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Dokumentenidentifikation DE602004003371T2 18.10.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001628786
Titel VERFAHREN ZUM ABTRENNEN VON ABFALLSCHICHTEN VON PLATTIERTEN BÄNDERN DURCH WALZPLATTIEREN
Anmelder Alcan Rhenalu, Paris, FR
Erfinder DULAC, Sandrine, Grenoble, FR;
BARTHELEMY, Christian, Voiron, FR;
HENRY, Sylvain, Voiron, FR;
GABRIEL, Armand, Le Fontanil, FR
Vertreter BEETZ & PARTNER Patentanwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 602004003371
Vertragsstaaten DE, FR, GR, HU, SE
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 01.06.2004
EP-Aktenzeichen 047672175
WO-Anmeldetag 01.06.2004
PCT-Aktenzeichen PCT/FR2004/001342
WO-Veröffentlichungsnummer 2005002750
WO-Veröffentlichungsdatum 13.01.2005
EP-Offenlegungsdatum 01.03.2006
EP date of grant 22.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.10.2007
IPC-Hauptklasse B21B 47/04(2006.01)A, F, I, 20051224, B, H, EP

Beschreibung[de]
Beschreibung der Erfindung

Die Herstellung plattierter Metallbänder umfasst die Fertigung – durch Gießen und eventuell Walzen – von Platten unterschiedlicher Dicke, die den einzelnen Schichten des herzustellenden Produktes entsprechen. Die Platten werden anschließend übereinander gelegt und an der angrenzenden Platte befestigt, zum Beispiel durch Schweißpunkte bzw. -nähte. Der Verbund wird sodann warmgewalzt und eventuell – falls die gewünschte Enddicke dies erfordert – kaltgewalzt. Das Walzen erfolgt in einer bestimmten Anzahl von Walzstichen, falls nötig mit einer oder mehreren Zwischenglühungen zwischen bestimmten Walzstichen.

Es ist allgemein üblich, nach dem Warmwalzen und nochmals nach dem Kaltwalzen die Kanten, Enden oder andere Bereiche der Bänder, die Fehler oder Risse aufweisen können, abzuschneiden. Dieser Vorgang ist bei plattierten Bändern besonders notwendig, da die verschiedenen Schichten ein unterschiedliches Profil an den Kanten oder Enden haben können. Aus naheliegenden wirtschaftlichen Gründen müssen die Abfälle gesammelt und im Schmelzofen zum Gießen der Ausgangsplatten wiederverwertet werden, wie dies bei nicht plattierten Bändern der Fall ist. Eine solche Wiederverwertung ist allerdings nur dann möglich, wenn die einzelnen Plattierschichten voneinander getrennt werden.

Die Erfindung in ihrem allgemeinsten Umfang ermöglicht ein leichtes Trennen der einzelnen Schichten von den plattierten Bandabfällen, indem auf die abzutrennenden Bereiche, insbesondere die Ränder, mindestens einer der übereinander zu legenden Platten ein Antihaftmittel aufgebracht wird, d.h. ein Produkt, welches, nachdem es den thermisch-mechanischen Behandlungen durch Warm- und eventuell Kaltwalzen und den eventuellen Zwischenglühungen ausgesetzt wurde, örtlich ein Zusammenschweißen der Schichten verhindert und damit eine leichtes Trennen der Schichten ermöglicht.

Ein besonders geeigneter Auftragsstoff ist ein Schlicker aus einem Mineralpulver, insbesondere einem Oxid oder Borid, und einem Silikonharz, gelöst in einer organischen Phase oder suspendiert in einer wässerigen Phase.

Bei einem bekannten Mittel zur Durchführung dieser Trennung werden die plattierten Abfälle auf eine Temperatur erwärmt, die zwischen den Schmelztemperaturen der beiden zu trennenden Metalle oder Legierungen liegt. Ein solches Verfahren wird zum Beispiel im US-Patent 4203762 für plattierte Stahl-Aluminium-Bänder und in den Patentanmeldungen WO 99/32260 und WO 00/67942 für Bänder aus AlMn-Legierung beschrieben, die mit einer AlSi-Legierung plattiert und für die Herstellung gelöteter Wärmetauscher bestimmt sind, wobei die thermische Trennung von einer mechanischen Trennung durch Schleifen oder Schneiden begleitet ist. Ein derartiges Verfahren erfordert einen hohen Energiebedarf und teure Investitionen in Öfen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches, wirtschaftliches und leicht industrialisierbares Verfahren anzugeben.

Gegenstand der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung plattierter Bänder mit mindestens zwei Schichten aus unterschiedlichen Metallen oder Legierungen, welches das spätere Abtrennen der einzelnen Schichten von den beim Abscheren entstehenden Abfällen ermöglicht, umfassend das Herstellen von den jeweiligen Schichten der Plattierung entsprechenden Platten, das Übereinanderlegen und Verbinden dieser Platten zur Bildung einer Verbundplatte, das Warm- und eventuell Kaltwalzen dieser Verbundplatte zur Gewinnung eines plattierten Bandes und das Abscheren der abzutrennenden Bereiche während oder nach dem Walzen, bei welchem Verfahren vor dem Übereinanderlegen der einzelnen Platten ein Antihaftmittel auf die abzutrennenden Bereiche mindestens einer der Oberflächen der miteinander in Kontakt kommenden Platten aufgebracht wird.

Bei dem Antihaftmittel handelt es sich vorzugsweise um einen Schlicker, der ein Keramikoxid in einem wässerigen oder organischen Lösungsmittel enthält.

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen der verschiedenen Abfallschichten von plattierten Bändern, deren Plattierung durch Walzplattieren erfolgt. Die Abfälle entstehen insbesondere beim Abscheren der Kanten und Enden der plattierten Bänder in den verschiedenen Stadien ihres Fertigungsprogramms.

Stand der Technik

Die Herstellung von Metallbändern bestehend aus zwei oder mehreren Schichten aus unterschiedlichen Metallen oder Legierungen, die durch gleichzeitiges Kalt- und/oder Warmwalzen aufeinander aufgebracht werden, ist seit langem bekannt. Zum Beispiel im Fall der Aluminiumlegierungen gibt es eine beachtliche Produktion von Bändern aus AlMn- oder AlFe-Legierung, die mit einer AlSi-Legierung plattiert sind; diese Bänder sind insbesondere für die Herstellung gelöteter Wärmetauscher bestimmt, wobei die AlSi-Plattierungslegierung als Lötlegierung dient.

Bei der Herstellung von Metallbändern fallen in den verschiedenen Stadien dieser Herstellung Abfälle oder Ausschuss in relativ großen Mengen an, die zumeist im Werk selbst wiederverwertet werden, indem sie dem Primärmetall, das zum Gießen der Halbzeuge dient, beigemischt werden. Bei plattierten Bändern, die aus unterschiedlichen Metallen oder Legierungen bestehen, führt die direkte Wiederverwertung der Abfälle im Ofen zur Herstellung des Gießmetalls zu einer von den Ausgangslegierungen verschiedenen Legierung, die nicht immer verwendbar ist. Man hat deshalb versucht, die verschiedenen Schichten von den plattierten Bandabfällen zu trennen, um ihre separate Wiederverwertung im Produktionsprozess zu ermöglichen.

Die Patentanmeldung FR 2830857 beschreibt solche Stoffe in organischer Phase zur Herstellung von Schutzschichten für Werkstoffe oder Ausrüstungsteile, die einer oxidierenden Umgebung, Flüssigmetall oder einer Salzschmelze ausgesetzt werden.

Dieser Schlicker kann mit einem beliebigen geeigneten Mittel aufgetragen werden, zum Beispiel mit einem Pinsel, einer Rolle oder einer Pistole. Er kann auch durch elektrostatische Pulverbeschichtung aufgebracht werden. Nach Auftragen wird der Überzug durch Erwärmen auf eine Temperatur von etwa 500°C polymerisiert. Diese Erwärmung kann zum Beispiel mit Hilfe einer Heizpistole erfolgen. Man kann dazu auch den Vorwärmschritt für die Platte vor dem Warmwalzen benutzen.

Es hat sich gezeigt, das der aufgetragene Stoff die späteren Walzvorgänge nicht beeinträchtigt, dass er nicht in den inneren Bereich der Platten abwandert und auch nicht nach außen getrieben wird. Die Schichten der abgeschnittenen Bereiche, insbesondere die der warmgewalzten Bänder, lassen sich durch einfaches Abziehen leicht trennen. Das Abziehen ist bei kaltgewalzten Bändern, insbesondere bei dünnen Bändern, etwas komplizierter, da die Schichten zu dünn sind, um in einem Stück abgezogen zu werden.

Falls nötig kann das erfindungsgemäße Trennen mit den anderen Methoden aus dem Stand der Technik kombiniert werden, d.h. der thermischen Trennung bei einer Zwischentemperatur zwischen den Solidustemperaturen der übereinander liegenden Legierungen oder der mechanischen Trennung mit Hilfe von Schleif- oder Schneidwerkzeugen.

Beispiel

Es wurde eine 350 × 500 mm große, 120 mm dicke Platte aus der Legierung 3003 gegossen und durch Gießen und Walzen eine etwas kleinere, 13 mm dicke Platte aus der Legierung 4343 hergestellt. Die Platten wurden mit Xylen entfettet.

Es wurde ein Schlicker aus in wässeriger Phase dispergiertem Aluminiumoxid hergestellt. Bei dem Aluminiumoxid handelt es sich um das Produkt P152SB von Aluminium Pechiney mit einer Korngröße d50 von 1,5 &mgr;m und einer spez. BET-Oberfläche von etwa 3 m2/g. 100 g dieses Aluminiumoxids, 17 g Silikonharz (Polymethylsiloxan) MK der Firma Wacker Chemie und 50 g permutiertes Wasser wurden gemischt. Das Gemisch wurde eine Stunde lang geschüttelt.

Mit einem Pinsel wurde eine 50 mm breite Schicht dieses Schlickers auf die beiden Ränder der Platte aus der Legierung 3003 aufgetragen, wobei dieser Bereich der Breite der Kanten entspricht, die abgeschert werden sollen. Die aufgetragene Schicht wurde sodann durch Erwärmung mit langsamen Temperaturanstieg bis auf 500°C polymerisiert und für 5 h in einem Luftofen bei dieser Temperatur gehalten.

Danach wurde auf die Platte aus der Legierung 3003 die Deckplatte aus der Legierung 4343 aufgebracht, wobei die beiden Platten dann punktweise durch MIG-Schweißen verbunden wurden. Der Verbund wurde sodann in herkömmlicher Weise auf 3 mm Dicke heruntergewalzt. Anschließend erfolgte das Abscheren der beiden Kanten auf einer Breite von jeweils 50 mm. Das Band wurde danach auf die Enddicke von 0,5 mm kaltgewalzt, bei der es sich um eine gewöhnliche Dicke für plattierte Bänder zur Herstellung der im Automobilsektor eingesetzten gelöteten Wärmetauscher handelt.

An den abgeschnittenen Kanten der Warmwalzbänder lässt sich die Legierungsschicht 3003 sehr leicht von der Legierungsschicht 4343 trennen, zum Beispiel mit einem Schraubenzieher. Diese Trennung lässt sich auch mühelos an den abgeschnittenen Kanten der Kaltwalzbänder vornehmen, allerdings ist die Legierungsschicht 4343 zu dünn und zu zerbrechlich und wird dabei in Stücke gerissen.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung plattierter Bänder mit mindestens zwei Schichten aus unterschiedlichen Metallen oder Legierungen, welches Verfahren das spätere Trennen der einzelnen, sich beim Abscheren ergebenden Abfallschichten ermöglicht, umfassend das Herstellen von den jeweiligen Schichten der Plattierung entsprechenden Platten, das Übereinanderlegen und Verbinden dieser Platten zur Bildung einer Verbundplatte, das Warm- und eventuell Kaltwalzen dieser Verbundplatte zur Gewinnung eines plattierten Bandes und das Abscheren der abzutrennenden Bereiche während oder nach dem Walzen, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass vor dem Übereinanderlegen der einzelnen Platten ein Antihaftmittel auf die abzutrennenden Bereiche mindestens einer der Oberflächen der miteinander in Kontakt kommenden Platten aufgebracht wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antihaftmittel ein Gemisch aus einem Mineralpulver und einem in Wasser suspendierten oder in organischer Lösung gelösten Silikonharz ist. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mineralpulver ein Oxid oder ein Borid ist. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mineralpulver Aluminiumoxid ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antihaftmittel durch elektrostatische Pulverbeschichtung aufgebracht wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das plattierte Band aus mindestens zwei unterschiedlichen Aluminiumlegierungen besteht.






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