Procedimiento de fabricación de una banda metálica revestida que presenta un aspecto mejorado.
Procedimiento de fabricación de una banda metálica que presenta un revestimiento metálico de protección contra la corrosión,
que comprende las etapas que consisten en: - hacer pasar la banda metálica por un baño de metal en fusión que comprende entre un 2 y un 8% en peso de aluminio, de un 0 a un 5% en peso de magnesio y hasta un 0,3% en peso de elementos de adición, siendo el complemento zinc e impurezas inevitables, manteniéndose el baño a una temperatura comprendida entre los 350 y los 700oC, luego - secar la banda metálica revestida por medio de boquillas que proyectan un gas por uno y otro lado de la banda, y luego - refrigerar el revestimiento de forma controlada hasta su solidificación completa, siendo la indicada refrigeración realizada a una velocidad inferior a los 15oC/s entre la temperatura de salida de secado y el comienzo de la solidificación, y luego a una velocidad superior o igual a 15oC/s entre el comienzo y el final de su solidificación.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2009/000560.
Solicitante: Arcelormittal Investigación y Desarrollo SL.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: MATAIGNE,Jean-Michel, DIEZ,Luc.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C23C2/06 QUIMICA; METALURGIA. › C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL. › C23C REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO DE MATERIALES METALICOS POR DIFUSION EN LA SUPERFICIE, POR CONVERSION QUIMICA O SUSTITUCION; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL (fabricación de productos revestidos de metal por extrusión B21C 23/22; revestimiento metálico por unión de objetos con capas preexistentes, ver las clases apropiadas, p. ej. B21D 39/00, B23K; metalización del vidrio C03C; metalización de piedras artificiales, cerámicas o piedras naturales C04B 41/00; esmaltado o vidriado de metales C23D; tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D; crecimiento de monocristales C30B; mediante metalización de textiles D06M 11/83; decoración de textiles por metalización localizada D06Q 1/04). › C23C 2/00 Procesos de baño o inmersión en caliente para aplicar el material de revestimiento en estado fundido sin modificar la forma del objeto sumergido; Sus aparatos. › Zinc o cadmio o sus aleaciones.
- C23C2/26 C23C 2/00 […] › Tratamiento posterior (C23C 2/14 tiene prioridad).
PDF original: ES-2385287_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento de fabricación de una banda metálica revestida que presenta un aspecto mejorado.
La invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una banda metálica que presenta un aspecto mejorado, más particularmente destinada para ser utilizada para la fabricación de piezas superficiales para vehículos terrestres a motor, sin estar limitada sin embargo a las mismas.
Las chapas de acero destinadas para la fabricación de piezas para vehículo terrestre a motor están generalmente revestidas con una capa metálica de protección contra la corrosión, a base de zinc, depositada bien sea por templado en caliente en un baño líquido a base de zinc, o bien por electrodeposición en un baño electrolítico que comprende iones de zinc.
Un procedimiento de revestimiento por templado en caliente se describe por el documento EP1 466 994.
Las chapas galvanizadas destinadas para la fabricación de piezas superficiales, son seguidamente conformadas y ensambladas para formar una caja en blanco, que se reviste seguidamente por al menos una capa de pintura, la cual asegura una protección incrementada contra la corrosión así como un buen aspecto superficial.
A este respecto, convencionalmente, los fabricantes de automóviles aplican primeramente sobre la caja sola una capa de cataforesis, luego una capa de pintura de apresto, una capa de pintura de base, y eventualmente una capa de barniz. Para obtener un aspecto de superficie pintada satisfactorio, generalmente se aplica un espesor total de pintura comprendido entre 90 y 120 µm, constituido por una capa de cataforesis de 20 a 30 µm de espesor, una capa de pintura de apresto de 40 a 50 µm, y una capa de pintura de base de 30 a 40 µm, por ejemplo.
Con el fin de limitar el espesor de los sistemas de pintura a un valor inferior a los 90 µm, algunos fabricantes de automóviles han propuesto bien sea evitar la etapa de cataforesis, o también limitar el número de capas de pintura para aumentar la productividad. Sin embargo, hasta ahora, esta reducción de espesor del sistema de pintura se realiza siempre en detrimento del aspecto superficial pintado final de la pieza y no se realiza industrialmente.
En efecto, los revestimientos a base de zinc que sirven de substrato de base presentan lo que se denomina una ondulación de su superficie, que solo puede actualmente compensarse mediante capas importantes de pintura so pena de presentar un aspecto llamado de « piel de naranja » inaceptable para piezas de carrocería.
La ondulación W (waviness in inglés) de la superficie es una irregularidad geométrica suave, pseudoperiódica, de longitud de onda bastante grande (de 0, 8 a 10 mm) que se distingue por la rugosidad R que corresponde a las irregularidades geométricas de longitudes de onda pequeñas (< 0, 8 mm) .
En la presente invención, la media aritmética Wa del perfil de ondulación, expresada en µm, ha sido retenida para caracterizar la ondulación de la superficie de la chapa, y las mediciones de ondulación fueron realizadas con un umbral de corte de 0, 8 mm y designadas por Wa0, 8.
El fin de la invención es por consiguiente poner a disposición un procedimiento de fabricación de una banda metálica revestida con un revestimiento anticorrosión, cuya ondulación Wa0, 8 sea reducida con relación a las bandas de la técnica anterior, permitiendo así fabricar piezas metálicas pintadas que necesitan un espesor total de pintura reducido con relación a las piezas de la técnica anterior.
A este respecto, un primer objeto de la invención está constituido por un procedimiento de fabricación de una banda metálica que presenta un revestimiento metálico de protección contra la corrosión, que comprende las etapas que consisten en:
- hacer pasar la banda metálica por un baño de metal en fusión que comprende entre un 2% en peso y
un 8% en peso de aluminio, de 0 a un 5% en peso de magnesio y hasta un 0, 3% en peso de elementos de adición, siendo el complemento zinc e impurezas inevitables, manteniéndose el indicado baño a una temperatura comprendida entre los 350 y los 700ºC, luego
- secar la banda metálica revestida por medio de boquillas que proyectan un gas por uno y otro lado de
la banda, y luego
- refrigerar el revestimiento de forma controlada hasta su solidificación completa, realizándose el
indicado refrigeramiento a una velocidad inferior a 15ºC/s entre la temperatura a la salida de secado y el inicio de la solidificación, y luego a una velocidad superior o igual a 15ºC/s entre el comienzo y el final de su solidificación.
En modos de realización preferidos, el procedimiento según la invención puede además comprender las características siguientes, tomadas solas o en combinación:
- el refrigeramiento se realiza a una velocidad inferior a 10ºC/s entre la temperatura a la salida del
secado y el comienzo de la solidificación, y luego a una velocidad superior o igual a 15ºC/s entre el comienzo y el final de su solidificación,
- el refrigeramiento se realiza a una velocidad inferior a 10ºC/s entre la temperatura a la salida del
secado y el comienzo de la solidificación, y luego a una velocidad superior o igual a 20ºC/s entre el comienzo y el final de su solidificación,
- se seca la banda metálica revestida de tal forma que la parte de la banda situada entre la línea de
secado y que acaba al menos 10 cm más arriba se encuentre en contacto con una atmósfera cuyo poder oxidante sea inferior al de una atmósfera constituida por un 4% en volumen de oxígeno y un 96%
en volumen de nitrógeno,
- la banda metálica es una banda de acero.
La invención tiene igualmente por objeto una banda metálica laminada en frío y revestida por temple en caliente pero sin ser sometida al tratamiento de laminadores de acabado (skin-passée) , que puede obtenerse por el procedimiento según la invención, cuyo revestimiento metálico comprende de un 2 a un 8% en peso de aluminio, de un 0 a un 5% en peso de magnesio, hasta un 0, 3% en peso de elementos adicionales, estando el complemento constituido por zinc e impurezas inevitables, presentando el indicado revestimiento una ondulación Wa0, 8 inferior o igual a 0, 5 µm, de preferencia inferior o igual a 0, 45 µm.
En modos de realización preferidos, la banda metálica según la invención puede además comprender las características siguientes, tomadas solas o en combinación:
- el revestimiento metálico no contiene magnesio, -el revestimiento metálico contiene de un 1 a un 4% en peso de magnesio, -la banda metálica está constituida por acero.
La invención tiene igualmente por objeto una pieza metálica obtenida por deformación de una banda metálica sin ser sometida al tratamiento de laminadores de acabado, cuyo revestimiento presenta una ondulación Wa0, 8 inferior o igual a 0, 48 µm, de preferencia inferior o igual a 0, 43.
La invención tiene además por objeto una pieza metálica obtenida por deformación de una banda metálica que ha experimentado una operación de pase por laminadores de acabado antes de la deformación, cuyo revestimiento presenta una ondulación Wa0, 8 inferior o igual a 0, 35 µm, de preferencia inferior o igual a 0, 32, incluso 0, 31 µm.
Las características y ventajas de la presente invención aparecerán mejor en el transcurso de la descripción que sigue, dada a título de ejemplo no limitativo.
La primera etapa del procedimiento según la invención consiste en hacer pasar en continuo una banda metálica, tal como una banda de acero, por un baño de revestimiento que contiene metal en fusión, contenido en un crisol.
La velocidad de paso de la banda en las líneas industriales se encuentra en general comprendida entre los 40 m/min y 200 m/min, por ejemplo, y es de preferencia superior a 120 m/min, incluso superior a 150 m/min.
La composición del baño de revestimiento a utilizar en el procedimiento según la invención es a base de zinc y contiene de un 2% a un 8% en peso de aluminio, que es por consiguiente un elemento indispensable del revestimiento. Los inventores han observado que un revestimiento que comprende menos de un 2% en peso de aluminio no permitía obtener mejora de la ondulación por el procedimiento según la invención. De igual modo, un revestimiento que comprenda más de un 8% en peso de aluminio no permite tampoco obtener este efecto buscado por la invención.... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Procedimiento de fabricación de una banda metálica que presenta un revestimiento metálico de protección contra la corrosión, que comprende las etapas que consisten en:
- hacer pasar la banda metálica por un baño de metal en fusión que comprende entre un 2 y un 8% en peso de aluminio, de un 0 a un 5% en peso de magnesio y hasta un 0, 3% en peso de elementos de adición, siendo el complemento zinc e impurezas inevitables, manteniéndose el baño a una temperatura comprendida entre los 350 y los 700ºC, luego
- secar la banda metálica revestida por medio de boquillas que proyectan un gas por uno y otro lado de la banda, y luego
- refrigerar el revestimiento de forma controlada hasta su solidificación completa, siendo la indicada refrigeración realizada a una velocidad inferior a los 15ºC/s entre la temperatura de salida de secado y el comienzo de la solidificación, y luego a una velocidad superior o igual a 15ºC/s entre el comienzo y el final de su solidificación.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, para el cual la indicada refrigeración se realiza a una velocidad inferior a 10ºC/s entre la temperatura a la salida del secado y el comienzo de la solidificación, y luego a una velocidad superior o igual a 15ºC/s entre el comienzo y el final de su solidificación.
Procedimiento según la reivindicación 2, para el cual la indicada refrigeración se realiza a una velocidad inferior a 10ºC/s entre la temperatura a la salida del secado y el comienzo de la solidificación, luego a una velocidad superior o igual a 20ºC/s entre el comienzo y el final de su solidificación.
3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, para el cual se seca la banda metálica revestida de tal forma que la parte de la banda situada entre la línea de secado y que acaba al menos 10 cm más arriba o en contacto con una atmósfera cuyo poder oxidante es inferior al de una atmósfera constituida por un 4% en volumen de oxígeno y un 96% en volumen de nitrógeno.
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para el cual la banda metálica es una banda de acero.
5. Banda metálica laminada en frío y revestida por temple en caliente pero sin ser sometida a laminadores de acabado, que puede ser obtenida por el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, cuyo revestimiento metálico comprende de un 2 a un 8% en peso de aluminio, de 0 a un 5% en peso de magnesio, hasta un 0, 3% en peso de elementos adicionales, estando el complemento constituido por zinc e impurezas inevitables, presentando el indicado revestimiento una ondulación Wa0, 8 inferior o igual al 0, 5 µm.
6. Banda metálica según la reivindicación 6, cuyo revestimiento metálico no contiene magnesio.
7. Banda metálica según la reivindicación 6, cuyo revestimiento metálico contiene de un 1 a un 4% en peso de magnesio.
8. Banda metálica según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, constituida por acero.
9. Pieza metálica obtenida por deformación de una banda metálica según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, cuyo revestimiento presenta una ondulación Wa0, 8 inferior o igual a 0, 48 µm.
10. Pieza metálica obtenida por deformación de una banda metálica según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, que ha experimentado además una operación de de tratamiento en laminadores de acabado antes de la deformación, cuyo revestimiento presenta una ondulación Wa0, 8 inferior o igual a 0, 35 µm.
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