be coated.

Die Verbindung der Metallteile zu einem Paket erfolgt vorzugsweise über Bolzen, die durch miteinander fluchtende Durchzüge in den Metallteilen gesteckt werden, so daß eine gleichförmige Ausrichtung sämtlicher Metallteile im Metall teile-Paket gewährleistet ist. Mit diesen Bolzen werden die Metallteile mittels Flügelschrauben gleichzeitig zu einem Paket für den Verarbeitungsvorgang verspannt. Diese Maßnah me erlaubt eine gleichmäßige Kantenbeschichtung sämtlicher Metallteile. The metal parts are connected to form a package preferably via bolts that are in alignment with each other Passages are inserted into the metal parts, so that a uniform alignment of all metal parts in the metal parts package is guaranteed. With these bolts the Metal parts at the same time using wing screws Package tied up for processing. This measure me allows all edges to be evenly coated Metal parts.

Eine weitere Variante der Zusammenfügung der einzelnen Metallteile zu Metallteile-Paketen ist die, daß zwischen den einzelnen Metallteilen Abstandselemente eingefügt werden und daß das Gesamtpaket mit Klammern während der Be schichtung zusammengehalten wird.Another variant of combining the individual Metal parts to metal parts packages is that between spacer elements inserted into the individual metal parts and that the entire package with brackets during loading layering is held together.

Den Abschluß eines jeden Metallteile-Paketes bilden schon beschichtete Metallteile gleicher Größe und gleichen Zu schnitts.The end of each metal parts package is already coated metal parts of the same size and same zu cut.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachte Schichtdicke beträgt 40 bis 120 µm und wird in einem oder mehreren aufeinander folgenden Bearbeitungsgängen aufge bracht. 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 Pulversprühverfahren eine größere Menge des Pulverlackes aufgrund der vergrößerten elektrostatischen Anziehung die Schnittkanten umgibt und so zu einer wirksamen Abrundung der Schnittkanten beiträgt.The applied by the inventive method Layer thickness is 40 to 120 microns and is in one or several successive processing steps brings. The solution according to the invention is based on the Realizing that the electrostatic field is distributed in this way is that by far the greatest field strength in the field of There are cut edges so that with electrostatic Powder spraying process a larger amount of the powder coating due to the increased electrostatic attraction Cut edges surround and so to an effective rounding which contributes to cut edges.

Die extrem kurze Bearbeitungszeit beim Auftragen des Pulver lackes im elektrostatischen Pulversprühverfahren ermöglicht es, diesen Verfahrensschritt unmittelbar an den Stanz-, Preß- oder Schneidvorgang anzuschließen, so daß die Weiter bearbeitung des so behandelten Metallteiles ohne die Gefahr einer Schnittverletzung gewährleistet ist.The extremely short processing time when applying the powder allows paint in the electrostatic powder spray process it, this process step directly to the stamping, Press or cutting process to connect, so that the next machining of the metal part treated in this way without the risk 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 jeder auf dem Markt erhältliche Pulver lack, also Epoxy-, Epoxy-Polyester-, Polyester- oder Polye ster-Polyurethan-Pulverlack in Frage.Every powder available on the market comes as a powder coating lacquer, i.e. epoxy, epoxy polyester, polyester or polye ster polyurethane powder coating in question.

Nach sorgfältiger Reinigung der Oberfläche des Metallteiles in den zu beschichtenden Bereichen wird das Pulver durch eine unter Spannung stehende Düse gesprüht, wobei es sich elektrisch auflädt. Das zu beschichtende Metallteil ist kalt, so daß sich das Pulver auf der Oberfläche des Metall teiles absetzt. Nachdem die gewünschte Schichtdicke aufge bracht ist, durchläuft das Metallteil einen Ofen. Dabei schmilzt das Pulver und bildet einen entsprechenden zusam menhängenden Film.After carefully cleaning the surface of the metal part in the areas to be coated, the powder is sprayed a live nozzle, it is charges electrically. The metal part to be coated is cold, so that the powder on the surface of the metal part sets. After the desired layer thickness is applied the metal part passes through an oven. Here melts the powder and forms a corresponding one hanging film.

Pulverlacke zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß sie feste, lösemittelfreie Beschichtungsstoffe darstellen, so daß mit der Verarbeitung der Pulverlacke keine Umweltbeein trächtigungen und gesundheitliche Gefahren verbunden sind. Die Filmbildung zu den duroplastischen Überzügen erfolgt bei Temperaturen zwischen 150 bis 220°C.Powder coatings are characterized in particular by the fact that they represent solid, solvent-free coating materials, so that with the processing of powder coatings no environmental problems pregnancy and health risks. The film formation on the thermoset coatings takes place at temperatures between 150 to 220 ° C.

Durch die Verbindung mehrerer Metallteile zu einem Paket wird nicht nur die Bearbeitungszeit für jedes einzelne Metallteil weiter verkürzt, sondern eine zusätzliche wirksa me Erhöhung der Feldstärke im Kantenbereich erreicht, so daß sich die elektrostatische Anziehungskraft beim Pulver versprühen erhöht und somit in einem einzigen Bearbeitungs gang eine große Schichtdicke zu erzielen ist. Infolge der Feldfreiheit im Inneren des Paketes wird gleichzeitig bewirkt, daß sich auf diesen Metallteilflächen kein Pulver niederschlägt. Es erfolgt eine optimale Materialausnutzung. By connecting several metal parts into one package will not just be the processing time for each one Metal part further shortened, but an additional effective me increased field strength in the edge area reached, so that the electrostatic attraction to the powder spray increases and thus in a single machining a large layer thickness can be achieved. As a result of Field freedom inside the package is simultaneous causes no powder on these metal surfaces precipitates. There is an optimal use of material.

Es wird lediglich im Randbereich ein Streifen von 8 bis 10 cm beschichtet. Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt damit eine Kostensenkung der Beschichtung von bis zu 60% gegen über sonstigen Lackierungsverfahren, eine Pulvereinsparung von 70%, sowie eine Verkürzung der Anlagendurchlaufzeit.There is only a strip of 8 to 10 cm in the edge area coated. The method according to the invention thus results against a coating cost reduction of up to 60% about other painting processes, a powder saving of 70%, as well as a reduction in the system throughput time.

Neben der im wesentlichen dem Unfallschutz dienenden Be schichtung des Randbereiches der Metallteile wird gleichzei tig eine Erhöhung des Korrosionsschutzes erzielt, da die insbesondere von den Kanten ausgehende Verrostung weitge hend vermieden wird. Auch eine Unterwanderung einer vorher aufgetragenen Zinkschicht von der Spitze her wird wirksam verhindert.In addition to the Be Layering of the edge area of the metal parts becomes simultaneous achieved an increase in corrosion protection because the especially rusting from the edges is avoided. Even an infiltration one before applied zinc layer from the top becomes effective prevented.

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet somit eine dichte Umhüllung von Schnitt- oder Stanzkanten unmittelbar im Anschluß an den Stanzvorgang und somit eine wirksame Herab setzung der Verletzungsgefahr bei der Weiterbearbeitung von Metallteilen.The solution according to the invention thus ensures a tight Wrapping of cut or punched edges directly in the Connection to the punching process and thus an effective down setting the risk of injury when processing Metal parts.

Die Beschichtung der Kanten mit einem Pulverlack im elektro statischen 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 sicher, so daß ein dauerhafter wirksamer Korrosionsschutz gewährlei stet ist, da die besonders korrosionsgefährdeten Schnittkan ten entsprechend geschützt sind.The coating of the edges with a powder coating in the electro static powder spraying process ensures this an extremely short processing time and provides a permanent connection of the casing to the metal part too after finishing the metal parts safely, so that permanent, effective corrosion protection is guaranteed is because the cutting channel, which is particularly at risk of corrosion are protected accordingly.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spieles und der Zeichnungen näher erläutert werden.The invention is described below with reference to an embodiment game and the drawings are explained in more detail.

Es zeigen: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 Randbe reich mit zugehöriger Feldverteilung; Figure 2 is a section through a metal part in the Randbe rich with associated field distribution.

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Metalltei le-Paketes; Fig. 3 is a perspective view of a metal parts package;

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 ein Metallteil, dessen äußere Umrißlinie und Durchzüge durch Stanzen, Pressen oder Schneiden hergestellt werden, wobei in Folge des Stanz-, Preß- oder Schneidvorgan ges eine Kante 2 mit einem entsprechenden Grat gebildet wird. Dieser Grat kann bei der weiteren Bearbeitung des Metallteiles 1 zu Schnittverletzungen, auch bei Verwendung geeigneter Arbeitsmittel, führen. Zur Herabsetzung dieser Verletzungsgefahr wird mittels elektrostatischem Pulver sprühverfahren erfindungsgemäß ein Randbereich 3 des Metall teiles 1 mit einer Pulverlackschicht ummantelt. Fig. 1 shows a metal part, the outer contour and passages are made by punching, pressing or cutting, wherein as a result of the punching, pressing or cutting process, an edge 2 is formed with a corresponding ridge. This burr can lead to cuts in the further processing of the metal part 1 , even when using suitable work equipment. To reduce this risk of injury, an edge area 3 of the metal part 1 is coated with a powder coating layer according to the invention by means of electrostatic powder spraying.

Nach sorgfältiger Vorbehandlung der Oberfläche, zumindest im Randbereich 3 des Metallteiles 1, wird ein geeignetes Pulver durch eine unter Spannung stehende Düse gesprüht, wobei sich das Pulver elektrisch auflädt. Das zu beschich tende Metallteil 1 ist kalt, so daß sich das elektrosta tisch aufgeladene Pulver auf der Oberfläche des Metalltei les 1 absetzt. Nachdem die gewünschte Schichtdicke aufge bracht wurde, wird das Metallteil in einen Ofen geführt. Bei einer Temperatur von 150 bis 200°C schmilzt das Pulver auf und bildet einen duroplastischen Film, der die Kante 2 im Randbereich 3 fest umhüllt. Die Schichtdicke beträgt vor zugsweise 80 bis 120 µm. Dabei wird jeder beim Stanz-, Preß- oder Schneidvorgang entstehende Grat vollständig umhüllt.After careful pretreatment of the surface, at least in the edge area 3 of the metal part 1 , a suitable powder is sprayed through a nozzle under tension, the powder being electrically charged. The metal part 1 to be coated 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 passed into an oven. At a temperature of 150 to 200 ° C, the powder melts and forms a thermosetting film that tightly envelops the edge 2 in the edge area 3 . The layer thickness is preferably 80 to 120 microns. Every burr that arises during the punching, pressing or cutting process is completely covered.

Wie der Schnitt durch den Randbereich 3 des Metallteiles 1 mit dem eingetragenen Feldlinienverlauf gemäß Fig. 2 zeigt, tritt insbesondere an der Kante 2 eine wirksame Erhöhung der Feldstärke auf, so daß sich an dieser Stelle eine größere Schichtdicke ergibt, als im weiteren Randbe reich 3.As shown by the section through the edge region 3 of the metal part 1 with the entered field line profile according to FIG. 2, 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 .

Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Metallteile-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 in den Metallteilen 1 wie sie in Fig. 1 gezeigt werden, gesteckt und mittels Flügelschrauben miteinander verspannt. Das so gebildete Metallteile-Paket 8 wird anschließend in eine Sprühanlage gebracht. Durch eine entsprechend ausge richtete Sprühpistole wird das Beschichtungspulver auf den Randbereich 3 aufgesprüht. Durch die Verbindung mehrerer Metallteile 1 zu einem Metallteile-Paket 8 wird vermieden, daß Pulver in das Innere des Metallteile-Paketes 8, das vorzugsweise aus 15 bis 20 einzelnen Metallteilen 1 zusam mengesetzt ist, gelangt. Fig. 3 shows a schematic perspective view of a metal parts package 8 , which consists of several individual metal parts 1 , which are connected to one another via bolts 9 , 10 . The bolts 9 , 10 are inserted through passages 5 , 6 in the metal parts 1 as shown in FIG. 1 and clamped together by means of wing screws. The metal parts package 8 thus formed is then brought into a spraying system. The coating powder is sprayed onto the edge area 3 by a correspondingly oriented spray gun. The connection of several metal parts 1 to a metal parts package 8 prevents powder from getting 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 Metallteiles von der Mitte an den Rand des Metallteiles 1 verlagert wird, so daß eine erhöhte Pulverbeschichtung an den freistehenden Randbereichen 3 erreicht wird.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 part by the punching, pressing or cutting process is shifted from the center to the edge of the metal part 1 , so that an increased Powder coating on the free-standing edge areas 3 is 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 Schichtdicken direkt an der Kante 2 erzielt, da nicht jeder einzelne Randbereich 3 der Metall teile 1 elektrostatisch aufgeladen wird, sondern das gesam te Metallteile-Paket 8, so daß in einem einzigen Arbeits gang eine große Schichtdicke zur Umhüllung auch größere Grate erzielt wird.Since a reinforced powder coating in the edge region 3 with the sharp edge 2 is desired, the connec tion of several metal parts 1 to form a metal parts package 8 increases the layer thicknesses directly at the edge 2 , since not every individual edge region 3 of the metal parts 1 is electrostatically charged, but the whole metal parts package 8 , so that a large layer thickness for enveloping even larger burrs is achieved in a single operation.

Wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist, werden an der Ober- und Unterseite des Metallteile-Paketes 8 schon beschichtete Metallteile 11, 12 gleicher Größe und gleichen Zuschnitts wie die am Rand zu beschichtenden Metallteile angeordnet und über die Bolzen 9, 10 fest mit den zu beschichtenden Metallteilen verspannt.As can be seen from Fig. 4, already coated metal parts 11 , 12 of the same size and cut as the metal parts to be coated on the edge are arranged on the top and bottom of the metal parts package 8 and fixed with the bolts 9 , 10 clamped to metal parts to be coated.

Claims

1. Process for treating the edges of punched, pressed or cut, preferably plate-shaped metal parts, by coating the edges of the metal parts with a powder coating in electrostatic powder spray, characterized in that several metal parts ( 1 ) form a metal parts package ( 8 ) are connected to one another, the distance between the adjacent metal parts ( 1 ) being selected such that a predetermined width of the edge region is coated.

2. The method according to claim 1, characterized in that a coating thickness of 40-120 µm in one or several successive processing steps is brought.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the plate-shaped metal parts ( 1 ) via spacer elements to metal parts packages ( 8 ) are stacked.

4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that plate-shaped metal parts ( 1 ) via bolts ( 9 ; 10 ) are connected to each other, which are inserted through aligned passages ( 5 ; 6 ) of the metal parts ( 1 ) and that the plate-shaped metal parts ( 1 ) are clamped together via the bolts ( 9 ; 10 ).

5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that used as the top and bottom metal part ( 1 ) of a metal parts package ( 8 ) used metal parts ( 11 ; 12 ).