(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルク材料（５）の収容に用いる回転ドラム（１）をドラム（１）の開口（４）を通してドラム（１）の外部に設置したコーティング装置（８）によりコーティングすることにより、量産品の表面にコーティングを付与する、バルク材料（５）としての量産品のコーティング方法であって、バルク材料（５）を溶射によりコーティングする前にコーティング材料をコーティング装置（８）で加熱することを特徴とする、バルク材料（５）としての量産品のコーティング方法。
【請求項２】
前記コーティング材料の加熱を、コーティング装置（８）の吹き付け器（６）で行うことを特徴とする、請求項１に記載のコーティング方法。
【請求項３】
前記コーティングの前工程において噴射プロセスによりバルク材料（５）の表面を粗し、活性化させることを特徴とする、請求項１に記載のコーティング方法。
【請求項４】
前記噴射プロセスをドラム（１）の外部の圧縮空気装置、サンドブラスト装置または遠心ホイール装置により行うことを特徴とする、請求項３に記載のコーティング方法。
【請求項５】
前記コーティングの後工程においてバルク材料（５）の表面を研磨することを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のコーティング方法。
【請求項６】
前記研磨を、ドラム（１）の外部の補助研磨手段を備えた研磨装置において行うことを特徴とする、請求項５に記載のコーティング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルク材料の収容に用いる回転ドラムをドラムの開口を通してドラムの外部に設置したコーティング装置によりコーティングすることにより、量産品の表面にコーティングを付与する、バルク材料としての量産品のコーティング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バルク材料としての鉄製量産品、例えばボルト、釘およびネジ等のファスナー類には、例えば亜鉛のコーティングが施されている。
【０００３】
このコーティングは既成の製品上に形成され、その塗布は、腐食防止の必要性に応じて、電気亜鉛メッキ、表面処理、溶融亜鉛メッキ等の方法により行うことができる。
【０００４】
今日最も広範に普及している方法としては電気亜鉛メッキが挙げられる。この方法では、バルク材料としての量産品は、個別的な処理工程においてゆっくりと回転するドラム内で種々のバスを通過する。
【０００５】
金属分解のため必要となる湿式化学前処理により、および電解質（酸、アルカリ）の組合せに応じて、ならびに電流効率が低いため起きる水の分解により、水素が発生する場合がある。発生した水素は、建築部材内に拡散し、特に高強度部材の脆性破壊、主として水素脆性破壊を引き起こしかねない。比較的高コストの焼き鈍しを行って建築部材を可鍛化することにより、水素が部分的には再び建築部材から漏れる場合には、水素脆化の効果を部分的に再び相殺することができる。
【０００６】
生じた廃棄物量は依然として膨大であり、かつ比較的高コストな建築部材となるが、電解質領域および建築設備領域をさらに発展させることにより、実際これらの方法は従来の方法とは対照的に、より環境負荷を低減することができる。
【０００７】
米国特許第５，３９３，３４６号により、バルク材料としての量産品のコーティング方法は公知となっている。この特許では、回転ドラム内に収容したバルク材料にドラムの開口を通して液体コーティングを吹き付ける。次いで、バルク材料を加熱することにより液体コーティングを乾燥して、ドラム内の個々の部品上に膜を形成する。これにより、これらの部品の凹部内にも過剰に厚い膜が成長することはない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、バルク材料としての量産品のコーティング方法を改善し、バルク材料の個々の部品への有害な水素侵入を起こすことのない、無公害かつ経済的なコーティング方法を開発することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コーティング方法に伴って生じる前記の課題を解決するため、バルク材料をコーティングする前にコーティング材料をコーティング装置で加熱するという特徴を有するものである。
【００１０】
本発明によれば、表面コーティング中、バルク材料は連続的に動いている回転ドラムの助けを借りて保持されており、したがってバルク材料の個々の部品は長時間にわたり同じ部位で接触することはない。コーティング材料はドラム外に設置されたコーティング装置より供給され、加熱されると同時に高圧で噴射され、その際バルク材料に衝突する。コーティング材料は、たとえば３０ｍ／ｓｅｃ乃至６５０ｍ／ｓｅｃの速度でバルク材料に衝突する。表面コーティングの間に、連続的に動くバルク材料上に均一なコーティングが生じる。コーティングの厚さを、例えば噴射時間、溶解能力等の種々のプロセスパラメーターにより調整することができる。コーティング材料は、加熱することにより溶融する。
【００１１】
バルク材料へのコーティングの塗布には、溶線式フレーム溶射、粉末式フレーム溶射、プラスチックフレーム溶射、爆発溶射、アーク溶射、高速フレーム用溶射、プラズマ溶射、レーザー溶射およびコールドガス溶射等の全ての溶射法が好適である。コーティング材料自体が、亜鉛フィラメント等のフィラメント状または亜鉛粉末、金属合金、プラスチックもしくはセラミック材料等の粉末状で存在する、溶融性材料として作用する。
【００１２】
例えば、コーティング材料をバルク材料の近くに配置したコーティング装置の吹き付け器において加熱を行う場合、バルク材料とコーティング材料が溶射されるコーティング装置の領域との間の距離が大きいために生じる、加熱され溶射されたコーティング材料の過度の冷却を防ぐことができる点で有利である。
【００１３】
好ましくは、コーティングの前工程において噴射プロセスによりバルク材料の表面を粗して、活性化させる。このようにバルク材料の表面を粗し、活性化することにより、コーティング中にバルクへ堆積するコーティング剤の接着性が向上する。
【００１４】
ドラムの外部の、例えば圧縮空気装置、サンドブラスト装置または遠心ホイール装置において噴射プロセスにより高速の微粒噴射媒体をバルク材料に衝突させて、バルク材料の表面を粗すのが有利である。噴射処理した後、バルク材料は例えばＲＺが１６〜２０μｍの表面粗さを示す。
【００１５】
塗布したコーティングは比較的不均一である。必要であれば、バルク材料の表面を、好ましくは表面コーティング直後の工程で研磨することができる。この際、この方法に不可避なコーティングの不均一性が解消され、被膜が平滑かつ圧密され、そのため外観および耐食性に関するコーティングの特性が改善される。
【００１６】
少なくとも１つの補助的手段を用いて研磨装置のドラムの外部でバルク材料の平滑化を行った場合、特に高いコーティング品質を得ることができる点で有利である。この方法では、例えば０．３ｍｍ〜５ｍｍの直径を有する例えば研磨した小鉄球を扱う。研磨処理中に揺動ミキサーの容器を例えば回転または揺動させることができる。しかしながら、この容器を円筒状に成形し、らせん巻上げ装置を備えることもできる。これにより、研磨されるバルク材料および平滑化剤を容器の投入端から排出端へ移送する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の好適な実施形態について詳述する。
【００１８】
例えば釘等のピン状要素を扱う場合には、図１のＡで表される処理工程においてバルク材料５を粗磨きする。この工程は、微粒噴射媒体を高速度でバルク材料５に衝突させる、例えば図示しない圧縮空気サンドブラスト装置または遠心ホイール装置等の噴射方法を用いて行われる。これらの噴射処理は、表面の汚れを取り除くだけでなく、表面を粗くし、そのため次の表面コーティング中に塗布したコーティングを特に良好に付着させることができる。
【００１９】
処理工程Ｂは表面コーティングに関するものである。この工程では、加熱し、噴射したコーティング材料を腐食防止のために用いて、バルク材料の表面に衝突させる。
【００２０】
特に図２から分かるように、バルク材料５としての多数の釘を回転ドラム１に入れる。ドラム１の回転軸１２を水平面に対し２５度の角度Ｗで配置する。ドラム１は駆動装置３の駆動軸２と連結されており、駆動軸２はドラム１の回転軸線と同軸的に延びている。
【００２１】
ドラム１は正面部１０に開口４を有する。開口４はバルク材料５をドラム１に供給したり、バルク材料５をドラム１から取り出したりするのに用いられる。ドラム１の背面部は、正面部１０と対向しており、駆動装置３の駆動軸２にしっかりと結合されている。ドラム１を有孔金属板から作る。この金属板の孔の直径は約２ｍｍ、各孔の間隔も約２ｍｍである。
【００２２】
ドラム１は２つの異なる大きな円錐部よりなる。ここで、ドラム１の長さに関して大きい部分は駆動装置３に向かって細くなっている。小さい部分はドラム１の正面部１０に向かって細くなっており、その端には大きな内径を示す開口４がある。
【００２３】
回転中にバルク材料５に及ぼされる遠心力により、ドラム１の端部にバルク材料５が集中するのを避けることを可能にするため、特にドラム１の収容チャンバーを少なくとも背面部１１に向けて円錐状に細くすることが好ましい。特に多量のバルク材料を投入する場合には、ドラム１をこのように形成することが有利である。但し、ごく部分的に正面部１０に向けて円錐状に細くする。この場合、正面部における開口４の内径は若干小さくなる。
【００２４】
ドラムの回転軸が水平面に対して１〜９０°、特には２０〜３０°の角度で設置されている場合、ドラムへのバルク材料の供給および／またはドラムからのバルク材料の取り出しが容易になる。
【００２５】
すなわち、連続動作の表面コーティングの間、ドラム１の収容チャンバー９内にバルク材料５を収容する。吹き付け器６はコーティング装置８の一部である。吹き付け器６内部において、コーティング材料を加熱すると同時に高圧で噴射し、被覆するバルク材料上に飛散する。ドラム１の傾斜角およびドラム１の開口４の大きさによるが、吹き付け器６を開口４の前方でドラム１の外部に設置するか、または例えば開口４の内部に伸ばす。土台１３および支柱１４の上に、コーティング装置８を図示しない底面で支持する。ハンドリング装置を用いて、吹き付け器６を表面コーティング中に移動することができる。
【００２６】
図１はさらに処理工程Ｃ、すなわち平滑化工程を示す。工程Ｃを、第２処理工程Ｂ、すなわち表面コーティングの後に実施することができる。飛着したコーティング材料は、バルク材料５の個々の部品の表面を不均一にする。コーティングの後、図示しない研磨装置によりこの表面を研磨し、圧密する。これによりコーティングの層特性および視覚的外観が向上する。平滑化を研磨装置の容器内のドラム１の外部で、研磨された金属球の形の図示しない方法と共に行う。研磨工程の間に、例えば容器の回転または揺動運動を行う。図１においてＡ、ＢおよびＣで表される処理工程を１つまたは２つの装置に統合して実施することができる。同様に、処理工程ＢおよびＣを同時または別個に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に好適なコーティング方法の各処理工程を示す線図である。
【図２】  本発明における表面コーティング工程を示す概略図である。
【図１】
0004118048.tif 000002
【図２】
0004118048.tif 000003