[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Kennzeichens
auf einem metallischen Körper mit einem derartig angebrachten Kennzeichen sowie einen
metallischen Körper nach Anspruch 12.
[0002] Die Oberfläche von Produkten wird oftmals mit Logos und anderen Kennzeichen versehen,
die zum Beispiel mit Hilfe eines Tampondruck- oder Siebdruckverfahrens angebracht
werden. Nachteilig bei solchen Verfahren ist es allerdings, dass Produkte mit komplexeren
Geometrien wie gekrümmten Oberflächen nur schwer zu bedrucken sind. Dies gilt insbesondere
für technische Produkte wie Pumpengehäuse, Statorgehäuse oder Steuergehäuse für Pumpen.
So können Pigmente unterer Farbschichten häufig durch die darüber liegenden Farbschichten
hindurch gesehen werden. Zudem ist es schwierig, dickere Farbschichten aufzutragen.
[0003] Im Hinblick auf diese Problematik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zum Anbringen eines Kennzeichens auf einem metallischen Körper sowie einen
derartigen Körper anzugeben, welcher unabhängig von seiner Formgebung auf einfache
Art und Weise und gleichzeitig hoher Güte gekennzeichnet bzw. beschriftet werden kann.
[0004] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1
angegebenen Merkmalen sowie einem metallischen Körper mit den in Anspruch 12 angegebenen
Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Das erfindungsgemäße
Verfahren sieht vor, dass eine Oberfläche des Körpers mit einer ersten Farbschicht
versehen wird, wobei die Stellen des Kennzeichens ausgenommen werden, und anschließend
mit Hilfe eines elektrounterstützten, insbesondere elektrophoretischen Verfahrens
eine zweite Farbschicht nur auf diese das Kennzeichen bildende Stellen des metallischen
Körpers aufgebracht wird. Die erste Farbschicht wird vorzugsweise direkt auf die metallische
Oberfläche aufgebracht, beispielsweise durch ein bekanntes Lackierverfahren wie Spritzen.
Dadurch, dass beim Aufbringen der ersten Farbschicht die Stellen des Kennzeichens
ausgenommen werden, bleibt in diesen Bereichen zunächst vorzugsweise die metallische
Oberfläche erhalten, so dass anschließend die zweite Farbschicht bevorzugt auch direkt
auf die metallische Oberfläche aufgebracht werden kann. Bei komplex geformten Körpern
können damit auch Oberflächen gekennzeichnet werden, die den üblicherweise verwendeten
Tampon- oder Siebdruckverfahren nicht zugänglich sind. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist somit unabhängig von der konkreten Formgebung des Körpers anwendbar. Gleichzeitig
ist es möglich, eine Dicke der Farbschicht durch Anpassen des elektrischen Potentials
des metallischen Materials zu steuern, was eine zuverlässig hohe Qualität des Kennzeichens
garantiert. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch mehrere Farbschichten
aufgetragen werden, so dass zudem auch entsprechend anspruchsvolle mehrfarbige Kennzeichen
realisierbar sind.
[0005] In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen,
dass die Stellen des Kennzeichens vor dem Aufbringen der ersten Farbschicht maskiert
werden und die Maskierung nach dem Aufbringen der ersten Farbschicht und vor dem Aufbringen
der zweiten Farbschicht entfernt wird. Die Maskierung erlaubt dabei, die Stellen an
denen das Kennzeichen später gebildet werden soll, auf besonders einfache und kostengünstige
Art und Weise festzulegen. Dazu kann es zum Beispiel sinnvoll sein, entsprechend dem
Kennzeichen vorgefertigte Folien zu verwenden, die auf die Oberfläche des Körpers
geklebt werden.
[0006] Andererseits kann es aber auch von Vorteil sein, wenn die erste Farbschicht auf den
metallischen Körper aufgebracht wird und anschließend diese erste Farbschicht an Stellen,
die das Kennzeichen bilden, wieder von der Oberfläche des Körpers entfernt wird. Dies
erfordert zwar die Anwendung entsprechend abtragender Verfahren, es entfällt aber
die entsprechende Vorbereitung und Anbringung einer Maskierung. Bevorzugt ist es dabei,
wenn die erste Farbschicht an den Stellen, die das Kennzeichen bilden, chemisch, thermisch
oder mechanisch entfernt wird. Insbesondere ist vorgesehen, die erste Farbschicht
an den Stellen, die das Kennzeichen bilden, mit Hilfe eines Lasers zu entfernen. Dies
lässt sich auch bei nicht planer Oberfläche leicht auszuführen.
[0007] Abhängig davon, wie das Kennzeichen an der betreffende Stelle des Körpers am einfachsten
anbringbar erscheint, kann es dabei sinnvoll sein, maskierend oder abtragend zu arbeiten.
Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren außerordentlich flexibel anwendbar.
[0008] In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, dass
auch die erste Farbschicht mit Hilfe eines elektrounterstützten und insbesondere eines
elektrophoretischen Beschichtungsverfahrens auf der Oberfläche des metallischen Körpers
angebracht wird. Da sowohl die erste wie auch die zweite Farbschicht mit Hilfe des
gleichen Beschichtungsverfahrens aufgebracht werden, ist eine besonders rasche und
einfache, somit auch kostengünstige Kennzeichnung des Körpers möglich.
[0009] Das elektrophoretische Beschichtungsverfahren, mit welchem die erste und/oder die
zweite Farbschicht aufgebracht werden, ist bevorzugt ein CED (Kathodisches Elektrotauchlackierungs)-
oder AED (Anodisches Elektrotauchlackierungs)-Verfahren oder ein Pulverbeschichtungsverfahren.
Gerade die kathodische Elektrotauchlackierung sorgt im Ergebnis für eine sehr gleichmäßige
Beschichtung von Metalloberflächen und Hohlräumen mit gleichmäßigen Schichtdicken
und Oberflächenqualitäten. Alle genannten Verfahren sind aber besonders gut automatisierbar
und somit für hohe Stückzahlen geeignet.
[0010] Eine qualitativ besonders hochwertige Abbildung des gewünschten Kennzeichens entsteht,
wenn die erste Farbschicht und vorzugsweise auch die zweite Farbschicht elektrisch
isolierend ausgebildet sind. Denn dies stellt sicher, dass ein jeweiliger Farbauftrag
nur an den tatsächlich metallisch blanken Stellen entsteht, die das Kennzeichen auch
bilden sollen, also zum Beispiel Anbindungen der zweiten Farbschicht auf der ersten
Farbschicht unterbleiben. Ist auch die zweite Farbschicht elektrisch isolierend, kann
dort auch eine potentiell dritte Farbschicht nicht anbinden. Ein besonders ebenes
und hochwertiges Erscheinungsbild des Kennzeichens kann grundsätzlich dadurch erzielt
werden, wenn die erste und die zweite Farbschicht dieselbe Dicke aufweisen.
[0011] Besonders bevorzugt ist es, wenn der metallische Körper ein Pumpen-, Motoren- oder
Steuergerätegehäuse ist, das üblicherweise recht umfangreiche Kennzeichnungen erfordert,
andererseits aber nur wenige ebene Flächen hinreichender Ausdehnung zum Anbringen
solcher Kennzeichnungen mit herkömmlichen Verfahren aufweist.
[0012] Grundsätzlich kommen deshalb auch alle der bereits genannten Vorteile des Verfahrens
besonders gut zur Geltung, wenn der metallische Körper in dem Bereich, in dem das
Kennzeichen angebracht ist, eine dreidimensional geformte Oberfläche aufweist.
[0013] Die vorstehende Aufgabe wird gemäß der Erfindung auch durch eine metallischen Körper
mit den in Anspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen, der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen.
[0014] Danach ist es vorgesehen, dass der metallische Körper zumindest in einem Teilbereich
mit einer ersten Farbschicht beschichtet ist, wobei in dieser ersten Farbschicht ein
farblich abgesetztes Kennzeichen ausgebildet ist, das von Lücken in der ersten Farbschicht
gebildet wird, welche mit einer zweiten Farbschicht ausgefüllt sind. Durch die Lücken
in der ersten Farbschicht ist die zweite Farbschicht besonders einfach auf dem metallischen
Untergrund anbringbar und so das Kennzeichen leicht zu bilden. Dies kann einerseits
durch eine Maskierung erfolgen, die nach Aufbringen der ersten Farbschicht wieder
entfernt wird. Andererseits kann die erste Farbschicht aber auch an den Stellen, die
das Kennzeichen bilden sollen, mit an sich bekannten Abtragsverfahren entfernt werden.
Anschließend erst wird in beiden Fällen die zweite Farbschicht aufgetragen, welche
die Lücken füllt und das Kennzeichen bildet.
[0015] Ein Kennzeichen besonders hoher Qualität entsteht dann, wenn die erste und die zweite
Farbschicht jeweils direkt auf den metallischen Grundkörper oder dieselbe Trägerschicht
aufgebracht sind. Dadurch wird das Kennzeichen in sozusagen in die erste Farbschicht
eingebettet, was ein besonders hochwertiges Erscheinungsbild abgibt und zudem die
Anhaftung der Farbschichten erhöht. Dies kann noch dadurch gesteigert werden, wenn
die erste und die zweite Farbschicht dieselbe Dicke aufweisen, denn dadurch wird eine
Stufenbildung zwischen den Schichten vermieden.
[0016] Wird das Kennzeichen gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren an der Oberfläche
des Körpers angebracht, kann der Körper zudem sehr schnell und einfach damit versehen
werden. Bevorzugt ist der Körper dabei als Pumpen-, Motoren- oder Steuergerätegehäuse
ausgebildet, das die Vorteile des Verfahrens besonders gut nutzen lässt. Das Kennzeichen
ist dabei bevorzugt als eine Produktbeschriftung, ein Hersteller-, Montage- und/oder
Wartungshinweis ausgebildet.
[0017] Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Gleiche oder gleichwirkende
Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:
- Figuren 1 A-1 D
- eine erste Schrittfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anbringen eines Kennzeichens
an einem ersten metallischen Körper;
- Figuren 2A-2C
- die erste Schrittfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anbringen eines Kennzeichens
an einen alternativen metallischen Körper, und
- Figuren 3A-3D
- eine zweite Schrittfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anbringen eines Kennzeichens
an einem weiteren metallischen Körper.
[0018] Figuren 1A-1D zeigen eine erste Schrittfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens zum
Anbringen eines Kennzeichens 10.1 an einem ersten metallischen Körper B1. Auf eine
Oberfläche S1 des in Figur 1A gezeigten metallischen Körpers B1 wird mit Hilfe eines
an sich bekannten Verfahrens wie zum Beispiel einem CED-Verfahren eine erste elektrisch
nichtleitende Farbschicht 20 aufgebracht, die in Figur 1B gezeigt ist.
[0019] Dort, wo das Kennzeichen 10.1 schließlich angebracht werden soll, wird diese Farbschicht
20 anschließend wieder entfernt, so dass eine Lücke 20.1 entsteht, was in Figur 1C
dargestellt ist. Dies kann zum Beispiel mechanisch, chemisch oder auch durch Verwendung
eines Lasers geschehen. Schließlich wird, wie in Figur 1D gezeigt, eine zusätzliche
zweite Farbschicht 30 dort angebracht, wo die erste Farbschicht 20 entfernt wurde.
Dies geschieht hier ebenfalls unter Verwendung eines CED-Verfahrens, bei dem die zweite
Farbschicht 30 durch elektrische Kräfte nur auf die blankliegende metallische Oberfläche
S1 gezogen wird. Die getrocknete erste Farbschicht 20 wirkt dabei elektrisch isolierend,
so dass sich die zweite Farbschicht 30 nicht daran ablagert. Bei der Schrittfolge
der Figuren 1A-1D sollen Anwendungszeit und Spannung des CED-Verfahrens so gewählt
sein, dass sich gleich dicke Farbschichten ergeben, die das Kennzeichen stufenlos
und ohne Ausfransungen in der Lücke 20.1 der ersten Farbschicht 20 entstehen lassen.
Nur beispielhaft liegt dazu an dem hier gezeigten Körper B1 eine elektrische Spannung
von 5V an. Insgesamt ergibt sich dabei ein Kennzeichen 10.1 hoher Güte und Anhaftung
an der Oberfläche S1 des metallischen Körpers B1.
[0020] Die Figuren 2A-2C zeigen die erste Schrittfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Anbringen eines Kennzeichens 11.1...11.4 an einen alternativen metallischen Körper
B2. Dieser weist abweichend vom Beispiel der vorstehenden Figuren keine einfache ebene
Oberfläche S1 mehr auf, sondern eine Oberfläche S2 eines Zylinders, dessen Querschnitt
hier in Blickrichtung seiner Längsachse dargestellt ist. In Figur 2A ist bereits eine
erste Farbschicht 21 auf dieser Oberfläche S2 aufgetragen, die an den Stellen, wo
das spätere Kennzeichen 11.1 ... 11.4 entstehen soll, mit Hilfe eines mechanischen,
chemischen oder lichtabrasiven Verfahrens wieder abgetragen wird, wie Figur 2B zeigt.
Die dadurch entstandenen Lücken 21.1...21.4 werden mit einer zweiten Farbschicht 31
gefüllt, die auch hier mit einem CED-Verfahren aufgebracht wird, das diese nur auf
der blanken metallischen Oberfläche S2 anhaften lässt, während die getrocknete erste
Farbschicht 20 elektrisch isolierend wirkt. Auch hier wird ein Kennzeichen 11.1 ...
11.4 hoher Güte und Anhaftung erzeugt, das sich stufenlos in die erste Farbschicht
21 einpasst. Dieses Beispiel zeigt insbesondere, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
auch dreidimensionale Formen auf einfache Art und Weise gekennzeichnet werden können,
und auch bei derartigen Formen ein Kennzeichen hoher Qualität erzielbar ist. Obwohl
hier nicht explizit gezeigt, gilt dies in gleicher Form für die Ausbildung von Kennzeichen
in Einbuchtungen oder gar Innenräumen eines metallischen Körpers, die dem erfindungsgemäßen
Verfahren genauso zugänglich sind. Dadurch ist das Verfahren außerordentlich flexibel
einsetzbar, und grundsätzlich für alle metallischen Körper geeignet.
[0021] Die Figuren 3A-3D zeigen schließlich eine zweite Schrittfolge des erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Anbringen eines Kennzeichens 12.1 an einem weiteren metallischen Körper
B3. Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Schrittfolgen sieht dieses Verfahren
eine Maskierung der Stelle vor, an welcher das spätere Kennzeichen 12.1 entstehen
soll. Diese Maskierung wird in Form einer Klebefolie bzw. eines Tapes T an einer Oberfläche
S3 des Körpers B3 angebracht wie in Figur 3A dargestellt, bevor eine erste Farbschicht
22 aufgebracht wird, was in Figur 3B gezeigt ist. Im nachfolgenden Schritt der Figur
3C wird dieses Tape T wieder entfernt, wodurch eine Lücke 21.5 in der ersten Farbschicht
22 entsteht, welche das spätere Kennzeichen 12.1 bilden soll. Dazu wird nun eine zweite
Farbschicht 32 aufgetragen, zum Beispiel durch ein CED-Verfahren, das unter Anlegen
eines elektrischen Potentials an den Körper B3 die Farbeschicht 32 nur im Bereich
der freien metallischen Oberfläche der Lücke 21.5 an der Oberfläche S3 des Körpers
B3 anhaften lässt. Im Ergebnis entsteht auch hier, ohne mechanische, chemische oder
lichtabrasive Entfernung der ersten Farbschicht 22 ein Kennzeichen 12.1 hoher Güte
und Anhaftung.
[0022] Je nach Oberflächenkomplexität und Stückzahl von metallischen Körpern kann dabei
eine Anbringung/Entfernung eines Tapes oder eine Anbringung/Entfernung einer ersten
Farbschicht sinnvoll sein, um entsprechend Qualitäts-, Kosten- und Zeitanforderungen
zu erfüllen. Insbesondere wird dabei die erstgenannte Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens für eine geringe Stückzahl, dafür aber möglicherweise hochkomplexe Geometrien,
und die zweitgenannte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens für große Stückzahlen
und einen hohen Automatisierungsgrad zu wählen sein.
[0023] In jedem Fall lässt das erfindungsgemäße Verfahren eine äußerst flexible, einfache
und zuverlässige Kennzeichnung beliebig geformter metallischer Körper zu, wie sie
bislang nicht möglich war.
Bezugszeichenliste
[0024]
- 10.1; 11.1 ... 11.4; 12.1 -
- Kennzeichen
- 20; 21; 22 -
- Erste Farbschicht
- 20.1; 2 1.1 ... 21.4; 21.5 -
- Lücken des Kennzeichens in der ersten Farbschicht
- 30; 31; 32 -
- Zweite Farbschicht
- B1: B2; B3 -
- Metallischer Körper (Body)
- S1: S2; S3 -
- Oberflächen der Körper (Surface)
- T -
- Klebeband (Tape)
1. Verfahren zum Anbringen eines Kennzeichens (10.1; 11.1...11.4; 12.1) auf einem metallischen
Körper (B1; B2; B3), bei welchem eine Oberfläche (S1; S2; S3) des Körpers (B1; B2;
B3) mit einer ersten Farbschicht (20; 21; 22) versehen wird, wobei die Stellen des
Kennzeichens (10.1; 11.1...11.4; 12.1) ausgenommen werden, und anschließend mit Hilfe
eines elektrounterstützten, insbesondere elektrophoretischen Verfahrens eine zweite
Farbschicht (30; 31; 32) nur auf diese das Kennzeichen (10.1; 11.1...11.4; 12.1) bildende
Stellen des metallischen Körpers (B1; B2; B3) aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Stellen des Kennzeichens (10.1; 11. 1 ...
11.4; 12.1) vor dem Aufbringen der ersten Farbschicht (20; 21; 22) maskiert werden
und die Maskierung nach dem Aufbringen der ersten Farbschicht (20; 21; 22) und vor
dem Aufbringen der zweiten Farbschicht (30; 31, 32) entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die erste Farbschicht (20; 21; 22) auf den
metallischen Körper (B1; B2; B3) aufgebracht wird und anschließend diese erste Farbschicht
(20; 21; 22) an Stellen, die das Kennzeichen (10.1; 11.1 ... 11.4; 12.1) bilden, wieder
von der Oberfläche (S1: S2; S3) des Körpers (B1; B2; B3) entfernt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die erste Farbschicht (20; 21; 22) an den Stellen,
die das Kennzeichen (10.1; 11.1 ... 11.4; 12.1) bilden, chemisch, thermisch oder mechanisch
entfernt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem die erste Farbschicht (20; 21; 22) an den Stellen,
die das Kennzeichen (10.1; 11.1 ... 11.4; 12.1) bilden, mit Hilfe eines Lasers entfernt
wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem auch die erste Farbschicht
(20; 21; 22) mit Hilfe eines elektrounterstützten und insbesondere eines elektrophoretischen
Beschichtungsverfahrens auf der Oberfläche (S1; S2; S3) des metallischen Körpers (B1;
B2; B3) angebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem das elektrophoretische Beschichtungsverfahren,
mit welchem die erste und/oder die zweite Farbschicht (30; 31; 32) aufgebracht werden,
ein CED- oder AED-Verfahren oder ein Pulverbeschichtungsverfahren ist.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die erste Farbschicht
(20; 21; 22) und vorzugsweise auch die zweite Farbschicht (30; 31; 32) elektrisch
isolierend ausgebildet sind.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die erste und die zweite
Farbschicht (30; 31; 32) dieselbe Dicke aufweisen.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der metallische Körper
(B1; B2; B3) ein Pumpen-, Motoren- oder Steuergerätegehäuse ist.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der metallische Körper
(B1; B2; B3) in dem Bereich, in dem das Kennzeichen (10.1; 11.1...11.4; 12.1) angebracht
ist, eine dreidimensional geformte Oberfläche (S1; S2; S3) aufweist.
12. Metallischer Körper (B1; B2; B3), welcher zumindest in einem Teilbereich mit einer
ersten Farbschicht (20; 21; 22) beschichtet ist, wobei in dieser ersten Farbschicht
(20; 21; 22) ein farblich abgesetztes Kennzeichen (10.1; 11.1...11.4; 12.1) ausgebildet
ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennzeichen (10.1; 11.1...11.4; 12.1) von Lücken (20.1; 21.1...21.4; 21.5) in
der ersten Farbschicht (20; 21; 22) gebildet wird, welche mit einer zweiten Farbschicht
(30; 31, 32) ausgefüllt sind.
13. Metallischer Körper (B1; B2; B3) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Farbschicht (30; 31; 32) jeweils direkt auf den metallischen
Grundkörper (B1; B2; B3) oder dieselbe Trägerschicht aufgebracht sind.
14. Metallischer Körper (B1; B2; B3) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (20; 21; 22) und die zweite Farbschicht (30; 31; 32) dieselbe Dicke aufweisen.
15. Metallischer Körper (B1; B2; B3) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennzeichen (10.1; 11.1 ... 11.4; 12.1) gemäß einem Verfahren nach einem der
vorstehenden Ansprüche 1 bis 11 an der Oberfläche (S1; S2; S3) des Körpers (B1; B2;
B3) angebracht ist.
16. Metallischer Körper (B1; B2; B3) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (B1; B2; B3) als Pumpen-, Motoren- oder Steuergerätegehäuse ausgebildet
ist.
17. Metallischer Körper (B1; B2; B3) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennzeichen (10.1; 11.1 ... 11.4; 12.1) als eine Produktbeschriftung, ein Hersteller-,
Montage- und/oder Wartungshinweis ausgebildet ist.