Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Spiegelfläche auf der Oberfläche eines Werkstücks aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wobei das Werkstück bereits auf die gewünschte Form bei kleinstmöglicher Oberflächenrauheit oder Rautiefe vorgeformt wurde.
Für industrielle Anwendungen werden manchmal möglichst leichte und zugleich relativ robuste Spiegel benötigt. Ein an sich einfaches Verfahren, um dies zu erreichen, besteht darm, auf der Oberfläche eines Leichtmetall-, insbesondere Aluminiumträgers, einen Glasspiegel z. B. mittels Klebverbindung anzubringen. Eine solche Lösung weist indessen verschiedene Nachteile auf, die allein schon aus den unterschied lichen Ausdehungskoeffizienten von Aluminium, 21,8.10 je Grad, und von Glas, 8,1.10-6 o je Grad, oder aus derZerbrech- lichkeit der Glasscheibe selbst, herrühren.
Man hat auch schon versucht, eine flache oder gewölbte Oberfläche eines Werkstücks aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung mittels einer Schwabbelscheibe solange zu polieren, bis die Oberfläche optisch spiegelnd wird; Aluminium hat sich indessen als zu weich dafür erwiesen: Beim Polieren der Al-Oberfläche entstehen Abweichungen von der gewünschten geometrischen Form, die die reflektierende Fläche den gestellten optischen Ansprüchen nicht gerecht werden lassen.
Um diesen Effekt der Weichheit des Aluminiums zu kompensieren, hat man ferner versucht, auf die flache oder gewölbte Oberfläche des Werkstücks aus Aluminium eine dünne Chromschicht aufzubringen und diese dann auf Hochglanz zu polieren. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass es sehr schwierig ist, eine Chromschicht unmittelbar auf eine Al Oberfläche aufzubringen.
Zweck der Erfindung ist es nun, ein Verfahren anzugeben, das eine Spiegelfläche auf eine flache oder gewölbte Oberfläche eines Werkstücks aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung mit geringem fertigungstechnischen Aufwand aufzubringen gestattet
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht des Werkstückes eloxiert wird, dass die eloxierte Oberfläche feingeschliffen und poliert wird, und dass die eloxierte, feingeschliffene und polierte Oberfläche mit Metallatomen belegt wird oder vorzugsweise mit Aluminium im Vakuum bedampft wird, wobei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Aluminiumschicht ihrerseits von einer optisch durchlässigen optisch filternde Eigenschaften aufweisenden Schutzschicht, vorzugsweise einer Quarzschicht, überzogen werden kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt mit geringem fertigungstechnischem Aufwand hochwertige, robuste und zugleich leichte Spiegel mit optisch hoher Qualität herzustellen.
Die Erfindung wird nun durch Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand einer Zeichnung noch näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch ein Werkstück oder einen technischen Körper 1 mit einer hochglanzpolierten Oberfläche 20. Das zumindest in seinem hier betrachteten Bereich aus Aluminium bestehende Werkstück 1 ist zunächst derart plan (Fig. 1) oder gewölbt (Fig. 2) vorgeformt, dass man eine gewünschte Form möglichst ideal und bei kleinstmöglicher Oberflächen-Rauheit bzw. Rautiefe erreicht.
Durch Eloxieren wird auf dem Werkstück 1 eine Al2Oa- Schicht 2 erzeugt. Diese Al2O5-Schicht 2 wird nun feingeschliffen und auf Hochglanz poliert. Dadurch, dass dieAl2Os- Schicht 2 glashart ist, entstehen beim Polieren keine Unregelmässigkeiten auf der Oberfläche 20. Schliesslich wird die hochglanzpolierte Oberfläche 20 vorzugsweise im Vakuum mit Aluminium oder mit einem anderen Metall solange bedampft, bis die Oberfläche 20 optisch spiegelnd ist. Gegebenenfalls kann man nachträglich eine Schutzschicht 3 aus Quarz oder eine andere transparente optisch filternde Eigenschaften aufweisende Schutzschicht auf die optisch spiegelnde Oberfläche 20 aufbringen.
Ein solcher Aluminium-Spiegel ist besonders vorteilhaft für Anwendungen, bei denen der Spiegel bewegt werden muss, zum Beispiel in Licht- oder Infrarot-Abtastsystemen.
PATENTANSPRÜCHE
I. Verfahren zur Herstellung einer Spiegelfläche auf der Oberfläche eines Werkstücks aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wobei das Werkstück bereits auf die gewünschte Form bei kleinstmöglicher Oberflächen-Rauheit oder Rauhtiefe vorgeformt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (2 > des Werkstücks (1) eloxiert wird, dass die eloxierte Oberfläche (20) feingeschliffen und poliert wird, und dass die eloxierte, feingeschliffene und polierte Oberfläche (20) mit Metallatomen belegt wird.
II. Spiegel aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, hergestellt nach dem Verfahren nach Patentanspruch I.
UNTERANSPRÜCHB
1. Verfahren nachPatentanspruchI, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag der Metallatome durch Aufdampfen in Vakuum erzeugt wird.
2. Verfahren nachUnteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eloxierte, feingeschliffene, polierte und mit Aluminium bedampfte Oberfläche (20) von einer optisch durchlässigen, optisch filterndeEigenschaften aufweisenden Schutz- schicht (3) überzogen ist.
3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch durchlässige Schutzschicht (3) eine Quarzschicht ist.
4. Verfahren nach einem der Unteransprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallatome Aluminium atome sind.
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The invention relates to a method for producing a mirror surface on the surface of a workpiece made of aluminum or an aluminum alloy, the workpiece having already been preformed to the desired shape with the smallest possible surface roughness or roughness depth.
For industrial applications, mirrors that are as light as possible and at the same time relatively robust are sometimes required. A simple method in itself to achieve this is darm, on the surface of a light metal, in particular aluminum support, a glass mirror z. B. to be attached by means of an adhesive bond. Such a solution, however, has various disadvantages, which result from the different expansion coefficients of aluminum, 21.8.10 per degree, and of glass, 8.1.10-6 o per degree, or from the fragility of the glass pane itself.
Attempts have also been made to polish a flat or curved surface of a workpiece made of aluminum or an aluminum alloy using a buffing disk until the surface becomes optically reflective; However, aluminum has proven to be too soft for this: when the aluminum surface is polished, deviations from the desired geometric shape occur, which means that the reflective surface does not meet the optical requirements.
In order to compensate for this effect of the softness of the aluminum, attempts have also been made to apply a thin chrome layer to the flat or curved surface of the aluminum workpiece and then to polish it to a high gloss. However, this method has the disadvantage that it is very difficult to apply a chrome layer directly to an Al surface.
The purpose of the invention is now to provide a method that allows a mirror surface to be applied to a flat or curved surface of a workpiece made of aluminum or an aluminum alloy with little manufacturing effort
The method according to the invention is characterized in that the surface layer of the workpiece is anodized, that the anodized surface is finely ground and polished, and that the anodized, finely ground and polished surface is coated with metal atoms or, preferably, is vaporized with aluminum in a vacuum, with a further development According to the invention, the aluminum layer in turn can be covered by an optically transparent, optically filtering protective layer, preferably a quartz layer.
The method according to the invention allows high-quality, robust and at the same time lightweight mirrors to be manufactured with a low level of manufacturing effort and of optically high quality.
The invention will now be explained in more detail by describing an exemplary embodiment using a drawing.
The drawing shows a cross-section through a workpiece or a technical body 1 with a highly polished surface 20. The workpiece 1, which is made of aluminum at least in its area considered here, is initially preformed so flat (FIG. 1) or curved (FIG. 2) that a desired shape is achieved as ideally as possible and with the smallest possible surface roughness or roughness depth.
An Al2Oa layer 2 is produced on the workpiece 1 by anodizing. This Al2O5 layer 2 is then finely ground and polished to a high gloss. Because the Al2Os layer 2 is as hard as glass, no irregularities arise on the surface 20 during polishing. Finally, the highly polished surface 20 is vaporized with aluminum or another metal, preferably in a vacuum, until the surface 20 is optically reflective. If necessary, a protective layer 3 made of quartz or another protective layer having transparent optically filtering properties can be applied to the optically reflective surface 20.
Such an aluminum mirror is particularly advantageous for applications in which the mirror has to be moved, for example in light or infrared scanning systems.
PATENT CLAIMS
I. A method for producing a mirror surface on the surface of a workpiece made of aluminum or an aluminum alloy, wherein the workpiece has already been preformed to the desired shape with the smallest possible surface roughness or surface roughness, characterized in that the surface layer (2> of the workpiece (1) is anodized that the anodized surface (20) is finely ground and polished, and that the anodized, finely ground and polished surface (20) is covered with metal atoms.
II. Mirror made of aluminum or an aluminum alloy, produced according to the method according to claim I.
SUBClaims B.
1. The method according to claim 1, characterized in that the coating of the metal atoms is produced by vapor deposition in a vacuum.
2. The method according to sub-claim 1, characterized in that the anodized, finely ground, polished and aluminum vapor-deposited surface (20) is covered by an optically transparent protective layer (3) having optically filtering properties.
3. The method according to dependent claim 2, characterized in that the optically transparent protective layer (3) is a quartz layer.
4. The method according to any one of the dependent claims 1 to 3, characterized in that the metal atoms are aluminum atoms.
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