Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung von verzinntem bandförmigem Halbzeug im Baubereich, insbesondere für die Dachabdeckung oder Fassadenbekleidung.

[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 mattsilberfarbigen Oberflächen, die von einer Bewitterung oder einer Behandlung mit chemischen Lösungen unabhängig sind. Ferner soll sich das Aussehen der Oberfläche weder durch Handhabung bei der Montage noch durch Bewitterung wesentlich verändern.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem das optische Erscheinungsbild der Oberflächen von bandförmigem Halbzeug aus Kupfer oder einer Kupferlegierung verbessert werden kann. Ferner soll die relativ große Empfindlichkeit der Oberflächen gegen mechanische und chemische Beeinträchtigungen verringert werden.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das bandförmige Kupferhalbzeug zunächst mittels einer texturierten Arbeitswalze zur Einstellung einer im Bereich von 3 bis 12 µm liegenden mittleren Rauhtiefe gewalzt und dann kontinuierlich mit Zinn oder einer Zinnbasislegierung beschichtet wird und wobei das Verhältnis von mittlerer Rauhtiefe zu Dicke der Zinnschicht größer als 1,2, vorzugsweise größer als 2 ist.

[0006] Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 5 gekennzeichnet. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für das oberflächenveredelte bandförmige Halbzeug ist in Anspruch 6 angegeben.

[0007] Mit Hilfe der Maßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es in überraschend einfacher Weise ein oberflächenveredeltes bandförmiges Halbzeug aus Kupfermaterial zu erzeugen, das zumindest auf der strukturierten Bandoberfläche ein mattes silberfarbiges Aussehen aufweist.

[0008] Anhand einiger Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden noch näher erläutert.

[0009] Die Oberfläche eines kaltgewalzten und gegebenenfalls entfetteten Bands aus SF-Cu mit einer Dicke von 0,72 mm und einer Breite von 670 mm wurde in einem Duogerüst einseitig mit einer texturierten Arbeitswalze aufgerauht. Die im wesentlichen regelmäßig texturierte Oberfläche des Kupferbands wies nach der Walzbehandlung eine mittlere Rauhtiefe von etwa 5 µm auf. Das Kupferband wurde dann mit einer galvanisch aufgebrachten Reinzinnschicht von 1,2 µm Dicke beschichtet.

[0010] Die Beschaffenheit der auf die texturierte Bandoberfläche aufgebrachten relativ dünnen Reinzinnschicht ist sehr gleichmäßig mattglänzend, unempfindlich in der Handhabung und erweist sich auch optisch als ausreichend deckend. Die ebenfalls beschichtete nichttexturierte Bandrückseite weist dagegen ein hohes Lichtreflexionsvermögen auf. Bei der Handhabung verbleiben auffällige Fingerspuren und daraus resultierende ungleichmäßige Verfärbungen der Oberfläche. Auf der Bandrückseite stören diese Nachteile jedoch nicht.

[0011] Eine metallographische Untersuchung der Mikrostruktur der Zinnschicht zeigte eine gleichmäßige Verteilung der Zinnteilchen auf dem texturierten Trägerwerkstoff.

[0012] In Abwandlung des Ausführungsbeispiels wurden vier weitere Walzmaterialproben mit auf unterschiedlichem Wege texturierten Arbeitswalzen einseitig aufgerauht. Es standen sowohl Arbeitswalzen zur Verfügung, deren Oberfläche durch Laser- oder Elektonenstrahlbehandlung texturiert waren als auch solche, deren Rauhigkeitsstruktur durch das Funkenerodierverfahren erzeugt wurde. Die Beschichtung mit Reinzinn erfolgte jeweils auf galvanischem Wege.

[0013] Die Meßergebnisse sind in folgender Tabelle zusammengefaßt. Die mittlere Rauhtiefe (Mittenrauhwert R_a) wurde sowohl in Walzrichtung (L) als auch quer zur Walzrichtung (Q) gemessen.

Probe	Prüfrichtung	Rauhtiefe (µm)	Schichtdicke (µm)
	L	3,2
1			2,0
	Q	4,2
	L	5,0
2			2,5
	Q	5,4
	L	11,5
3			4,0
	Q	11,7
	L	7,0
1			2,0
	Q	7,5

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:

- Das bandförmige Kupferhalbzeug wird mittels einer texturierten Arbeitswalze zur Einstellung einer im Bereich von 3 bis 12 µm liegenden mittleren Rauhtiefe gewalzt.

- Kontinuierliche Beschichtung des bandförmigen Kupferhalbzeugs mit Zinn oder einer Zinnbasislegierung mit der Maßgabe, daß das Verhältnis von mittlerer Rauhtiefe zu Dicke der Zinnschicht größer als 1,2, vorzugsweise größer als 2 ist.

2. Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Oberflächenbehandlung mindestens einer Bandseite mittels einer durch Laser- oder Elektronenstrahlbehandlung texturierten Walze durchgeführt wird.

3. Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung mit Zinn oder einer Zinnbasislegierung galvanisch erfolgt.

4. Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zinn oder eine Zinnbasislegierung auf schmelzflüssigem Wege aufgebracht wird.

5. Verfahren zur Herstellung von verzinnten Bändern oder Blechen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Zinnschicht etwa 1 bis 8 µm beträgt.

6. Verwendung eines gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten bandförmigen Halbzeugs als Material für die Dachabdeckung oder Fassadenbekleidung.

Claims

1. Process for the manufacture of tinned strips or sheets of copper or a copper alloy, characterised by the combination of the following process steps:

- The copper semi-product in strip form is rolled by means of a textured working roller to produce a mean peak-to-valley height lying in the range from 3 to 12 µm.

- Continuous coating of the copper semi-product in strip form with tin or a tin-based alloy so that the ratio of the mean peak-to-valley height to the thickness of the coating of tin is greater than 1.2, preferably greater than 2.

2. Process for the manufacture of tinned strips or sheets according to claim 1, characterised in that the mechanical surface treatment of at least one side of the strip is carried out by means of a roller textured by laser or electron beam treatment.

3. Process for the manufacture of tinned strips or sheets according to claim 1, characterised in that the coating with tin or a tin-based alloy is effected galvanically.

4. Process for the manufacture of tinned strips or sheets according to claim 1, characterised in that in or a tin-based alloy is applied by fusion.

5. Process for the manufacture of tinned strips or sheets according to claim 3 or 4, characterised in that the thickness of the coating of tin is approximately 1 to 8 µm.

6. Use of a semi-product in strip form manufactured according to the process as in one of claims 1 to 5 as a material for roof covering or façade cladding.

Revendications

1. Procédé de fabrication de bandes ou de tôles étamées en cuivre ou en un alliage de cuivre,
caractérisé par
la combinaison des étapes de procédé suivantes :

- le produit semi-fini en cuivre en forme de bande est laminé au moyen d'un cylindre de travail texturé pour ajuster une profondeur de rugosité de surface moyenne dans la gamme de 3 à 12 µm,

- recouvrement continu au produit semi-fini en cuivre sous forme de bande avec de l'étain ou un alliage à base d'étain, sous réserve que le rapport de la profondeur moyenne de rugosité à l'épaisseur de la couche d'étain soit supérieur à 1,2, de préférence supérieur à 2.

2. Procédé de fabrication de bandes ou tôles étamées selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le traitement mécanique superficiel est réalisé au moins sur une face de la bande au moyen d'un cylindre texturé par traitement au faisceau laser ou au faisceau électronique.

3. Procédé de fabrication de bandes ou tôles étamées selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le revêtement avec de l'étain ou un alliage à base, d'étain a lieu par galvanisation.

4. Procédé de fabrication de bandes ou tôles étamées selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
de l'étain ou un alliage à base d'étain est appliqué par des moyens de fusion.

5. Procédé de fabrication de bandes ou tôles étamées selon les revendications 3 ou 4,
caractérisé en ce que
l'épaisseur de la couche d'étain se monte à environ 1 jusqu'à 8 µm.

6. Utilisation d'un semi-produit en bande fabriqué conformément au procédé selon une des revendications 1 à 5, en tant que matériau pour le recouvrement d'un toit ou le revêtement d'une façade.