[0001] Die Erfindung betrifft einen Verbundkörper gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
[0002] Das thermische Spritzen hochschmelzender Stoffe ist bekannt, konnte aber bisher zum
Bilden von Oberflächenüberzügen bei Kunststoffkörpern nicht eingesetzt werden, weil
die Oberfläche des Kunststoffs dabei verkoken würde.
'Daher war das thermische Spritzen bloß mit niedrigschmelzenden Stoffen möglich, beispielsweise
mit reinem Aluminium, wobei sich nur eine relativ geringe Haftfestigkeit des Oberflächenüberzuges
am Kunststoffgrundkörper erreichen ließ, selbst wenn dessen Oberfläche zuvor aufgerauht
wurde.
[0003] Nach der älteren Patentanmeldung P 30 04 869.2-16 wird daher das thermische Spritzen
nun in der Weise für einen Kunststoffgrundkörper zur Bildung eines festhaftenden Oberflächenüberzuges
aus einem hochschmelzenden Stoff schädigungsfrei angewendet, daß der Oberflächenüberzug
über eine Zwischenschicht gebunden wird, welche sowohl aus einem thermisch spritzbaren
Kunststoff als auch aus dem für den Oberflächenüberzug gewählten hochschmelzenden
Stoff besteht. Hierbei nimmt die Zwischenschicht ausgehend vom Kunststoffgrundkörper
nach außen im Kunststoffanteil ab und entsprechend im Anteil des hochschmelzenden
Stoffes zu bis zu wenigstens annähernder Kunststoffreiheit am Übergang zum Oberflächenüberzug.
[0004] Bei diesem Verbundkörper ist somit bereits in der den Oberflächenüberzug bindenden
Zwischenschicht dessen hochschmelzender Stoff enthalten. Obgleich dieser Stoff im
Verhältnis zum Kunststoff der Zwischenschicht an dieser zunächst nur einen geringen
Anteil hat, wird dieser Kunststoff dennoch relativ hohen Anforderungen an seine Resistenz
gegen eine Zersetzung unter Erhitzung beim thermischen Spritzen genügen müssen, um
nicht unter Umständen, je nach Wahl des hochschmelzenden Stoffes, selbst zu verkoken.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verbundkörper der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 genannten Gattung für die Bindung des Oberflächenüberzugs mit
einer thermisch spritzbaren Zwischenschicht zu versehen, mit der beim thermischen
Spritzen sowohl hinsichtlich des Kunststoffs des Grundkörpers als auch hinsichtlich
des eigenen Kunststoffanteils eine Schädigung gleichermaßen sicher ausgeschlossen
ist.
[0006] Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten
Merkmale gelöst. Demnach wird in der Erkenntnis, daß zur Bindung des Oberflächenüberzugs
der Metallanteil der Zwischenschicht in der Regel nicht aus dem für den Oberflächenüberzug
gewählten Stoff beschaffen zu sein braucht, auf diesen Stoff (für die Zwischenschicht)
völlig verzichtet und auf - eine geringere Wärmekapazität aufweisendes - niedrigschmelzendes
Metall, wie Aluminium (Patentanspruch 2), zurückgegriffen als Anteil einer Zwischenschicht,
die, gegenüber dem Vorschlag der vorgenannten älteren Patentanmeldung, im Mengenverhältnis
Metall zu Kunststoff vom Grundkörper aus bis zum Oberflächenüberzug unverändert sein
kann. Hierbei hat sich erwiesen, daß mit einem Pulver aus Aluminium und mindestens
50 % Polyesterharz (Patentanspruch 3) eine festhaftende Zwischenschicht erreicht wird,
welche sogar für ein galvanisches Auftragen des Oberflächenüberzugs geeignet ist.
Damit ist durch die Erfindung sogar die Anwendung des Verbundkörpers auf solche Fälle
erweitert, in denen gas- und flüssigkeitsdichte Oberflächenüberzüge gefordert werden.
[0007] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher erläutert. Hierzu zeigt
die Zeichnung im Schnitt einen Ausschnitt aus einem Grundkörper 1 aus Kunststoff,
z.B. Polyvinylchlorid, welcher aus Gründen des Erosionsschutzes mit einem Oberflächenüberzug
2 aus einem hochschmelzenden Metall, z.B. Titan, versehen ist. Da der Oberflächenüberzug
2 aus Wirtschaftlichkeitsgründen durch thermisches Spritzen, z. B. Plasmaspritzen,
hergestellt werden soll, ist zur Vorbeugung gegen eine Verkokung oder dergleichen
Schädigung des Kunststoffes eine ebenfalls thermisch gespritzte Zwischenschicht 3
als .Verbundschicht zwischen dem Grundkörper 1 und dem Oberflächenüberzug 2 vorgesehen.
Hierbei ist das Vorprodukt für die Zwischenschicht 3 ein Gemenge z.B. aus einem Polyesterharz
und aus mit Silizium legiertem Aluminium. Dieses Gemenge ist in dem für die zugedachte
Funktion erforderlichen Mengenverhältnis als sogenanntes 601 NS-Pulver von der Firma
METCO INC., 1101 Prospect Ave., Westbury, L.I., New York beziehbar und wird bisher
bei Triebwerken für Oberflächenüberzüge von Metallflächen angewendet, welche in der
Einlaufphase der Schaufeln gegen deren Berührung zu schützen sind. Es hat sich erwiesen,
daß die aus solchem Pulver gespritzte Zwischenschicht 3, deren medrigschmelzender
Metallanteil dem Kunststoff des Grundkörpers 1 unschädlich ist, nicht nur beim anschließenden
thermischen Spritzen des Oberflächenüberzuges 2 keinen Schaden nimmt, sondern auch
die angestrebte hohe Haftfestigkeit des Oberflächenüberzuges gewährleistet.
[0008] Es bleibt schließlich anzumerken, daß die Erfindung nicht auf eine Zwischenschicht
mit unverändertem Mengenverhältnis Metall zu Kunststoff beschränkt ist. Es kann also,
entsprechend dem Vorschlag der älteren Patentanmeldung, ausgehend vom Kunststoffgrundkörper
die Zwischenschicht nach außen lagenweise oder kontinuierlich im Kunststoffanteil
abnehmen und entsprechend im Anteil des niedrigschmelzenden Metalles zunehmen bis
zu wenigstens annähernder Kunststoffreiheit am Übergang zum Oberflächenüberzug. Das
bedeutet für die Verwendung des vorgenannten fertigen Pulvers, daß diesem beim Spritzen
lediglich das legierte Aluminium beigemengt zu werden braucht unter entsprechender
Verminderung der jeweiligen Menge an fertigem Pulver; eine hierzu geeignete Einrichtung
ist schon in der älteren Patentanmeldung erläutert.
1. Verbundkörper mit einem Oberflächenüberzug aus einem hochschmelzenden Stoff, wie
Metalle und/oder deren Oxide, Karbide, auf einem Kunststoffgrundkörper, an den der
Oberflächenüberzug über eine Zwischenschicht gebunden ist, welche aus einem Metall
und einem gemeinsam mit diesem thermisch spritzbaren Kunststoff besteht, gekennzeichnet
durch ein niedrigschmelzendes Metall oder eine niedrigschmelzende Metallegierung als
Metallanteil der Zwischenschicht (3).
2. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenschicht
(3) ein Gemenge aus einem Kunstharz und Aluminium bzw. einer seiner Legierungen ist.
3. Verbundkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Kunstharz ein Polyester
ist mit einem Anteil von mindestens 50 % am Gemenge.
4. Verbundkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß ausgehend vom
Kunststoffgrundkörper die Zwischenschicht nach außen lagenweise oder kontinuierlich
im Kunststoffanteil abnimmt und entspre- chend im Anteil des niedrigschmelzenden Metalles zunimmt bis zu wenigstens annähernder
Kunststoffreiheit am Übergang zum Oberflächenüberzug.
