Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche auf einem aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehendem Halbzeug

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche auf einem aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehendem Halbzeug, insbesondere auf gewalzten Bändern oder Blechen mit einer Dicke von 0,4 bis 1 mm. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung von strukturiertem bandförmigem Halbzeug im Baubereich.

[0002] Unter normalen atmosphärischen Bedingungen bildet sich auf der Oberfläche von metallblankem Kupfer eine festhaftende und beständige Deckschicht, die sich infolge der Reaktion des Kupfers mit Feuchtigkeit und/oder Luftsauerstoff teilweise erst mit großer Zeitverzögerung zu einer gleichmäßigen Braunfärbung weiter entwickelt.

[0003] Für die unterschiedlichen Anwendungsfälle, insbesondere im Baubereich, besteht jedoch vielfach der Wunsch nach dekorativen Oberflächen, deren Farbgebung individuell einstellbar und von einer Bewitterung oder einer Behandlung mit chemischen Lösungen unabhängig ist. Ferner soll sich das Aussehen der Oberfläche weder durch Handhabung bei der Montage noch durch Bewitterung wesentlich verändern.

[0004] Die US-A-4 666 743 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Metallblechs mit dekorativer Oberfläche zur Verkleidung von Türen von Aufzügen. Das bekannte Verfahren sieht zunächst eine bereichsweise Vorbehandlung der Oberfläche mittels einer Ätzung vor. Die angeätzten Oberflächenbereiche erhalten dann eine Beschichtung, die durch Flammspritzen von Metallpulverteilchen aufgebracht wird.

[0005] Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer dekorativen Oberfläche auf einem Metallband ist ferner aus der FR-A-2 197 350 bekannt.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem das Erscheinungsbild der Oberfläche von aus Kupfer oder Kupferlegierungen bestehendem Halbzeug verbessert werden kann.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensmaßnahmen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 5 gekennzeichnet. Bevorzugte Anwendungsgebiete für oberflächenveredeltes bandförmiges Halbzeug sind in den Ansprüchen 6 und 7 angegeben.

[0008] Mit Hilfe der Maßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es in überraschend einfacher Weise eine strukturierte Oberfläche auf aus Kupfermaterial bestehendem Halbzeug zu erzeugen, die vorzugsweise ein mattes Aussehen aufweist und in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten thermischen Spritzpulvermaterial eine breite Palette von unterschiedlichen Farbgebungen auf dem Basiswerkstoff ermöglicht.

[0009] So erhält beispielsweise die Oberfläche eines durch thermisches Spritzen von Aluminiumpulverteilchen beschichteten Kupferblechs eine sehr dekorative mattsilberfarbene Oberflächenstruktur, die einen ausgezeichneten Schutz gegen mechanische und chemische Beeinträchtigungen aufweist. Derartige mit Aluminiumpulverteilchen beschichtete Trägerbleche eignen sich insbesondere für die Verkleidung von Decken und Wänden für den anspruchsvollen Innenausbau von Gebäuden. Auch in Verbindung mit Wärmetauscherelementen können die beschichteten Trägerbleche mit besonderem Vorteil eingesetzt werden, da sie durch ihre größere Oberfläche den Wirkungsgrad von Wärmetauschern für die Raumklimatisierung erhöhen.

[0010] Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden noch näher erläutert.

[0011] Die Oberfläche eines kaltgewalzten und gegebenenfalls entfetteten Bands aus SF-Cu mit einer Dicke von 0,7 mm und einer Breite von 1 000 mm wurde mittels einer Schleifvorrichtung gleichmäßig in Vorschubrichtung des Bands (längs) geschliffen. Für die mechanische Vorbehandlung der Bandoberfläche wurden Schleifbänder mit 40iger und 60iger Körnung eingesetzt. Die mittlere Rauhtiefe der geschliffenen Oberfläche betrug nach dem Schleifvorgang etwa 6 µm. Geeignet ist eine mittlere Rauhtiefe von 0,5 bis 20 µm. Auf eine derart gezielt aufgerauhte Bandoberfläche wurde dann eine thermische Beschichtung mit Metallpulverteilchen, beispielsweise mit Kupferteilchen, aufgebracht. Für die thermische Beschichtung stand eine Flammspritzpistole zur Verfügung, die als Transportgas für die Metallpulverteilchen vorzugsweise ein inertes Gas verwendet.

[0012] Die Auftragsschichten hatten eine Dicke von etwa 0,1 mm. Die Beschaffenheit der aufgespritzten Beschichtung ist matt und erweist sich auch optisch als ausreichend deckend.

[0013] Eine metallographische Untersuchung der Mikrostruktur der Auftragsschicht zeigte eine gute Teilchenbindung der aufgespritzen Metallteilchen mit dem Trägerwerkstoff.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche auf einem aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehendem Halbzeug, insbesondere auf gewalzten Bändern oder Blechen mit einer Dicke von 0,4 bis 1 mm, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Halbzeugs durch Schleifen in mindestens einer Richtung aufgerauht wird und das Halbzeug dann eine Beschichtung erhält, die durch thermisches Spritzen von Metallpulverteilchen aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Halbzeugs zunächst längs und dann quer geschliffen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Halbzeugs nach der mechanischen Bearbeitung durch Schleifen eine im Bereich von 0,5 bis 20 µm liegende mittlere Rauhtiefe aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als thermisches Spritzpulvermaterial Kupfer, Nickel, Aluminium oder Zinn bzw. eine Legierung auf der Basis dieser Werkstoffe verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der thermischen Beschichtung etwa 0,05 bis 0,8 mm beträgt.

6. Verwendung eines gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten bandförmigen Halbzeugs mit strukturierter Oberfläche als Material für die Verkleidung von Fassaden und Dächern sowie von Wänden und Decken im Innenbereich von Gebäuden.

7. Verwendung eines gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten bandförmigen Halbzeugs mit strukturierter Oberfläche als Material für die Herstellung von flachen Wärmetauscherelementen für die Raumklimatisierung.

Claims

1. Process for the production of a textured surface on a semi-product made of copper or a copper alloy, in particular on rolled strips or sheets with a thickness of 0.4 to 1 mm, characterised in that the surface of the semi-product is roughened by grinding in at least one direction and the semi-product then receives a coating which is applied by thermal spraying of metal powder particles.

2. Process according to claim 1, characterised in that the surface of the semi-product is ground first longitudinally and then transversely.

3. Process according to claim 1 or 2, characterised in that after the mechanical treatment by grinding the surface of the semi-product exhibits a mean peak-to-valley height lying in the range from 0.5 to 20 µm.

4. Process according to one of claims 1 to 3, characterised in that copper, nickel, aluminium or tin or an alloy based on these materials is used as the thermal spraying powder material.

5. Process according to one of claims 1 to 4, characterised in that the thickness of the thermal coating is approximately 0.05 to 0.8 mm.

6. Use of a semi-product in strip form with a textured surface manufactured by the process according to one of claims 1 to 5 as a material for cladding of façades and roofs and of walls and ceilings in the interior of buildings.

7. Use of a semi-product in strip form with a textured surface manufactured by the process according to one of claims 1 to 5 as a material for the production of flat heat exchanger elements for space air-conditioning.

Revendications

1. Procédé de préparation d'une surface structurée sur un demi-produit composé de cuivre ou d'un alliage de cuivre, en particulier sur des bandes ou tôles laminées ayant une épaisseur de 0,4 à 1 mm,
caractérisé en ce que
la surface du demi-produit est rendue rugueuse par rectification dans au moins une direction et le demi-produit reçoit alors un revêtement qui est appliqué par projection de poudre métallique.

2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la surface du demi-produit est rectifiée d'abord longitudinalement et ensuite transversalement.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
la surface du demi-produit comporte, après le façonnage mécanique par rectification, une profondeur de rugosité moyenne allant de 0,5 à 20 µm.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
comme matière pulvérulente de projection thermique, on utilise du cuivre, du nickel, de l'aluminium ou de l'étain ou un alliage à base de ces matières.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
l'épaisseur du revêtement thermique se monte environ à 0,05 jusqu'à 0,8 mm.

6. Procédé d'un demi-produit sous la forme d'une bande produite selon l'une des revendications 1 à 5, avec une surface structurée comme matériau pour l'habillage de façades et de toits ainsi que des parois et des plafonds dans l'intérieur de bâtiments.

7. Utilisation d'un demi-produit sous forme de bande produite selon l'une des revendications 1 à 5, avec une surface structurée comme matériau pour la production d'éléments d'échangeur thermique plans destinés à la climatisation de pièces.