Metallisches Endlospressband mit strukturierter Oberfläche

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Endlospreßbandes mit einer Prägegravur, das zur Herstellung von Schichtstoffen, Spanplatten, duroplastischen und thermoplastischen Folien und Filmen mit strukturierten Oberflächen in Doppelbandpressen dient, bei dem gewalzte oder galvanisch abgeschiedene streifenförmige Metallbleche durch Längs- und/oder Querschweissen zu einem Endlosband verbunden werden und das Material des Endlosbandes aus einer ausscheidungshärtbaren oder durch Wärmebehandlung in ihrem Kristallstrukturgefüge veränderlichen Metall-Legierung besteht.

[0002] Bei der Herstellung von Duroplastpreßlaminaten sowie kunststoffbeschichteten Hartfaserplatten, Holzfaserplatten, Holzspanplatten, Glasfaserplatten und dergleichen werden in zunehmendem Maße Oberflächen mit einer eingeprägten Struktur gewünscht. Das Einprägen des Musters geschieht dabei mit Hilfe von Prägewerkzeugen.

[0003] In Einetagenpressen finden dazu Preßbleche Verwendung, die mit einer Prägegravur versehen sind, die hauptsächlich durch eine Ätzbehandlung der Preßbleche erzeugt werden. Bei kontinuierlich arbeitenden Laminiermaschinen werden die Laminate zwischen zwei kontinuierlich laufenden Endlosbändern gepreßt. Zur Strukturierung der Plattenoberfläche muß die Preßbandoberfläche dementsprechend negativ strukturiert sein. Für die Herstellung eines solchen strukturierten Preßbandes ist es naheliegend, ebenfalls die Ätzmethode wie bei den diskontinuierlich arbeitenden Maschinen zu verwenden. Da die Endlosbänder quer oder diagonal zur Laufrichtung verschweißt sind, tritt an der Schweißnaht im allgemeinen ein gegenüber dem restlichen Band verändertes Gefüge auf, das die Schweißnaht nach der Ätzung deutlich hervortreten läßt und damit als sichtbare Naht in das Preßlaminat eingeprägt wird.

[0004] Es ist bekannt, diese Schwierigkeiten zu umgehen, indem man auf das Endlosband eine Metallschicht aufgalvanisiert und danach die gewünschte Struktur einätzt, wobei die Tiefe der Ätzgravur kleiner als die Dicke dieser Metallschicht ist (Patentschrift DE-29 50 795 C2). Nachteilig ist dabei der erhöhte verfahrenstechnische und damit kostenverursachende Aufwand durch Aufgalvanisieren der Metallschicht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß eine verschlissene Oberfläche nicht mehr nachgearbeitet werden kann, da dann die Gefahr besteht, daß die aufgalvanisierte Metallschicht durchdrungen wird, womit die Schweißnaht freigelegt und sich auf dem Laminat abzeichnen würde.

[0005] Aus der DE-A-2 541 211 ist ein Verfahren zum Einbau eines nicht strukturierten Endlosbandes in Pressen bekannt geworden, das aus einem Stahl besteht, dessen Kristallstrukturgefüge durch eine Wärmebehandlung veränderbar ist. Dieses Endlosband wird an Pressen eingesetzt, bei denen das Endlosband um den Umfang einer Trommel gelegt ist, so daß das Preßgut von dem unter Zugspannung stehenden Endlosband gegen die Oberfläche der Trommel gedrückt wird. Das Bandmaterial wird in die Maschine eingefädelt und die zwei Enden werden mit einem Schweißdraht mit denselben Eigenschaften wie das Bandmaterial verschweißt. Anschließend erfolgt eine Wärmebehandlung der Schweißverbindung, so daß eine Vergütung bis etwa auf die Dehnfestigkeit des übrigen Bandes erreicht wird.

[0006] Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß es sich bei dem durch eine Wärmebehandlung vergütbarem Bandmaterial um rostfreie Chromstähle mit hohem Kobaltgehalt oder um martensitaushärtende Nickelstähle handelt. Solche Stähle sind jedoch bei den in kontinuierlichen Pressen benötigten hohen Oberflächenhärten sehr spröde und rißempfindlich. Zudem besitzen sie keine genügende Dauerfestigkeit gegenüber den in kontinuierlichen Pressen auftretenden Biegewechselspannungen, so daß sie bereits innerhalb kürzester Betriebszeit zerstört sind. Zur Herstellung von Endlosbändern, die in Doppelbandpressen eingesetzt werden, sind diese Stähle nicht geeignet.

[0007] Die in dieser Offenlegungsschrift beschriebenen Stähle eignen sich auch nur wenig zur nachträglichen Strukturierung der Oberfläche des Endlosbandes. Aufgrund ihres hohen Chrom- oder Nickelgehaltes sind sie mit den üblichen Ätzmitteln nur schlecht zu ätzen, so daß insbesondere feine Strukturierungen nicht mit der gewünschten Genauigkeit reproduziert werden können.

[0008] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem die Herstellung der Oberflächenstruktur von Prägebändern, die sich zum Einsatz in Doppelbandpressen eignen, so vereinfacht wird, daß auf eine aufgalvanisierte Metallschicht verzichtet werden kann.

[0009] Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch gegeben, daß als Metall-Legierung eine Beryllium-Kupfer-Legierung, Kupfer-Kobalt-Beryllium-Legierung oder Kupfer-Nickel-Beryllium-Legierung verwendet wird und die Strukturierung der Oberfläche nach dem Aushärten oder Nachbehandeln erfolgt, sobald das Kristallstrukturgefüge der Schweißnaht mit dem des ungeschweißten Grundmaterials identisch ist. Beim Strukturieren der Oberfläche des Endlospreßbandes, das durch Molettieren, Ätzen oder mechanisches Gravieren erfolgen kann, treten dann keine die Strukturtiefe beeinträchtigenden Härte- und Kristallgefügeunterschiede auf.

[0010] Als Material beim Herstellungsverfahren für das Prägeband wird eine ausscheidungshärtbare

[0011] Metall-Legierung, nämlich eine Beryllium-Kupfer-Legierung, eine Kupfer-Kobalt-Beryllium-Legierung oder eine Kupfer-Nickel-Beryllium-Legierung verwendet, die nach dem Verschweissen zu einem Endlosband mit einem üblichen Verfahren wie WIG-, Plasma-, Elektronenstrahl oder Laser-Schweißverfahren, durch Wärmebehandlung zu ihrer Endhärte ausgehärtet wird, wobei sich die Struktur über der Schweißnaht derjenigen des übrigen Metalls angleicht, worauf danach erst die Ätzgravur eingebracht wird.

[0012] Die erfindungsgemäße Verfahrensweise hat den Vorteil, daß die Schweißmasse und die durch das Schweissen wärmebeeinflußte Zone keine vom restlichen Metall abweichende Struktur besitzt und somit bei der Ätzung kein unterschiedliches Ätzverhalten gegenüber dem Prägebandmaterial aufweist. Damit kann sich die Schweißnaht nicht mehr auf dem Preßlaminat abbilden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine durch den Betrieb verschlissene Oberfläche des Prägebandes durch Ätzen erneut nachgearbeitet werden kann, ohne daß danach ein Abzeichnen der Schweißnaht auf dem Laminat befürchtet werden muß.

[0013] Als Bandmaterial wird eine mit Hilfe einer Wärmebehandlung ausscheidungshärtbare Legierung gewählt und zwar Beryllium-Kupfer-Knet-Legierungen und Kupfer-Nickel-Beryllium-Legierungen, die zum Beispiel von der Firma VAC in Hanau unter den Handelsbezeichnungen BERYVAC und DURATHERM vertrieben werden und die aufgrund ihrer nach der Aushärtung hohen Zugfestigkeit in Frage kommen. Vorteilhafterweise wird man ein bereits kaltverfestigtes Material wählen, um so ein Maximum an Zugfestigkeit nach dem Aushärten und eine schnellere Aushärtung zu erhalten.

[0014] Nach dem Verschweissen das Bandes zu einem Endlosband, Schleifen und Polieren der Schweißnaht erfolgt die Ausscheidungshärtung des gesamten Bandes, falls das Band von dem Schweissen noch nicht vollständig ausgehärtet war, bzw. des Bereiches der Schweißnaht, falls das Bandmaterial bereits vor dem Schweissen ausgehärtet war, mit Hilfe einer Wärmebehandlung, deren Temperatur und Dauer von der verwendeten Metall-Legierung bestimmt ist. Danach wird erst die Ätzgravur hergestellt. Dafür sind praktisch alle bekannten Verfahren geeignet, wie beispielsweise fotographische Reproduktionsverfahren, wobei eine fotoempfindliche Schicht auf die Bandoberfläche aufgetragen wird, die anschließend über ein das Muster darstellendes Negativ belichtet und entwickelt wird. Die dabei stehenbleibenden Flächen schützen das Band vor dem Ätzangriff; während die freien Flächen vom Ätzmedium bis zur gewünschten Tiefe abgetragen werden. Weitere mögliche Verfahren sind beispielsweise das Aufdrucken von Ätzresistflächen mit Druckwalzen, das lückenhafte Aufspritzen oder Aufschlämmen solcher Lacke oder ähnliche Verfahren, die eine mustergerechte Abdeckung gegen den Ätzmittelangriff erlauben oder eine Prägeätzgravur, wobei die Bandoberfläche mit einer Wachsschicht oder einer in den Eigenschaften ähnlichen Schicht überzogen wird, in die eine profilierte Walze ein Muster eindrückt. Die dadurch vom Wachs freigelegten Stellen in der Bandoberfläche werden von einem Ätzmedium angegriffen und bis zur gewünschten Tiefe abgetragen. Um einen sichtbaren Ansatz des Musters zu vermeiden, sollte der Umfang des Prägebandes gleich oder ein ganzzahliges Vielfaches des Walzenumfanges betragen. Durch mehrfachen Bandumlauf bei diesem Profilierungsverfahren kann eine Mehrfachätzung zur Erzielung stufenförmiger Ätzvertiefungen, die zur Verwischung des Musteransatzes dienen können, erzielt werden.

[0015] Die Zeichnung erläutert eine Ausführungsform der Erfindung, in der Fig. 1 eine aus zwei Endlosbändern bestehende kontinuierlich arbeitende Doppelbandpresse und Fig. 2 eines der in Fig. 1 gezeigten Endlosbänder im Schrägbild zeigt.

[0016] Die in Fig. 1 in Längsschnitt gezeigte Doppelbandpresse 1 besitzt zwei durch Motoren synchron angetriebene Endlosbänder 2, 3, die von jeweils zwei Rollen 4, 5 gespannt werden und über Heizplatten 6 laufen. Zwischen den Heizplatten 6 und den Endlosbändern 2, 3 befinden sich durch Dichtungen 7 seitlich begrenzte Druckkissen, über die der Reaktionsdruck eingestellt wird. Anstelle der Druckkissen können auch Stützrollen vorgesehen sein. Das dem Einlauf der Maschine zugeführte Vorprodukt 8, beispielsweise ein mit Kunstharz getränkter Holzspänekuchen, wird zwischen den gegensinnig umlaufenden Endlosbändern zu einem Laminat 9 gepreßt. Das obere Endlosband 2 oder das untere Endlosband 3 oder beide Bänder sind mit einer negativen Ätzgravur versehen, die beim Ablauf des Fertigungsverfahrens in die Oberfläche des Laminats geprägt wird und so die gewünschte positive Oberflächenstruktur erzeugt.

[0017] . Die Endlosbänder 2, 3 haben Bandbreiten zwischen 700 und 2800 mm und Dicken von 0,5 bis 2 mm. Die beiden Enden des Bandes sind, wie Fig. 2 zeigt, miteinander quer oder diagonal verschweißt. Die Schweißnaht 10 ist geschliffen und poliert.

[0018] Das Prägeband 2 besteht aus einer zugfesten Beryllium-Kupfer-Legierung, die eine ausscheidungshärtende Metall-Legierung darstellt. Die Schweißnaht 10 hat aufgrund der Eigenschaften der ausscheidungshärtenden Metall-Legierung dieselbe Struktur wie der übrige Teil des Bandes. In die Oberfläche des Prägebandes 2 wird das negative Prägemuster 11 eingearbeitet. Dazu eignen sich alle bekannten und weiter oben beschriebenen Verfahren. Nach Fertigstellung der Ätzgravur und Verchromen ist das Endlosband 2 fertig zum Gebrauch in der Doppelbandpresse 1.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Endlospreßbandes mit einer Prägegravur, das zur Herstellung von Schichtstoffen, Spanplatten, duroplastischen und thermoplastischen Folien und Filmen mit strukturierten Oberflächen in Doppelbandpressen dient, bei dem gewalzte oder galvanisch abgeschiedene streifenförmige Metallbleche durch Längs- und/oder Querschweissen zu einem Endlosband verbunden werden und das Material des Endlosbandes aus einer ausscheidungshärtbaren oder durch Wärmebehandlung in ihrem Kristallstrukturgefüge veränderlichen Metall-Legierung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall-Legierung eine Beryllium-Kupfer-Legierung, Kupfer-Kobalt-Beryllium-Legierung oder Kupfer-Nickel-Beryllium-Legierung verwendet wird und die Strukturierung der Oberfläche nach dem Aushärten oder Nachbehandeln erfolgt, sobald das Kristallstrukturgefüge der Schweißnaht mit dem des ungeschweißten Grundmaterials identisch ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushärten oder Nachbehandeln des gesamten Endlosbandes nach dem Schweissen erfolgt, falls das Bandmaterial vor dem Schweissen noch nicht vollständig ausgehärtet war.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushärten oder Nachbehandeln nur im Bereich der Schweißnaht erfolgt, falls das Bandmaterial bereits vor dem Schweissen ausgehärtet war.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstruktur durch Molettieren; Ätzen oder mechanisches Gravieren hergestellt wird.

Claims

1. Process for the manufacture of an endless metallic press band with an embossing structure, which serves for the production of laminates, chipboards, thermosetting and thermoplastic foils and films with structured surfaces in double- band presses, in which rolled or galvanically precipitated strip-shaped metal sheets are connected by longitudinal and/or transverse welding into an endless band and the material of the endless band consists of a metal alloy which is hardenable by precipitation or variable in its crystal lattice structure through heat treatment, characterised thereby, that a beryllium-copper alloy, a copper-cobalt-beryllium alloy or a copper-nickel-beryllium alloy is used as metal alloy and the structuring of the surface takes place after the hardening or finishing treatment as soon as the crystal lattice structure of the welded seam is identical with that of the unwelded base material. 2. Process according to claim 1, characterised thereby, that the hardening or finishing treatment of the entire endless band takes place after the welding in case the band material had not been hardened fully before the welding.

3. Process according to claim 1, characterised thereby, that the hardening or finishing treatment takes place only in the region of the welded seam in case the band material had been hardened already before the welding.

4. Process according to one of the claims 1 to 3, characterised thereby, that the surface structure is produced by knurling, etching or mechanical engraving.

Revendications

1. Procédé pour la fabrication d'une bande sans fin métallique avec une gravure estampée, qui sert à la fabrication de lamifiés, panneaux de particules, de feuilles et de films duroplastiques et thermoplastiques avec des surfaces structurées, dans des presses à double bande, dans lesquelles des tôles métalliques en forme de languettes, laminées ou bien appliquées galvaniquement, sont reliées en une bande sans fin par soudure longitudinale et/ou transversale et le matériau de la bande sans fin se composant d'un alliage métallique trempable par durcissement structural ou bien modifiable dans sa structure cristalline, par traitement thermique, caractérisé en ce qu'est employé, pour l'alliage métallique, un alliage beryllium-cuivre, un alliage cuivre-cobalt-beryllium ou bien un alliage cuivre- nickel-beryllium et que la structuration de la surface s'effectue après trempe ou traitement secondaire, dès que la structure cristalline du cordon de soudure est identique avec celle du matériau de base non soudé.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trempe ou bien le traitement secondaire de l'ensemble de la bande sans fin s'effectue après le soudage, pour le cas où le matériau de la bande n'aurait pas été complètement trempé avant le soudage.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trempe ou bien le traitement secondaire ne s'effectue qu'au voisinage du cordon de soudure, pour le cas où le matériau de la bande était déjà trempé avant soudage.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la structure de surface est fabriquée par passage à la molette, gravure à l'eau forte ou bien gravure mécanique.

Zeichnung