Verfahren zum Aufbringen eines verschleißfesten Überzuges auf Metalltüchern
für Papiermaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines verschleißfesten
Überzuges auf Metalltüchern für Papiermaschinen, welches dadurch gekennzeichnet
ist, daß zur Herstellung der Verschleißschicht ein aus einem Metall, einer Metallegierung
oder Metallverbindung bestehendes hartes pulverförmiges Material in an sich bekannter
Weise durch Plasmaspritzen auf die Unterseite des Metalltuches aufgebracht wird.Process for applying a wear-resistant coating to metal cloths
for paper machines The invention relates to a method for applying a wear-resistant
Coating on metal cloths for paper machines, which is characterized
is that for the production of the wear layer one made of a metal, a metal alloy
or metal compound existing hard powdery material in known per se
Way is applied by plasma spraying on the underside of the metal cloth.
Die Herstellung von Papier ist an die Verwendung von Geweben oder
Tüchern zur Entwässerung des Papierstoffes und zur Blattbildung gebunden. In frühester
Zeit wurde mit Siebrahmen von Hand geschöpft, heute werden Zellstoff und Papierstoff
auf Rundsieben, Langsieben oder endlosen Metalltüchern entwässert. Als Werkstoff
für diese Siebgewebe haben sich vor allem Zinnbronzen - sogenannte Phosphorbronzen
- seit Jahrzehnten behauptet, oft gemeinsam mit Messinglegierungen für den Gewebeschuß.
Andere metallische Werkstoffe, abgewandelte Legierungen der obigen Art, andere Kupferlegierungen,
nichtrostender Stahl, wurden versuchsweise und bei Eignung für manche Zwecke auch
bleibend eingesetzt. Auch Kunststoffe wurden in den letzten Jahren zu Sieben für
die Papier- und Zellstoffherstellung verwebt.The manufacture of paper is based on the use of fabrics or
Tied with cloths for dewatering the paper stock and for sheet formation. In the earliest
Time was drawn by hand with sieve frames, today pulp and paper are made
drained on round sieves, Fourdrinier sieves or endless metal cloths. As a material
Tin bronzes in particular - so-called phosphor bronzes - have been used for this screen mesh
- Claimed for decades, often together with brass alloys for fabric weft.
Other metallic materials, modified alloys of the above type, other copper alloys,
stainless steel, have been used on a trial basis and if suitable for some purposes as well
permanently used. Plastics have also been seven for in recent years
pulp and paper production are interwoven.
Mit der zunehmenden Arbeitsgeschwindigkeit der Papiermaschinen ist
die Lebensdauer der umlaufenden Siebe (Metalltücher) kürzer geworden, teilweise
sogar auf weniger als eine Woche abgesunken, was empfindliche Stillstände der Papiermaschine
und Produktionsausfälle verursacht, insbesondere, wenn man berücksichtigt, daß eine
Papiermaschine bis 10 Tonnen Papier und mehr pro Stunde produzieren kann. Es wurde
deshalb auf verschiedene Weise versucht, die Laufzeit der Siebe, auf denen die Papierbahn
gebildet wird, zu verlängern. Es ist auf Grund des Gesagten einzusehen, daß für
den Papiermacher bereits eine Heraufsetzung der Lebensdauer der Siebe um Stunden
vor größtem Interesse sein muß. So wurden konstruktive Verbesserungen an der Papiermaschine
getroffen, an den Verschleißstellen der Maschine andere Werkstoffe eingesetzt und
sogar dafür Chemikalien dem Stoffwasser zugesetzt.With the increasing working speed of the paper machines it is
the service life of the rotating sieves (metal cloths) has become shorter, in part
even dropped to less than a week, causing delicate paper machine downtimes
and production losses, especially when you consider that a
Paper machine can produce up to 10 tons of paper and more per hour. It was
therefore tried in different ways, the running time of the wires on which the paper web
is formed to extend. On the basis of what has been said, it can be seen that for
the papermaker is already increasing the service life of the screens by hours
must be of the greatest interest. So there were constructive improvements to the paper machine
made, other materials are used at the wear points of the machine and
chemicals were even added to the stock water for this purpose.
Als vorteilhaft für die Heraufsetzung der Lebensdauer der Siebe hat
sich - wohl erst in neuerer Zeit - die Hartverchromung erwiesen. Chromüberzüge von
wenigen tausendstel Millimeter Dicke auf Metalltüchern sollen deren Lebensdauer
wesentlich verlängert haben bis zu einem Mehrfachen der üblichen Zeiten. Solche
Chromüberzüge werden elektrolytisch, also durch einen üblichen galvanischen Prozeß
in geringer Dicke aufgebracht. Nach einem ähnlichen Verfahren wird auf die Siebe
durch Hartverchromung nur an den vom Verschleiß betroffenen Stellen galvanisch eine
»Laufsohle« aufgebracht. Die galvanische Verchromung bei diesem bekannten Verfahren
hat aber den Nachteil, daß eine sehr kostspielige und umfangreiche Apparatur dafür
notwendig ist. Ein weiterer Nachteil der Galvanotechnik ist der, daß sich verschiedene
Metalle damit aus elektrochemischen Gründen gar nicht abscheiden lassen. Das gleiche
gilt für Metallverbindungen wie Karbide oder Oxyde.Has been considered beneficial for increasing the service life of the sieves
Hard chrome plating has proven itself - probably only recently. Chrome coatings from
a few thousandths of a millimeter thick on metal cloths should ensure their service life
have extended significantly up to a multiple of the usual times. Such
Chromium coatings are electrolytic, that is, by a conventional galvanic process
applied in a small thickness. A similar procedure is followed on the sieves
by hard chrome plating only galvanically in the areas affected by wear
"Outsole" applied. The galvanic chrome plating in this known process
but has the disadvantage that a very expensive and extensive apparatus for it
necessary is. Another disadvantage of electroplating is that different
For electrochemical reasons, do not allow metals to separate out at all. The same
applies to metal compounds such as carbides or oxides.
Es kam nun darauf an, ein Verfahren zur Herstellung von Metalltüchern
mit erhöhter Verschleißfestigkeit zu finden, das die oben beschriebenen Mängel nicht
aufweist. Es bestand mit anderen Worten Bedarf nach einem Verfahren, das nicht allein
das Aufbringen einer Verschleißschicht auf Metalltücher gestattet, die deren Lebensdauer
heraufsetzt - wobei daran erinnert werden muß, daß praktisch jede Verlängerung der
Lebensdauer eines Metalltuches sehr interessant ist, in Anbetracht der Tatsache,
daß bereits eine Verlängerung um 50% und weniger einen enormen Fortschritt darstellt
-, sondern das auch schnell, sicher und ohne großen apparativen Aufwand durchzuführen
ist, um die Dauer der Stillegung der Papiermaschine, wenn ein Metalltuch erschöpft
ist, auf ein Minimum herabzusetzen. Gegebenenfalls soll es möglich sein, ein Metalltuch
auf der Papiermaschine selbst mit einer einwandfreien Verschleißschicht zu versehen.
Bei der Durchführung des Verfahrens dürfen jedoch die Maschen des Metalltuches auf
keinen Fall durch das aufgebrachte Metall verstopft werden. Auch darf durch die
Aufbringung einer Verschleißschicht der Werkstoff, aus dem die Metalltücher hergestellt
sind, nicht beeinträchtigt werden, und die Metalltücher dürfen nichts von ihrer
Flexibilität, die konform geht mit
dem Widerstand des endlosen Metalltuchs
gegen Ermüdung beim pausenlosen schnellen Lauf durch die Papiermaschine, einbüßen.
Schließlich soll das Verfahren größere Variationsmöglichkeiten bieten in bezug auf
das Material der Verschleißschicht als bisher angewandte Verfahren, d. h. es soll
möglich sein, außer dem bisher üblichen Chrom auch andere harte hochschmelzende
Metallbeläge, wie solche aus Molybdän, Titan, Wolfram oder Kobalt oder aus Metallverbindungen,
z. B. aus Metalloxyden wie Korund oder aus hochschmelzenden extrem harten Karbiden
aufzubringen.It now came down to a process for the production of metal cloths
to find with increased wear resistance that does not have the defects described above
having. In other words, there was a need for a method that was not alone
the application of a wear layer on metal cloths allows their service life
raises - it must be remembered that practically every extension of the
Lifespan of a metal cloth is very interesting, considering the fact
that an extension of 50% or less is an enormous step forward
-, but can also be carried out quickly, safely and without a large amount of equipment
is to the duration of the shutdown of the paper machine when a metal cloth is exhausted
is to be reduced to a minimum. If necessary, it should be possible to use a metal cloth
to provide a perfect wear layer on the paper machine itself.
When carrying out the process, however, the meshes of the metal cloth are allowed to open
do not become clogged by the applied metal. Also allowed through the
Application of a wear layer of the material from which the metal cloths are made
are not affected, and the metal cloths must not have any of their
Flexibility that conforms with
the resistance of the endless metal cloth
against fatigue when running fast non-stop through the paper machine.
Finally, the method should offer greater possibilities for variation with respect to
the material of the wearing course as previously used methods, d. H. it should
be possible, in addition to the previously common chrome, other hard, high-melting points
Metal coatings, such as those made of molybdenum, titanium, tungsten or cobalt or made of metal compounds,
z. B. from metal oxides such as corundum or from high-melting extremely hard carbides
to raise.
Es wurde nun gefunden, daß sich die obigen Anforderungen unerwarteterweise
erfüllen lassen, wenn man das Material für die den Verschleiß herabsetzende Schutzschicht
des Metalltuchs mittels eines Plasma-Brenners aufspritzt. Der Plasma-Brenner und
seine Anwendung zum Aufspritzen von abriebbeständigem Material auf Werkstücke sind
- wenn auch erst seit kurzer Zeit - an sich bekannt. Man hätte jedoch erwarten müssen,
daß bei seiner Anwendung für den erfindungsgemäßen Zweck die erforderlichen extrem
hohen Temperaturen nachteilige Veränderungen im Material des Metalltuchs verursachen,
daß das Sieb durch den aufgespritzten Metallbelag an Flexibilität einbüßt und daß
möglicherweise die Maschen des Siebes durch das aufgespritzte Metall verstopft werden.
Die durch die hohen Temperaturen entwickelte Wärme kann wider Erwarten in ausreichendem
Maße abgeführt werden, und zwar z. B. durch die für andere Zwecke bekannte Verwendung
einer metallischen Unterlage. Die Flexibilität des Metalltuches und seine Wasserdurchlässigkeit
bleiben völlig unbeeinträchtigt.It has now been found that the above requirements are unexpectedly met
can be fulfilled if you use the material for the wear-reducing protective layer
of the metal cloth by means of a plasma torch. The plasma burner and
its application for spraying abrasion-resistant material onto workpieces
- albeit only for a short time - known per se. One should have expected, however,
that in its application for the purpose of the invention the required extreme
high temperatures cause adverse changes in the material of the metal cloth,
that the screen loses flexibility due to the sprayed-on metal coating and that
the mesh of the sieve may be clogged by the sprayed-on metal.
The heat developed by the high temperatures can, contrary to expectations, be sufficient
Dimensions are removed, namely z. B. by the use known for other purposes
a metallic base. The flexibility of the metal cloth and its water permeability
remain completely unaffected.
1n dem Plasma-Brenner wird durch einen Lichtbogen ein Gas in einer
Düse so erhitzt, daß es dissoziert und teilweise ionisiert. Das so entstandene elektrisch
neutrale Plasma strömt mit sehr hoher Temperatur (bis zu 25 000° C) und überschallgeschwindigkeit
aus der Düse. Das aufzuspritzende Material wird in Pulverform von einem Trägergas
in den Plasmastrahl eingeblasen. Die Pulverteilchn schmelzen und werden auf das
Substrat gespritzt.In the plasma torch, a gas is created in a
The nozzle is heated so that it dissociates and partially ionizes. The resulting electrical
Neutral plasma flows at a very high temperature (up to 25,000 ° C) and at supersonic speed
from the nozzle. The material to be sprayed on is in powder form from a carrier gas
blown into the plasma jet. The powder particles melt and are on the
Sprayed substrate.
Zur praktischen Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung werden
Metalle oder Metallegierungen wie Molybdän, Wolfram, Chrom, Stahl, d. h. also auch
solche mit Schmelztemperaturen über 3000° C oder Metallverbindungen wie z. B. Wolframkarbid,
Zirkoniumkarbid, Tantalkarbid, Korund oder Berylliumoxyd auf Teilchengröße zwischen
etwa 5 und 75 Mikron zerkleinert. Das Pulver wird in den Plasmastrahl geblasen.
Als plasmabildende Gase dienen die beim Arbeiten mit Plasma-Brennern üblichen Gase,
d. h. nicht oxydierende Gase wie Stickstoff oder Edelgase oder Gemische nicht oxydierender
Gase. Der Brenner wird so geführt, daß auf die Unterseite des Metalltuches eine
die geschilderten Anforderungen erfüllende Verstärkung aufgebracht wird, während
die Oberseite nicht verändert wird. Diese Erhaltung der Oberseite des Siebes in
ihrer ursprünglichen Form trägt dazu bei, daß die Qualität des Papiers, das man
unter Verwendung eines erfindungsgemäß verschleißfest gemachten Metalltuches gewinnt,
in keiner Weise beeinträchtigt ist.In order to practice the method according to the invention
Metals or metal alloys such as molybdenum, tungsten, chromium, steel, d. H. as well
those with melting temperatures above 3000 ° C or metal compounds such. B. tungsten carbide,
Zirconium carbide, tantalum carbide, corundum or beryllium oxide to a particle size between
crushed about 5 and 75 microns. The powder is blown into the plasma jet.
The gases commonly used when working with plasma torches are used as plasma-forming gases,
d. H. non-oxidizing gases such as nitrogen or noble gases or mixtures of non-oxidizing gases
Gases. The burner is guided so that a
the requirements outlined reinforcement is applied while
the top is not changed. This preserve the top of the screen in
Their original shape helps ensure the quality of the paper that you get
using a metal cloth made wear-resistant according to the invention,
is not affected in any way.
Das Verfahren gemäß dieser Erfindung eröffnet noch die Möglichkeit,
ein Metalltuch auf der Papiermaschine selbst, also unter Vermeiden des zeitraubenden
Ausbaus, zu regenerieren.The method according to this invention still opens up the possibility of
a metal cloth on the paper machine itself, thus avoiding the time-consuming
Expansion, to regenerate.