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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING AN ALUMINIUM FILM FROM AN ALUMINIUM MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/040189
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a film and to a device for treating a film consisting of an aluminium material. In said method, the film is subjected to at least one cold rolling pass, by means of at least one rolling stand. According to the invention, the surface condition and/or the grain structure of the film are improved by the metallic surface of the film being subjected at least partially to a plasma treatment, after the last cold rolling pass, before the winding-off process, using a treatment station.

Inventors:
BUDDENBERG HEINO (DE)
KRAMER ANDREAS (DE)
SEIFERTH OLIVER (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/011280
Publication Date:
May 23, 2002
Filing Date:
September 29, 2001
Export Citation:
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Assignee:
VAW VER ALUMINIUM WERKE AG (DE)
BUDDENBERG HEINO (DE)
KRAMER ANDREAS (DE)
SEIFERTH OLIVER (DE)
International Classes:
B08B7/00; B21B45/02; C23G5/00; B21B1/40; B21B3/00; (IPC1-7): B21B45/02; C23G5/00; B08B6/00; B08B7/00
Foreign References:
DE4332866A11995-03-30
EP0302625A21989-02-08
DE2014646B11971-07-15
DE1222241B1966-08-04
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ & FLORACK (24) (Kanzlerstrasse 8a Düsseldorf, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Folie aus einem Aluminiumwerkstoff, bei welchem die Folie mit Hilfe mindestens eines Walzgerüstes mindestens einem Kaltwalzstich unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, da6 die metallische Oberflache der Folie mit Hilfe einer Behandlungsstation nach dem letzten Walzstich zumindest teilweise einer Plasmabehandlung vor dem Aufhaspeln unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da6 mit Hilfe der Plasmabehandlung die Belegung der Oberflache mit Walzöl quantitativ reduziert und/oder homogenisiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da6 mit Hilfe der Plasmabehandlung eine Wärmebehandlung des Flachproduktes durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da6 die Plasmabehandlung unter Atmosphärendruck durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da6 die Plasmabehandlung nach einem Zuschnitt der Folie vorgenommen wird.
6. Vorrichtung zur Bearbeitung einer Folie (3) aus einem Aluminiumwerkstoff, mit einer Abhaspelstation, mindestens einer Behandlungsstation zur Behandlung der Folie und mindestens einer Aufhaspelstation, insbesondere zur Verwirklichung eines Verfahrens nach einem der Anspruche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß vor der Aufhaspelstation als Behandlungsstation zumindest ein Plasmagenerator (1) zur Erzeugung eines Plasmas (2) an zumindest einem Teil der Oberflache der Folie (3) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Steuereinheit zur Steuerung der Intensität des vom Plasmagenerators (1) erzeugten Plasmas vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, da6 in Laufrichtung der Folie (3) vor dem Plasmagenerator (1) eine Rollenschere vorgesehen ist.
9. Folie aus einem Aluminiumwerkstoff, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daS die Folie eine metallische, zumindest teilweise einer Plasmabehandlung unterzogene Oberflache aufweist.
10. Verwendung einer Folie nach Anspruch 9 zur Herstellung einer Durchdruckfolie fur eine Pharma Blisterverpackung.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Aluminiumfolie aus einem Aluminiumwerkstoff Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung bzw. eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Folie aus einem Aluminiumwerkstoff, bei welchem Verfahren die Folie mit Hilfe mindestens eines Walzgerüstes mindestens einem Kaltwalzstich unterzogen wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Folie aus einem Aluminiumwerkstoff an sich.

Bei der Herstellung von Folien aus Aluminiumwerkstoffen, die später vor der weiteren Verwendung lackiert werden sollen, ist problematisch, das Walzöl in zeitlich und örtlich veränderlicher Verteilung auf der Folienoberfläche nach den letzten Kaltwalzstich haftet.

Zur Lackierung der walzharten Folie sind bislang spezielle Lacksysteme erforderlich, die eine ausreichende Haftung auf der walzolbenetzten Folienoberfläche sicherstellen sollen. Auch mit diesen speziellen Lacksystemen gelingt es nicht, eine Haftvermittlung fur den Fall größerer Inhomogenitäten der Walzolbelegung sicherzustellen. Diese mangelende Haftvermittlung fuhrt regelmäßig zu einem mangelhaften Ergebnis der Lackierung, welche sich insbesondere als optischer Mangel zeigt.

Die beschriebenen lackierten Folien werden beispielsweise als sogenannte Durchdruckfolien eingesetzt, wie sie auf der Rückseite von Pharma-Blisterverpackungen verwendet werden. An diese Durchdruckfolien werden auf Grund der erforderlichen hohen Qualitatsanmutung hohe Anspruche bezüglich einer optischen Gleichmäßigkeit gestellt.

Bekannte Methoden zur Entfettung durch flüssige Entfettungsmittel lassen sich zur Reinigung von Aluminiumfolien häufig aus verschiedenen Gründen - beispielsweise aufgrund der hohen Transportgeschwindigkeiten bei der Herstellung von Aluminiumfolien-nicht sinnvoll einsetzen. Insbesondere läßt sich mit den bekannten Verfahren zur Entfettung keine definierte Wärmebehandlung der Folie erzielen.

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Folien aus Aluminiumwerkstoffen werden diese Folien regelmäßig nur einem Bearbeitungsschritt zwischen einer Abhaspel- und einer Aufhaspelstation unterzogen. Die Bearbeitung erfolgt dabei beispielsweise mit Hilfe eines Walzgerüstes oder einer Rollenschere. Nach dem Zuschnitt auf einer Rollenschere werden die in der Regel zumindest teilweise doppelt gewalzten Folien aus einem Aluminiumwerkstoff getrennt und separat aufgehaspelt.

Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung bzw. eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Folie aus einem Aluminiumwerkstoff zur Verfugung zu stellen, bei dem bzw. mit Hilfe derer die Oberflache der Folie in Bezug auf eine Entfettung und/oder eine Wärmebehandlung reproduzierbar und definiert behandelt wird bzw. eine Folie aus einem Aluminiumwerkstoff mit einem definierten Oberflächenzustand im Hinblick auf Lackierbarkeit und/oder Wärmebehandlung zur Verfugung gestellt wird.

Gemäß einer ersten Lehre der Erfindung wird die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe fur ein Verfahren zur Herstellung einer Folie aus einem Aluminiumwerkstoff dadurch gelost, da die metallische Oberflache der Folie mit Hilfe der Behandlungsstation nach dem letzten Walzstich zumindest teilweise einer Plasmabehandlung vor dem Aufhaspeln unterzogen wird. Eine derartige Plasmabehandlung läßt sich ohne weiteres in konventionelle Herstellungsverfahren fur Folien auch in Kombination mit einer zweiten Behandlungsstation zwischen dem Ab-und Aufhaspeln integrieren und ermöglicht eine definierte, reproduzierbare Behandlung der Oberflache der Folie vor dem Aufhaspeln.

Der fur eine spätere Lackierung maßgebliche chemische Zustand der Oberflache der Folie wird gemäß einer ersten Ausgestaltung der ersten Lehre der Erfindung dadurch in geeigneter Weise eingestellt, daS mit Hilfe der Plasmabehandlung die Belegung der Oberflache mit Walzöl quantitativ reduziert und/oder homogenisiert wird. Es hat sich gezeigt, daß eine Plasmabehandlung einer mit einem Walzöl belegten Oberflache einer Folie eine teilweise Entfettung bei gleichzeitiger Homogenisierung der verbleibenden Walzölbelegung zur Folge hat. Diese Einstellung einer definierten, homogenen Oberflachenbelegung auf reduziertem Niveau auf einer walzharten Folie gegenuber einer konventionellen, unbehandelten und mit Walzöl belegten Folie ermöglicht beispielsweise den Einsatz kostengunstigerer Lacksysteme bei einem nachfolgenden Lackiervorgang fur Aluminiumfolien. Die Verringerung der Inhomogenitäten bei der Oberflachenbelegung mit Walzöl der walzharten Folie als Vormaterial fur den Lackiervorgang ermöglicht einen genauer dosierten, sparsamen Einsatz von Lacken während des Lackiervorgangs und führt zu einer verbesserten Gleichmäßigkeit der Qualität der lackierten Folie hinsichtlich optischer Homogenität und Lackhaftung.

Beispielsweise aber die Einstellung der Transportgeschwindigkeit der Folie aus einem Aluminiumwerkstoff gegenuber der eine Plasmabehandlung durchführenden Behandlungsstation kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der ersten Lehre der Erfindung mit Hilfe der Plasmabehandlung definiert eine Warmebehandlung der Folie durchgeführt werden. Hierdurch lassen sich definiert halbharte Zustande durch teilweise Rekristallisation der walzharten Folie herstellen. Bei der Plasmabehandlung von Folien aus Aluminiumwerkstoffen erfolgt hierbei in der Regel eine Warmebehandlung uber den gesamten Querschnitt der Folie.

Eine weitere Ausgestaltung erfährt das Verfahren gemäß der ersten Lehre der Erfindung dadurch, daS die Plasmabehandlung unter Atmosphärendruck durchgefuhrt wird. Es hat sich gezeigt, daS eine Plasmabehandlung unter Atmosphärendruck ohne weiteres geeignet ist, die gewünschten Ergebnisse bei der Oberflächenbehandlung zu erzielen. Durch diese Möglichkeit der Plasmabehandlung unter Atmosphärendruck vereinfacht sich die Integration des Verfahrens gemäß der ersten Lehre der Erfindung in dem Produktionsprozeß weiter.

Schließlich wird das Verfahren gemäß der ersten Lehre der Erfindung dadurch ausgestaltet, daß die Plasmabehandlung nach einem Zuschnitt der Folie vorgenommen wird. Durch diese nach dem Zuschnitt angeordnete Plasmabehandlung wird sichergestellt, daß nur Teile der metallischen Oberflache der Folie behandelt werden, die tatsächlich weiterverarbeitet werden. Darüber hinaus läßt sich durch die Anordnung der Plasmabehandlung nach dem Zuschnitt der Folie gewährleisten, daß fur den Fall von doppelt gewalzten Folien auch die in der Regel nach dem Zuschnitt getrennten Folien auf den beim Doppeltwalzen aneinander anliegenden Oberflächen der gewünschten Plasmabehandlung unterzogen werden können.

Gemäß einer zweiten Lehre der Erfindung ist die oben aufgezeigte Aufgabe fur eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Folie aus einem Aluminiumwerkstoff mit einer Abhaspelstation, mindestens einer Behandlungsstation und mindestens einer Aufhaspelstation dadurch gelost, daß vor einer Aufhaspelstation als Behandlungsstation zumindest ein Plasmagenerator zur Erzeugung eines Plasmas an zumindest einem Teil der Oberflache der Folie vorgesehen ist. Zu den Vorteilen einer Vorrichtung gemäß der zweiten Lehre der Erfindung wird auf die in Bezug auf das Verfahren gemäß der ersten Lehre der Erfindung beschriebenen Vorteile verwiesen.

Um eine Steuerung der Reduzierung und/oder Homogenisierung der Walzölbelegung zu ermöglichen, weist die Vorrichtung gemäß der zweiten Lehre der Erfindung vorzugsweise eine Steuereinheit zur Steuerung der Intensität des vom Plasmagenerator erzeugten Plasmas auf.

Dadurch, daß gemäß einer weiteren Ausgestaltung in Laufrichtung der Folie vor dem Plasmagenerator eine Rollenschere in der Vorrichtung gemäß der zweiten Lehre der Erfindung vorgesehen ist, ist sichergestellt, daß die Reduzierung und/oder Homogenisierung der Walzölbelegung zu einem Zeitpunkt geschieht, in dem diese Walzölbelegung zur Bearbeitung nicht mehr notwendig ist bzw. keine neue Walzölbelegung bei der Bearbeitung auf die Folie aufgebracht wird.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung gemma6 einer dritten Lehre eine Folie aus einem Aluminiumwerkstoff, bei dem die oben aufgezeigte Aufgabe dadurch gelost ist, daß die Folie eine metallische, zumindest teilweise einer Plasmabehandlung unterzogene Oberflache aufweist. Es hat sich gezeigt, daß die Oberflächenbeschaffenheit einer ursprünglich mit Walzöl belegten metallischen Oberflache nach einer Plasmabehandlung einerseits durch die quantitative Reduzierung und/oder Homogenisierung der Belegung der Oberflache mit Walzöl andererseits aber auch durch die verbleibenden Rückstände aus der Plasmabehandlung einer mit walzölbelegten Oberflache besonders vorteilhafte Eigenschaften insbesondere fur eine spätere Lackierung aufweisen und/oder die Folie durch die Wärmebehandlung mit Hilfe der Plasmabehandlung in ihren Materialeigenschaften bzw. ihrer Gefügestruktur vorteilhaft verändert ist.

Die beschriebenen Vorteile einer Folie gemäß der dritten Lehre der Erfindung ermöglichen eine besonders vorteilhafte Verwendung dieser Folie zur Herstellung einer Durchdruckfolie fur eine Pharma-Blisterverpackung.

Es gibt nun eine Vielzahl von Moglichkeiten, daß erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bearbeitung einer Folie aus einem Aluminiumwerkstoff, als auch eine erfindungsgemäße Folie aus einem Aluminiumwerkstoff auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise einerseits verwiesen auf die den Patentansprüchen 1,6 und 9 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigt die einzige Figur in einer perspektivischen Ansicht schematisch einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Aluminiumfolie.

Die in der einzigen Figur dargestellte Vorrichtung zur Herstellung einer Aluminiumfolie weist einen Plasmagenerator 1 zur Erzeugung eines Plasmas 2 an der Oberflache einer Aluminiumfolie 3 auf.

In der einzigen Figur ist die Belegung der Oberflache der unbeschichteten und walzblanken Aluminiumfolie 3 durch Walzöl 4 in Transportrichtung vor dem Plasmagenerator 1 schematisch angedeutet. Weiter ist in der einzigen Figur eine Inhomogenität 5 bei der Belegung mit Walzöl dargestellt, die ohne eine Behandlung der Oberflache der Aluminiumfolie 3 zu einem Lackierfehler fuhren wurde.

Schließlich ist in der einzigen Figur angedeutet, daß die Oberflachenbelegung in Transportrichtung hinter dem Plasmagenerator 1 reduziert und homogenisiert ist. Dies führt zu deutlich verbesserten Eigenschaften der Aluminiumfolie 3 bei der weiteren Bearbeitung, insbesondere der Lackierung.

Der Plasmagenerator 1 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel in einer Vorrichtung zur Bearbeitung der Folie, die nach der letzten Vorrichtung, die ein Walzgerüst aufweist, angeordnet, da in jedem anschließenden Walzstich wieder Walzöl auf die Oberflache gelangen wurde, wodurch die vorteilhafte Homogenisierung und Reduzierung der Walzolbelegung aufgehoben wurde.

Weiter ist der Plasmagenerator 1 zur abschließenden Oberflächenbehandlung vor einer nicht dargestellten Aufhaspelstation, insbesondere hinter einer Rollenschere angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht die Herstellung einer Folie, die sich beispielsweise sehr gut als Ausgangsmaterial zur anschließenden Herstellung einer einer Durchdruckfolie fur eine Pharma-Blisterverpackung eignet. Die entsprechende Bearbeitung umfaßt insbesondere einen Lackiervorgang, der, wie oben beschrieben, bei einer erfindungsgemäßen Aluminiumfolie zu einem wesentlich verbesserten Endprodukt fuhrt.