DE2034180C - Verfahren zum Maskieren von Gegenstan den fur Oberflachenbehandlungen - Google Patents

Description

, Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum als eine Anpassungsschicht, welche Ungleichmäßig-

Ί Maskieren von Gegenständen für Oberflächenbehand- keiten auf den Oberflächen, auf welchen die Schablo-

{ ' lungen, insbesondere Oberflächenbehandlungen mit 30 nenelementeanzubringensind, ausgleicht. Als Material einem Wärmebehandlungsarbeitsgang, bei dem eine für die untere Gummischicht kommt entsprechend der ' bestimmte, von einem Überzug bzw. einer Beschichtung USA.-Patentschrift 2 363 842 natürlicher oder syn-

oder Plattierung freizuhaltende Teilfläche eines Gegen- thetischer Gummi oder Gummischwamm in Frage.

Standes mit einem Abdeckelement aus Kunstharz- Synthetischer Gummi ist jedoch mit Kunstharz nicht schaum maskiert wird. 35 gleichzusetzen. Das Verhalten von natürlichem und

Um eine oder mehrere Teilflächen bei Oberflächen- synthetischem Gummi oder Gummischwamm ist [' behandlungen wie Überziehen bzw. Beschichten oder grundsätzlich sehr ähnlich und unterscheidet sich hin-

Galvanisieren der Oberflächen von Gegenständen von sichtlich Struktur und Temperaturverhalten und dem Überzug bzw. der Plattierung freizuhalten, Schrumpfungsverhalten ebenso grundsätzlich von den ! wurden bisher Schutzabdeckungen aus Papierstreifen, 40 sogenannten Kunstharzen. Die aus der USA.-Patent-

!.' Kunstharzbeschichtungen u.dgl. verwendet. Wie die schrift 2 363 842 bekannten Schablonenelemente kön-

zu maskierenden Teilflächen jedoch in Bohrungen oder nen verwendet werden, um bestimmte Muster auf Ausnehmungen liegen, befriedigen solche gebrauch- Oberflächen von Gegenständen mit Farbe anzubringen, liehe Abdeckungen aus Papier u.dgl. nicht, da ihre Diese Schablonenelemente müssen jedoch nach dem Anbringung schwierig sowie kompliziert und eine 45 Aufbringen der Farbe abgenommen werden und sind wirksame Maskierung kaum erzielbar ist. zu einer Verwendung in Überzugsverfahren, wo eine

Daher wurden bisher für solche Zwecke zum, Ver- Wärmebehandlung des Überzugsmaterials nach dem stopfen der Bohrungen oder Ausnehmungen geeignete Auftragen erforderlich ist, nicht geeignet. Ein Abgeformte Gummistopfen verwendet. Beispielsweise decken von Bohrungen oder anderen Ausnehmungen wurden beim elektrophoretischen Lackieren eines 50 in Gegenständen vor dem Auftragen eines Überzugs unteren Lenkers der vorderen Radaufhängung eines ist mit diesen bekannten Schablonenelementen eben-Kraftwagens die Innenflächen der zur Aufnahme der falls nicht möglich. Die Verwendung der bekannten Lagerbuchsen bestimmten öffnungen, an denen der Schablonenelemente ist auf die Verwendung als ein-Auflrag von Lack nicht erwünscht ist, mittels in die fache »Malerschablone« zum raschen Aufbringen von öffnung getriebener Gummistopfen abgedeckt. Wenn 55 Mustern auf Oberflächen beschränkt. Für eine Verbei diesem Verfahren der lackierte oder plattierte Wendung zum Abdecken von Flächen von Gegen-Gegenstand jedoch nach der Oberflächenbehandlung ständen in der Massenproduktion sind die bekannten erhitzt wird, stellt sich bei dem Gummistopfen schnell Schablonenelemente ebenfalls nicht geeignet, da ihr Alterung und Zerfall auf Grund der Wärmeeinwirkung Aufsetzen und ihr Wiederabnehmen sehr viel Mühe ein, so daß sich die Passung zwischen Stopfen und 60 und Zeit erfordern. Insgesamt gesehen sind die beÖffnung verschlechtert und entweder die Stopfen kannten Schablonenelemente in ihrem Anwendungswährend der Behandlung abfallen oder das Überzugs- gebiet sehr beschränkt und zum Abdecken von Ausmalerial auf die Innenflächen der öffnung(en) gelangt. nehmungen und Bohrungen und anderen Oberflächen, Somit s;nd auf diese Weise befriedigende Ergebnisse insbesondere in Überzugsverfahren, bei denen dem nicht erzielbar. Darüber hinaus sind derartige Gummi- 65 Aufbringen des Überzugs eine Wärmebehandlung stopfen nach höchstenszehnmaliger Verwendung bereits nachfolgt, vollständig ungeeignet,
verbraucht, wodurch sich die Kosten eines solchen Ver- Aus der USA.-Patentschrift 2 388 835 sind Maskenfahrens beträchtlich erhöhen. Schließlich müssen die elemente bekannt, welche zum Abdecken von Bohrun-

gen und Ausnehmungen in Gegenständen, weiche an Ihrer Außenseite mit einem Überzug versehen werden sollen, verwendet werden sollen. Diese Maskenelemente werden wie .Stöpsel in die abzudeckenden Ausnehmungen eingeführt. Als Material für diese bekannten stopfenartifeen Maskenelemente ist Gummi oder Gummizusammensetzungen angegeben. Diese bekannten Gummistopfen haben Nachteile, die im Hinblick auf einen ähnlichen Stand der Technik vorslehend bereits dargelegt wurden. Selbst wenn die Mas- 10 kenelemente gemäß der USA.-Patentschrift 2388 835 äieh während des Auftragens dss Überzugs, beispielsweise während eines elektrophoretischen Auftragens, nicht lockern, verbleibt das Problem, diese Gummieine schnelle Volumenvcrkleinerung erfährt. Geeignete Kunstharzschaumstoffe sind Polystyrolschaum, Polyäthylenschaum, Polypropylenschaum, Polyacrylharzschaum sowie Schaumstoffe aus Vinylpolymeren ein-5 schließlich Vinylhomopolymere oder -mischpoiymere u.dgl.

In der nachstehenden Tabelle sind einige in Versuchen ermittelte Daten äes Schrumpfverhaltens verschiedener polymerer Schaumstoffe angeführt.

Bezeichnung des Polymers

Polypropylen
I lethacrylharz

Grad der

Aufschlämmung

40 bis 60
20 bis 40
20 bis 40
20 bis 40

Schrumpftemperatur

⁰C

95 bis 120 105 bis 130 110 bis 140 110 bis 140

Verformungs-,

temperatur

"C

65 bis 90 40 bis 50 60 bis 75 70 bis 90

Der Ausdruck »Schrumpftempcratur« bezeichnet die Temperatur, bei der das Schrumpfen einsetzt. Diese liegt gewöhnlich beträchtlich über der Verformnngstemperatur des Polymers, jedoch unter der Einbrenntemperatur gebräuchlicher Beschichtungsmittel. Je

stopfen nach dem Auftragen des Überzugs zu ent- 15 Polystyrol

fernen. Dies muß in mühsamer Weise von Hand ge- Polyäthylen ijhehen. Diese bekannten Gummistopfen sind daher für eine Verwendung in einer Massenprouuktion nicht eeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein so
Maskierverfahren der eingangs erläuterten Art zu
schaffen, welches einfach und wirtschaftlich ist und
c-'ne zuverlässige Abdeckung Jer vor¹ Überzug freizuhaltenden Flächen während der Oberflächenbehand- , _o _ .

Iv.ng gewährleistet und ein rasches und se.bsttätiges »5 stärker ein Material aufgeschäumt ist, um so niedriger Entfernen der Abdeckung nach der Oberflächenbehand- liegt seine Schrumpf temperatur. Beispielsweise setzt jung ermöglicht. bei einem Polystyrolschaum mit einem Aufschau-Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- mungsgrad bzw. Vergrößerungsfaktor von 80 das löst, daß der mit einem bei Wärmebehandlung Schrumpfen sehr viel früherem, beispielsweise bei schrumpfenden Kunstharzschaumabdeckelement ver- 30 einer Temperatur von etwa 90⁰C. sehene Gegenstand nach dem Beschichten bis zum Bei der Auswahl des Materials für die erfindungsge-Schrumpfen des Abdeckelements erwärmt wird. mäßen Abdeckelemente ist zu beachten, daß dieses Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber nicht durch irgendwelche Bestandteile des zu ^verwendem Stand der Technik wesentliche Vorteile. Durch die denden Auftragsmaterials oder galvanischen Bades Verwendung von Kunstharzschaum als Abdeckungs- 35 angegriffen wird, da die Abdeckelemente ja wahrend material ist es möglich, die Abdeckung in großen Men- der Oberflächenbehandlung an Ort und Stelle bleiben gen rasch und mit sehr geringen Kosten herzustellen. sollen. Somit ist die Art des zu verwendenden K-unst-Die Kunstharzschaumabdeckuni, 1 lassen sich auch harzschaumstoffes in Abhängigkeit von der Zusamleitht handhaben und rasch in den abzudeckenden mensetzung des anzuwendenden Auftragsmatenais Ausnehmungen an Gegenständen oder auf abzu- 40 oder galvanischen Bades auszuwählen. Beim ^^lektr0" deckende Flächen von Gegenständen anbringen. Die phoretischen Auftragen von Melaminharz, Alkydnarz Abdeckungen können auf einfache Weise mit dem oder Akrylharz ist beispielsweise Polystyrolscnaum jeweils erforderlichen Unter- oder Übermaß hergestellt ungeeignet, da er durch die Ester, Ketone oder arowerden und gewährleisten eine zuverlässige und exakte matische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Losungs-Abueckung der zu schützenden Flächen während des 45 mittel dieser Stoffe gelöst würde., Dagegen ist oei jeweiligen Oberflächenbehandlungsverfahrens. Nach dieser Behandlungsart Polyäthylenschaum am besten Beendigung der Oberflächenbehandlung müssen die für die Abdckelemente geeignet. Fur das; ^el<*^tr°- Abdeckungen nicht in mühsamer Weise einzeln von phoretische Auftragen von wasserlöslichen AlKyanarz-Hand von den Gegenständen abgenommen werden, Überzugsverbindungen eignet sich andererseits Poiysondern schrumpfen bei einer nachfolgenden Wärme- 50 styrolschaum hervorragend; er ergibt ausgezeicnnete behandlung auf einen Bruchteil ihres ursprünglichen Ergebnisse. . Volumens zusammen und fallen dabei selbsttätig von Die erfindungsgemäßen Abdeckelemente sine vor den Gegenständen, an denen sie bestimmte Flächen der Oberflächenbehandlung von Gegenstanden, oeiabgedeckt hatten, ab. Das erfindungsgemäße Verfahren spielsweise vor dem Lackieren oder Galvanisieren ist insbesondere zur Verwendung in der Massenferti- 55 durch einfaches Eintreieen in Ausnehmungen imu gung wo eine Vielzahl von Teilen oberflächenbe- Bohrungen oder durch Aufziehen auf bestimmte iuihandelt werden solle, geeignet. Die Abdeckungen flächen des Gegenstandes mühelos aufbringbar, müssen nur einmal verwendet werden, so daß sich Die angestellten Versuche ergaben, dall die in der zeitraubende und unwirtschaftliche Wartungs- und vorstehenden Tabelle angeführten Schaumstoffe tür Abnahmearbeit erübrigt. Insgesamt gesehen ist das 60 das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet erfindungsgemäße Verfahren zuverlässig und wirt- sind. (,«„„»„ schaftlich ^{Durch das} erfindungsgemaße Verfahren können Dererfindungsgemäßve?wendbareKun*tharzschaum nicht nur Ausnehmungen oder Bohrungen in Gegen-, für die Abdeckelemente kann irgendein thermo- ständen beim Uckieren oder Galvanisieren geschiizt Dlastischer Kunstharzschaum sein, soweit dieser bei 65 werden, sondern auch solche Teilflachen wieGew.nde-Normaltemperatur genügende Elastizität und keineilei teile von Schrauben oder ADscnniue oer ^uc.mvnv Schrumpfung aufweist, dafür jedoch bei Erwärmung von Stangen oder Rohren, über eine bestimmte Temperatur, beispielsweise 90⁰C,

Zum Maskieren von Ausnehmungen oder Bohrungen

werden vorzugsweise aus Kunststoffschaum bestehende deckelemente-von Hand entfällt. Ein weiterer wich-Abdeckclemente in Form von Walzen, Ringwülsten, 'tiger Vorteil des ernndungsgemiißen Vof arjrens 'beKugeln, Zylindern, Prismen, Würfeln u. dgl/ in Ab- steht darin, daß das Maskieren mit sehr niedrigen hängigkeit von der Form oder Umrißgestalt der zu ;Kosten erfolgen kann, da der erfindungsgemäß vermaskierenden Ausnehmungen oder Bohrungen ver- 5 wendete Kunstharzschaum äußerst billjgjst.;'
wendet- Diese Abdeckelemente sind zweckmäßig so " Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung erbemessen, daß ihre.Querschnittsfläche,^etwas größer geben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausist als die der Ausnehmungen oderiBohrungen, so.daß _#führungsbeispielen an Hand der Zeichnung. In dieser sie nur unter gewisser Gewaltanwendung in diese 'ist

einführbar sind und während des Lackierens oder io F i g. 1 eine Schrägansicht des unteren Lenkers der

Galvanisieren dicht und passend an der innenfläche Vorderradaufhängung eines Kraftwagens mit darin

der Ausnehmungen bzw. Bohrungen anliegen. eingesetzten erfindungsgemäßen Schaumstoffstopfen,

Für das Maskieren von Gewinde-Endstücken von F i g. 2 eine Schnittansicht eines Teiles des unteren Schrauben oder Abschnitten der Mantelflächen von Lenkers nach F i g. 1 nach einer Warmbehandlung Stangen oder Rohren eignen sich Abdeckelemente in 15 sowie des geschrumpften und abgelösten Schaumstoff-Form von Nippeln oder Muffen mit wenigstens einem teils,

sich zumindest über drei Viertel der Dicke des Ma- F i g. 3 eine Schrägansicht einer Stange mit einem

terials von der Außenseite einwärts erstreckenden erfindungsgemäßen muffenförmigen Abdeckelement,

Einschnitt. F i g. 4 eine entsprechende Ansicht der gleichen

Solche Schaumsiofi-Abdeckeiemente in Form von so Stange nach der Warmbehandlung sowie des geNippeln oder Muffen sollten zweckmäßig einen Innen- schrumpften Schaumteils,

durchmesser aufweisen, der etwas kleiner ist als der F ί g. 5 eine Schrägansicht eines Teiles einer

Außendurchmesser der Stange oder des Rohrs, um Schraube mit einem erfindungsgemäßen nippelförmi-

einen dichten Sitz zwischen der Stange bzw. dem Rohr gen Abdeckelement und

und dem Abdeckelement zu gewährleisten. as F i g. 6 eine entsprechende Ansicht der gleichen

In der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfah- Schraube nach der Warmbehandlung, mit dem ge-

rens werden zunächst die gegen einen Auftrag oder schrumpften Schaumteil.

Galvanisieren zu maskierenden Ausnehmungen, Boh- B e i s ρ i e 1 1 '
rungen oder Teilflächen eines Gegenstandes mittels

der vorstehend beschriebenen Abdeckeiemente ver- se Das Beispiel bezieht sich auf den nach dem erfin-

stopft oder abgedeckt. Darauf wird der Gegenstand dungsgemäßen Verfahren behandelten unteren Lenker

mit einem gebräuchlichen Oberzugsmaterial behandelt nach F i g. 1 und 2.

oder galvanisiert. Versuche haben ergeben, daß Der untere Lenker 4 besteht aus Stahlblech und Flächen, an denen der Schaumstoff anlag, vollkommen weist drei kreisförmige Öffnungen 1, 2, 3 auf, mit vor dem Auftragsmaterial oder dem Galvanisieren 35 Durchmessern zwischen 26 und 40 mm. In die drei geschützt waren. Beim anschließenden Erhitzen des kreisförmigen öffnungen 1, 2, 3 sind aus Polystyrol-Gegenstandes auf eine zu seiner Warmbehandhiag er- schaum mit einem Aufschäumungsgrad von 50 beforderliche Temperatur schrumpften die Abdeckele- stehende, zylindrische Abdeck- oder Maskierungsmente ohne Festkleben an der Oberfläche des Gegen- elemente 5, 6, 7, deren Durchmesser jeweils um etwa Standes auf etwa ein Zehntel ihres AuEgasgsvoiumens 40 0,5 bis 2 mm größer sind als die der Öffnungen, ge- und ließen sich ohne die bei Gummistopfen auftre- waltsam eingetrieben und dichtend darin gehalten,
tenden Schwierigkeiten entfernen. . Der so vorbereitete Lenker wurde in ein wasserlös-

Erfindungsgemäße Abdeckelemente in Nippel- oder Üches Alkydharz-Auftragsmaterial enthaltendes Bad

Muffenform schrumpfen bei der Warmbehandlung eingetaucht und zur Bildung einer Beschichtung 8 auf

des lackierten oder galvanisierten Gegenstandes schnell 4S den nicht bedeckten Flächen einem gebräuchlichen

auf sehr kleine Abmessungen zusammen, wobei sie elektrophoretischen Überzugsverfahren unterzogen,

an den Einschnitten aufrissen, so daß sich das ge- Der auf diese Weise beschichtete Gegenstand wurde

schrumpfte Abdeckelement mühelos von dem be- anschließend in einen Heißluft-Trockenofen gebracht

treffenden Gegenstand entfernen üeß. und zum Einbrennen der Beschichtung während 60 Mi-

Die vor dem Lackieren oder Galvanisieren zu 50 nuten auf 190⁰C erhitzt. Während des Erhitzens

schützende Fläche kann vorbereitend mit geeigneten, schrumpfen die Abdeckelemente schnell ein und das Festkleben verhindernden Mitteln bestrichen fielen von selbstausdenöffnungen, deren Innenflächen,

werden, beispielsweise mit Maschinenöl, Silikonöl mit denen die Abdeckelemente während der Behand-

od. dgl., die das Ablösen des geschrumpften Schaum- lung in Anlage wp unbeschichtet blieben F i g. (2).

teils von dem Gegenstand erleichtern. SS r ' ' 1 ?

Somit werden bei Anwendung des erfindungsge- Beispiel l

mäßen Verfahr <..& dazu bestimmte Ausnehmungen Eine Stahlstange 9 mit einem Durchmesser von

oder Bohrungen eines einer Oberflächenbehandlung zu 15 mm ist in eine aus Methacrylharzschaum mit einem unterziehenden Gegenstandes durch formschlüssiges Aufschäumungsgrad von 35 hergestellte Muffe 10 mit

Einpassen von aus Kunstharzschaum bestehenden 60 einem Innendurchmesser von 14 mm und einem Außen-

Abdeckelementen gegen eine Oberflächenbehandlung, durchmesser von 30 mm eingeführt. Von der Außenbeispielsweise Lackieren oder Galvanisieren, zuver- seite der Muffe 10 her erstreckt sich ein Einschnitt 11 lässig geschützt. Bei der nachfolgenden Warmbehand- von 12 mm Tiefe radial einwärts (F i g. 3).

lung schrumpfen die Abdeckelemente sehr schnell Die mit der Muffe 10 versehene Stakstange 9 wird zusammen und fallen dabei von selbst aus den Aus- 65 durch elektrostatischen Auftrag mit einem Lack 12

nehmungen oder Bohrungen heraus, so daß das bei beschichtet und dann während 30 Minuten bei 180⁰C

' den gebräuchlichen, Gummistopfen verwendenden eingebrannt. Während der Warmbehandlung riß die Maskierverfahren erforderliche Entfernen der Ab- Muffe 10 am Einschnitt 11 auf, schrumpfte auf etwa

ein Zehqtcl des ursprünglichen Volumens und fiel von der Stange ab. Die durch die Schaumstoffmuffe maskierte Teilfläche blieb frei von jeglichem Überzugsfmatcrial (Fig.;4).

Beispiel 3

■ Das Gewindeende 13 einer Schraube 14 mit einem Durchmesser von 10 mm wurde mittels eines aus PoIyithylenschaum mit einem Aufschäumungsgrad von 35 gefertigten Nippels 15 mit einem Innendurchmesser von 9 mm und einem 7 mm tiefen Einschnitt 16 mas-¹" kiert. ' * · ;v;

Die mittels des Nippels maskierte Schraube wurde &_; galvanisch ,mit Chrom17 überzogen.: Die gllyaniscii;f verchromte Schraube wurde anschließend auf etwa 16O⁰C erwärmt. Dabei riß der maskierende. Nippel .am Einschnitt auf, schrumpfte schnell zusammen; und, , ififiel Yon/der^&hraube^bVpabeiiblieb^idas^öwin^

ende der Schraube frei von jeglicher galvanischer Beschichtung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

909iS33/434

Claims (2)

1. Gummistopfen nach Beendigung der Behandlung

   Patentansprüche: einzeln von Hand entfernt werden, so daß dieses Ver

   fahren auch in dieser Hinsicht aufwendig ist.

   1, Verfahren zum Maskieren von Gegenständen Aus der USA.-Patentschrift 2 363 842 sind Schablofür Oberflächenbehandlungen, insbesondere Ober- 5 nen bekannt, weiche als Verbundkörper mit einer flächcnbehandlungen mit einem Wärmebehand- relativ dünnen plattenförmigen Maskenplatte und einer lungsarbeitsgang, bei dem eine bestimmte, von darunter vorgesehenen dickeren Schicht versehen sind, einem Überzug bzw. einer Beschichtung oder die beispielsweise aus synthetischem Gummischwamm Plattierung freizuhaltende Teilfläche eines Gegen- beslehenkann. Diese dicke untereSchichtkannentweder Standes mit einem Abdeckelemcnt aus Kunstharz- io einen Großteil der unteren Fläche der Maskenplatte bescbaum maskiert wird, dadurch gekenn- decken, oder sie kann in Form von Streifen angeordnet zeichne t, daß der mit einem bei Wärmebehand- sein, welche entlang der Ränder an der Unterseite der lung schrumpfenden Kunstharzschaumabdeckele- Maskenplatte entlanglaufen! Die Schablonenelemente ment versehene Gegenstand nach dem Beschichten gemäß der USA.-Patentschrift 2163 842 weisen weiterbis zum Schrumpfen des Abdeckelementes erwärmt 15 hin Saugnäpfe auf, weiche zur Anbringung des ^w'^rci. Schablonenelements an der Oberfläche eines Gegen-
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Standes dienen. Die eigentliche Maskenplatte weist zeichnet, daß ein Abdeckelement in Form eines Ausnehmungen auf, deren Konturen den Mustern ent-

   E Nippels oder einer Muffe mit wenigstens einem sprechen, die mit Hilfe der Maskenplatte auf einen

   : radial verlaufenden Einschnitt verwendet und auf ao Gegenstand mittels Farbe aufgebracht werden sollen,

   -: einen stabförmigen oder rohrförmigen Gegenstand indem die Farbe auf die durch die Ausnehmungen in

   aufgeschoben wird. der Maskenplatte unbedeckte Oberfläche des Gegen-

   Γ stands aufgetragen wird. Die aus der USA.-Patent-

   ,; schrift 2 3ύ3 842 bekannten Schablonenelemente sind

   '·;-. 25 für eine wiederholte Benutzung ausgelegt. Die untere

   '_f . dickere, aus Gummi oder Gummischwamm bestehende

   Schicht dient bei diesem bekannten Schablonenelement