DE10006151A1 - System mit einem Träger und einer Hartstoffbeschichtung - Google Patents
System mit einem Träger und einer HartstoffbeschichtungInfo
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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Abstract
Das System besteht aus einer Felge (1), Radfelge (1), Rad (1) oder Radreifen (1) und einer Hartstoffschicht (2). DOLLAR A Die Beschichtung befindet sich vorzugsweise auf dem kreisförmigen Teilbereich (Ring) der Felge, Radfelge, Rad oder Radreifen, der mit einer Bremsvorrichtung (3) in Kontakt kommt. DOLLAR A Der Verschleiß, der durch die Reibwirkung der Bremsvorrichtung entsteht, wird durch die Beschichtung stark vermindert. Des weiteren bleibt das optische Erscheinungsbild erhalten. DOLLAR A Die Beschichtung (2) kann auf einem metallischen Werkstoff sowie auf einem Faserverbundstoff aufgebracht werden. Die Felge, Radfelge, das Rad oder der Radreifen kann in Fahrzeugen aller Art eingesetzt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein System mit einem Substrat als Träger und einer auf das
Substrat aufgebrachten Beschichtung, eine Felge, Radfelge, ein Rad oder Radreifen,
insbesondere Fahrradreifenfelge, umfassend ein derartiges System bzw.
Beschichtung, hergestellt durch ein Verfahren der Dünnschichttechnologie.
Systeme mit einem Substrat als Träger und auf das Substrat aufgebrachten
Beschichtung sind in vielen Bereichen der Technik, beispielsweise
Werkzeugveredelung, bekannt.
Zum Aufbringen der Beschichtung auf einen Substratträger ist eine Vielzahl an
Verfahren bekannt. Diesbezüglich wird auf folgende Druckschrift verwiesen, dessen
Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung vollumfänglich mit aufgenommen
wird.
- 1. Lexikon "Elektronik und Mikroelektronik", Dieter Sautter und Hans Weinerth, VDI Verlag 1990, S. 804-807).
Eines der bekannten Verfahren ist das Aufsputtern. Durch den Sputterprozess selbst
werden die zu beschichtenden Träger auf relativ geringe Temperaturen aufgeheizt.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein gegenüber dem Stand der Technik
verbessertes System anzugeben, dass sich durch seine hohe Verschleißfestigkeit in
Sinne von Reibfestigkeit und Widerstandsfestigkeit gegenüber Witterungseinflüssen
auszeichnet. Gleichzeitig werden die optischen Eigenschaften nachhaltig verbessert,
sodass das System auch bei hoher Beanspruchung sein Erscheinungsbild beibehält.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem System mit
Substrat als Träger und einer auf das Substrat aufgebrachten Beschichtung die
Beschichtung eine Härte von 850 HV übersteigt.
Bevorzugt umfasst die Beschichtung ein oder mehrere der nachfolgenden Elemente:
Titan(Ti), Stickstoff(N), Phosphor(P), Aluminium(Al), Silizium(Si), Germanium(Ge),
Eisen(Fe), Nickel(Ni), Wolfram(W), Chrom(Cr), Zirkon(Zr) oder eine Kombination
dieser Elemente.
Die Schichtdicken der erfindungsgemäßen Beschichtung liegen zwischen 1 nm und 50 µm,
wobei bevorzugt zur Erlangung genannter Eigenschaften Schichtdicken von 1-
10 µm eingesetzt werden können.
Ein Beschichtungsverfahren wird bevorzugt mit einem Prozessgas aus Ar, N oder Ar-
N hergestellt.
Als Träger für die Beschichtung werden bevorzugt Materialien für Felgen,
insbesondere Fahrradfelgen, Radfelgen, Räder oder Radreifen aus Stahl, Aluminium,
Magnesium und Legierungen die diese Elemente enthalten, sowie
Faserverbundstoffe, die Kohlenstoff enthalten, verwandt.
Das erfindungsgemäße Beschichtungssystem findet bevorzugt als Fahrradfelge,
bevorzugt auf Alu-Felgen, Verwendung, wobei als Beschichtungsverfahren bevorzugt
das Sputterverfahren eingesetzt wird.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft an einer
beschichteten Fahrradfelge beschrieben werden.
Dargestellt ist der Ausschnitt einer Fahrradfelge (1). Ein Teilbereich der Felge ist
kreisförmig mit der Hartstoffschicht (2) beschichtet.
Die Beschichtungsstärke ist nicht maßstäblich eingezeichnet, sie beträgt vorzugsweise
1-10 µm.
Die Bremsvorrichtung (3) ist skizziert.
Die Beschichtung (2) aus beispielsweise Titannitrid (TiN) kann durch sputtern aus
einem Titantarget durch Zugabe von N2 als Prozessgas hergestellt werden.
Die Härte dieser Schicht beträgt dabei 2500 HV. Sie kann ebenfalls mehrschichtig
aufgebracht werden.
Die Bremsvorrichtung greift senkrecht zur Felge auf der Beschichtung an. Damit wird
vermieden, dass das Trägermaterial Verschleiß ausgesetzt ist, der zu einer
Beeinträchtigung des Erscheinungsbildes, Verminderung der Bremsleistung und
Zerstörung der Felge führen kann.
Nicht dargestellt sind die Anwendungen und technischen Ausführungen für Rad,
Radreifen und Radfelge.
Claims (9)
1. System mit
- - einem Substrat als Träger
- - einer auf das Substrat aufgebrachten Beschichtung dadurch gekennzeichnet, dass
- - die Beschichtung mindestens die Härte 850 HV aufweist.
2. System nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung
eines oder mehrerer der nachfolgenden Elemente umfasst:
Titan(Ti), Stickstoff(N), Phosphor(P), Aluminium(Al), Silizium(Si), Germanium(Ge),
Eisen(Fe), Nickel(Ni), Wolfram(W), Chrom(Cr), Zirkon(Zr) oder eine Kombination
dieser Elemente.
3. System gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schichtdicke 1 nm-50 µm beträgt.
4. System gemäß den Ansprüchen nach 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass
Beschichtung in einem PVD, PECVD oder CVD Verfahren aufgebracht ist.
5. Verfahren gemäß den Ansprüchen nach 1-3, dadurch gekennzeichnet, die
Beschichtung eine Sputterbeschichtung ist.
6. Felgen, insbesondere Fahrradfelgen, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge ein
System gemäß den Ansprüchen 1-5 umfasst
7. Radfelgen, dadurch gekennzeichnet, dass die Radfelge ein System gemäß den
Ansprüchen 1-5 umfasst
8. Räder, insbesondere Räder für Schienenfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet,
dass das Rad ein System gemäß den Ansprüchen 1-5 umfasst
9. Radreifen, insbesondere Radreifen für Schienefahrzeuge, dadurch
gekennzeichnet, dass der Radreifen ein System gemäß den Ansprüchen 1-5
umfasst
Priority Applications (1)
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