Procedimiento para la fabricación de una banda metálica revestida.

Procedimiento para la fabricación de una banda metálica revestida (10) a partir de una banda semielaborada

(12), según el cual la banda semielaborada (12) se desenrolla a partir de una bobina, se aplica después a dicha banda semielaborada (12) una capa protectora anticorrosiva (42) y se vuelve a bobinar la banda semielaborada (12) sobre una bobina

caracterizado porque la banda semielaborada (12) es una banda laminada en frío, obtenida por laminación en frío, enfriamiento y recocido de recristalización; porque se aplica un producto (36) con partículas metálicas para formar una capa protectora contra la corrosión (42), consistiendo dicho producto (36) en una solución química húmeda que se aplica por pulverización, inmersión, riego, sumersión o laminación; y porque la capa protectora anticorrosiva (42), después de aplicar el producto y antes del bobinado, se seca sobre la banda laminada en frío (12) aplicando calor a una temperatura inferior a la temperatura de recocido de recristalización de la banda laminada en frío.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/001270.

Solicitante: BILSTEIN GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Im Weinhof 36 58119 Hagen ALEMANIA.

Inventor/es: SEPEUR, STEFAN, GOEDICKE,STEFAN, KRECH,DIETER, ZWICKEL,GERALD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > C23C26/00 (Revestimientos no previstos por los grupos C23C 2/00 - C23C 24/00)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > C23C22/00 (Tratamiento químico de la superficie de materiales metálicos por reacción de la superficie con un medio reactivo quedando productos de reacción del material de la superficie en el revestimiento, p. ej. revestimiento por conversión, pasivación de metales (pinturas primarias reactivas C09D 5/12))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > Tratamiento químico de la superficie de materiales... > C23C22/02 (por medio de soluciones no acuosas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > Tratamiento químico de la superficie de materiales... > C23C22/83 (Tratamiento posterior químico)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > Tratamiento químico de la superficie de materiales... > C23C22/05 (por medio de soluciones acuosas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > Tratamiento químico de la superficie de materiales... > C23C22/77 (Control o regulación del proceso de revestimiento (control o regulación en general G05))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > Tratamiento químico de la superficie de materiales... > C23C22/76 (Aplicación del líquido por pulverización)

PDF original: ES-2535239_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una banda metálica revestida según las características de la reivindicación 1.

La necesidad de optimizar procedimientos, cualidades y costes en productos de acero, por ejemplo para la construcción de automóviles, ha llevado a un desarrollo integral innovador de tratamiento de superficies para productos de acero no aleado y especialmente productos de acero plano. Un punto esencial en dicho desarrollo es la protección contra la corrosión, en la que adquieren cada vez más importancia aspectos como el impacto ambiental y el uso económico de los recursos en las capas de superficie a aplicar. Para la realización de este tipo de revestimientos de superficies, especialmente revestimientos metálicos u orgánicos, se utilizan ampliamente procesos de inmersión en caliente, precipitaciones electrolíticas galvánicas o procedimientos de revestimiento orgánico.

Además de la resistencia anticorrosiva, especialmente para futuros procesos de conformación del metal, se requiere una buena adherencia y resistencia al rayado y al desgaste. En numerosas aplicaciones es también importante la imagen decorativa del producto, por ejemplo un tintado determinado de la superficie.

Ejemplos de aplicación son, al menos en parte, piezas internas visibles de carrocerías de automóviles como por ejemplo los lados de los asientos, piezas de los respaldos de los asientos, carriles de los asientos, ajustes de altura de los cinturones de seguridad o ángulos cobertores de cinturones de seguridad. Concretamente en la fabricación y conformación de carriles para asientos se utiliza un producto de acero plano de alta resistencia, preferiblemente una banda

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laminada en frío, que mediante un proceso de conformación de varias fases, como el troquelado, el plegado o el perfilado, se transforma en un carril de asiento. En una fase posterior se aplica a la pieza adquirida un revestimiento para la protección contra la corrosión y también por motivos decorativos u ópticos. El revestimiento se realiza típicamente mediante un barniz por inmersión catódica (KTL) con las diversas fases de proceso de desengrasado, lavado, fosfatado, lavado y secado. La desventaja radica en que con este método se requiere un proceso adicional.

En la fabricación de productos semiacabados o durante alguno de los procedimientos asignados a su producción, es conocido el revestimiento de bandas de acero con recubrimientos no metálicos, concretamente barnices o revestimientos con material plástico. En la patente DE 1 621 947 se describe cómo el material de recubrimiento se aplica con una consistencia líquida sobre la banda de acero desenrollada de una bobina y posteriormente, en la fase de recocido de normalización necesario después del desbobinado, se seca o se seca al horno como recubrimiento presente en el material laminado. La temperatura para el recocido de normalización se encuentra en un intervalo de aproximadamente entre 350 y 650 centígrados, teniéndose en cuenta para la elección de la temperatura de recocido qué temperatura resiste el material de revestimiento.

En el método descrito en esta patente DE 1 621 947 se somete el revestimiento a temperaturas sensiblemente más altas con respecto a tratamientos habituales, por lo que este procedimiento no es apto para sustancias que puedan ser negativamente influenciadas por dichas temperaturas, por ejemplo sustancias que se descompongan o que se conviertan a un estado no deseado.

También se conoce por la patente no publicada WO 2010/043220A1el revestimiento de una superficie metálica con una capa de protección anticorrosiva deformable, que contiene partículas de magnesio, cinc, aluminio o titanio que se mezclan con al menos un compuesto de metal, provocándose, por

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la reacción entre las partículas de metal y el compuesto metálico, partículas metálicas de superficie modificadas, que se solidifican a una temperatura de hasta 500º C. La descripción no contempla la aplicación de la capa protectora contra la corrosión como una solución líquida aplicada sobre una banda laminada en frío de alta resistencia, adquirida mediante un laminado en frío y un recocido de recristalización, desenrollada de una bobina antes de la aplicación de la capa anticorrosiva y enrollada de nuevo sobre la bobina una vez aplicada y secada dicha capa anticorrosiva.

La patente DE 10 2004049 413A1 describe un procedimiento para el revestimiento de superficies metálicas, según el cual se aplica a dicha superficie al menos una capa de un compuesto, que comprende hidrolizados/condensados de al menos un silano o un aglutinante de resina de silicona, así como eventualmente un disolvente adecuado. El procedimiento se caracteriza porque el compuesto además contiene al menos un material de relleno metálico y el revestimiento se seca y/o se endurece una vez aplicado. Seguidamente se somete el sustrato revestido a un conformado en frío en al menos una etapa de producción, previéndose al menos una fase de conformado en frío antes de proceder con un proceso de conformado en caliente. La descripción ofrece una indicación para someter una banda semielaborada a un laminado en frío, un enfriamiento y un recocido de recristalización antes de recubrirla.

La patente DE 10 2007 038 214A1describe un procedimiento parecido, según el cual una banda laminada en frío se corta antes del laminado en frío y del recocido en trozos, que luego se transforman en piezas de carrocería. Como el manejo de piezas individuales es más costoso que el manejo de bobinas, no se indica en la descripción si las piezas adquiridas contienen un alto grado de deformación una vez tratadas.

La patente EP 1 837 091 A 1 describe un procedimiento para la fabricación de un folio de aluminio, según el cual se produce un folio de aluminio a partir de una banda de aluminio laminada en caliente o fundida o de una aleación de

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aluminio laminada en frío con o sin recocido intermedio, que posteriormente se enrolla en una bobina. Antes del bobinado se procede a recubrir el folio de aluminio por uno o dos lados con al menos un revestimiento funcional, antes de someterlo a un recocido opcional. La descripción no menciona un revestimiento con partículas de metal.

También se conoce la aplicación, durante la fabricación del producto semiacabado o en un procedimiento ligado a la fabricación de dicho producto semiacabado, de un revestimiento no metálico sobre bandas de acero, concretamente un barnizado o un revestimiento plástico, especialmente para protegerlas contra la corrosión. En el documento DE 1621947 se describe cómo el material de revestimiento se aplica con una consistencia líquida sobre la banda de acero desenrollada a partir de una bobina y posteriormente, en la fase de recocido de normalización necesario después del desbobinado, se seca o se seca al horno como revestimiento presente en el material laminado. La temperatura del recocido de normalización se encuentra entre los 350 y los 650 grados centígrados, teniéndose en cuenta, para la elección concreta de la temperatura de recocido, la temperatura que pueda resistir el material de revestimiento. Posteriormente vuelve a enrollarse sobre la bobina la banda de acero revestida con este método.

El procedimiento descrito en esta patente DE 1621947 somete el revestimiento a una temperatura considerablemente más alta que la utilizada en procedimientos habituales, de forma que este procedimiento no es apto para sustancias que puedan verse negativamente influenciadas por dichas temperaturas, por ejemplo sustancias que se descompongan o se conviertan a un estado indeseado.

La patente no publicada WO2010/043220 A1 muestra el revestimiento de una superficie metálica con... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fabricación de una banda metálica revestida (10) a partir de una banda semielaborada (12) , según el cual la banda semielaborada (12) se desenrolla a partir de una bobina, se aplica después a dicha banda semielaborada (12) una capa protectora anticorrosiva (42) y se vuelve a bobinar la banda semielaborada (12) sobre una bobina caracterizado porque la banda semielaborada (12) es una banda laminada en frío, obtenida por laminación en frío, enfriamiento y recocido de recristalización; porque se aplica un producto (36) con partículas metálicas para formar una capa protectora contra la corrosión (42) , consistiendo dicho producto (36) en una solución química húmeda que se aplica por pulverización, inmersión, riego, sumersión o laminación; y porque la capa protectora anticorrosiva (42) , después de aplicar el producto y antes del bobinado, se seca sobre la banda laminada en frío (12) aplicando calor a una temperatura inferior a la temperatura de recocido de recristalización de la banda laminada en frío. 20

2. Procedimiento según la reivindicación 2

caracterizado porque durante el secado la temperatura es inferior a 350

grados centígrados, preferentemente inferior a 300 grados centígrados y

especialmente preferente inferior a 250 grados centígrados.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque después del desbobinado y antes de la aplicación del producto se limpia la superficie (32) a revestir de la banda semielaborada (12) .

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4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque el revestimiento se realiza de forma continua y/o de corrido.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque las partículas metálicas contienen estaño, cinc, aluminio, cromo, níquel, plomo, hierro, magnesio, calcio, estroncio, bario, sodio, potasio, litio, bismuto, indio, cerio, telurio, circonio, plata, titanio o cobre en una mezcla y/o aleación o como sustancia pura.

6. Procedimiento según la reivindicación 5 caracterizado porque

las partículas metálicas comprenden una mezcla de aluminio y cinc o de aluminio y magnesio o de aluminio, cinc y

magnesio.

7. Procedimiento según la reivindicación 6 caracterizado porque la proporción de aluminio en la capa protectora contra la corrosión es de 1 a 40% en peso, preferentemente 5 a 20% en peso, la proporción de cinc es de 0 a 90% en peso, preferentemente de 50 a 80 % en peso y la proporción de magnesio es de 0 a 90% en peso, preferentemente de 50 a 80% en peso, en cada caso en relación con el peso total de la capa protectora anticorrosiva.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 o 7 caracterizado porque las partículas metálicas en la capa protectora contra la corrosión (42) están presentes en una matriz de nanopartículas oxídicas de metales o semimetales .

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 o7 caracterizado porque las partículas metálicas están contenidas en una matriz de dióxido de titanio y/o compuestos orgánicos, especialmente poliuretanos, poliéster, resinas epoxídicas, resinas alquídicas, resinas fenólicas, resinas de melamina, acrilatos, metacrilatos; compuestos

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orgánicos-inorgánicos, especialmente oligo-y polisiloxanos de hidrólisis y condensación de alquilalcoxisilanos, alcoxisilanos o de mezclas de éstos, de siliconas, resinas de silicona o resinas de silicona modificadas orgánicamente, especialmente silicatos, polifosfatos, silicatos de aluminio o óxidos de metal.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la banda laminada en frío tiene una superficie estructurada, obtenida especialmente por un tratamiento de rodillo y

porque la aspereza media de superficie Ra de la superficie de la banda laminada en frío se encuentra entre 0, 9 y 1, 5 micrómetros antes de aplicar el producto (36) .

11.Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes carcterizado porque las partículas metálicas tienen una forma esférica y porque el diámetro medio de las partículas metálicas se sitúa en el intervalo de la aspereza media de superficie Ra de la superficie de la banda laminada en frío.

12.Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10 caracterizado porque las partículas metálicas tienen una forma plana, en forma de placa, y porque el diámetro de las partículas metálicas es mayor, especialmente entre 1, 5 a 10 veces mayor que la aspereza media de superficie Ra de la superficie de la banda laminada en frío.

13.Procedimiento según la reivindicación 12 caracterizado porque las partículas metálicas planas en forma de placa tienen un grosor menor de 1 micrómetro, especialmente menor de 0, 5 micrómetro y un diámetro medio en un intervalo de 5 a 20 micrómetros,

especialmente de 10 a 15 micrómetros.

14.Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes

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caracterizado porque el espesor de la capa del producto (36) secado sobre la banda laminada en frío es esencialmente constante por secciones y se sitúa en un intervalo de entre 1 y 10 micrómetros, especialmente entre 3 y 5 micrómetros.

15.Banda metálica revestida (10) obtenida por un procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, que comprende una banda metálica semielaborada (12) y una capa protectora contra la corrosión (42) aplicada a ésta con partículas metálicas, especialmente nanopartículas.

16.Utilización de una banda metálica revestida (10) según la reivindicación 15 para piezas para vehículos, piezas para máquinas, piezas para instalaciones industriales, piezas para aparatos agrícolas, piezas para la construcción o piezas para la minería.

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